Modelación geofísica con métodos potenciales en un ambiente geológico multicapa de densidades inversas, aplicado a la cuenca de la Popa, NE de México

En este trabajo de investigación se presenta el análisis integral de datos gravimétricos y aeromagnéticos en el área de la Cuenca de La Popa y las estructuras geológicas que la rodean. El análisis fue complementado con un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) que, combinado con la revisión de estudios geológicos previos, sirvió para comparar las estructuras en superficie y bloques del basamento en el área de estudio. Se hizo la separación de los bloques tectónicos más importantes, llegando por último al desarrollo de tres modelos geológicos-geofísicos 2D que representan de manera general las características estructurales más importantes del noreste de México.

Implicaciones geodinámicas del complejo metamórfico paleozoico de la Sierra Madre Oriental en el Noreste de México

Dataciones geocronológicas U-Pb en circones detríticos, edades 40Ar/ 39Ar en mica blanca, análisis estructurales, texturales, la composición química de elementos mayores, traza y tierras raras (REE) así como la composición química mineral de las rocas metamáficas, metultramáficas y metasedimentarias, fueron determinadas con el fin de determinar las condiciones metamórficas, el ambiente tectónico y la procedencia del Esquisto Granjeno en el noreste de México (Nuevo León y Tamaulipas). En el país existen rocas metamórficas paleozoicas que están relacionados con los procesos que dieron lugar a la colisión entre Laurentia y Gondwana durante la formación Pangea. Vestigios de la configuración continental paleozoica de México se encuentran en el Esquisto Granjeno, que forma parte del basamento metamórfico de la Sierra Madre Oriental. Relaciones de campo y análisis petrográficos indican que el Esquisto Granjeno consiste de rocas metamórficas con protolitos sedimentarios (psamita, pelita, turbidita, conglomerado, lutita negra) e ígneos (toba, flujos de lava, lava meta-almohadillada y cuerpos ultramáficos). El geotermómetro de clorita, el geobarómetro de fengita y la edad 40Ar/ 39Ar calculada indican que el Esquisto Granjeno fue afectado por metamorfismo en facies de sub-esquistos verdes a facies de esquistos verdes-anfibolita, (165-410°C y 2.5-4 kbar ) durante el Carbonífero (330±30 Ma). Las rocas metamáficas del Esquisto Granjeno tienen una afinidad sub-alcalina a alcalina y se caracterizan por un bajo contenido de SiO2 (40-50 wt%), alto contenido de Al2O3 (19 wt%) y #MgO de 48-67. La abundancia de tierras raras (∑REE) varía de 51-167 ppm. Estas rocas presentan patrones de REE normalizados a condrita moderadamente fraccionados, con valores de LaN/YbN 0.74-8.88. La anomalía de europio es variable (Eu/Eu* 0.80- 1.09) y presenta una tendencia ligeramente negativa (Eu/Eu* 0.96). Las rocas metamáficas tienen composiciones correspondientes a basaltos de cresta (MORB) e isla oceánica (OIB), de acuerdo a los valores en las relaciones Zr/Y=6-8 y Zr/Nb=4-9 para OIB y 0.9-3; 14-53 para MORB. Los protolitos de la serpentinita y el metacumulato corresponden a dunita y harzburgita. La serpentina y el metacumulato tienen un contenido de MgO (16-39 wt%), SiO2 (36-45 wt%), FeO (2-11 wt%), Al2O3 (0.76-13 wt%), CaO (< 22wt%) y #MgO (85-98, 69). Las rocas de talco presentan contenido de MgO (26-33wt%), SiO2 (31- 61wt%), FeO (3.7-9.8wt%), Al2O3 (1.2-19wt%), CaO (0.25-2.0wt%), y #Mg (83-93). Los patrones de tierras raras casi horizontals (LaN/YbN=0.51-19.95 y la relación LaN/SmN=0.72-9.08 sugieren un origen vinculado a un ambiente de dorsal oceánica y de suprasubducción para las rocas ultramáficas. Las serpentinitas contienen cromita rica en Al, ferrit-cromita y magnetita. La cromita rica en Al tiene #Cr 0.48-0.55 que indica que este mineral fue formado a partir de una fuente tipo MORB y que fue afectada hasta un 18% fusión parcial durante su formación. La ferritchromita tiene #Cr 0.93-1.00 que indica un origen metamórfico. La composición química de roca total indica que los protolitos de las rocas metasedimentarias consisten de lutita, grauvaca y arenita. La metapelita y metapsamita tienen un contenido de SiO2 (69-78% y 80-96% ) y de Al2O3 (9-13% y 1-8%). La abundancia de ∑REE son variables en los metasedimentos (9-178 ppm). Presentan patrones de REE normalizados a condrita con una tendencia más fraccionada que los de las rocas metamáficas, con valores en las relaciones LaN/YbN de 3-16. Las rocas metasedimentarias tienen anomalías de europio negativa (Eu/Eu* 0.67). Los datos obtenidos sugieren que los protolitos de las rocas metasedimentarias derivan de fuentes mixtas con una composición ígnea félsica-básica. (Ti/Nb 200-400). Según los valores de las relaciones de los elementos traza Th/Sc y Zr/Sc de 0.2-3.6 y 0.2-220, respectivamente se sugiere un ambiente de depósito para los protolitos de margen continental activo.

Modelo geológico-geofísico de la zona del silencio en el Centro-Norte de México

En la presente tesis, partiendo de un análisis cualitativo de mapas de anomalías gravimétricas y magnéticas de La Zona del Silencio, localizada al Centro-Norte de México, en la frontera entre los estados de Chihuahua, Coahuila y Durango, en el margen oeste del bloque de Coahuila, con el propósito de encontrar una relación entre los datos geofísicos obtenidos y las estructuras geológicas que se encuentran a lo largo del área de estudio se propuso un modelo que explica el origen de los rasgos geológicos-geofísicos superficiales y profundos. Dicho análisis se realizó a partir del procesamiento e interpretación de los mapas de anomalías tanto gravimétricas como magnéticas. Con los datos gravimétricos obtenidos del International Gravimetric Bureau se generaron mapas de anomalías de Aire Libre y de Bouguer Completa. Con el procesamiento de los datos se elaboraron mapas de las componentes Regional, Residual y Primeras Derivadas. Los datos aeromagnéticos fueron obtenidos del Servicio Geológico Mexicano, con los cuales se generaron mapas de Reducción al Polo y Residual. Complementando con un Modelo Digital de Elevaciones (DME), combinado con la revisión de los estudios geológicos previos se hicieron correlaciones con estructuras superficiales y bloques de basamento profundos de la zona. Dentro del área de investigación se observó una clara diferencia estructural entre basamento cristalino y relleno sedimentario. La dirección del campo gravimétrico es generalmente NNW-SSE y refleja la estructura del basamento. En los mapas de anomalías gravimétricas residuales se observó una tendencia regional con una orientación preferencial NNW-SSE, la cual se asocia con la provincia extensional de Cuencas y Sierras. Las anomalías magnéticas presentan una orientación principal WNW-ESE, las cuales se relacionan con la fábrica de basamento definida con el fallamiento profundo de edad Pérmico-Triásico-Jurásico de orientación WNW-ESE.