SINTESIS DE LA GEOLOGÍA DE MÉXICO

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO SINTESIS DE LA GEOLOGÍA DE MÉXICO Jornada Técnica: Túneles en México Rolando de la Llata Romero Barcelona, 07 de Junio de

2 Ubicación de los Proyectos. 1. Carretera Durango-Mazatlán, 2. P.H. La Yesca, 3. Línea 12 del Metro y Túnel Emisor Oriente. 3 PROVINCIAS FISIOGRÁFICAS DE MÉXICO Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, Dirección General de Geografía, (2005) Península de Etáf Está formada por la Cordillera Peninsular que atraviesa a los estados td de Bj Baja California i Norte y Sur, cuyo Baja California núcleo de granito masivo aflora en el norte y queda sepultado hacia el sur, bajo materiales volcánicos. Llanura Está formada fundamentalmente de sierras paralelas, de dirección nornoroeste a sursureste apartadas por Sonorense llanuras extensas de aluviones y más amplias hacia la costa. Esta gran cordillera montañosa se formó por el depósito de material volcánico durante el terciario a un escala Sierra Madre colosal con espesores que varían de 1500 a 1800 m. La actividad volcánica está compuesta principalmente Occidental de roca acidas a intermedias. Sierras y Llanuras de Norteamérica Sierra Madre Oriental Consiste de una región árida y semiárida. Las sierras de esta provincia son bajas y abruptas con dirección nornoroeste-sursureste, separadas por grandes llanuras con rellenos aluviales. Está compuesta fundamentalmente por rocas sedimentarias de origen marino. Esta secuencia están constituidas de rocas Jurasicas y cretácicas deformada y plegadas a finales del Mesozoico y principios del Terciario, donde predominan las calizas seguida de areniscas y lutitas. 4 2

3 PROVINCIAS FISIOGRÁFICAS DE MÉXICO Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática, Dirección General de Geografía, (2005), p g y 6 Gran Llanura de Está constituida por una sucesión de llanuras y lomeríos. Las elevaciones del poniente presentan alturas Norteamérica superiores a los msnm. mientras que al oriente de más menos 500 m sobre el nivel del mar. 7 Llanura Costera Consiste de una llanura costera angosta y alargada, cubierta por aluviones depositados por los ríos que bajan del Pacífico Sierra Madre Occidental. Estos ríos han formado deltas en los litorales. 8 Presenta características de una costa emergida, originada en el Cenozoico, en el noreste de la provincia Llanura Costera predominan lomeríos alternados con llanuras, en tanto que en el sur, se tienen valles y llanuras de del Golfo Norte inundación. 9 Está provincia se distingue por extensas planicies, interrumpidas por sierras espaciadas, la mayoría de origen Mesa del Centro volcánico. En las llanuras de mayor extensión, predominan los depósitos aluviales. 10 Esta provincia está constituida fundamentalmente de rocas volcánicas de todos tipos, acumulada durante las Faja Volcánica etapas sucesivas de actividad volcánica, desde el inicio el oligoceno tempano (hace unos 35 millones de Transmexicana años) hasta el presente. 5 PROVINCIAS FISIOGRÁFICAS DE MÉXICO Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática, Dirección General de Geografía, (2005) Península de Yucatán Sierra Madre del Sur Llanura Costera del Golfo Sur Sierras de Chiapas y Guatemala Cordillera Está constituida de una gran plataforma calcárea de origen marino, que empezó a emerger aproximadamente hace aproximadamente 13 millones de años, siendo la parte norte la más reciente. Está compuesta por rocas de diferente naturaleza geológica. A esta provincia se le considera como la más completa pero menos conocida del país, donde las rocas intrusivas cristalinas, especialmente de granitos y metamórficas. Esta provincia abarca las zonas costeras de los estados de Veracruz y Tabasco donde abundan suelos aluviales potentes y donde se ubican los ríos más caudalosos de México que fluyen al Golfo de México. Las Sierras de esta provincia están situadas en la zona norte del estado de Chiapas y Guatemala, y tocan una pequeña fracción del sur del estado de Tabasco, constituidas principalmente de calizas parecidas a las de la Sierra Madre Oriental. Esta provincia constituida por una cordillera se ubica principal en los países septentrionales de América Centroamericana Central, pero tiene una importante prolongación en el sur de México hacia la costa del Océano Pacifico. 6 3

4 7 PROVINCIAS GEOLÓGICAS DE MÉXICO NÚMERO DE UNIDADES LITOLÓGICAS IDENTIFICADAS POR TIPO LITOLÓGICO Tipo de rocas Subtotales Total Unidades Sedimentarias Unidades Sedimentarias de Origen Continentales 8 Unidades Sedimentarias de Origen Mixto 8 Unidades Sedimentarias de Origen Marino 18 Vulcano Sedimentarias 9 9 Volcánicas Continentales 3 Volcánicas Marinas 6 Volcánicas Intrusivas Metamórficas Total 76 Afloran fundamentalmente rocas sedimentarias (según Ortega-Gutiérrez et. al., 1992). 8 4

5 PROVINCIAS GEOLÓGICAS DE MÉXICO NÚMERO DE UNIDADES LITOLÓGICAS IDENTIFICADAS POR EDAD Cenozoico 33 Mesozoico 28 Paleozoico 10 Proterozoico 5 Total 76 El 80% del total de la 76 unidades se halla en el Cenozoico o Mesozoico, y solo el 7% concierne al Precámbrico Es decir, son relativamente jóvenes (según Ortega-Gutiérrez et. al., 1992). 9 PROVINCIAS GEOLÓGICAS DE MÉXICO Edad por Provincia Geológica Precámbrico 2 Paleozoico 3 Mesozoico 13 Cenozoico 16 Mesozoico-Cenozoico 1 Total 35 Origen Dominante de la Provincia Plutónicas 6 Volcánicas 5 Sedimentos marinos 10 Sedimentos Continentales 4 Vulcano Sedimentarios 5 Complejo 5 Total 35 En este otro análisis de provincias geológicas, también se demuestran la juventud relativa de las provincias geológicas donde el 83% son del Cenozoico, Mesozoico,. El 40% de rocas son sedimentarias. Se observa que la otra mitad están de rocas está asociado a un ambiente de choque de placas. (según Ortega-Gutiérrez et. al., 1992). 10 5

6 11 SECCIONES GEOLÓGICAS 12 6

7 SECCIONES GEOLÓGICAS 13 ESTRUCTURAS Y PROVINCIAS NEOTECTÓNICAS DE MÉXICO Limite de Placas (líneas gruesas) Nombre de Placas (letras en mayúsculas) Litosfera Oceánica (líneas inclinadas) Cinturón Volcánico Transmexicano (TMVB) Sistemas de Grabenes: Tepic (T) Colima (CO) Chapala (CP ); Bloque Jalisco (J) Trazas Axiales de pliegues (líneas en el Golfo de México) Golfo de Tehuatepec (GT) Macizo de Chiapas (MC) Depresión de El Caymán (CT) Falla de Salina Cruz (SC) Falla de Jocotán-Chameleón (J-C) Falla de Motagua (M) Falla Polochic (P) 14 7

8 GEOLOGÍA EN LA SIERRA MADRE OCCIDENTAL La provincia fisiográfica de la Sierra Madre Occidental es una provincia volcánica que se extiende desde la frontera de México con Estados Unidos y hacia el sur hasta intersecarse con la Faja Volcánico Transmexicana; está limitada al oeste por el Golfo de California y al este por la denominada d Mesa Central. Consiste de una de las provincias silícicas más grandes del mundo. Cubre un área aproximada de 300,000 km 2 Está orientado al noroeste definiendo un paralelismo con la costa del Océano Pacifico. Consiste de un conjuntos ígneos que conforman la Sierra Madre Occidental. La extensión de los conjuntos del Cretácico- Eoceno esta en parte inferida debido a la extensa cubierta de las ignimbritas del Oligoceno y Mioceno Temprano. (Ferrari et. Al. 2005) 15 GEOLOGÍA EN LA SIERRA MADRE OCCIDENTAL Sección esquemática mostrando los cambios en la geometría de la placa Farallón a través del tiempo (según Humphreys et. al., 2003). Clark et. al. (1979) complementan la observaciones al modelo de Coney y Reynolds (1977) y postulan la migración de un arco magmático y la regresión de la margen continental al Suroeste.en el Mesozoico Tardío-Cenozoico hace 140 Ma, a lo largo de 1,600 km ancho, hacia el este, hasta hace 40 Ma, y posteriormente regresa oeste hace 15 Ma,.. La migración del frente volcánico hacia la trinchera durante el Oligoceno y Mioceno está bien documentada, la mayor parte de la extensión sucedió simultáneamente alasubduccióndelaplacafarallónyala migración hacia el oeste del arco volcánico. 16 8

9 Columna Geológica de la carta F13-A37 Cópala, del Servicio Geológico Mexicano (1999). 17 GEOLOGÍA EN LA SIERRA MADRE OCCIDENTAL Ubicación aproximada de las secciones A-A y B-B (Google Earth, 2011) 18 9

10 Riolitas Súper Grupo Volcánico Superior Fm. Metates Secuencia Espinazo-El Salto Secuencia Durango Escala Complejo Volcánico Inferior Andesitas a Riolitas Granodioritas Edades Millones de años Sección esquemática la Sierra Madre Oriental entre Durango y Mazatlán obtenida a largo de la carretera Federal No GEOLOGÍA EN LA SIERRA MADRE OCCIDENTAL Secciones geológicas A-A y B-B de las cartas G13-11 Durango F13-1 Mazatlán, respectivamente. Servicio Geológico Mexicano (1999)

11 GEOLOGÍA EN LA SIERRA MADRE OCCIDENTAL Caldera Inferida Zona de acomodo con inversión de basculamiento Falla normal principal Falla normal Zona de basculamiento al ENE Zona de basculamiento al WSW Mapa tectónico de la parte centro de la Sierra Madre Occidental, se indica la orientación y edad de la deformación extensional así como las fallas y calderas. Ferrari et. al FAJA VOLCÁNICA TRANSMEXICANA Ubicación de la Faja Volcánica Transmexicana (en gris), con las principales provincias geológicas de México y las placas tectónicas actuales. También se muestra la localización de los tres sectores de la FVTM

12 GEOLOGÍA EN LA SIERRA MADRE OCCIDENTAL Zona de acomodo con inversión de basculamiento Falla normal Falla transcurrente Flexura Anticlinal Extensional Pliegue sinclinal y anticlinal Zona de basculamiento al ENE Zona de basculamiento al ENE Seindicalaorientacióny edad de la deformación extensional, así como los principales dominios así como las fallas y calderas. (Ferrari et. al. 2005). Durante el Oligoceno y el Mioceno inferior la SMO está deformada en pliegues abiertos con arreglo escalonado, pequeñas cabalgaduras y fallas Estas estructuras están distribuidas en una franja de orientación WNW-ESE en el límite de la SMO con el bloque Jalisco. Los pliegues están cortados por diques máficos verticales de ~11 Ma (Damon et al., 1979) N PLACA NORTEAMERICANA RIFT MESOGOLFO DE CALIF. CHA PLACA DE RIVERA TEPIC P.H. EL CAJON GZ La Yesca CHSR GUADALAJARA BJ GCH GC BM V. TANCITARO A Ubicación del proyecto La Yesca en el marco tectono-estructural regional (Garduño, et al. 1993). PLACA PACIFICO GG TMA 15 DORSAL DEL PACIFICO ORIENTAL PLACA DE COCOS GZ.-Graben Zacoalco GCH.-Graben de Chapala GC.-Graben de Colima GG.-Graben El Gordo 105 TMA.-Trinchera mesoamericana BJ.-Bloque Jalisco BM.-Bloque Michoacán CHA.-C.H. Aguamilpa Tomado de Garduño et. al., 1993 CHSR.-C.H. Santa Rosa K i l ó m e t r o s 24 12

13 COLUMNA GEOLÓGICA DE LA ZONA DE LA BOQUILLA P. H. LA YESCA ERA C E N O Z O I C O T E R C I A R I O CUATERNARIO RE- CIENTE NOMENCLATURA LITOLOGÍA Qal Qlp Qap Qdt Aluvión, arenas pumicíticas y depósitos de talud. Qlp.- Depósitos lacustres y pumicíticos poco consolidados. Qta Qta.- Terrazas aluviales Basalto vesicular amigdaloide y compacto. Qb Riolíta color rosado, se encuentra coronando la secuencia volcánica Tmp-r Ignimbrita riolítica en la cima del Banco Juanepanta se observa una brecha con esta composición. Toba riolítica lacustre Tmp-trl Tmts Toba vítrea desvitrificada Qdd.- Intrusivo diabásico Tda.- Diques y cuerpos intrusivos de andesita porfídica. Tgr.- Pórfido riodacítico de grano medio Tmid Tqm.- Intrusivo cuarzo monzonítico Tmid.- Ignimbrita dacítica porfídica masiva y en ocasiones seudoestratificada. Tmird Tmird.- Ignimbrita riodacítica fluidal. Tgr Tmtl.- Toba lítica que subyace directamente a la dacita porfídica, Tmtl presenta seudoestratificación. Tqm TARDÍO Tom-ata Tom-ata.- Andesita compacta masiva y seudoestratificada. P E TEM. Columna Geológica de la carta F13-D43 Hostotipaquillo, del Servicio Geológico Mexicano (1999). PERÍO- DO ÉPOCA M I O C E N O ENO PLEISTOCENO PRANO TARDÍO PLIOCE TEM Qdd Tda Qdd Tm mbr Tda PRE- CENO ZOICO Columna Geológica del P.H. La Yesca, según CFE

14 27 Imagen satelital tomada de Google Earth a una altura 3.67 Km. donde se han marcado los fallas más sobresalientes. Se han marcado las siguientes fallas en la margen derecha ID, 2D (La Rodilla), 3D(Murciélago), 4D, 4D, 5D, 6D, 7D, 8D (Sabanilla), 9D (Crucero-Pitayo), 10D, 11D (El Casquete 1), 12D (El Casquete 2), 13D (La Esperanza), 14D, 15D, 16D, 17D (El Escalón), y 18D (Colapso Norte)

15 GEOLOGÍA EN LA FAJA VOLCÁNICA TRANSMEXICANA Mapa geológico generalizado de la FVTM (modificado de Gómez-Tuena et. al., 2005). La FVTM contiene grandes espesores y volúmenes de materiales ígneos extrusivos, que fueron emplazados durante tres episodios volcánicos, desarrollados en el Eoceno, Oligoceno y Mioceno temprano, separados por depósitos vulcanosedimentarios o por discordancias. 29 Relación entre las principales sistemas de fallas del Mioceno-Cuaternario y el volcanismo de la FVTM TZR: Graben Tepic Zacoalco PV: Graben de Puerto Vallarta SPC: Graben San Pedro-Ceboruco AC: Semigraben de Amatlán de Cañas SrPB: Graben de Santa Rosa- Plan de Barrancas SM: Falla de San Marcos CR: Graben de Colima FT: Sistema de fallas Tamazula ChR: PI: CHG: PG: Al: MZ: PT: Graben de Chapala Falla Pajacuarán-Ixtlán de los Hervores Semigraben de Cotija Graben de Penjamillo Simigraben de Aljibes Graben de Mezquital Sistema de falla La Pera 30 15

16 Mapa tectónico generalizado del sistema de subducción mexicano (modificado de Pardo y Suárez, 1995). Los números separados por comas indican la edad de la corteza oceánica (en Ma) y la velocidad de convergencia (en cm/a), respectivamente. Las curvas de nivel representan la profundizada de la placa oceánica ( la curva segmentada es una inferencia). Una sección representativa de la corteza oceánica fue muestreada por el Deep Sea Drilling Project en el sitio DSDP 487. Se incluye también como referencia algunos campos volcánicos importantes: Campo volcánico de Los Tuxtlas, volcán Pico de Orizaba, volcán Popocatépetl, campo volcánico de Chichinautzin, campo volcánico de Michoacán-Guanajuato (CVMG), volcán de Colima, campo volcánico de Mascota, y volcán San Juan. 31 GEOLOGÍA EN LA FAJA VOLCÁNICA TRANSMEXICANA 1. Sierra de las Cruces- Monte Alto 2. Sierra Tepotzotlán 3. Sierra Tezontlalpan 4. Sierra de Pachuca 5. Sierra Singulucan 6. Sierra Nevada- Rio Frío 7. Sierra Chichinautzin i 8. Sierra Patlachique 9. Cerro Chiconautla 10. Sierra de Guadalupe 11. Sierra de las Pitayas 12. Sierra de Santa Catarina 13. Sierra de Calpulalpan Bosquejo de los elementos morfológicos más importantes de la cuenca de México dentro de la FVTM (en Santoyo-Villa et al. (2005) 32 16

17

18 a) Configuración de las líneas de igual profundidades de la cima del basamento mesozoico de la Cuenca de México, obtenidas con datos de pozos y líneas sísmicas de reflexión. b) Secciones geológicas (Tomado de Perez-Cruz (1988). 35 Unidades litológicas identificadas en los pozos profundos de la cuenca de México (Secretaria de Hacienda y Crédito Público; Pérez Cruz, 1988). Las rocas más antiguas identificadas en estos sondeos, corresponden a calizas cretácicas observadas en los pozos de Tulyehualco I, y Mixhuca I, pertenecientes probablemente a la formaciones Morelos, Cuautla y Mexcala. El mayor espesor en las sedimentos lacustres se observan en los pozos Texcoco I, y Tulyehualco I, que corresponden a las subcuencas de Texcoco y de Chalco respectivamente. (según y modificada de Rodriguez Chávez (2003)

19 37 Secuencia Pleistocénica debajo de la Ciudad de México (en Santoyo-Villa, et al., 2005)

20 GEOLOGÍA EN LA FAJA VOLCÁNICA TRANSMEXICANA Secciones de la Cuenca de México, A) sección en dirección N-S, B) sección en dirección E-W. (en Santoyo-Villa, et al., 2005). 39 Superficie de la mancha urbana, Cuenca de México (Méndez Sánchez, 2003 en Santoyo-Villa, et al., 2005) 40 20

21 41 Transiciones típicas 42 21

22 Condiciones de frontera que generan grietas 43 Muchas Gracias 44 22

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