Geología y geofísica de reconocimiento del domo estructural Mercurio, Chihuahua, México

Resumen

El domo estructural de Mercurio es una estructura compleja pobremente expuesta, que se ubica en la transición entre la Plataforma Carbonatada de Coahuila y el Sector San Pedro El Gallo de la Sierra Madre Oriental. La estructura está en el Estado de Chihuahua, cerca de los límites con Coahuila y Durango, México. El domo es un rasgo circular, de unos 16 km de diámetro, que puede verse en fotografías aéreas, en imágenes de satélite y en mapas de relieve sombreado, pero que en el campo es difícil de distinguir por su expresión topográfica sutil. Los rasgos topográficos más conspicuos en el campo son cerros con la morfología característica de cuellos volcánicos, que se elevan hasta 250 m por encima del terreno que las circunda. La aureola de deformación del domo está representada por una serie de colinas bajas con forma de cuestas, de menos de 30 m de alto, en donde una sucesión volcano-sedimentaria (litarenitas, conglomerados polimícticos e ignimbritas) pobremente litificada está casi por completo enmascarada por pavimento del desierto, constituido por clastos de caliza bien redondeados, derivados principalmente de las rocas marinas del Mesozoico y en menor proporción de las rocas volcánicas del Paleogeno expuestas en la región. En el interior del domo afloran: 1) rocas del basamento prevolcánico en un anticlinal abierto, vertical, desarrollado en caliza de la Formación Aurora, 2) un conjunto de colinas en donde está expuesta una sucesión formada por rocas epiclásticas y volcánicas, similar en edad y litología a algunas facies de la Formación Ahuichila, y 3) un dique con rumbo NW, expuesto en el Cerro Dinamita, que es considerado un apéndice del cuerpo subvolcánico que originó al domo. La aureola de deformación alrededor del intrusivo subvolcánico causó un arreglo radial centrífugo en las capas sedimentarias y forma una estructura simple, tipo monoclinal, en la parte NE del domo. Un conjunto de pliegues con inmersiones al SE y NW forman las porciones SE y SW del domo, respectivamente. La porción NW de la aureola está casi completamente enmascarada por rocas volcánicas, pero en esa área se distinguió al menos un sinclinal con inmersión aproximadamente al W.

La información geofísica muestra un amplio alto gravimétrico en la región y existe una anomalía aeromagnética bien definida en el interior del domo. La expresión geomorfológica del domo yace justo al este de un lineamiento definido por anomalías gravimétricas y aeromagnéticas, que pueden reflejar la parte sepultada de una falla normal con rumbo NW, que se muestra en mapas geológicos de la región, al NW del área de estudio. Otra causa posible es un alineamiento de cuerpos intrusivos no expuestos sugeridos por la información aeromagnética regional, un afloramiento de diorita pequeño al sur de la Sierra El Diablo y por la presencia de cuellos volcánicos en la parte septentrional de la Sierra Los Alamos. La información geológica y geofísica se empleó para elaborar el modelo de un cuerpo intrusivo somero, formado por rocas con susceptibilidades magnéticas variables. Los cambios en susceptibilidad son consistentes con las rocas volcánicas expuestas en la superficie y con la evidencia de que la estructura fue formada por un sistema magmático bimodal (andesita-riolita) en donde hubo mezcla física y química de magmas.

En su conjunto, la estructura es interpretada como un domo formado por inyección forzada de más de un tipo de magma en una sucesión volcano-sedimentaria del Paleógeno, previamente plegada. Edades U-Pb en zircones fueron empleadas para establecer los límites temporales de la edad de los pulsos de deformación registrados en las rocas. Una litarenita de la sucesión volcano-sedimentaria deformada dio una edad ypresiana de ~51 Ma. Una ignimbrita rica en líticos de la parte superior de la porción expuesta de la sucesión volcano-sedimentaria tiene una edad media de 46.4 +0.8/-1.6 Ma, y el dique del Cerro Dinamita tiene una edad media de 29.37 ± 0.24 Ma. Por tanto, la edad del pulso de deformación laramídica más joven en el área debe de ser más joven que ~46 Ma, y el replegamiento causado por el emplazamiento del domo sucedió ~29 Ma.

Las edades U-Pb en circones detríticos en muestras de Mercurio sugieren que las fuentes de estos granos son rocas plutónicas y/o volcánicas expuestas en el occidente de México. Otras fuentes potenciales, menos importantes, son rocas sedimentarias mesozoicas del norte y centro de México. La distribución de las edades U-Pb en granos de circón detrítico de las muestras de arenisca estudiadas es similar a las documentadas en el Grupo Difunta en las cuencas de Parras y La Popa, excepto que las areniscas del área de Mercurio contienen una menor cantidad de circones viejos (>1.0 Ga) en comparación con las areniscas de las cuencas mencionadas.