Estudio microfacial, mineralógico, geoquímico e isotópico de la formación San Felipe (Cretácico Superior), Noreste de México.

Tienda Garza, Jaime Antonio (2018) Estudio microfacial, mineralógico, geoquímico e isotópico de la formación San Felipe (Cretácico Superior), Noreste de México. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

La Formación San Felipe (espesor total 130 m; Santoniano – Campaniano) es una unidad litológica, incluida en la columna estratigráfica de la Sierra Madre Oriental, NE de México, que consiste en caliza que varía de packstone-wackestone a mudstone de color gris claro a obscuro (espesor de las capas 20-100 cm), constituida por calcita, cuarzo e illita, con foraminíferos planctónicos, radiolarios y calciesferas, característicos del Cretácico Superior, la cual se transforma con el ascenso estratigráfico en lutita (espesor <5 cm), constituida por calcita, cuarzo, albita, e illita. Al mismo tiempo que ocurrió este proceso de sedimentación, fueron incorporadas cenizas volcánicas de composición félsica que se consolidaron en estratos de toba de lapilli (n  14; espesor <30 cm). Estos se caracterizan por una matriz vítreo-arcillosa (que incluye principalmente illita y clorita) en la que se encuentran embebidos microcristales de cuarzo, feldespato de potasio, plagioclasa sódica, biotita y circón. En este trabajo, a partir del análisis de información microfacial, mineralógica, geoquímica e isotópica de Nd para muestras representativas de todas las litologías, se propone un modelo preliminar integral de sedimentación y diagénesis para un afloramiento de la Formación San Felipe ubicado en la localidad Puerto Pastores, Galeana, N.L. De acuerdo con las características de los carbonatos, el proceso de sedimentación tuvo lugar en un ambiente de plataforma de mar abierto a margen profundo de la plataforma (3500 – 800 m). De acuerdo con la geoquímica de elementos inmóviles y relaciones isotópicas Sm-Nd, la lutita San Felipe corresponde principalmente a una grauwaca que procede de una fuente ígnea félsica y/o sedimentaria cuarzosa asociada a arcos continentales y fuerte afinidad a la corteza continental (TNd = 41.8 a 698.3 Ma; ƐNd(0) = -6.2 a -0.1). Considerando sus características petrográficas y geoquímicas, el material vulcano-sedimentario corresponde a riolita-riodacita que procede de una actividad volcánica que ocurrió aproximadamente entre 84.6 y 73.7 Ma, como resultado de la fusión parcial de corteza continental en un arco continental. El transporte y depósito de las cenizas tuvieron lugar en un periodo relativamente corto. ABSTRACT The San Felipe Formation (total thickness ~130 m, Santonian - Campanian) is a lithological unit, included in the stratigraphic column of the Sierra Madre Oriental, Northeastern Mexico, consisting of packstone-wackestone varying to mudstone carbonate from light to dark gray (thickness 20-100 cm), constituted by calcite, quartz and illite with characteristical Upper Cretaceous planktonic foraminifera, radiolarians and calcispheres, which was paulatined transformed in shale (thickness <5 cm) with the stratigraphic rise, constituted by calcite, quartz, albite, and illite. At the same time of this sedimentation process occurred, felsic volcanic ash was incorporated and consolidated as lapilli tuff layers (n <14, thickness <30 cm). These are characterized by a vitreous-clayey matrix (which mainly includes illite and chlorite) in which are embedded microcrystals of quartz, potassium feldespar, sodium plagioclase, biotite, and zircon. In this work, based on the systematic analysis of microfacial, mineralogical, geochemical and Nd isotopic information for representative samples of all lithologies, an integral preliminary model of sedimentation and diagenesis is proposed for a San Felipe Formation outcrop located in Puerto Pastores, Galeana, Nuevo León. According to the features of the carbonates, the sedimentation process took place in an open sea platform to the deep margin of the platform (3500 - 800 m). Based on the immobile elements geochemistry and Sm-Nd isotopic ratios, the San Felipe shale corresponds mainly to grauwaca that comes from an igneous felsic and/or quartzose sedimentary source linked to with continental arc setting and with a strong affinity to the continental crust (TNd = 41.8 a 698.3 Ma; ƐNd(0) = -6.2 a -0.1). Considering the petrographic and geochemical features the volcano-sedimentary material corresponds to rhyolite-riodacite, produced from a volcanic activity that occurred between 84.6 and 73.7 Ma, as result of the continental crust partial melting in a continental arc. The transport and deposit of the volcanic ash took place in a relatively short period.

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