Estudio paleomagnético del cinturón volcánico transmexicanoimplicaciones tectónicas

Resumen

Se ha realizado un estudio paleomagnético sistemático a lo largo y ancho del Cinturón Volcánico Transmexicano (TMVB), en 120 afloramientos (1066 muestras orientadas) de edades comprendidas entre el Mioceno Superior y la actualidad. Además, se han investigado 22 afloramientos (198 muestras orientadas) en sedimentos del Mesozoico en el Sur de la Sierra Madre Oriental (SMO), en su intersección con el TMVB. Los objetivos del estudio han sido: 1,- Determinar la posible ocurrencia de rotaciones de bloques alrededor de ejes verticales en esta región, establecer su carácter y cuantía, constreñir espacial y temporalmente estas posibles rotaciones, y definir la extensión y los límites de estos bloques. 2,- Caracterizar la migración aparente hacia el Sur de la actividad volcánica en el TMVB y obtener un valor de la velocidad de esta migración (para ello se realizó un muestreo específico y detallado en la Sierra de las Cruces a lo largo de un perfil que recorría la tendencia estructural de la Sierra y abarcaba geográfica y temporalmente todos sus periodos eruptivos). 3,- Realizar un estudio de la Variación Paleosecular del campo geomagnético en los últimos 10 Ma, registrada en las rocas volcánicas del TMVB, con el afán de comprobar si la dispersión geomagnética observada apoya los modelos que sostienen la existencia de una "ventana para el campo dipolar", como algunos estudios previos sostiene en el Pacífico, incluso extendida hasta México, o si por el contrario se ajusta con la predicha por los modelos teóricos para otros sitios en la misma latitud. En el capítulo 2 se investiga un perfil NW-SE (sierra de las Cruces) que atraviesa el TMVB al Este de la cuenca de México y las implicaciones tectónicas y geodinámicas de estos resultados. En los capítulos 3 y 4 se presentan los resultados obtenidos en el sector Oriental del TMVB y en la región Centro-Occidnetal, respectivamente. En el capítulo 5 se realiza una recopilación de todos los estudios realizados en el TMVB (1971-2002) y se hace una selección de los mismos de acuerdo a un criterio de calidad. A continuación se discute la existencia de rotaciones post-Miocenas en el TMVB, en comparación con los resultados obtenidos en este estudio. En el capítulo 6 se realiza un análisis estadístico de la variación paleosecular (PSVL) del campo geomagnético durante los últimos 10 Ma en el TMVB. En el capítulo 7 se exponen los resultados paleomagnéticos obtenidos en tres perfiles de orientación EW que cortan el Sur de la SMO a diferentes latitudes, en la intersección de la SMO con los afloramientos muestreados al Norte del Sector Oriental del TMVB. En el capítulo 8 se resumen brevemente e interrelacionan las conclusiones de los capítulos precedentes. Por último, en el capítulo 9 se expone un glosario, alfabético e interrelacionado, representativo de los términos científicos utilizados a lo largo de la memoria. Los experimentos de magnetismo de rocas realizados en las muestras de todos los sitios volcánicos del TMVB muestreados confirman una concentración importante de minerales magnéticos, con un grado de dureza magnética idóneo para el registro del campo geomagnético, y revelan que los portadores de la remanencia en la mayoría de las rocas son magnetitas o titanomagneticas de bajo contenido en titanio. El estudio paleomagnético realizado en 30 sitios de la Sierra de las Cruces permitió establecer un amagnetoestratigrafía con cinco unidades de plaridad alternante, consistentemente distribuidas de forma perpendicular a la orientación de la cadena, junto a dotaciones isotópicas realizadas en muestras representativas, revela que la actividad volcánica experimentó una migración hacia el SE con una velocidad media de 1.6 cm/año entre los 3.6-1.8 Ma y a una velocidad mayor de hasta 4 cm/año durante el cron Gauss. Los resultados paleomagnéticos obtenidos en los tres sectores del TMVB, tanto de este estudio como del análisis de la recopilación de la literatura paleomagnética, no apoyan la existencia de grandes rotaciones de bloques a escala regional detectables paleomagnéticamente y sugieren que el TMVB puede ser considerado un único dominio tectónico (es decir, no se aprecian rotaciones de bloques diferentes en él); y parecen ser consistentes con un régimen transtensional en el que la componente de cizalladura sinistral no es tan revelante como lo es la extensión. La dispersión geomagnética de la PSVL en los últimos 10 Ma del vulcanismo del TMVB se ajusta dentro de las incertidumbres estadísticas a los modelos teóricos globales para la latitud de México (en el Mioceno Superior y en los últimos 5 Ma); y no se observa en la región de México la controvertida existencia de una región anómala desde el punto de vista geomagnético (la "ventana para el campo dipolar") sostenida por algunos autores. Los resultados paleomagnéticos obtenidos en el segmento Sur de la SMO, avalados por tests de pliegue realizados en estructuras de diversas escalas, revelan que estos sedimentos están afectados por una reimanación probablemente asociada a la deformación Larámide (Paleoceno superior-Eoceno medio). Las direcciones de esta reimanación terciaria implican que esta región ha sufrido rotaciones de bloques, diferenciales, en sentido antihorario de hasta 40º, que han podido ocurrir probablemente desde la época de la reimanación hasta el Mioceno Superior (50-10 Ma).