Resumen de Arizpe sub-basin: A sedimentary and volcanic record of Basin and Range extension in north-central Sonora, Mexico
Carlos M. González León, Victor A. Valencia, Margarita López Martínez, Hervé Bellon, Martín Valencia Moreno, Thierry Calmus
- español
The Arizpe sub-basin located in the northern part of the Rio Sonora basin is a Basin and Range half-graben that initiated during Late Oligocene time in north-central Sonora. Its ~2.1 km-thick, eastdipping volcanic and sedimentary fill assigned to the Baucarit Formation is divided, from base upwards, into the following informal members. The La Cieneguita member composed of interbedded conglomerate, siltstone and gypsum beds which unconformably overlay older Cenozoic volcanic rocks; the El Toro Muerto basalt composed of basalt flows, basalt breccia and subordinate conglomerate beds; the Arzipe conglomerate composed of three fining-upwards conglomerate sequences that interdigitates with flows of the Tierras Prietas basalt in its lower part and the Agua Caliente basalt in its upper part; the Bamori member is a coarsening-upward succession of siltstone, sandstone and conglomerate that unconformably overlies the Arizpe conglomerate and it is unconformably overlain by the sedimentary El Catalan breccia.
Basin accommodation started at ~25 Ma when deposition of the La Cieneguita member, followed by alkaline basaltic volcanism of the El Toro Muerto and contemporaneous rhyolitic volcanism, floored the area predating significant clastic deposition. The Agua Caliente basalt (~21 Ma ) in the upper part of the basin fill indicates the basin was rapidly subsiding.
Multiple phases of normal faulting affected the Arizpe sub-basin. The main controlling structure may be the steep (80��), west-dipping, sub-parallel El Fuste and Granaditas normal faults that bound the Arizpe sub-basin at its present-day eastern margin, or there may be a fault or faults that were subsequently buried beneath younger basin fill near the eastern margin of the basin. The basin was disorganized by an even younger NW-SE phase of normal faulting represented by the southwest-dipping Crisanto and Tahuichopa faults. Growth strata within basin fill suggests that syntectonic deposition was active during all phases of normal faulting. However, punctuated tectonic activity on these faults may have controlled deposition of conglomerate sequences of the Arizpe conglomerate.
Geochemical data from the El Toro Muerto, the Tierras Prietas and the Agua Caliente basalt members indicate they are high-K, alkaline to subalkaline basaltic trachyandesites with light REEenriched patterns, initial Sr ratios between 0.7069 and 0.7076, and �ÃNd values between -3.76 and -4.88.
Pb isotopic values from two samples of the El Toro Muerto basalt yielded very similar results, and along Arizpe sub-basin: A sedimentary and volcanic record of Basin and Range extension 293 with the other geochemical data suggest an important participation of the continental lithosphere as magma source for this volcanism.
The data herein reported are supported by eight new geochronologic ages and they contribute to better document and constrain the timing of magmatism and extension in the Basin and Range tectonic province in Sonora.
- English
La subcuenca de Arizpe, localizada en la parte norte de la cuenca del Rio Sonora, es un medio graben que empezo a formarse durante el Oligoceno Tardio asociado a la deformacion de Sierras y Valles Paralelos (Basin and Range). Su relleno volcanico y sedimentario de ~2.1 km de espesor, el cual buza hacia el oriente, se asigna a la Formacion Baucarit y se divide, de la base a la cima, en los siguientes miembros informales. El miembro La Cieneguita, formado por conglomerado con intercalaciones de limolita y yeso, que sobreyace discordantemente a rocas volcanicas cenozoicas mas antiguas; el basalto El Toro Muerto, formado por derrames de basalto, brecha basaltica y en menor proporcion por conglomerado.
El conglomerado Arizpe, formado por tres secuencias conglomeraticas grano decreciente hacia su cima y con interdigitaciones del basalto Tierras Prietas en su parte inferior y del basalto Agua Caliente en su parte superior. El miembro Bamori, formado por limolita, arenisca y conglomerado en secuencia granocreciente hacia su cima, sobreyace en discordancia al conglomerado Arizpe y esta a su vez sobreyacido discordantemente por la brecha El Catalan formada por clastos de basalto. La subcuenca Arizpe empezo a formarse hace ~25 Ma cuando la sedimentacion terrigena del miembro La Cieneguita y el volcanismo alcalino del basalto El Toro Muerto precedieron a la sedimentacion clastica del conglomerado Arizpe.
La edad de ~21 Ma obtenida del basalto Agua Caliente, que ocurre en la parte superior del relleno de la cuenca, indica que esta fue una cuenca de subsidencia rapida.
El fallamiento normal que inicio a la cuenca tuvo lugar cerca de su actual margen oriental y controlo el deposito de las secuencias conglomeraticas. En esa posicion se ubican las fallas normales El Fuste y Granaditas que buzan al poniente, pero es probable que la falla principal se encuentre actualmente cubierta debajo de rocas mas jovenes del relleno de la cuenca. El fallamiento sinsedimentario fue importante y, despues de su formacion, la sub-cuenca Arizpe fue desorganizada por fallamiento normal de rumbo NW-SE representado por las fallas Crisanto y Tahuichopa.
Datos geoquimicos de los basaltos El Toro Muerto, Tierras Prietas y Agua Caliente indican que corresponden a traquiandesitas basalticas ricas en K, que varian de alcalinas a subalcalinas con un patron de enriquecimiento en tierras raras ligeras, con relaciones isotopicas de Sr inicial entre 0.7069 y 0.7076 y valores iniciales de �ÃNd entre -3.76 y -4.88. Analisis isotopicos de Pb en dos muestras del basalto El Toro Muerto arrojan valores muy parecidos y, en conjunto, estos datos sugieren una participacion importante de la litosfera continental como fuente de los magmas de este volcanismo.
Los datos reportados se apoyan ademas en ocho nuevos fechamientos y contribuyen a documentar el tiempo del magmatismo y la extension de la provincia tectonica de la Basin and Range en Sonora.
