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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana

Volumen 68, núm. 3, 2016, p. 537‒552

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2016v68n3a9

Paleoecología y cronoestratigrafía de las diatomeas del Miembro Los Indios en la Mesa La Misión, del Mioceno de Baja California, México

Fernando Manuel Salinas Márquez1,*, Juan Gabriel Flores Trujillo2, Javier Helenes3,Miguel Agustín Téllez Duarte1, Francisco Javier Aranda Manteca1

1 Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias Marinas. Carretera Transpeninsular Ensenada - Tijuana No. 3917 Colonia Playitas C.P. 22860 Ensenada, Baja California, México.
2 Universidad Autónoma del Carmen, Dependencia Académica de Ingeniería y Tecnología. Av. Central S/N Esq. con Fraccionamiento Mundo Maya C.P. 24115 Ciudad del Carmen, Campeche, México.
3 Centro de Investigación Científica y Estudios Superiores de Ensenada, División de Ciencias de la Tierra. Carretera Ensenada-Tijuana No. 3918, Zona Playitas, C.P. 22860, Ensenada, B.C. México.

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Resumen

El presente trabajo tiene como objetivo identificar y analizar los aspectos paleoambientales y bioestratigráficos de las especies de diatomeas presentes en los sedimentos en la Mesa La Misión.La Mesa La Misión, es un afloramiento del Miembro Los Indios de la formación Rosarito Beach en Baja California. Es una secuencia de rocas volcanoclásticas que contiene una abundante y diversa fauna. Se tomaron muestras de sedimentos a lo largo de la secuencia estratigráfica, y se encontraron 15 especies de diatomeas. La asociación de diatomeas indica que el depósito de sedimentos en el Miembro Los Indios ocurrió en una plataforma progradacional. Las diatomeas bentónicas son más abundantes en la base de la secuencia y se observa una disminución de estas en las capas superiores. La mayoría de las especies de diatomeas encontradas son de temperaturas templadas, sin embargo se observan algunas diatomeas tropicales y otras de aguas frías, lo que sugiere una mezcla de masas de agua. La mezcla de diatomeas de diferentes masas de agua y la disminución de las diatomeas bentónicas sugiere una elevación del nivel del mar, que se asocia al evento del Máximo Climático del Mioceno Medio y puede corresponder al ciclo global TM2.2. La presencia de la especie Actynocyclus ingens var. nodus asigna una edad de Mioceno medio, más específico entre los 13.0 y 15.6 Ma (Langhiano medio) al Miembro Los Indios de la Formación Rosarito Beach. Esta edad coincide con las fechas obtenidas de los basaltos subyacentes y sobreyacentes que dan 16.1 ± 2.1 y 14.3 ± 2.6 millones de años respectivamente.

Palabras clave: diatomeas, La Misión, Paleoecología, Bioestratigrafía, Rosarito Beach.

 

Abstract

The aim of the present study is to identify and analyze the paleoenvironmental and biostratigraphic aspects of the diatoms, in the sediments of the Mesa La Misión outcrop.

The Mesa La Misión in Baja California is an outcrop of the Member Los Indios, part of the Rosarito Beach Formation. This formation consists of a volcanoclastic sequence with abundant and diverse vertebrate fauna named “La Misión Local Fauna”. The presence of 15 different diatom species were found in samples taken from four stratigraphic levels of the Mesa La Misión outcrop. Deposition of the Los Indios Member occurred in a marine progradational platform. Benthic diatoms are abundant in the lower part of the sequence and become less abundant at higher stratigraphic levels. Most of the diatom species found indicate temperate waters. However, mixing of water may have been present due to some tropical and cold water specimens that were found. An increase of the deposition depth towards the top of the section was found. This was due to the occurrence of diatoms from different temperature gradients, combined with the reduction of benthic diatoms towards the top of the section. This sea level can be associated with the Middle Miocene Climatic Optimum. It may correspond to the global cycle TM 2.2. In addition, the presence of Actynocyclus ingens var. nodus, a biostratigraphical taxon, places the deposition of the sediments during the middle Miocene. More specifically, between 15.6 and 13.0 million years (middle Langhian). This age correlates with the radiometric dating of the underlaying and overlaying basalts dated 16.1 ± 2.1 and 14.3 ± 2.6, respectively.

Keywords: diatoms, La Misión, Paleoecology, Biostratigraphy, Rosarito Beach.

 

 

1. Introducción

El Miembro Los Indios es una secuencia piroclástica rica en fósiles que se depositó en una plataforma basáltica amplia, con condiciones predominantes de poca energía en una secuencia transgresiva que va de transicional a nerítico (Minch et al., 1970; Minch et al., 1984; Ashby, 1989).

Un análisis de los microfósiles silíceos del Miembro Los Indios, indica la presencia y abundancia relativa de los mismos, así como una interpretación paleoambiental y correlaciones estratigráficas con otras formaciones en California, EU (Deméré et al., 1984).

Los basaltos subyacentes al Miembro Los Indios han sido fechados en 16.1 ± 2.1 millones de años (Ma), con el método de fechado radiométrico (Gastil et al., 1975). Mientras que a los sobreyacientes, se les ha asignado una edad de 14.3 ± 2.6 Ma (Hawkins, 1970).

Al sur de la localidad tipo, llamada Mesa Los Indios, se encuentra otro afloramiento del miembro, conocido como Mesa La Misión. En esta unidad se han descrito vertebrados que incluyen peces óseos y cartilaginosos, aves marinas, cetáceos, tortugas, pinnípedos, sirenios y desmostilios, macrofósiles de invertebrados marinos y microfósiles silíceos. Debido a su buena preservación, así como a su diversidad y gran abundancia, a este conjunto fósil se le ha denominado como Fauna Local La Misión. Diversos autores han usado a los vertebrados del Miembro Los Indios para relacionarlo con la formación Round Mountain Silt (Sharktooth Hill), la Formación Monterey, Topanga, Calvert y Choptank de Estados Unidos (Tabla 1), y con formaciones de otras partes del mundo como la Formación Montpelier en Francia, Formación Gatun en Panamá y Grupo Mizumani en Japón (Minch et al., 1970, 1984; Deméré et al., 1984; Barnes, 1998; Barrios-Rivera, 1985; González-Barba, 1990; Aranda-Manteca, 1990, 1994, 2001; Gascón-Romero y Aranda-Manteca, 1992; Aranda-Manteca et al., 1994; Gascón-Romero et al., 1994; Flores-Trujillo, 2002; Sánchez-Gutiérrez, 2003).

Al igual que en la Mesa Los Indios, en la Mesa la Misión, también se observa la secuencia transgresiva (Aranda-Manteca, 1990, 1994, 2001), y debido a que ya no hay acceso a la localidad tipo del Miembro Los Indios, los estudios sobre esta secuencia se han estado realizando en la Mesa La Misión. Sin embargo, las diatomeas en la Mesa La Misión son pobremente conocidas, por lo que en el presente trabajo, se describen y analizan paleoecológicamente, con el fin de compararlas con las reportadas previamente en la localidad tipo en La Mesa Los Indios por Deméré et al. (1984).

Tabla 1. Edades y zonaciones para el Mioceno y comparación de las Formaciones de edades cercanas de la región de México y Estados Unidos.

 

2. Área de estudio

La Formación Rosarito Beach, del Mioceno medio, aflora principalmente en el área comprendida entre las poblaciones de Tijuana y Ensenada en Baja California, México. La secuencia de rocas la conforman basaltos alternados con tobas y se divide en dos secciones, la norte (Minch, 1967) y la sur (Minch et al., 1970). La sección sur (Mesa Los Indios), se subdivide en el Miembro La Misión principalmente basáltico y el Miembro Los Indios predominantemente sedimentario (Minch et al., 1984).

A la localidad tipo del Miembro Los Indios, en la Mesa del mismo nombre, Ashby (1989) no le asignó un número de localidad, sin embargo, se ubica en el área descrita por Minch et al., (1984) y Deméré et al., (1984) como L-452, sin hacer una denominación formal como localidad tipo. Posteriormente, Ashby (1989) refiriéndose a la misma localidad, la considera localidad tipo y desde entonces ha sido considerada como tal, ubicándola en un afloramiento de cantera abandonada.

El área de estudio se localiza entre los 32°01’ y 32°06’ de latitud N, y 116°48’ y 116°52’ de longitud W, sobre el km 65 de la carretera libre Tijuana-Ensenada en el Estado de Baja California, México y se le conoce como La Mesa La Misión. Debido a la presencia de fallas en la zona, las nueve capas distinguibles que conforman al Miembro Los Indios (Aranda-Manteca, 1994), afloran discontinuamente por lo que se construyó una columna estratigráfica compuesta de la secuencia sedimentaria (figuras 1 y 2).

Los sedimentos piroclásticos, son el producto de vulcanismo explosivo tipo riolítico. Los análisis petrológicos muestran que los sedimentos están constituidos por tobas cristalinas de composición félsica, con cristales subhedrales a anhedrales de cuarzo (80 %), feldespato (15 %) y hornblenda (3 %). Se encontraron también algunos vidrios volcánicos (2 %) con remanentes de rotura y corrosión, producto de eyecciones violentas y enfriamiento rápido. La coquina corresponde a una roca con matriz tobácea de composición similar a la toba descrita anteriormente con abundantes moldes de moluscos. El conglomerado es una capa constituida por clastos de 4 a 6 cm de diámetro, subredondeados, de origen ígneo, los cuales se encuentran contenidos en una matriz tobácea, con mala clasificación y sin imbricación. La diatomita es un sedimento de origen biogénico, mezclada con abundantes cristales subhedrales de cuarzo, feldespato y hornblenda (Ledesma y Kasper, 1989).

Figura 1. Ubicación del área de estudio en la Mesa La Misión y la sección tipo del Miembro Los Indios, en La Mesa Los Indios, Baja California. Mapas tomados de INEGI.

 

Figura 2. Descripción de las capas del Miembro Los Indios de la formación Rosarito Beach en La Mesa La Misión, Baja California. Modificado de Aranda-Manteca, 2001.

 

3. Metodología

De acuerdo con Aranda-Manteca (2001), se tomaron como referencia las capas nombradas previamente por Deméré et al., (1984) en la Mesa Los Indios y su correlación con la Mesa La Misión (Figura 2). Se tomaron muestras de sedimentos finos, en donde la probabilidad de contener microfósiles de diatomeas es más alta. La muestra 1 se tomó de la capa D en la localidad 105, en la localidad 106 se tomó la muestra 2 de la capa C, la muestra 3 de la capa D y la muestra 4 de la capa E. En la localidad 103 se tomó la muestra 5 de la capa D, la 6 y 7 de la capa E, y la 8 y 9 de la capa G. Se muestreó por debajo y por encima de las capas de porcelanita.

Se siguió la metodología de Ruhland et al. (1999), para el procesamiento del sedimento. Sin embargo, esta técnica se modificó, ya que normalmente se agrega ácido clorhídrico y peróxido de hidrógeno para eliminar los foraminíferos y materia orgánica respectivamente, pero debido a que Minch et al., (1970) y Deméré et al., (1984), solo reportan radiolarios en una de las localidades y solamente una especie de dinoflagelado, estos pasos no se hicieron. Se procedió a hacer montajes (de las muestras) en portaobjetos de 2.5 x 7.5 cm y cubreobjetos de 2.5 x 2.5 cm utilizando resina óptica.

Los montajes se revisaron realizando recorridos totales en un microscopio marca Olympus BX51 con aumentos de 400 y 800. Se fotografiaron las diferentes especies con una cámara marca Olympus Q Color 5 empotrada al microscopio. La identificación de las especies se realizó utilizando la metodología de Cupp (1943), Wornardt (1967) y Koizumi (1973). Durante los recorridos se seleccionaron 300 espe