Las fases de deformación cenozoica en la región de Huimilpan

Revista MexicanaDeformación
de Ciencias Geológicas,
núm.de
2, Huimilpan,
2005, p. 129-147
cenozoica env.la22,
región
Querétaro, y su relación con la sismicidad local
Las fases de deformación cenozoica en la región de
Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
Oscar Gabriel Dávalos-Álvarez1,*, Ángel Francisco Nieto-Samaniego2,
Susana A. Alaniz-Álvarez2 y Juan Martín Gómez-González2
1
Posgrado en Ciencias de la Tierra, Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México,
Campus Juriquilla, Apartado postal 1-742, 76000 Querétaro, Qro., México.
2
Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Juriquilla,
Apartado postal 1-742, 76000 Querétaro, Qro., México.
* [email protected]
RESUMEN
La región de Huimilpan se ubica al sur del Estado de Querétaro en la porción centro-septentrional
de la Faja Volcánica Transmexicana. La estratigrafía y las fallas documentadas en el área de
estudio permiten proponer cuatro fases de deformación extensional para el Cenozoico, las cuales se
desarrollaron principalmente durante el Neógeno. La primera ocurrió entre el Oligoceno y el Mioceno
medio y corresponde a actividad del sistema de fallas Chapala–Tula. La segunda fase estuvo activa en
el Mioceno tardío (Tortoniano) y corresponde a actividad del sistema de fallas Taxco–San Miguel de
Allende. La tercera fase ocurrió en el Plioceno temprano, como resultado de la reactivación del sistema
Chapala–Tula. La cuarta fase de deformación, con actividad entre el Plioceno tardío y el Reciente, se
asocia al sistema de fallas Taxco–San Miguel de Allende. Monitoreos sísmicos recientes en la región
de Huimilpan indican la existencia de un nivel de microsismicidad arriba del promedio regional. La
microsismicidad que se ha registrado, los escasos sismos históricos y las fallas más jóvenes cartografiadas
en el área de estudio indican que la zona es tectónicamente activa. La cuarta fase de deformación
documentada está estrechamente ligada con la microsismicidad. La actividad de las fallas asociadas al
sistema Taxco–San Miguel de Allende muestra una migración hacia el sur-sureste, la cual es evidente
dentro del área de estudio a lo largo de la falla Lagunillas–Huimilpan (fases 2 y 4). En el segmento sur
de la falla Lagunillas–Huimilpan se documenta la actividad más joven en la región, lo cual junto con
algunos datos sísmicos de esa zona, hacen considerar que este segmento de falla es probablemente el
que genera la sismicidad local.
Palabras clave: estratigrafía, fallamiento, fallas activas, sismicidad, Cenozoico, Neógeno, Humilpan,
Querétaro, México.
ABSTRACT
The region of Huimilpan is located in the north-central boundary of the Trans-Mexican Volcanic
Belt. Based on the stratigaphy and the documented faults in the study area, four Cenozoic extensional
deformation phases are proposed, which mainly occurred during the Neogene. The first deformation
phase took place between the Oligocene and the middle Miocene; in this period the Chapala–Tula
fault system was active. The second phase is of late Miocene age (Tortonian), corresponding with the
Taxco–San Miguel de Allende fault system activity. The third phase occurred in the early Pliocene, with
the reactivation of the Chapala–Tula fault system. The fourth phase of deformation, with activity between
the late Pliocene and Quaternary, is associated with the Taxco–San Miguel de Allende fault system.
Recent seismic record in the region of Huimilpan indicates a microseismicity greater than the average
129
130
Dávalos-Álvarez et al.
regional level. The documented microseismicity, the scarce historical seismic events and the youngest
faults mapped in the study area indicate that it is an active tectonic zone. The fourth deformation phase
documented in the study area is closely related with the microseismicity. The activity of the Taxco–San
Miguel de Allende fault system shows a migration towards the south-southeast, which in the study area
is evident throughout the Lagunillas–Huimilpan fault (second and fourth phases). The youngest activity
in the region is documented in the southern segment of the Lagunillas–Huimilpan fault; its age and the
seismic data permit to consider this segment as the probable source of the local seismicity.
Key words: stratigraphy, faulting, active faulting, seismicity, Cenozoic, Neogene, Humilpan, Querétaro,
Mexico.
INTRODUCCIÓN
La región de Huimilpan se localiza en la porción
centro-este de la Faja Volcánica Transmexicana (FVTM),
hacia el borde septentrional, cerca del límite con el Cinturón
Mexicano de Pliegues y Fallas (SMOr; Figura 1a), en la
parte meridional del Estado de Querétaro (Hoja F14C76,
La Estancia, INEGI, 2001; Figura 1b). Fisiográficamente
está ubicada justo al sur de la Mesa Central (MC; Figura
1a). La escasa ocurrencia de temblores y la falta de registros
de eventos sísmicos han propiciado que esta zona del país
haya sido considerada asísmica. Sin embargo, en 1998 un
sismo afectó el poblado de Sanfandila, Querétaro, ubicado
15 km hacia el NE de Huimilpan (Figura 2). Este fenómeno
despertó el interés geológico y geofísico por estudiar el área.
Zúñiga et al. (2003), documentaron “la secuencia sísmica de
Sanfandila”, reportando que la sismicidad se asocia a una
falla normal, la cual está sepultada y tiene una dirección azimutal de 334°. Por otro lado, Gómez-González et al. (2001)
realizaron monitoreos sísmicos en la región de Huimilpan
para ubicar la microsismicidad ocurrida durante los años
2000 y 2001. Los monitoreos sísmicos han continuado ya
que, dada la variabilidad espacial de la sismicidad, hasta el
momento no se han podido identificar plenamente las fallas
o los segmentos sismogénicos (e.g., Gómez-González et
al., 2002, 2003).
En la región de Huimilpan y zonas aledañas se encuentran estructuras pertenecientes a tres sistemas de
fallas regionales: el sistema Taxco–San Miguel de Allende
(TSMA, orientación NNW), el sistema Chapala–Tula
(Ch–T, orientación ENE) y el sistema de Fallas y Fosas
Tectónicas NW (FFTNW) (Figura 1c). Las estructuras son
fallas con movimiento normal, algunas de las cuales muestran escarpes con una morfología media a joven. El estado
de erosión y la presencia de rocas volcánicas cenozoicas
afectadas por esas estructuras, sugieren que en la zona de
Huimilpan existe una estructura activa o potencialmente
activa, la cual sería la fuente de una parte importante de la
sismicidad (Dávalos-Álvarez et al., 2003a).
Varios autores (Zúñiga et al., 1998, 2003; Aguirre-Díaz
et al., 2000; Alaniz-Álvarez et al., 2001; Gómez-González
et al., 2001, 2002) documentan actividad tectónica reciente
para esta área. No obstante, no se tiene una cartografía geológico-estructural que permita identificar las fallas activas o
potencialmente activas, tampoco se conocen las estructuras
o segmentos sismogénicos de la zona.
El presente trabajo tiene como objetivos revisar la
estratigrafía de la zona de Huimilpan, documentar las
fallas existentes y determinar las fases de actividad del
fallamiento. Mediante el estudio de las relaciones de corte,
tanto entre las estructuras y la secuencia estratigráfica, como
entre fallas, se determinó la edad de los desplazamientos
ocurridos en las fallas y se identificaron los segmentos de
las estructuras mayores que tuvieron actividad en distintos
tiempos. Uno de los objetivos específicos de este trabajo
es identificar la presencia de la estructura o del segmento
de falla responsable de la sismicidad local registrada en
el área.
MARCO GEOLÓGICO REGIONAL
El área de estudio está ubicada dentro de la FVTM
(Figura 1a), que es una provincia cenozoica de origen volcánico formada en un ambiente tectónico de arco continental
(Ortega-Gutiérrez et al., 1992). De acuerdo con varios autores como Mooser (1972), Demant (1978), Nixon (1982) y
Ferrari (2000), entre otros, este arco volcánico se origina por
la subducción de las placas de Rivera y Cocos bajo la Placa
Pacífico. Pardo y Suárez (1995) proponen que la disposición
oblicua de este arco con respecto a la trinchera se debe a
la geometría que tiene la zona de Benioff por debajo de la
placa de Norteamérica en México, ya que las placas Rivera
y Cocos subducen con ángulos diferentes en la Trinchera de
Acapulco, la primera con un ángulo de aproximadamente
45° y la segunda se hunde con dos ángulos diferentes, en
el sector occidental de aproximadamente 30° y hacia la
porción oriental su inclinación varía hasta 20°. Dada la
orientación que guarda esta provincia respecto a la zona
de subducción, y sus características internas, tales como la
gran diversidad de estructuras volcánicas, la composición
química de las rocas, tanto alcalinas como calcialcalinas, la
coexistencia en espacio y tiempo de volcanismo alcalino de
tipo intraplaca, la variabilidad en el ancho del arco y la fase
tectónica extensional intra-arco contemporánea al volcanismo, la convierten en uno de los rasgos más representativos
de la geología de México (Demant, 1978). La geología de la
FVTM está representada por secuencias de rocas volcánicas
131
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
rocas están cubiertas por depósitos clásticos continentales
del Cuaternario. En este trabajo se estableció la secuencia
estratigráfica con base en fechas reportadas en la literatura
y un fechamiento nuevo, así como por las relaciones estratigráficas establecidas durante el trabajo de campo. Se
documentaron dos unidades nuevas, y se reubicó la posición
estratigráfica para algunas unidades, lo cual se describe en
las siguientes líneas. Para la clasificación de las rocas se
empleó el diagrama de Streckeisen (1979) (Apéndice A).
producto de coladas de lava, conos cineríticos, domos de
lava, maares, volcanes escudo, volcanes compuestos y calderas, que se emplazaron entre el Mioceno y el Cuaternario
(Aguirre-Díaz et al., 1998; Ferrari, 2000).
A lo largo de la FVTM se han documentado numerosos
arreglos lineales de estructuras que forman sistemas de fracturas y fallas que cortan rocas de edad Plioceno–Cuaternario
(e.g., Martínez-Reyes y Nieto-Samaniego, 1990). Sobre
la traza de estas fallas se emplazan complejos volcánicos,
estratovolcanes activos y fuentes hidrotermales. Además de
este mosaico estructural, en algunos puntos del arco volcánico se ha documentado actividad sísmica (e.g., Suter et
al., 1996), por lo que se considera una zona tectónicamente
activa (Suter et al., 1992, 1995b; Alaniz-Álvarez et al., 1998,
2001; García-Palomo et al., 2000; Aguirre-Díaz et al., 2000;
Gómez-González et al., 2001; Zúñiga et al., 2003).
Latita La Cuesta
Dávalos-Álvarez y Nieto-Samaniego (2002) reconocen una roca de composición intermedia, porfídica, color
rosa claro, con fenocristales de sanidino, plagioclasa y pocos
máficos a la que nombran informalmente como dacita La
Cuesta. Con base en un análisis petrográfico, DávalosÁlvarez (2003) la clasificó como una latita, cuyo contenido
mineral consiste de cantidades casi iguales de sanidino y
plagioclasa (labradorita y andesina), pocos cristales de
hornblenda y escaso cuarzo. Ambos trabajos refieren a esta
unidad en los cortes de la carretera estatal Corregidora–
Huimilpan, en el poblado de La Cuesta, Querétaro (Figura
ESTRATIGRAFÍA
En el área de estudio afloran rocas volcánicas de edad
cenozoica con composiciones intermedias a félsicas. La
columna estratigráfica está constituida por seis unidades,
emplazadas principalmente en el Mioceno–Plioceno. Estas
110 W
100 W
Placa de
Norteam rica
30 N
SMOc
SMOr
Placa
Pac fica
"
MC
Placa
Rivera
"
FF
b)
Semigraben
de Aljibes
T
N
W
Quer taro
rea de estudio
FVTM
Ch T
20 N
rea de estudio
Placa de Cocos
99 30'
21 30'
c)
100 W
de
lB
aj
o
Morelia
M A
T S
20 N
Fa
lla
a)
Ciudad de
M xico
LEYENDA
Carreteras
100 00'
Ciudad
Poblaciones
rea de
estudio
21 00'
Lago
Q
SJR
H
100 30'
0
Falla normal
20 30'
0
A
50
Taxco
100 km
30
10
50km
Figura 1. a) Provincias geológicas del centro-norte de México. SMOc: Sierra Madre Occidental; SMOr: Sierra Madre Oriental; MC: Mesa Central;
FVTM: Faja Volcánica Transmexicana (Modificado de Ortega-Gutiérrez et al., 1992). b) Mapa de ubicación del área de estudio (Modificado de CRM,
1992). El área de estudio corresponde con la Hoja La Estancia (F14C76), escala 1:50000 (INEGI, 2001). A: Amealco, H: Huimilpan, Q: Querétaro, SJR:
San Juan del Río. c) Sistemas de fallas regionales. FFTNW: Fallas y Fosas Tectónicas NW; TSMA: Taxco San Miguel de Allende; Ch–T: Chapala Tula
(Modificado de Ferrari, 2000).
132
Dávalos-Álvarez et al.
2), del cual deriva su nombre. Dentro del área de estudio
aflora en la parte centro-occidental de la Hoja La Estancia,
donde se puede apreciar principalmente en dos complejos
dómicos, uno al centro de la hoja, el cual forma la Sierra de
Vaquerías, y otro que aflora en el extremo más occidental del
área, entre los poblados de El Granjeno, La Cuesta y Piedra
Lisa. También se pueden observar pequeños afloramientos al
SW, en la porción septentrional de la Sierra El Rincón, entre
los poblados de Pío Doce, La Beata y La Joya (Figura 2).
Esta unidad está constituida por una roca ígnea extrusiva de
composición intermedia–félsica, leucocrática, color rosa a
crema o gris violáceo, mesocristalina. Contiene fenocristales
de sanidino, labradorita, escaso cuarzo y pocos máficos
(hornblenda), emplazados en una matriz mesocristalina. La
mayoría de los fenocristales son subhedrales, presentándose
algunos euhedrales. Preferentemente tienen tamaño entre 1
y 5 mm, aunque también se pueden ver cristales mayores
a 5 mm. La roca presenta textura porfirítica, perlítica y
amigdaloide (cuarzo secundario rellenando vesículas).
Las rocas de la latita La Cuesta se observan muy
fracturadas, siendo cubiertas e intrusionadas a manera de
diques por rocas de la andesita Vaquerías. La posición estratigráfica que guarda esta roca es subyaciendo a la andesita
Vaquerías; en el área de estudio no se observó la base de
esta unidad. Por las cotas de sus afloramientos es posible
estimar un espesor mínimo de 150 a 200 m. Alaniz-Álvarez
et al. (2001) documentaron una unidad que denominaron
Dacita Obrajuelo, que aflora fuera del área de estudio en la
Hoja Querétaro (F14C65; INEGI, 2000), como a 40 km al
norte de Huimilpan. Basándose en su posición estratigráfica
ubicaron su edad entre el Oligoceno y el Mioceno medio,
ya que es cubierta por derrames del Basalto Querétaro de
6.2±0.6 Ma (Valdéz-Moreno et al., 1998) y, al igual que en la
latita La Cuesta, no aflora su base. Debido a las semejanzas
en cuanto a posición estratigráfica y composición, se considera posible una correlación entre ambas unidades y que
la edad de la latita La Cuesta se ubique entre el Oligoceno
y el Mioceno medio.
fuentes eruptivas en dirección ENE (Figura 2).
La andesita Vaquerías consiste de rocas ígneas extrusivas intermedias a máficas, melanocráticas, color gris oscuro
a negro, mesocristalinas; contiene fenocristales de plagioclasa y feldespato potásico (<1 mm a 5 mm) y se aprecian
microcristales máficos. Los cristales varían de subhedrales
a anhedrales, y escasos euhedrales. Típicamente las rocas
de esta unidad se presentan como coladas lávicas y también
se llegan a ver derrames del tipo pahoehoe; en ocasiones los
derrames presentan estructuras columnares y texturas tanto
afaníticas como seriadas y porfiríticas, y se llega a presentar
escoriácea; las vesículas varían de 1 a 5 mm alcanzando hasta 1 cm. Esta unidad se encuentra sobreyaciendo a la latita La
Cuesta y descansa sobre ella la andesita Guadalupe, aunque
se le puede ver comúnmente cubierta por la toba Amealco.
En la región de Huimilpan se había reportado la existencia
de volcanismo cuaternario (Cerro Gordo; Figura 2; AguirreDíaz, 1996), pero en el trabajo de campo realizado se pudo
documentar que el cuerpo volcánico asociado a vulcanismo
reciente corresponde a las rocas de la andesita Vaquerías. Al
sur del Cerro Gordo se encontraron afloramientos en los que
se observa a la roca andesítica cubierta por rocas piroclásticas de la toba Amealco descrita más adelante (Figura 3,
sección C–C’); adicionalmente, se observaron fragmentos
de rocas basálticas dentro de la secuencia piroclástica. Esta
relación descarta una edad cuaternaria para ese vulcanismo.
Los espesores que presenta esta unidad son muy variables,
considerando las curvas topográficas en los afloramientos
mayores, se le estima entre 200 y 250 m. Por su posición
estratigráfica se estima una edad del Mioceno medio a
tardío. Aguirre-Díaz (1996) realizó un fechamiento K-Ar
en roca total para una muestra recolectada en el poblado
de Vaquerías, obteniendo 5.69±0.35 Ma. Esta edad no es
acorde con la posición estratigráfica observada en el presente
trabajo para dicha unidad, ya que la edad obtenida para la
andesita Guadalupe (descrita más adelante) restringe a la
andesita Vaquerías a un periodo anterior a los 8.81±0.13
Ma (Figura 2; Apéndice B).
Andesita Vaquerías
Andesita Guadalupe
En la parte oriental de la región de Huimilpan, Nelson
y Sánchez-Rubio (1986) describieron la presencia de rocas
basálticas, color gris, afíricas, que subyacen a una secuencia
de ignimbritas. Esta unidad fue nombrada andesita Vaquerías
por Aguirre-Díaz (1996), tomando su nombre del poblado
Vaquerías ubicado hacia la porción central de la Hoja La
Estancia (Figura 2); dicho autor la describió como una
roca intermedia a máfica, con coloración que varía de gris
a gris azulado o gris oscuro. Los principales afloramientos
de esta unidad se encuentran en la parte septentrional de la
hoja, extendiéndose fuera de ella en la zona norponiente. Al
NNW de la Sierra de Vaquerías (complejo dómico ubicado
al centro de la hoja), rocas de esta unidad forman una serie
de mesetas, en las cuales se puede apreciar lineamientos de
Dávalos-Álvarez y Nieto-Samaniego (2002) reconocieron esta unidad como una roca intermedia a máfica, con
fenocristales de hornblenda y la denominaron informalmente andesita Santa Isabel. Posteriormente Dávalos-Álvarez
(2003) denominó informalmente esta unidad como andesita
Guadalupe basándose en que el afloramiento cercano a esa
localidad es el más representativo de su litología, ya que
en esa parte se puede ver la roca más fresca. Aflora principalmente en el lado oeste de la Hoja La Estancia, formando
tres pequeños cuerpos volcánicos emplazados a lo largo de
la traza de una falla orientada al NNW (Figura 3, sección
A–A’ y B–B’; falla Lagunillas–Huimilpan, descrita más
adelante), y hay un cuarto cuerpo de dimensiones mayores
ubicado hacia la porción central de la hoja, en las cercanías
Revista Mexicana de Ciencias Gelógicas, v. 22, núm. 2
Dávalos-Álvarez, Nieto-Samaniego, Alaniz-Álvarez, Gómez-González, Figura 2
LA ESTANCIA (F14C76)
65
64
66
Santa
Teresa
Los Cues
2200
2100
0
73
72
76
74
75
Sanfandila
100°10'
78
79
77
81
82
83
Pedro
Escobedo
84
100°05'
87
86
85
89
88
1950
0
5
19
2100
2000
50
21
230
0
Fall as N-S
50
2150
24
2100
2000
22
5
2200
23
50
23
00
2050
2200
225
0
Tav
ANDESITA GUADALUPE
ANDESITA VAQUERÍAS
Tlc
LATITA LA CUESTA
por
Aguirre-Díaz, 1996
FALLA SEPULTADA
O INFERIDA
Jóvenes (< 3.43 Ma)
Medias (~ 4.68 Ma)
Antiguas (> 4.68 Ma)
LINEAMIENTO
52
CONTACTO
2150
Tav
00
25
2600
2650
2750
00
24
00
21
2300
51
CONO MONOGENÉTICO
A
A'
SECCIÓN
50
POBLADO
24
2350
2350
2450
0
21
5
2200
0
40
0
225
CARRETERA
24
00
2400
2200
2250
22
50
Tav
0
220
24
00
00
24
0
5
25
16°
San Antonio
la Labor
Tta
CURVA DE NIVEL (cada 50 m)
14°
46
00
21
Potrerillos
2250
2600
El Aserrín
CUERPO DE AGUA
47
0
50
23
TERRACERÍA
2100
0
23
2450
0
AUTOPISTA
20°20'
Tta
50
21
60°
24
50
250
49
48
24
50
La Beata
212
0
0
2300
250
44
CAPA HORIZONTAL
75°
DIQUE
POZO PARA AGUA (SEDEA, QRO.)
2250
2700
Falla
El Rincón
26
00
2650
38°
Tta
0
41
0
0
27
14°
41
Trr
El Rincón
2600
Domo Galindillo
50
66
40
C
2500
26
65
67
68
70
69
100°15'
Sector NW
Sector Centro-SW
Sector Galindo
2
00
28
2750
42
350
50
2550
27
2500
23
0
0
280
Estaciones de datos estructurales
2300
Trr
42
43
Tav
Sierra El Rincón
METROS
2000
71
72
CAPA DE FLUJO
CAPA PIROCLÁSTICA
45
2200
2300
00
La Joya
2300
2200
235
245
0
Tav
Tav
2400
2150
2250
2200
2550
227
50
25
2
50
24
43
2240000
Tag
Tav
*Edades Radiométricas
53
00
21
0
240
2500
0
245
E
2050
0
2050
2100
240
0
20
50
Tlc
Pío Doce
San Pedro
Q
64
RIOLITA EL RINCÓN
23.8
54
Tta
63
Trr
8.81 + 0.13
San Miguel
2200
San
Pedro
45
62
4.7 + 0.19*
SIMBOLOGÍA
57
50
0
Tlc
27
00
2450
46
20°15' 361000
100°20'
TOBA AMEALCO
5.3
226
106
26
00
00
26
100
Tav
44
IGNIMBRITA HUIMILPAN
GSA, 1999
2350
235
0
2500
47
Tih
Tta
FALLA NORMAL
21
2500
221
2500
2550
N
E
a s
l
a l
F
Q
Laguna de
Vaquerías
3.43 + 0.16*
4.68 + 0.10*
FALLAS
2000
0
250
0
5
25
Trr
0
25
00
CLÁSTICOS
CONTINENTALES
1.8
56
San Juan
del Río
188
50
23
Sierra de Vaquerías
Q
55
21
C. Capula
O
0.01
El Rosario
0
2700
0
255
B’
Trr
Galindo
00
50
2600
217
20°20'
Q
O
L
I
G
O
C
E
N
O
P
A
L
E
Ó
G
E
N
O
Estratigrafía
00
Loma
Linda
Tta
25
2600
Capula
M
I
O
C
E
N
O
C. La Estancia
20
Tav
25
Tlc
24
50
255
0
00
Tlc
00
22
2550
23
50
Tta
Tlc
26
Tav
58°
Santa Isabel
2350
2 25
60°
Tih
Tav
Constitución
de
1917
0
134
0
210
2350
22
5
11°
u la
Cap
58
20°25'
2400
230
0
la
Fal
2300
C. Bravo
Tav
20°
11°
2300
59
Q
La Estancia
Tag
O
Edad
Radiométrica
(Ma)
2000
2250
120
20°
12723°
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53
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Q
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100°20'
61
20°30'
67
LEYENDA
100°00'
95
20°30'
67
73
74
75
76
77
78
79
100°10'
80
81
82
83
84
85
86
87
100°05'
88
Figura 2. Mapa Geológico del área de estudio. Base topográfica INEGI (2001).
89
90
91
92
93
94
95
20°15'
1000
500
0
1
2
KILOMETROS
100°00'
3
m s. n .m.
m s. n .m.
m s. n .m.
1,750
2,000
2,250
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Trr
Sierra El Rincón
Tlc
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Tta
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Mioceno
P
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Pleistoceno
Holoceno
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Tlc
Trr
4.7+0.19*
1996
*Edades
Tlc
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Tag
Toba Amealco
Tta
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GSA, 1999
Q
Tlc
0
1
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3
kilómetros
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Tlc
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Tlc
Tav
Tlc
Tta Tih
Tlc
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Tlc
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Semigraben
La Estancia
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Falla La Cuesta
Cerro Gordo
Tag
Falla N-S
Rumbo E-W, viendo al N
Tav
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Rumbo N-S, viendo al W
Tlc
Peña Blanca
Escala gráfica horizontal
metros
2,000 1,000
Tlc
Tav
Tav
Falla ENE
Peña Colorada
Cerro de Lira
Rumbo E-W, viendo al N
Tlc
Q
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1,750
2,000
2,250
2,750
2,500
3,000
C’
Cerro La Estancia
Presa
Constitución de 1917
Q
Tta
Trr
Semigraben
La Estancia
Figura 3. Secciones geológicas del área de estudio; su ubicación se muestra en el mapa geológico de la Figura 2.
Latita La Cuesta
Andesita Vaquerías
Andesita Guadalupe
Riolita El Rincón
Ignimbrita Huimilpan
8.81+0.13
Tta
Clásticos Continentales
Estratigrafía
Tav Tta
Tav
Tih
Q
Tav
3.43+0.16*
23.8 Aguirre-Díaz,
5.3
1.8
0.01
Tav
Falla ENE
Falla Lagunillas-Huimilpan
Falla Yerbabuena
Segmento Sur
Tag
Tih
Tih Tta Tih Tta Tih Tta Tta
Tlc
Falla Lagunillas-Huimilapan
Segmento Norte
Tta
Tta Tag
Época Ma Edad
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2,500
3,000
1,750
2,000
2,250
2,500
B
1,750
2,000
2,250
2,500
A
Tta
Q
1,750
2,000
2,250
2,500
B’
1,750
2,000
2,250
2,500
A’
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
133
134
Dávalos-Álvarez et al.
del poblado de Santa Isabel (Figura 2). Se trata de rocas con
composición variable de intermedia a máfica, mesocráticas
y mesocristalinas. La roca distintiva de esta unidad es de
color pardo rojizo, contiene abundantes fenocristales de
hornblenda y plagioclasa, algunos de feldespato potásico
y escasos de cuarzo, en una matriz vítrea.
La andesita Guadalupe suprayace a la andesita
Vaquerías y subyace a la toba Amealco de 4.68±0.10 Ma
(K-Ar, en vidrio y en sanidino, Aguirre-Díaz, 1996). A esta
unidad se le estima un espesor mínimo de 50 m en su afloramiento principal, evidenciado por la relación de corte de
un pozo para agua (perforado por la Secretaría de Desarrollo
Agropecuario, SEDEA, Querétaro, comunicación personal;
Figura 2). De esta unidad se realizó un fechamiento isotópico 40Ar–39Ar en hornblenda (Apéndice B). La edad obtenida
para la andesita Guadalupe es de 8.81±0.13 Ma.
Riolita El Rincón
Nelson y Sánchez-Rubio (1986) documentaron informalmente la riolita Lagunas de Servin y la riolita Galindillo,
describiéndolas como rocas con fenocristales de feldespato,
bandeadas y perlíticas, emplazadas en forma de dos domos
localizados a ~12 km al norte de la Caldera de Amealco
(Sierra El Rincón y Domo Galindillo; Figura 2); denominan
a estas rocas como “unidad pre-ignimbrita”, refiriéndola
respecto a la toba Amealco (Aguirre-Díaz, 1993). Por
su parte Verma et al. (1991) describieron un domo de
composición riolítica (Sierra El Rincón; Figura 2), fuertemente erosionado y con estructura fluidal, que contiene
fenocristales de cuarzo y plagioclasa en una matriz vítrea
desvitrificada; consideran a este domo como parte de lo
que identificaron como “unidad E”, que son rocas pre-toba
Amealco. Aguirre-Díaz (1996), utilizó el nombre de “riolitas
pliocénicas” para describir una secuencia de rocas piroclásticas y domos félsicos que correlaciona con las rocas del
Domo Galindillo; además documentó otra unidad de rocas
riolíticas que forman un complejo dómico de lavas afíricas
y perlitizadas (Sierra El Rincón) para las cuales propone
el nombre de riolita El Rincón, mencionando que cubren a
las rocas de la toba Amealco; esta relación estratigráfica es
discutida más adelante.
Los autores arriba mencionados se refieren en sus
descripciones a los mismos complejos dómicos. Las rocas
riolita Lagunas de Servín, riolita Galindillo, riolitas pliocénicas, riolita El Rincón y el domo riolítico de la “unidad E”,
pertenecen a la misma unidad volcánica y corresponden a
un mismo periodo de emplazamiento, el cual es anterior a
la toba Amealco (Dávalos-Álvarez, 2003). En este trabajo
mantenemos el nombre de riolita El Rincón propuesto
informalmente por Aguirre-Díaz (1996) para designar a
esta unidad. Para la posición estratigráfica de estas rocas
conservamos el punto de vista tanto de Nelson y SánchezRubio (1986) como de Verma et al. (1991), acorde con
las observaciones de campo realizadas durante el actual
trabajo.
Los domos riolíticos afloran principalmente hacia la
parte meridional de la Hoja La Estancia. Son seis domos
con dimensiones que varían de uno a nueve kilómetros en
su diámetro mayor. En el sector SW del área de estudio
(Figura 2) se localiza la Sierra El Rincón, al norte de la cual
se emplazan las estructuras volcánicas Cerro Bravo y Cerro
Capula; hacia la esquina SE de la hoja, en las cercanías del
poblado de San Antonio La Labor, se puede ver otro cuerpo
volcánico que se denomina Domo Galindillo. Aflorando
hacia la porción oriental del área de estudio, junto a la presa
Constitución de 1917, se sitúa el domo Cerro La Estancia y
7 km al norte de este cuerpo hay otro domo más pequeño,
sobre el que se asienta el poblado El Organal (Figura 2).
Las rocas que constituyen la riolita El Rincón son
félsicas, leucocráticas, color blanco a rosa e intemperizan
a café–amarillo. En diferentes afloramientos se pueden ver
de mesocristalinas a holohialinas. Son rocas que varían de
porfiríticas, granulares, con cristales de tamaño medio a
fino (de 1 a 5 mm y <1 mm), a rocas afaníticas. Contienen
fenocristales de cuarzo y sanidino en una matriz vítrea, los
cristales varían de subhedrales a anhedrales y hay escasos
euhedrales. Es frecuente que se presente con cristales
oxidados. Es común ver rocas con estructura perlítica,
aunque también se presentan estructuras vitrofídicas y
amigdaloides.
Estratigráficamente su límite superior está determinado por el contacto con la toba Amealco, la cual se puede
apreciar cubriendo a los domos riolíticos del área. AguirreDíaz (1996) afirmó que el emplazamiento del domo Sierra
el Rincón es posterior a la toba Amealco, argumentando que
en los flancos SE y N del domo se aprecia el depósito piroclástico subyaciendo a la riolita. En el flanco N se observa
a la riolita brechada cubriendo una secuencia piroclástica
mal soldada, rica en pómez de color blanco y con escasa
pómez negra, que contiene líticos de andesita y de riolita
fluidal; a su vez, se presenta una ignimbrita semejante a la
descrita cubriendo a las rocas de la riolita El Rincón. En
ese lugar, las relaciones de contacto no son muy claras y no
es posible discernir si la ignimbrita que yace bajo la riolita
corresponde a la toba Amealco. Sin embargo, en el flanco
oriente del complejo volcánico, 1 km al sur del poblado El
Aserrín, se encontró a la ignimbrita con pómez y vidrio no
colapsado, que típicamente corresponde a la toba Amealco,
cubriendo a la riolita El Rincón (Figura 3; Sección C–C’).
La relación se puede apreciar tanto en los bordes del domo
como en el fondo del Arroyo El Agua Fría. Adicionalmente
a estas observaciones, en el poblado de La Beata se puede
ver claramente como las lavas riolíticas se encuentran
depositadas sobre la andesita Vaquerías y, aunque la toba
Amealco tiene espesores de hasta 30 m y aflora a ambos
lados de la Sierra El Rincón, no hay evidencias de que ésta
haya existido entre la riolita y la andesita. De esta manera,
se ubica a esta roca estratigráficamente descansando sobre
la andesita Vaquerías y siendo cubierta por las ignimbritas
de la toba Amealco. Los espesores para esta unidad son muy
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
variables, con base en las dimensiones de sus diferentes
afloramientos estos pueden variar entre 50 y 300 m, según
el tamaño del domo. Aguirre-Díaz (1996) fechó una roca
riolítica emplazada en la Sierra Los Agustinos, al poniente
de la región de Huimilpan (Lat N 20°10’11’’ y Long W
100°27’54’’), la cual corresponde a la riolita El Rincón, y
obtuvo una edad de 4.7±0.19 Ma (K-Ar en sanidido).
Toba Amealco
Sánchez-Rubio (1984) y Nelson y Sánchez-Rubio
(1986) reportaron una serie de depósitos piroclásticos en la
localidad de Arroyo Hondo (17 km al norte de la Caldera
de Amealco y 6 km al sur del poblado de Galindo; Figura
2). Verma et al. (1991) describieron informalmente estos
depósitos como una secuencia piroclástica compuesta
de flujos de ceniza y que presenta juntas columnares, la
cual identificaron como ignimbrita Amealco. Por su parte,
Aguirre-Díaz (1993) usó el nombre de toba Amealco para
describir esta secuencia piroclástica originada por la Caldera
de Amealco y la documentó como una secuencia compuesta
de tres ignimbritas principales, intercaladas con ignimbritas
secundarias no soldadas, pómez de caída, depósitos tipo
surge y flujos de lodo. Identificó a las ignimbritas principales como Amealco I, Amealco II y Amealco III, las cuales
describe como rocas de color gris a gris oscuro, soldadas y
que forman juntas columnares, contienen abundante pómez
negra y comúnmente presentan fiammes. En la ignimbrita
I y III, se presentan abundantes líticos de composición
traquiandesítica.
La toba Amealco ocupa aproximadamente el 30% del
área de la Hoja La Estancia, aflora con mayor extensión en
la porción meridional, y forma amplias planicies con alturas de 2,000 a 2,500 msnm. En el extremo NW del área de
estudio se extiende rellenando una paleotopografía formada
por cañones producto de erosión regresiva y por fosas tectónicas de diversas extensiones (Figura 2). En la región de
Huimilpan, la roca de esta unidad que típicamente se aprecia es una ignimbrita color gris a gris oscuro, consolidada,
pobremente soldada y ligera. Contiene abundante pómez
negra y poca pómez blanca, las pómez varían de angulosas
a subredondeadas, son de tamaño de grano medio a muy
grueso y con pocos finos, generalmente se ve sin colapsar,
aunque también presenta algunas fiammes. Además, exhibe
líticos angulosos de andesita basáltica y algunos de latita
y/o riolita, que son de tamaño grueso a medio; la matriz
está compuesta por ceniza. También es común encontrarla
como una roca de color café rojizo, muy dura, soldada y
densa, que contiene abundante vidrio y presenta textura
eutaxítica. Estas rocas intemperizan en tonos rojizos y
forman juntas columnares. Hacia la porción basal se puede
ver un depósito de surge gris a gris oscuro, compuesto por
granos del tamaño de arena y depósitos de lapilli de caída,
constituidos por pómez fina a gruesa (varía desde 2 mm
hasta 20 mm) de color amarillo pálido a crema, con soporte
135
clástico, se presentan mal gradados o con gradación inversa
y pueden aparecer tanto soldados como sin soldar. Capas
que corresponden a la toba Amealco están en contacto con
rocas de diversas unidades; en el área de estudio estos flujos
piroclásticos están cubriendo a la latita La Cuesta, andesita
Vaquerías, andesita Guadalupe y riolita El Rincón, y son
cubiertos por la ignimbrita Huimilpan y los depósitos clásticos continentales.
El espesor de la toba Amealco se asigna con base en
las relaciones del contacto entre la andesita Vaquerías y la
toba Amealco, típicamente se observan espesores entre 15
y 30 m, aunque llegan a alcanzar los 70 m. Aguirre-Díaz
(1996) realizó el fechamiento radiométrico de cuatro muestras (Am-1, Am-12, Am-22, Am-208), tres de ellas pertenecientes al primer flujo, al que identificó como Amealco I.
El material que analizó en las muestras Am-22 y Am-208
fue vidrio, en la Am-12 fue feldespato y en la Am-1 utilizó
tanto vidrio como feldespato. La edad que asignó a esta
unidad es de 4.68±0.10 Ma.
Ignimbrita Huimilpan
Aguirre-Díaz (1996) cartografió esta unidad dándole
el nombre de ignimbrita Huimilpan; no la describe formalmente, y sólo menciona que es una roca piroclástica, color
rosa, soldada, de composición félsica, y pobre en cristales
de cuarzo y feldespato.
La ignimbrita Huimilpan aflora en la parte poniente
de la Hoja La Estancia, principalmente en la porción central
alrededor del poblado de Huimilpan. Hacia la esquina NW
de la hoja, esta unidad sólo se encontró al norte de la Falla
La Cuesta en afloramientos de muy poca extensión y escaso
espesor, al parecer los desniveles topográficos formados
tanto en la latita La Cuesta como en la andesita Vaquerías,
impidieron su paso hacia la porción septentrional de esta
zona. Es una roca félsica, leucocrática, color gris claro que
varía a tonos amarillos y café claro, es mesocristalina, dura
y densa. Contiene fenocristales de sanidino y plagioclasa
(oligoclasa–andesina), los cristales son del tamaño de
grano fino, presenta textura porfídica y se llega a apreciar
perlítica; contiene pocos líticos, hay fragmentos de pómez
gris y pómez gris colapsada (fiammes). Los cristales muestran cierta orientación, varios se presentan oxidados y en
algunos afloramientos la roca muestra huecos de minerales
alterados.
La ignimbrita Huimilpan es la roca volcánica más joven que aflora en la zona, cubre a las unidades toba Amealco,
andesita Guadalupe, andesita Vaquerías y latita La Cuesta.
Dada su posición estratigráfica se le asigna una edad pliocénica. El espesor de esta unidad varía de 5 a 10 m.
Aguirre-Díaz (1996) correlacionó a la ignimbrita
Huimilpan con la ignimbrita Huichapan, que es una roca
piroclástica asociada a la caldera pliocénica del mismo
nombre (Aguirre-Díaz y López-Martínez, 2001); esta roca
aflora fuera del área de estudio a aproximadamente 20 km
136
Dávalos-Álvarez et al.
al oriente de la Caldera de Amealco. Aguirre-Díaz y LópezMartínez (2001) obtuvieron para la ignimbrita Huichapan
una edad de 3.43±0.16 Ma, estudiaron dos muestras, en
una analizaron vidrio y en la otra sanidino, ambas por el
método de K-Ar. En el presente trabajo se adopta la edad
de 3.43±0.16 Ma para la ignimbrita Huimilpan.
tiene actividad reportada en su porción centro y norte
del Mioceno medio hasta el Reciente (Alaniz-Álvarez et
al., 2002). Finalmente, el sistema Ch–T es considerado
comúnmente posterior al TSMA, y la sismicidad histórica
ocurrida en diversas fallas ENE denotan una actividad para
este sistema que va desde el Mioceno–Plioceno al Reciente
(Martínez-Reyes y Nieto-Samaniego, 1990; Suter et al.,
1992, 1995b; Norato-Cortéz, 1998).
Clásticos continentales
Hacia el extremo NE de la hoja hay una extensa zona
cubierta por aluvión donde abundan sedimentos arcillosos y depósitos epiclásticos. Estos depósitos ocupan un
extenso valle que se desarrolla dentro de una cuenca de
relleno aluvial que hemos interpretado como una semifosa
tectónica. También existe coluvión, principalmente en
los bordes de los escarpes de las fallas y como depósitos
de pie de monte, está compuesto de bloques de andesita,
latita e ignimbrita, contenidos en una matriz de arena fina.
A lo largo del área, en pequeños afloramientos, se puede
apreciar un conglomerado polimíctico con espesores de 1
a 3 m, formado por fragmentos redondeados con diámetros
que varían de unos cuantos milímetros a 5–10 cm, llegando
algunos clastos a medir hasta 40 cm, compuesto por líticos
de andesita y por rocas de composición félsica–intermedia
alterados (al parecer riolita y/o latita); los clastos están mal
clasificados, pobremente consolidados y contenidos en una
matriz arcillosa.
ESTRUCTURAS
El área de estudio se encuentra afectada por los sistemas de fallas regionales Taxco–San Miguel de Allende
(TSMA, orientación preferente NNW), Chapala–Tula
(Ch–T, orientación preferente ENE) y un tercer sistema
orientado preferentemente al NW, que denominaremos
Fallas y Fosas Tectónicas NW (FFTNW) (Figura 1c). El
TSMA fue reconocido por Demant (1978) y el sistema Ch–T
fue documentado por Johnson y Harrison (1990). Varios
autores han estudiado porciones de estos sistemas atribuyéndoles segmentos activos o potencialmente activos (e.g.,
Pasquaré et al., 1987; Martínez-Reyes y Nieto-Samaniego,
1990; Suter et al., 1992, 1996; Norato-Cortéz, 1998; NietoSamaniego et al., 1999; Ojeda-García et al., 2000; AguirreDíaz et al., 2000; Reyes-Zaragoza, 2001; Alaniz-Álvarez et
al., 2001, 2002; entre otros). En un contexto regional, por las
edades documentadas en la literatura para estos tres grupos
de fallas o para fallas asociadas, se reconoce que tuvieron
actividad durante el Cenozoico. En el sistema FFTNW,
las edades documentadas van desde el Oligoceno tardío al
Mioceno (Falla del Bajío, Nieto-Samaniego et al., 1999;
Fallas del Distrito Minero de Guanajuato, Nieto-Samaniego,
1990; Semigraben de Bledos, Labarthe-Hernández y HuertaCobos, 1998; Sistema San Luis de la Paz–Salinas de
Hidalgo, Nieto-Samaniego et al., 1997). El sistema TSMA
Fallas asociadas al sistema Chapala–Tula en la región
de Huimilpan
Falla La Cuesta
Esta falla está ubicada en la esquina noroeste de la
Hoja La Estancia, aproximadamente a cinco km al norte de
Huimilpan y cuatro km al sur de Lagunillas, la traza pasa
por el poblado La Cuesta (Figura 2). En esta zona, la roca
expuesta está fuertemente fracturada y se pudieron obtener
datos de planos de falla con indicadores cinemáticos (ver
Apéndice C). Se trata de una falla normal con una ligera
componente izquierda, orientada N75°E y buzante al NNW.
Su traza se puede seguir por 18 km y hacia la esquina NE de
la hoja ésta se pierde bajo depósitos clásticos continentales.
Afecta a la latita La Cuesta, unidad en la que se observa un
intenso fracturamiento y se pudieron medir algunos planos
de falla que muestran estrías y otros indicadores cinemáticos
como escalones y huellas de deslizamiento (e.g., Tolson,
1996; Doblas, 1998); de estas estructuras se deduce el
movimiento normal con una componente izquierda. En la
andesita Vaquerías, cerca del poblado de Escolásticas, se
aprecia el alineamiento de fuentes eruptivas paralelo a la
traza de la falla La Cuesta (Figura 2). Esta evidencia nos
hace pensar que hubo una primera fase de actividad de la
falla previa al emplazamiento de la andesita Vaquerías.
Sobre las mesetas andesíticas de la andesita Vaquerías se
observan varios escarpes con morfología joven que alcanzan
desniveles de 50 a 80 m. Estos escarpes son paralelos y uno
de ellos coincide con la traza de la falla, lo que indica una
segunda fase de actividad de esta estructura. Considerando
el desnivel de los afloramientos al alto y bajo de la falla se le
puede suponer un rechazo vertical mínimo de 100 m. La falla
La Cuesta corta a la falla Lagunillas–Huimilpan y la divide
en dos segmentos con actividad en diferentes tiempos, lo
cual será abordado más adelante. La última deformación en
la falla La Cuesta ocurrió aproximadamente en el Mioceno
tardío, previo al depósito de la toba Amealco y posterior al
emplazamineto de la andesita Vaquerías.
Falla Yerbabuena
Esta falla se localiza en la parte centro-oriental de
la Hoja La Estancia. Es una estructura con orientación
N77°E, ubicada en el flanco norte del Cerro Gordo, cinco
km al NE de Huimilpan (Figura 2), su traza se prolonga por
6 km, corta a las andesitas basálticas producto del volcán
Cerro Gordo (andesita Vaquerías) y está cubierta por la toba
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
Amealco. Con base en el desnivel topográfico que produjo,
se le estima un rechazo vertical aproximado de 70m. La
actividad principal de la falla Yerbabuena afectó a las lavas
de la andesita Vaquerías y es anterior a los depósitos de la
toba Amealco.
Falla Capula
En el flanco septentrional del domo Sierra de Vaquerías,
se observa un desnivel topográfico que forma un rasgo morfológico lineal muy marcado, a lo largo del cual se observa
el truncamiento de las unidades latita La Cuesta y toba
Amealco, así como centros eruptivos alineados (domos
Cerro Capula y Cerro Bravo). El lineamiento tiene una
orientación general N70°E, y se infiere que la morfología
es producto de una falla normal buzante al NW. Se ubica a
1 km al oriente de Huimilpan, su traza pasa por el poblado
de Capula y se puede seguir por aproximadamente 16 km
(Figura 2). Afecta a la latita La Cuesta y se encuentra cubierta por las unidades andesita Vaquerías y toba Amealco. Los
elementos morfológicos observados y la disposición de las
unidades estratigráficas nos permite interpretar que se trata
de una falla sepultada. La reconstrucción de los eventos asociados con la actividad de esta falla se puede establecer de la
siguiente forma: Durante la actividad de la falla ésta afectó
al domo de latita Sierra Vaquerías, cortando los lóbulos del
flanco septentrional y hundiendo el bloque NW; la erosión e
intemperismo actuaron sobre el escarpe original de la falla,
lo que provocó el corrimiento del escarpe de la estructura,
manteniendo una morfología recta sobre el flanco del domo;
finalmente, se emplazaron los diferentes flujos piroclásticos
de la toba Amealco sepultando el flanco norte del domo y
dejando como evidencia de la deformación sólo la marcada
topografía lineal sobre las latitas (Figura 2). Esta falla es
anterior al emplazamiento de la toba Amealco, por lo cual
es más antigua que 4.68±0.10 Ma (Aguirre-Díaz, 1996), y
afecta a la latita La Cuesta, a la que se le asignó una edad
tentativa entre el Oligoceno y el Mioceno medio. Su relación
con la andesita Vaquerías no se pudo determinar.
Fallas ENE
Son una serie de fallas subparalelas con movimiento
de tipo normal, forman escarpes con desniveles de decenas
de metros que muestran un grado de erosión medio a joven;
su presencia se infiere por la marcada morfología lineal con
orientación ENE que se aprecia en las mesetas andesíticas.
Su expresión topográfica es clara y para algunas trazas sí
se pudieron medir planos de fallas menores asociados a
las estructuras principales. Su mayor ocurrencia se observa hacia la porción NW de la hoja, en zonas aledañas al
poblado de Guadalupe Primero, donde se midieron varios
planos de falla con indicadores cinemáticos que muestran un
movimiento normal (ver Apéndice C). También fue posible
localizar algunos planos en las cercanías de los poblados de
Escolásticas, Dolores de Ajuchitlancito, La Ceja de Bravo
y Laguna de Vaquerías (Figura 2). La edad de estas fallas
es probablemente del Mioceno tardío, ya que afectan a la
137
andesita Vaquerías, pero no se encontró relación de las fallas
con rocas más jóvenes.
Fallas asociadas al sistema Taxco–San Miguel de
Allende en la región de Huimilpan
Falla Lagunillas–Huimilpan
Es una falla normal con una orientación general NNW.
En la Hoja La Estancia se extiende aproximadamente por 16
km, desde el límite septentrional de la hoja (esquina NW),
5 km al norte de Lagunillas, hasta el poblado de Huimilpan
(Figura 2). La falla Lagunillas–Humilpan constituye la
porción meridional del sistema de fallas Querétaro descrito
por Alaniz-Álvarez et al. (2001).
La falla Lagunillas–Huimilpan presenta diferencias en
su morfología a lo largo de su traza y se han documentado en
ella varias etapas de actividad. La variación se aprecia entre
los dos segmentos mayores que la constituyen, los cuales
están limitados por la falla La Cuesta. A continuación se
especifican las características de cada segmento:
Segmento norte. De norte a sur, esta falla pasa por los
poblados de Las Lupitas, Lagunillas, Guadalupe Segundo y
La Peña, hasta limitar con la falla La Cuesta (Figura 2). Su
orientación promedio es N35°W con buzamiento al SW; es
una falla de tipo normal y su traza tiene aproximadamente
7 km de longitud, afecta a la latita La Cuesta y a la andesita
Vaquerías. La relación de campo testifica que tuvo un periodo de actividad anterior a la andesita Guadalupe (8.81±0.13
Ma, Apéndice B), ya que cuerpos volcánicos correspondientes a esta unidad están emplazados sobre la traza del escarpe
(Figura 4). La relación de la falla con la toba Amealco se
puede definir por los espesores que presenta esta unidad;
en el alto se estima un espesor de 70 m aproximadamente y
en el bajo un máximo de 30 m, la información fue obtenida
del corte litológico de un pozo perforado por la SEDEA,
Querétaro (comunicación personal; Figura 2). Se deduce que
la toba Amealco se emplazó después de una primera fase
de actividad de la falla, rellenando la fosa formada durante
dicha fase. El desplazamiento aproximado para esta falla se
estima entre 200 a 250 m. Esta deformación se infiere también por el desnivel del escarpe, que es de aproximadamente
100 m, y por las discontinuidades y el truncamiento de las
unidades de roca. Además, en el bloque del bajo podemos
apreciar abundantes derrames de la andesita Vaquerías, al
contrario del bloque del alto, donde la andesita aparece más
aislada en afloramientos muy pequeños.
Segmento sur. Se extiende de sur a norte, desde La
Ceja de Huimilpan pasando por La Ceja de Bravo, hasta
limitar con la falla La Cuesta (Figura 2). Se orienta N25°W
y buza al SW, su traza tiene una longitud de 4 km y forma
la terminación de la falla. En esta parte se observa una
segunda falla más reciente, paralela al primer escarpe, que
se interpreta como formada en una etapa de reactivación de
la falla Lagunillas–Huimilpan. Hacia la terminación de la
falla ambos escarpes se unen formando una sola traza. En
138
Dávalos-Álvarez et al.
Fotografía viendo al N45°W
Fotografía viendo al N80°E
D
m s.n.m.
D’
Rumbo N25°W, viendo al NE
2,500
Falla
Tta La Cuesta
Tta
2,250
2,000
Tlc
Tav
Tav
Tav
Tlc
Tlc
2,500
Tih
2,250
Tag
Tag
Tag
Tav
Tih
Tav
Tlc
Tlc
2,000
1,750
1,750
Tag: Andesita Guadalupe
Tlc: Latita La Cuesta
Tav: Andesita Vaquerías
Tta: Toba Amealco
Tih: Ignimbrita Huimilpan
m 1,000
500
0
1 km
Figura 4. Sección esquemática que muestra la relación del volcanismo con las fallas; se muestran fotografías de los domos emplazados sobre la traza de
la falla Lagunillas–Huimilpan. Su ubicación se indica en el mapa geológico de la Figura 2.
las fotografías aéreas (INEGI, SINFA 1:75,000) se observa
claramente cómo la traza de la falla más joven se desarrolló
por medio de enlaces de segmentos de falla (e.g., Crider,
2001; Figura 5a). En esta zona se pudo documentar sobre
el escarpe más joven que la actividad del fallamiento afectó
hasta la ignimbrita Huimilpan (3.43±0.16 Ma, AguirreDíaz, 1996), ya que esta estructura corta a las ignimbritas,
exponiendo a lo largo de su escarpe a la toba Amealco,
quedando afloramientos de la ignimbrita Huimilapan tanto
en el bloque del alto como en el bajo, lo que provoca la
repetición de la secuencia estratigráfica (Figura 5b). A la
actividad de esta falla se le asigna una edad posterior a la
Ignimbrita Huimilpan sin que exista alguna unidad que
defina su edad mínima. Basándose en los desniveles topográficos observados a lo largo del escarpe, se le estima un
desplazamiento muy pequeño de entre 15 y 20 m.
Falla El Rincón
La estructura se ubica en la parte meridional del área
de estudio, en las cercanías del poblado El Rincón, en el
sector oriental de la sierra con el mismo nombre (Figura
2). Sobre ese flanco de la sierra, se aprecia una morfología
lineal muy marcada, que corresponde con el truncamiento
de la riolita El Rincón. Este rasgo tiene orientación N10°W
y longitud de 5 km. Se infiere que la estructura tiene un
desplazamiento de tipo normal y el bloque hundido hacia el
NE. Cerca del escarpe se pudieron medir algunos planos de
falla sobre rocas piroclásticas asociadas a la toba Amealco
(ver apéndice C), donde se observa desplazamiento de capas
del orden de centímetros. Estos planos menores se interpretan como rupturas secundarias ligadas a la falla El Rincón.
En la riolita El Rincón no se encontraron planos de falla
debido a que esas rocas están muy alteradas (caolinizadas)
en la zona donde se infiere la traza de la falla y, sobre todo,
están cubiertas por vegetación densa; la inferencia de la
falla está más bien dada por la fuerte topografía lineal y el
truncamiento de la unidad riolita El Rincón observado en
el flanco oriental de la sierra. La actividad principal de esta
falla correspondería a un evento desarrollado en el Plioceno,
anterior al emplazamiento de la toba Amealco que cubre la
traza original de la estructura, y posterior a las lavas de la
de la riolita El Rincón que son afectadas por la falla.
Falla Sanfandila
Esta estructura, ubicada al poniente del poblado de
Sanfandila, fue reportada como una falla ciega (no tiene
expresión superficial) por Zúñiga et al. (2003). Estos
autores, basados en el monitoreo sísmico del segmento
139
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
a)
Falla
La Cuesta
Guadalupe
Segundo
Falla
Lagunillas-Huimilpan
Segmento Norte
La Cuesta
Falla
La Yerbabuena
Cerro Gordo
Falla
Lagunillas-Huimilpan
Segmento Sur
Enlaces
de Falla
Ignimbrita
Huimilpan
Huimilpan
Toba
Amealco
Poblado
Volcán
Ignimbrita
Huimilpan
Falla normal indicando
el bloque hundido
Viendo al N53°E
b)
Figura 5. a) Fotografía aérea que muestra la zona donde se documentó el fallamiento más reciente, se indican enlaces de falla (e.g., Crider, 2001) en la
traza de la estructura Lagunillas–Huimilpan segmento sur; b) fotografía del escarpe Lagunillas–Huimilpan segmento sur, que muestra la relación del
fallamiento y las unidades litoestratigráficas, se puede observar la repetición de unidades.
que generó el terremoto de Sanfandila reportado en el año
de 1998, determinan que tiene un azimut de 334°. En las
cercanías de Sanfandila se midieron algunos planos de falla
con desplazamientos menores en rocas correspondientes
a la toba Amealco. Aunque por la orientación de estas
estructuras menores se asocian más bien al sistema FFTNW,
quizá también tengan correspondencia con la actividad de
la falla Sanfandila.
Fallas N–S
Son una serie de fallas menores de tipo normal que
tienen orientación preferente N–S y se localizan en el
centro de la hoja y hacia la esquina NW. Estas fallas se
interpretan principalmente por la expresión topográfica
de sus escarpes, aunque para algunas estructuras sí se
pudieron medir planos menores de fallas (ver Apéndice
C). Se asume que algunos de estos planos menores están
asociadas a estructuras mayores, como las ubicadas en las
inmediaciones del poblado de Lagunillas que corresponden
a la falla Lagunillas–Huimilpan. La edad de estas fallas
es probablemente del Mioceno tardío, ya que afectan a la
andesita Vaquerías y no se encontró relación de las fallas
con rocas más jóvenes.
Fallas asociadas al sistema Fallas y Fosas Tectónicas
NW en la región de Huimilpan
Semigraben La Estancia
En la porción NE del área de estudio hay un rasgo
morfológico lineal muy marcado que tiene una orientación
N40–50°W y que se observa como una depresión topográfica
alargada (Figura 2). Este rasgo se prolonga a nivel regional
por varios kilómetros hacia el NW, y se puede seguir desde
San Juan del Río hasta el oriente de la ciudad de Querétaro,
donde el lineamiento es cubierto por mesetas de derrames
de lava de composición máfica. Su expresión morfológica,
el truncamiento de las unidades volcánicas y la presencia de
relleno de sedimentos continentales que se encuentran a lo
largo del frente orográfico, indican que se trata del borde de
una fosa tectónica. En una imagen regional (e.g., modelos de
elevación digital), se puede distinguir esta extensa planicie
que forma un valle de aproximadamente 50 km de longitud
y 18 km de ancho (Figura 6), cuyo límite SW es un rasgo
lineal bien definido mientras que el límite NE es mucho más
indefinido, a este rasgo lo identificamos como valle de San
Juan del Río. Dentro del área de estudio sólo se distingue
el borde poniente de este rasgo, y el poblado de La Estancia
140
Dávalos-Álvarez et al.
es la localidad más importante asentada en las cercanías de
él. Por lo anterior, en el presente trabajo nos referiremos a
esta estructura como semigraben La Estancia.
El límite SW del semigraben La Estancia es una falla
normal de alto ángulo, tiene aproximadamente 25 km de
longitud y buza al NE. A lo largo de su traza se truncan las
unidades andesita Vaquería y toba Amealco, y son puestas
en contacto con los depósitos cuaternarios, pero no fue posible determinar con precisión el desplazamiento ni la edad
de esta falla. En la Hoja La Estancia, la falla se encuentra
cubierta por los depósitos clásticos continentales, afecta
a rocas del Mioceno medio–tardío y Plioceno temprano
localizadas en el bloque del bajo (andesita Vaquerías y toba
Amealco), y en el bloque del alto aparecen los clásticos
continentales. Esto es sólo un indicio débil de la edad de
esta falla, porque en la parte norte del lineamiento se observa
que está cubierto por los Basaltos Querétaro de 6.2±0.6 Ma
(Valdéz-Moreno et al., 1998).
Dos fallas normales se asocian al semigraben La
Estancia, ambas estructuras se ubican en las inmediaciones
del poblado de Galindo, en la parte centro-oriental de la
hoja, 10 km al oeste de San Juan del Río y al sur de la presa
Constitución de 1917. Cortan a la toba Amealco y están
100.4°
W
100.1°
N
VLJ
Querétaro
20.6°
SFQ
Valle de
San Juan del Río
zz
-H
FL
FLC
SG
LE
20.3°
Caldera de
Amealco
20 km
Graben de
Acambay
Figura 6. Modelo de elevación digital. En esta figura se pueden observar
rasgos estructurales regionales que tienen influencia en la región de
Huimilpan. El recuadro negro señala el área de estudio. FLC: Falla La
Cuesta, FL–H: Falla Lagunillas–Huimilpan, SFQ: Sistema de Fallas
Querétaro, SGLE: Semigraben La Estancia, VLJ: Volcán La Joya.
sepultadas por los clásticos continentales, su orientación
promedio es N40°W, ambas buzan al NE y se extienden
posiblemente de 2 a 2.5 y hasta 5 km. En un afloramiento
de la toba Amealco, 2.5 km al SE de Galindo, se pudieron
medir varios planos menores de falla (ver Apéndice C)
que por lo general tienen desplazamientos de 5 a 80 cm,
el mayor medido fue de 1.5 m. En estos afloramientos se
obtuvieron los datos más evidentes de sus desplazamientos
y más homogéneos en cuanto a orientaciones de las fallas
(Figura 7d), pero en esos lugares la roca expuesta es sólo la
toba Amealco, no existe otra roca más reciente que pudiera
ayudar a determinar la edad mínima de la actividad de las
fallas. La deformación que experimentan estas estructuras
tiene una edad al menos de 4.68±0.10 Ma (edad de la toba
Amealco), aunque no se pueden descartar movimientos
más jóvenes.
EVOLUCIÓN TECTÓNICA
La deformación en la región de Huimilpan es claramente controlada por los sistemas de fallas regionales Ch–T,
TSMA y FFTNW. La expresión morfológica y la cartografía
geológico-estructural realizada en el área, muestran que la
deformación durante el Neógeno es dominada por estructuras asociadas a los sistemas Ch–T y TSMA, y que el sistema
FFTNW sólo se refleja en la porción centro NE de la hoja,
en un semigraben con una morfología relativamente más
vieja que la de los otros dos sistemas. Aunque los datos de
fallas menores levantados en campo documentan una fuerte
influencia del sistema FFTNW en la región de Huimilpan,
haciendo aparecer a este sistema como dominante en las
redes estereográficas (Figura 7), la relación de la estratigrafía con las fallas asociadas a este sistema no revela que
haya tenido una actividad importante. Esto indica que los
datos están sobrerepresentados. Por lo tanto, los eventos
principales de deformación durante el Neógeno fueron
controlados por los sistemas Ch–T y TSMA, mientras que el
sistema FFTNW tuvo actividad, en un grado mucho menor,
simultánea a estos dos sistemas.
Según Mosher y Helper (1998) una “fase de deformación” es un intervalo de tiempo en el cual se produce
una sola generación de fallas. Atendiendo a esta definición,
en la región de Huimilpan se pudieron documentar cuatro
fases de deformación, las cuales tuvieron desarrollo durante
el Cenozoico, principalmente en el Neógeno. Estas fases
se asocian a actividad alternada de los sistemas de fallas
TSMA y Ch–T.
La primera fase de deformación en la región de
Huimilpan, que se documenta por las fallas La Cuesta y
Capula, solamente afectó a la latita La Cuesta y provocó
una zona de debilidad en la cual se emplazaron las lavas
andesíticas que afloran en la parte septentrional de la hoja,
formando una serie de mesetas. En esa zona se puede ver
la alineación de ocho conos volcánicos monogenéticos,
con el rasgo más claro dado por los conos Peña Blanca,
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
a) Total de las Fallas (n=125)
b) Sector NW (n=73)
c) Sector Centro-SW (n=28)
d) Sector Galindo (n=17)
Figura 7. Estereogramas, corresponden a proyecciones de Schmidt hemisferio inferior, la agrupación de los puntos de medición de datos estructurales
se muestran en la Figura 2. Los puntos 69, 84, 85, 146 y 239, que corresponden al sector NW, no se muestran en el mapa porque su ubicación es
ligeramente fuera de los límites del área de estudio. El punto 95 (7 datos
asociados a la falla el Rincón; Lat N 20º15′54″, Long W 100º12′37″) no se
considera para los sectores estructurales mostrados dada su lejanía.
Peña Colorada, Cerro de La Lira, Cerro de La Capilla y
dos conos más ubicados hacia el poniente donde guardan
el mismo patrón de orientación (Figura 2). Inmediatamente
al sur de Escolásticas existe otro tren volcánico en el cual
se pueden identificar dos volcanes, el Cerro Pelón y el
Cerro La Carbonera; aunque hay otros cerros que podrían
ser centros eruptivos, pero el grado de erosión dificulta su
identificación. Esta primera fase de deformación generó
fallas que tienen la misma orientación que el sistema
de fallas Ch–T; por la relación que guarda con las rocas
afectadas tuvo actividad posterior al emplazamiento de la
latita La Cuesta (Oligoceno–Mioceno medio) y anterior a
la formación de los conos monogenéticos correspondientes
a la andesita Vaquerías.
La segunda fase de fallamiento está definida por
actividad de estructuras relacionadas con el sistema TSMA,
la cual ocurrió durante el Mioceno tardío (Tortoniano). En
esta fase se formó la falla Lagunillas–Huimilpan como
la estructura más representativa (sección esquemática
E–E’; Figura 8); sobre su escarpe se emplazaron domos
pertenecientes a la andesita Guadalupe (8.81±0.13 Ma;
Apéndice B), marcando la edad mínima de la segunda fase
de actividad (Figura 4).
141
La tercera fase de deformación corresponde un periodo
de reactivación del sistema Ch–T, provocando deformación
en la falla La Cuesta. Esta fase está evidenciada por la
relación entre las fallas La Cuesta y Lagunillas–Huimilpan,
la primer falla corta a la segunda, afectando a la latita La
Cuesta y a la andesita Vaquerías. La relación de la falla con
la estratigrafía limita esta estructura a un periodo activo
anterior a los 4.68±0.10 Ma. En este periodo también se
formó la falla Yerbabuena (sección esquemática F–F’;
Figura 8).
La última fase de fallamiento se caracteriza por el desarrollo del segmento sur de la falla Lagunillas–Huimilpan,
donde se documentó una etapa de reactivación del sistema
TSMA (secciones esquemáticas G–G’ y H–H’; Figura
8). A esta estructura se le asigna actividad durante el
Plioceno, atendiendo a que afecta a las rocas de la ignimbrita
Huimilpan (Figura 5b). Por otro lado, el sismo ocurrido
en el poblado de Sanfandila en 1998, que se asocia a una
falla sepultada localizada cerca de dicho poblado (Zúñiga
et al., 2003) y la microsismicidad monitoreada en la región
de Huimilpan (Gómez-González et al., 2001, 2002, 2003)
son elementos a favor de la hipótesis de que la última fase
de fallamiento se extiende hasta el Reciente. Considerando
la existencia de esta última fase de actividad y que la falla
Lagunillas–Huimilpan tuvo en su terminación meridional
una fase tardía, se puede señalar esa zona como un segmento
potencialmente activo.
RELACIÓN DE LAS FALLAS CON LA
SISMICIDAD
La parte centro-norte de la República Mexicana ha
experimentado deformación cenozoica bajo un régimen
tectónico extensional, lo cual se observa en la Mesa Central
a lo largo del TSMA (Nieto-Samaniego et al., 1997; AlanizÁlvarez et al., 2002, Dávalos-Álvarez et al., 2003b) y en
la FVTM con el sistema Ch–T (Martínez-Reyes y NietoSamaniego, 1990; Suter et al., 1992, 1995a, 1995b). En el
sistema TSMA se puede documentar la migración de un
campo de deformación que se hace más joven del NNW
a SSE, donde la deformación en su sector septentrional
es más antigua y de mayor intensidad (Dávalos-Álvarez
et al. 2003b). En la región entre San Miguel de Allende
y Querétaro, Alaniz-Álvarez et al. (2001) documentaron
cuatro fases de deformación extensional que se desarrollaron desde el Oligoceno al Plioceno–Reciente, basados
en el estudio de la estratigrafía y su relación con el fallamiento. La primera fase la describieron como deformación
sincrónica a la extensión de la Mesa Central, las dos fases
siguientes fueron consideradas como etapas de transición
que se desarrollan en el Mioceno medio y el tardío. Por
último, la fase final la asociaron con la tectónica extensiva,
aproximadamente N–S, que experimenta la FVTM. Además
estos autores, relacionan el volcanismo con la deformación
extensiva en la región de San Miguel de Allende–Querétaro,
142
Dávalos-Álvarez et al.
Rumbo N52°E, viendo al NW
Falla
Lagunillas-Huimilpan
Sector Norte
E
m s. n. m.
2,500
2,250
E'
2,500
Tta
Tta
2,250
Tag
2,000
Tav
Tta
Tlc
2,000
Tlc
Tav
1,750
1,750
F
m s. n. m.
2,500
Tta
Falla
La Cuesta Tta
Tta
2,250
CENOZOICO Edad K-Ar
(Ma)
F'
Falla
Yerbabuena Cerro Gordo 2,500
Tih Arroyo TtaTih
Yerbabuena
2,250
Tav
Rumbo N31°W, viendo al NE
CUATERNARIO
T
E
R
C
I
A
R
I
O
Tav
Tav
2,000
Tlc
2,000
Tlc
Tlc
1,750
1,750
G
m s. n. m.
2,500
Tta Tih
Tta
Rumbo N88°E, viendo al NW
Falla
Lagunillas-Huimilpan
Río
Sector Sur
Tih
Huimilpan
Tta
Tta Tih Tih
2,250
Falla
Yerbabuena
Tta
Tag
Clásticos Continentales
3.43 + 0.16*
Tih
Ignimbrita Huimilpan
4.68 + 0.10*
Tta
Toba Amealco
4.7 + 0.19*
Trr
Riolita El Rincón
8.81 + 0.13
Tag
Andesita Guadalupe
Tav
Andesita Vaquerías
Tlc
Latita La Cuesta
MIOCENO
OLIGOCENO
*Edades Aguirre-Díaz, 1996
2,500
Tav
2,250
Tlc
2000
Tav
Tav
Tlc
2,000
Tlc
metros
1,000 500
1,750
1,750
H
2,500
Tta
m s. n. m.
G'
P
L
I
O
C
E
N
O
Estratigrafía
Q
Tih
Rumbo E-W, viendo al N
Falla
Lagunillas-Huimilpan
Sector Sur
Tta
Tih Tta
Río
Huimilpan
0
1
2
kilómetros
H'
Cerro Gordo
2,500
Tih
2,250
2,250
Tav
Tlc
Tav
2,000
1,750
Tlc
2,000
1,750
Figura 8. Secciones esquemáticas que muestran las cuatro fases de deformación deducidas para las fallas La Cuesta y Lagunillas–Huimilpan en la región
de Huimilpan, Querétaro. Su ubicación se muestra en el mapa geológico de la Figura 2. E–E’: Segunda fase de deformación, F–F’: Tercera fase de
deformación, G–G’ y H–H’: Cuarta fase de deformación.
distinguiendo la migración de ambos fenómenos geológicos
hacia el sur-sureste.
Para la falla San Miguel de Allende se estiman dos periodos activos (Alaniz-Álvarez et al., 2002), uno durante el
Oligoceno y otro durante el Mioceno, el primero tuvo lugar
en la parte septentrional de la falla y el segundo hacia la porción meridional. La deformación miocénica se puede seguir
hacia el centro del Estado de Querétaro, denotándose en las
fallas 5 de febrero, Tlacote, San Bartolomé y el sistema de
fallas Querétaro (Alaniz-Álvarez et al., 2001). En la región
de Huimilpan encontramos la continuación de esta deformación que se evidencia por la falla Lagunillas–Huimilpan;
la deformación documentada en el segmento norte corresponde a una edad Mioceno tardío (Tortoniano) y la del
segmento sur al Plioceno tardío. La sismicidad histórica y
la registrada recientemente en la zona (Gómez-González et
al., 2001, 2002; Zúñiga et al. 2003), nos conduce a considerar que la región es tectónicamente activa. Sin embargo, la
fase de deformación más joven documentada en el área de
la Hoja La Estancia, sólo refleja su actividad en el Reciente
por la microsismicidad documentada en los últimos 5 años
(Zúñiga et al., 1998, 2003; Gómez-González et al., 2001,
2002, 2003; Dávalos-Álvarez et al., 2003a). Esta sismicidad
parece ser continua y de magnitudes pequeñas a intermedias.
La escasez de registros sísmicos ha impedido localizar en
la región de Huimilpan un segmento sismogénico con precisión. La cartografía realizada y la localización de eventos
sísmicos registrados durante monitoreos realizados en el
2001 (Gómez-González et al., 2001), denota una zona de
influencia sísmica concordante con las fallas más jóvenes
y potencialmente activas del área (Gómez-González et al.,
2002; Dávalos-Álvarez et al., 2003a). Los datos obtenidos
hasta el momento permiten suponer que la sismicidad registrada en la región de Huimilpan es de tipo muy local.
La Figura 9a muestra la distribución de las estaciones utilizadas durante el monitoreo realizado entre junio
143
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
y agosto del 2001 (Gómez-González et al., 2001, 2003).
Dicho monitoreo se llevó a cabo con tres estaciones sísmicas EPA, IME, AJU y DAC, la estación DAC corresponde
espacialmente a la estación AJU, la diferencia es el periodo
de registro. Los datos de dicha campaña son imprecisos por
lo difuso de la sismicidad, lo cual impide identificar plenamente estructuras sismogénicas, en gran medida debido
a las pocas estaciones utilizadas. La Figura 9b muestra los
eventos registrados en la campaña de monitoreo, de los
cuales sólo seis fueron localizados con precisión aceptable.
En la Figura 9a, el área de intersección de los tres círculos
incluye dos de las fallas mayores que dominan la morfología del área, abarcando el cruce de las fallas La Cuesta
y Lagunillas–Huimilpan. Esta zona comprende a la estructura en la que se documentó la deformación más joven en
el área de estudio (falla Lagunillas–Huimilpan, segmento
sur), aunque por el momento la calidad de los datos sísmicos existentes y la nula evidencia en campo de rupturas
resultantes de fallamiento activo, no permiten argumentar
de manera sólida que dicha estructura tenga movimiento
reciente y sea el segmento sismogénico responsable de la
sismicidad local.
CONCLUSIONES
En el área de estudio, el desarrollo del volcanismo se
dio durante el Terciario y tiene una estrecha relación con la
evolución tectónica. La morfología de la zona de Huimilpan
es controlada principalmente por el fallamiento cenozoico,
ya sea que las estructuras afecten a los cuerpos volcánicos,
permitan el emplazamiento de magmas a lo largo de ellas,
o que fosas generadas por su actividad sean rellenadas por
depósitos piroclásticos.
Basados en la cartografía geológica y la documentación de las relaciones de corte entre las fallas y la estratigrafía, se puede concluir lo siguiente:
1) La latita La Cuesta es la roca más antigua en la
región de Huimilpan, y marca la edad máxima de la primera
fase de deformación en la zona. La andesita Guadalupe determina la edad mínima de la falla Lagunillas–Huimilpan,
por estar emplazada sobre la traza de la estructura. Las
rocas más recientes del área corresponden a la ignimbrita
Huimilpan, la cual indica la edad máxima del fallamiento
más joven en la región.
2) La evolución tectónica del Cenozoico en el área de
20.8°
a)
Qro. Centro
20
00
Querétaro
al
ntr
Ce
20.5°
r
. Su
Qro
acote
F. Tl
artolomé
F. San B
20.6°
600
278
400
61
200
43
0
AJU
Mw=3.5 Sanfandila
F. S
671
800
Eventos
Registrados
20.7°
F.
HUIMILPAN, QRO.
2000
DAC
EPA
IME
Estaciones sísmicas
ur
IME
AJU
DAC
AJU30905
F. La C
00
EPA
uesta
0.0000
S1
Velocidad
20
20.4°
20.3°
0
5
AJU3110T
0.0000
km
10
0
20.2°
-100.6°
-100.4°
-100.2°
-100°
2
4
6
8
10
12
14
Tiempo (S)
Área de estudio
Epicentro sismo de 1998
Epicentro evento graficado
Estaciones sísmicas
Epicentro microsismos
Falla Normal
Círculos de triangulación sísmica para cada una de las estaciones de monitoreo
20
00
Curvas de nivel cada 500 m
Figura 9. a) Esquema de la sismicidad detectada en la región de Huimilpan. AJU, DAC, EPA e IME se refieren a las estaciones de monitoreo sísmico.
Las circunferencias se construyeron a partir de los radios asociado a los tiempos de arribo de las ondas S y P, que fueron utilizados para determinar el
epicentro del sismo señalado como S1. b) Histograma de los eventos ocurridos en la campaña de monitoreo del 2001 (Gómez-González et al., 2001).
c) Componente vertical de dos sismogramas registrados para diferentes eventos en la estación AJU; la semejanza en ambas gráficas sugiere una posible
fuente sísmica común para los dos eventos, dado que las condiciones del medio y de la estación no cambiaron. Datos estructurales tomados de AlanizÁlvarez et al. (2001).
144
Dávalos-Álvarez et al.
estudio está representada por cuatro fases de deformación
extensional. La deformación es producto de la actividad
mayor que ocurrió de manera alternada entre los sistemas de
fallas TSMA y Ch–T. Un tercer sistema en el área (sistema
FFTNW) tuvo actividad importante más antigua, y sólo se
refleja en el Neógeno con fallas menores que seguramente
actuaron conjuntamente con los otros dos sistemas de fallas
regionales. La primer fase, que corresponde a actividad
del sistema Ch–T, ocurrió entre el Oligoceno y el Mioceno
medio; la segunda fase, activa dentro del Mioceno tardío
(Tortoniano), es asociada al TSMA; la tercera fase es una
reactivación del Ch–T, con actividad hacia el Plioceno
temprano; la cuarta fase, que se desarrolló en el Plioceno
tardío y con actividad en el Reciente, se asocia a una reactivación del TSMA.
3) La región de Huimilpan es evidentemente una
zona tectónicamente activa; en esta área se documentó la
migración al SSE del sistema de fallas Taxco–San Miguel
de Allende. La migración de la deformación se refleja en
los dos segmentos de la falla Lagunillas–Huimilpan. El
segmento norte tuvo actividad durante el Mioceno tardío
al Plioceno temprano y el segmento sur tuvo una reactivación que deformó rocas pliocénicas, y en este segmento
se identificó la estructura más joven . Además, se tienen
algunos datos sísmicos locales que refuerzan la posibilidad
de una zona activa cercana a esta estructura, por lo que la
falla Lagunillas–Huimilpan adquiere un carácter de potencialmente activa en su segmento sur. Se considera que la
edad y migración del fallamiento, la microsismicidad que
experimenta la zona de Huimilpan y los eventos sísmicos
de magnitudes “mayores” documentados hacia el sur, son
un indicio de que el campo de deformación activo continúa
su migración al sur, hacia el Estado de México, donde la
sismicidad es más constante y de mayor magnitud.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue financiado por el Consejo Nacional
de Ciencia y Tecnología, proyectos CONACYT 33087-T y
CONACyT 41044-F. Se agradece el apoyo para el monitoreo
sísmico al CONACYT a través del proyecto J322466-T
y a los proyectos IN116399 y IN102102 de DGAPA. Un
especial agradecimiento al Ing. Félix Segura de la SEDEA,
Querétaro, por la información facilitada; al Ing. Margarito
Tristán González por su apoyo en el trabajo de campo y
comentarios, y al Dr. Rafael Barboza Gudiño por sus comentarios, ambos del Instituto de Geología de la UASLP.
De igual manera se agradece al Dr. Mariano Cerca, Instituto
de Geología, UNAM, por sus comentarios. El Dr. Alexander
Iriondo realizó los análisis isotópicos para obtener la edad
de la andesita Guadalupe y nos auxilió en la interpretación
de los resultados. Agradecemos a Juan Tomás Vázquez y
Crescencio Garduño, técnicos del Centro de Geociencias,
UNAM, por su apoyo en la preparación de las láminas
delgadas de roca.
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Manuscrito recibido: Agosto 5, 2004
Manuscrito corregido recibido: Diciembre 28, 2004
Manuscrito aceptado: Enero 11, 2005
146
Dávalos-Álvarez et al.
APENDICE
A. Petrografía de las muestras colectadas en el área de estudio.
Muestra
Coordenadas UTM
Componentes Principales
Textura
Clasificación
Unidad
Seriada,
glomeroporfídica
Latita
Latita La Cuesta
xxxx
Seriada,
glomeroporfídica
Latita
Latita La Cuesta
x
xxx
Seriada, fluidal a
afieltrada
Latita
Latita La Cuesta
x
x
xxxx
Porfirítica, fluidal a
afieltrada
Latita
Latita La Cuesta
xx
x
x
xxxx
Eutaxítica
Latita
Latita La Cuesta
370797
xx xxx
x
x
Afieltrada, seriada,
intersertal
Basalto
Andesita Vaquerías
2249599
378700
xx xxx
xx
Afieltrada, intersertal
Andesita
Andesita Vaquerías
ES-02-109
2258293
370219
xx xxx
x
Afieltrada, seriada,
intersertal
Andesita
Andesita Vaquerías
ES-02-122
2256721
375928
xx xxx
xx
xxx
Porfirítica,
glomeroporfídica
Andesita
Andesita Vaquerías
ES-02-175
2246471
383745
xx
xx
xx
xxxxx
Fluidal, hialopilítica
Andesita
Andesita Vaquerías
ES-02-184
2242715
394747
xx xxx
xx
ES-02-28
2260657
364830
xx xxx
x
ES-02-103
2255874
378888
xx
ES-02-80
2248760
364314
ES-02-205
2264744
ES-02-207
Latitud
Longitud
Sa
Plg
Q
Hb Ol Matriz Comentarios
ES-02-J
2257801
365535
xx
xx
x
x
xxx
ES-02-23
2261936
363190
xx
xx
x
xx
ES-02-62
2257245
364143
xx
xx
x
ES-02-260
2254060
372083
xx
xx
ES-02-262
2255221
372812
xx
ES-02-9
2257031
ES-02-107
xx
xxx
Accesorios
x (Ag)
Accesorios
x (Ad)
xx
xx
Accesorios
x (Bi)
xxx
Accesorios
x (Bi), x (Ad)
Hipidiomorfa
granular, afieltrada
Andesita
Andesita Vaquerías
xx
xxx
Rica en Hb
Fluidal a afieltrada,
traquítica
Andesita
Andesita
Guadalupe
xx
x
xxx
Rica en Hb
Seriada, fluidal a
afieltrada
Andesita
Andesita
Guadalupe
xx
xx
x
xxxx
Porfirítica,
glomeroporfídica
Riolita alcalina
Riolita El Rincón
390238
xx
xx
2246600
370836
xx
ES-02-245
2243322
371040
xx
ES-02-32
2258495
265450
xx
ES-02-37
2256844
368566
xx
ES-02-41
2258750
365215
xx
ES-02-58A
2251440
366847
ES-02-58B
2251440
ES-02-60
xx
x
xxx
xxxx
xx (E-SiO2)
Porfirítia,
esferolítica
Riolita alcalina
Riolita El Rincón
xxxx
xx (E-SiO2)
Fluidal,
esferolítica
Traquita
Riolita El Rincón
xxxx
Esferulítica
Riolita alcalina
Riolita El Rincón
x
xxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
x
xxxxx
Vitrofídica,
hialopilítica
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
xx
x
xxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
xx
xx
x
xxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
366847
xx
xx
xx
xxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
2255669
366218
xx
x
x
xxxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
ES-03-238
2257363
368701
xx
xx
x
xxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Latita
Ignimbrita
Huimilpan
ES-02-240
2256500
365298
xx
xx
x
xxxxx
Seriada, alotriomorfa
granular
Traquita
Ignimbrita
Huimilpan
xx
x
x
x
Sa: Sanidino; Plg: Plagioclasa; Q: Cuarzo; Hb: Hornblenda; Ol: Olivino; Ag: Augita; Ad: Adularia; Bi: Biotita; E-SiO2: Esferulitas de sílice. x: < 5%; xx
6–25%; xxx: 26–50%; xxxx: 51–75%; xxxxx: > 76%. Clasificación de acuerdo a Streckeisen (1979).
147
Deformación cenozoica en la región de Huimilpan, Querétaro, y su relación con la sismicidad local
B. Datos del fechamiento isotópico de la andesita Guadalupe.
Diagrama de correlación isótopo-inverso
0.6
a)
K/Ca
0.2
c)
0.0034
0.4
FG
E
0.0
-0.2
b)
ES-MF5
25
36Ar/40Ar
Edad aparente (Ma)
30
Hornblenda
Huimilpan
20
10
A B
C-G
Hornblenda
C
AK
Huimilpan
B
H
J
0.0026
9.15± 0.08 Ma
15
ES-MF5
D
0.0030
Edad de Isocrona = 8.81 ± 0.13 Ma
[40Ar/36Ar]i = 300.3 ± 1.0
MSWD = 2.8
Paso de A a K con 100% de 39ArK
JK
I
H
5
Edad de Isocrona = 8.81 ± 0.13 Ma
0
I
0.0022
0
20
40
60
80
100
0
0.02
0.04
0.06
0.08
39Ar/40Ar
% Acumulado de 39ArK Liberado
a) Relación K/Ca, b) espectro de edad aparente 40Ar – 39Ar, c) diagrama de correlación inversa, obtenidos para un concentrado de horblenda correspondiente
a la andesita Guadalupe (muestra ES-MF5). El espectro para la de edad de meseta presenta una forma de “u” que indica un posible exceso de argón
radiogénico, por lo que se considera la edad de la isocrona como la mejor aproximación a la edad de la muestra. La muestra se colectó en las coordenadas
20° 26’ 29’’ de latitud N y 100° 17’ 46’’ de longitud W y fue analizada en el Laboratorio de Geocronología de la Universidad de Colorado en Boulder,
Colorado.
C. Datos de planos de fallas menores asociados a las estructuras principales cartografiadas en la región de
Huimilpan.
TSMA
Ch–T
FL–H
045
230
274
085
304
055
266
096
290
246
049
080
259
161
070
157
076
85
71
81
64
88
78
89
88
89
72
69
78
66
67
73
81
70
108° B
54° B
029
058
209
315
035
314
FNS
87
68° B
84
75
82
H (SE)
87 H (SW)
85
H (SE)
08° B
H (W)
142° A
FFTNW
FLC
092
110
112
081
324
278
069
348
310
038
290
214
031
051
223
225
205
75
80
81
70
89
65
80
75
59
87
84
87
79
87
83
76
74
152
128
177
105
069
114
036
FER
81
88
86
86
86
82
88
67° B
007
329
132
056
245
68
79
74
78
63
135
350
355
330
166
351
294
279
333
155
356
355
354
170
220
87
80
88
84
74
80
88
79
82
89
67
74
79
86
78
FYB
101° B
133° B
H
45° A
77° B
011
005
094
024
090
162
82
89
87
66
88
86
325
335
169
208
191
175
176
148
185
066
331
340
305
139
136
69
82
69
70
81
76
88
76
75
71
69
60
54
71
64
SGLE
104° B
159° B
135° B
16° SW
40° B
125° B
FENE
H(SW)
H
141° B
140° B
131° B
72° A
68° A
64° A
50° B
60° A
65° A
H
121° A
151° B
146° B
235
039
038
038
233
030
047
054
231
028
058
050
042
200
83
76
84
82
61
72
68
76
69
72
66
76
80
69
55° A ?
40° A
H
H
Los datos corresponden a dirección del echado (dip direction). Para cada falla principal, la primera columna indica la dirección del echado, la segunda
la inclinación y en la tercera el pitch (B: bloque del bajo; A: bloque del alto; H: horizontal; para el caso de estrías horizontales, entre paréntesis se señala
el bloque sobre el que se hizo la medición). Sistemas de fallas regionales, TSMA: Taxco–San Miguel de Allende; Ch–T: Chapala Tula; FFTNW: Falla
y Fosas Tectónicas NW. Fallas principales, FL–H: Falla Lagunillas–Huimilpan; FNS: Fallas N–S; FER: Falla El Rincón; FLC: Falla La Cuesta; FYB:
Falla Yerbabuena; FENE; Fallas ENE; SGLE: Semigraben La Estancia.