Volcanic and marine stratigraphy along the El Álamo Canyon, Santa Rosalía Basin, Baja California Sur

Abstract

This field trip highlights evidence of late Pliocene–early Pleistocene submarine and subaerial volcanism coeval with marine and marginal-marine sedimentation in the Santa Rosalía Basin in Baja California. The best exposures of these rocks occur at the El Álamo Canyon, which exhibits outcrops of the Tirabuzón and Infierno formations interbedded with submarine and subaerial volcanic and volcaniclastic deposits that are covered by the subaerial ignimbrites of Reforma and Aguajito calderas. Extensive field mapping and stratigraphy carried out in this canyon, aided with 40Ar/39Ar, and U-Pb geochronology, allowed us to divide the stratigraphy into three main sequences that, from base to top, are: (1) Santa Rosalía succession, (2) the Reforma caldera complex, and (3) El Aguajito caldera. This refined stratigraphy indicates that eight episodes of volcanism occurred between 2.5 and 1.36 Ma, during marine sedimentation in an internal continental shelf and in estuaries, coastal lagoons, or protected bays as supported by the fossil record. This sedimentary and volcanic interbedding suggests transgressions and regressions of the sea level, as well as tectonic uplifting. After the inception of volcanism in the Reforma caldera complex (1.29 Ma), the area emerged from these shallow seas followed by the formation of the Aguajito caldera (1.1 Ma), and then later on by the Tres Vírgenes volcanic complex (0.3 Ma). The last complex erupted a lava flow ca. 22 ka that so far stands as the youngest activity in the region. The magmatic evolution in the region is characterized by post-subduction calc-alkaline magmatism. Such magmatism is expressed as pure calc-alkaline rocks from El Aguajito–Reforma calderas, and as hybrid transitional magmas formed by adakitic rocks from the Tres Vírgenes volcanic complex.

Sucesión volcano-sedimentaria del Plioceno superior-Pleistoceno inferior, previa a la erupción de las calderas La Reforma y El Aguajito, Baja California Sur, México

“…Recientemente se han realizado trabajos geológicos, cartográficos y estratigráficos detallados del complejo Volcánico de las Tres Vírgenes y las Calderas de La Reforma y El Aguajito, que han permitido conocer detalles de la evolución geológica, volcánica y tectónica de la región durante el Plio-Pleistoceno (Avellán et al, 2018;García-Sánchez et al, 2019;Osorio-Ocampo et al, 2019;Lira-Beltrán et al, 2020;Ocampo-Díaz et al, 2021). Sin embargo, los trabajos mencionados no se han centrado en la estratigrafía detallada de la sucesión volcano-sedimentaria del Pleistoceno inferior que forma parte del sustrato de las calderas de La Reforma y El Aguajito y la correlacionamos con base en evidencias paleontológicas, estratigráficas y cronológicas con la Formación Infierno descrita por Wilson y Rocha (1955) en el sur de la cuenca.…”

“…Sin embargo, existen reportes que en el borde sur de la caldera La Reforma y en el cañón El Álamo (Figura 1) la Formación Infierno se encuentra interestratificada con depósitos volcánicos (Wilson y Rocha, 1955, Ortlieb y Colletta, 1984, Garduño-Monroy et al, 1993Lira-Beltrán et al, 2020). En el cañón El Álamo se observa claramente la relación estratigráfica entre los depósitos volcánicos de las calderas La Reforma y El Aguajito por debajo de estos depósitos se localizan capas de coquinas y areniscas probablemente del Plioceno (Garduño-Monroy et al, 1993;García-Sánchez et al, 2019;Osorio-Ocampo et al, 2019).…”

“…En tanto, para la subunidad ignimbrita la Cueva se encontraron edades entre 1.28 ±0.18 Ma y 2.38 ±0.21 Ma siendo 1.43 ± 0.06 Ma la edad promedio de un grupo coherente de 27 circones (Figura 17). Finalmente, para la unidad VsZ se muestran edades desde 1.0 ±0.25 Ma hasta 34.7 ±1.7 Ma con una edad promedio de 1.35 ±0.14 Ma de un grupo coherente de 17 circones, para esta unidad es considerada la edad promedio, debido a que es sobreyacida por una ignimbrita relacionada con la caldera El Aguajito, fechada en 1.1 Ma 40 Ar/ 39 Ar (Osorio-Ocampo et al, 2019).…”

“…Con la finalidad de definir la edad de la sucesión volcano-sedimentaria y su correlación con la secesión sedimentaria fueron descritas 40 columnas estratigráficas. La sucesión estudiada presenta por lo menos siete unidades volcánicas y volcano-sedimentarias intercaladas, de las cuales cinco han sido fechados con anterioridad (García-Sánchez et al, 2019;Osorio-Ocampo et al, 2019). En este trabajo se reportan tres nuevas fechas por el método de U/Pb en circones, que en conjunto con la fauna fósil ayudaron a establecer la edad de la base y cima de la sucesión volcano-sedimentaria en el área de estudio.…”

Fauna de tiburones y rayas de la Formación Tirabuzón (Plioceno) en el Cañón El Álamo, sierras de La Reforma – El Aguajito, Baja California Sur, México

“…En el cañón El Álamo se puede observar que la unidad limolita Cimarrón está sobreyacida por rocas volcanosedimentarias relacionada con la Formación Infierno (Pleistoceno) y por depósitos volcánicos de las calderas la Reforma y el Aguajito (Osorio-Ocampo et al, 2019). La sucesión volcanosedimentaria de la Formación Infierno tiene un espesor de más de 70 m (Figura 2) y está conformada por siete unidades informales ignimbrita Mesa En medio, grainstone de Pectínidos I, ignimbrita Cueva Amarilla, ignimbrita El Carrizo, grainstone de Pectínidos II, ignimbrita El Contrabando y lava Punta Candeleros.…”