III. TECTÓNICA ACTUAL DE MÉXICO
LA GEOLOGÍA de la República Mexicana es el resultado de múltiples procesos tectónicos que la han afectado durante toda su evolución; para explicarlos se ha requerido de la paciencia y los conocimientos geológicos de los estudiosos de las ciencias de la Tierra.
La configuración geográfica actual de México es, asimismo, consecuencia de la interacción del bloque continental con las provincias oceánicas que lo circundan. Es decir, en la región del Pacífico, la Península de Baja California se está separando del resto del continente con un movimiento hacia el noroeste; en el Pacífico sur de México, desde Cabo Corrientes en el estado de Jalisco hacia Centroamérica, la placa oceánica de Cocos es asimilada por el continente; tal subducción ocurre a lo largo de una fosa oceánica a la que se conoce como Trinchera de Acapulco o Mesoamericana.
Por otro lado, en las provincias geológicas del Golfo de México y del Caribe, se tienen esfuerzos tectónicos de separación cortical, identificados también como de tensión o distensivos, que están actuando en los márgenes continentales; éstos, a su vez, avanzan sobre los fondos más profundos de las cuencas oceánicas, como consecuencia del desplazamiento de la placa tectónica continental de Norteamérica hacia el poniente, y de la del Caribe hacia el oriente (Figuras 10 y 11).
Los procesos geodinámicos que son aún más complejos se pueden describir con relativa facilidad de una forma general. En términos globales, su influencia es muy importante por la contribución al conocimiento universal sobre el origen y evolución de nuestro planeta. A su vez, este entendimiento es básico en la prospección de recursos minerales, hidrotermales y petrolíferos que se generan y acumulan en el interior de la corteza de la Tierra, como consecuencia de su evolución geotectónica.
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Figuras 10 y 11. La configuración actual de México se debe al movimiento simultáneo de las cuatro placas tectónicas: a) la de Norteamérica, con desplazamiento hacia el suroccidente; b) la del Pacífico oriental, hacia el noroeste; c) la de Cocos, hacia el noreste, y d) la del Caribe, hacia el oriente franco.
En otro aspecto, la identificación de las provincias geológicas y su caracterización son fundamentales cuando se planifican nuevos centros de población, ya que para fundarlos es necesaria la disponibilidad de recursos como el agua y la ubicación de los sectores de alto riesgo sísmico que afectan drásticamente a las porciones noroccidental y sur de México, así como a la zona intermedia conocida como Cinturón Volcánico Transmexicano
(CVT)
, que cruza el país desde el Océano Pacífico hasta el Golfo de México. Más adelante nos referiremos a él (Figura 12) en el marco tectónico de una cronología de eventos geológicos en nuestro territorio.La placa continental de Norteamérica, en el transcurso de su migración hacia el noroccidente y el occidente, asimiló progresivamente, en el pasado geológico, a las oceánicas Farallón y Kula, lo que dio como consecuencia que el arco magmático desarrollado durante el Jurásico Superior migrara hacia el noreste en el interior del continente, seguido por otros arcos magmáticos del Cretácico.
JURÁSICO SUPERIOR-CRETÁCICO SUPERIOR (HACE 140 A 70 MILLONES DE AÑOS)
Durante este tiempo la velocidad de incidencia entre las placas oceánica y continental, en el Pacífico, se incrementó de 6 a 7 cm/año. A la vez, la placa oceánica de Farallón sufrió un cambio en su inclinación a menos de 10° y, como consecuencia, la actividad magmática migró hacia el oriente. Dio inicio así el evento tectónico de deformación y convergencia hacia el noreste que se conoce como Orogenia Laramide (Figura 13).
CRETÁCICO SUPERIOR-PALEOCENO (HACE 70 A 58 MILLONES DE AÑOS)
Del Cretácico Superior al Paleoceno en México (Figura 14), el arco magmático del margen pacífico continuó su migración hacia el oriente. En la zona que actualmente ocupan la Península de Baja California y las costas de Sonora y Sinaloa se inició un periodo de quietud volcánica que perduró hasta el Eoceno Superior. Al mismo tiempo, desde Cabo Corrientes, en el estado de Jalisco, hasta el actual Golfo de Tehuantepec en Oaxaca y Chiapas, una porción del margen continental sur comenzó a desplazarse hacia el sureste en forma intermitente, a lo largo del borde actual del Pacífico, coincidente a su vez con el desplazamiento hacia el noreste de la placa oceánica Protocaribeña, que se movía a medida que se separaban las placas de Norteamérica y de Sudamérica.
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Figura 12. El Cinturón Volcánico Transmexicano
(CVT)
es un sistema de fisuras corticales por donde son expulsadas a la superficie las rocas volcánicas provenientes de la fusión de la corteza oceánica de la Placa de Cocos.
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Figura 13. Durante el Jurásico Superior (140 m. a.) y el Cretácico Superior (70 m. a.) el continente asimiló la placa oceánica de Farallón, generándose así el Arco Volcánico Marginal en el borde occidental de México y del noroeste de Sudamérica; la corteza oceánica del antiguo Océano Pacífico también estaba en colisión con el fondo oceánico del ancestral Océano Atlántico, y en su unión se formaron los arcos volcánicos insulares de la región caribeña.
El fragmento continental desplazado constituye ahora el basamento paleozoico del sur de Guatemala y del norte de Honduras; la traza del desplazamiento es la falla que corresponde a la actual Trinchera del Pacífico de México, y su prolongación hacia el noreste corresponde al sistema de fallas y fracturas que han migrado hacia el oriente como consecuencia del movimiento de la Placa Protocaribeña en esa misma dirección.
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Figura 14. Durante el Cretácico Superior (70 m. a.) y el Paleoceno (58 m. a.) la placa continental estaba próxima a asimilar una cordillera oceánica, y el arco volcánico marginal migraba hacia el interior del continente en México. En la porción sur del país se iniciaba un rompimiento y su desplazamiento hacia el noreste.
Ese fragmento continental del sur de México desplazado hacia la actual América Central es motivo de controversia. Mientras algunos geólogos aceptan esta hipótesis, otros opinan que el truncamiento continental del sur de México es producto de un proceso de asimilación del fondo oceánico por el continente, que habría ocurrido durante el impacto tectónico entre la placa oceánica con la continental y posterior a una reorganización. Otra opinión que intenta conciliar las dos anteriores, es aquella que postula la ruptura del margen continental, el cual se transportó lateralmente a lo largo de la falla de transcurrencia durante la subducción o asimilación de la placa oceánica en forma oblicua al continente. Esto debió ocurrir antes del Mioceno, ya que, con base en estudios geofísicos, en la Trinchera del Pacífico, en las cercanías del puerto de Acapulco, no se encontraron evidencias de que los sedimentos del Mioceno al Reciente estuvieran sujetos a procesos de deformación por esfuerzos de compresión.
Por otro lado, en el margen continental de la provincia del Golfo de México, la Sierra Madre Oriental siguió emergiendo por plegamiento y fallamiento, y al pie de la misma se formaban una serie de cuencas y subcuencas debido al rompimiento del basamento que subsidía hacia el Golfo de México. Estas depresiones marginales se hundían intermitentemente y se rellenaban con sedimentos provenientes de la Sierra Madre Oriental, depositándose en ambientes que variaban desde litorales hasta marinos someros y profundos, dependiendo de la actividad tectónica local dentro de un mismo patrón regional de deformación.
En particular al sur del Golfo de México, en las cuencas terciarias de Veracruz, Tabasco y Campeche, subsidieron en forma discontinua los bloques del basamento, a partir del Cretácico Superior y principios del Terciario. El mismo fenómeno ocurrió en el margen occidental del Banco de Campeche durante la migración del bloque de Yucatán hacia el noreste, lo cual es evidente en las secuencias estratigráficas y por el estilo de fallamiento normal en bloques que se observa en el subsuelo.
El mecanismo de desplazamiento del bloque de Yucatán no está del todo entendido; sin embargo, se postula un movimiento del bloque yucateco hacia el norte para explicar los procesos distensivos que dieron lugar a la formación de las cuencas marginales del Terciario y a la formación y evolución del cañón de Campeche.
Por otro lado, geológicamente se propone un modelo tectónico para la subplaca chiapaneca, que explica el plegamiento de la Sierra Madre de Chiapas como un desplazamiento de la Plataforma de Yucatán del noreste al sureste, durante el Mioceno Medio, a lo largo del sistema de fallas Motagua-Polochic. Este desplazamiento tuvo la particularidad, hasta ahora conocida, de que el movimiento tectónico de la plataforma de Yucatán se manifestó en la porción sur del Golfo de México a partir del Cretácico Superior y principios del Terciario, dando lugar al rompimiento del basamento en bloques y a la subsidencia diferencial de los mismos. Estos movimientos se intensificaron durante el Mioceno.
El desplazamiento hacia el oriente de la Placa del Protocaribe produjo el movimiento distensivo del borde oriental del bloque yucateco, lo que dio origen a la formación de la cuenca de Yucatán y a la Trinchera del Caimán en el mar Caribe. Por otro lado, la trinchera oceánica de la porción occidental de la isla de Cuba se desactivó, provocando que esta isla se separara del bloque Honduras-Nicaragua y que, tras su migración, dejara fallas y fracturas inactivas (Figura 14). Simultáneamente a estos movimientos también disminuyó el dinamismo de la Placa de América del Sur hacia el noroeste, por lo que la subducción de la Placa del Caribe en la Trinchera de Venezuela comenzó a desactivarse.
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Figura 15. Desde el Eoceno Superior (42 m. a.) hasta el Mioceno Inferior (18 m. a.), el arco magmático marginal continental de México iniciaba su retroceso hacia el Pacífico. La porción sur del continente se siguió desplazando hacia el noreste y la Península de Yucatán giraba en el sentido del movimiento de las manecillas del reloj.
EOCENO SUPERIOR-OLIGOCENO-MIOCENO INFERIOR (HACE 42 A 18 MILLONES DE AÑOS)
En el Eoceno Superior, el arco magmático tuvo su máximo avance hacia el interior de México; desde el Oligoceno Inferior al Mioceno Inferior la actividad volcánica retrogradó hacia las costas del Pacífico, y tuvo su máxima manifestación durante el Oligoceno Medio (Figura 15). Al evento magmático se le conoce como Orogenia del Terciario Medio.
Esta gran manifestación volcánica del Oligoceno Medio pudo ser consecuencia del traslape del margen continental occidental de México con alguna dorsal activa situada al este de la actual Dorsal del Pacífico oriental, ya que las fallas geológicas y fracturas de transformación que inciden en el borde continental incluyendo las de Orozco y de Tehuantepec, que están orientadas aproximadamente al norte 50°, este 50° noreste no corresponden al sistema actual de la Dorsal del Pacífico oriental, cuya orientación en general varía de este-oeste a noreste-sureste (Figura 11).
Al occidente de esta dorsal oceánica se localiza otra, denominada del Matemático, en la que se observan las fallas de transformación orientadas suroeste 75° noreste; es decir, diferentes en posición a los otros dos sistemas estructurales de las dorsales oceánicas mencionadas anteriormente (Figura 10).
De la dorsal inferida y posiblemente asimilada en el Oligoceno Medio, quedaron como remanentes las fracturas que inciden casi perpendicularmente al borde continental del Pacífico, desde la fosa de Colima hasta la porción meridional de América del Sur, en el margen continental de Chile (Figura 16).
Hacia el Pacífico sur de México y en el Caribe, durante el Eoceno y el Oligoceno Inferior, el bloque Honduras-Nicaragua se siguió desplazando hacia el noreste, a lo largo de las trazas de las fallas del Sistema Motagua-Polochic. Por otro lado, la fosa o trinchera oceánica del Océano Pacífico en México se prolongó hacia el sureste y, a la vez, se extendió el arco magmático insular de Centroamérica.
En las costas de Venezuela, como ya se mencionó, se desactivó totalmente la trinchera oceánica y se formó la falla geológica de transcurrencia denominada Oca, para determinar el límite sur de la Placa del Caribe.
Hacia el norte, las trincheras de Cuba y de Puerto Rico se reactivaron y las fallas de Bartlett y de Puerto Rico conformaron, en conjunto, el límite norte de la Placa del Caribe durante el desplazamiento de ésta hacia el oriente, formándose las Antillas Menores.
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Figura 16. La antigua dorsal o cordillera oceánica inferida aparentemente fue asimilada por el continente durante el Oligoceno Medio (30 m. a.), y quedan como testigos las fracturas que inciden en el borde continental del Pacífico. El arco volcánico siguió en retroceso desde el interior del continente hacia el occidente, y la Dorsal o Cordillera del Pacífico oriental estaba próxima al continente.
En la provincia del Golfo de México, las cuencas terciarias siguieron evolucionando con subsidencias continuas durante el Oligoceno y el Mioceno Inferior. Hacia la provincia de la actual América Central no se manifestó ninguna actividad magmática durante este tiempo, debido al cambio en la dirección de la Placa del Caribe, o bien a la disminución del ángulo de subducción de la placa oceánica al ser asimilada la dorsal inferida en el noroeste de México durante el Oligoceno Medio, o quizá debido a otras causas, aún en proceso de investigación.
MIOCENO MEDIO-PLIOCENO TEMPRANO (HACE 13 A 4.5 MILLONES DE AÑOS)
Durante el Mioceno Medio el margen occidental de la Placa de Norteamérica traslapó a la Dorsal Oceánica del Pacífico oriental, y dio origen a un sistema estructural complejo con dos juntas triples de fracturas y fallas geológicas de transformación que, posteriormente, facilitaron el desplazamiento del margen noroccidental de México (Figura 17). Este traslape se manifestó en el continente como un sistema de fosas y pilares elongados y paralelos al margen occidental de México. La evolución de las fosas distensivas permitió las efusiones de lavas y piroclastos de composición andesítica. La actual Península de Baja California fue afectada por las fallas de transcurrencia con movimiento lateral del Sistema San Andrés. Éstas son, evidentemente, la proyección en superficie de las fallas de transformación de la dorsal oceánica asimilada por el continente.
Hacia el sur, la provincia del Istmo de Tehuantepec alcanzó su máxima actividad tectónica a partir del Mioceno, lo cual se refleja en la presencia de rocas volcánicas y en el rápido hundimiento del basamento, que a su vez se manifiesta en la formación del Golfo de Tehuantepec. La evolución de esta gran provincia geológica es consecuencia de la reactivación del bloqne Honduras-Nicaragua, que se desplazaba a lo largo del sistema de fallas geológicas conocido como Motagua-Polochic. Esto provocó el máximo desarrollo del sistema de fallamiento lateral en el Macizo Granítico de Chiapas.
Hacia el noreste, en la subplaca chiapaneca, la secuencia estratigráfica del Mesozoico también fue afectada por los sistemas de fallas transcurrentes ya mencionados, con orientación noroeste 55° sureste, y a la vez generó pliegues en forma abanicada.
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Figura 17. Durante el Mioceno Medio (13 m. a.) al Plioceno temprano (4.5 m. a.) el borde noroccidental de México traslapó a la Dorsal o Cordillera del Pacífico oriental, asimilando a la vez a la trinchera oceánica en esa porción. Hacia el sur, la trinchera siguió activa, lo que se manifestó por el Arco Volcánico Marginal.
En Guatemala, Burkart (1978) también detectó e interpretó la deformación de la columna estratigráfica en términos de la actividad del Sistema Motagua-Polochic, y para ello utilizó imágenes del satélite
LANDSAT
. El autor explica que desde el Mioceno Medio hasta el Plioceno el movimiento lateral entre los bloques fue de 130 kilómetros. Simultáneamente a la actividad del sistema mencionado, también actuaban esfuerzos compresivos generados por el desplazamiento de la Placa de Cocos hacia el noreste. Estos provocaron la ruptura del Macizo Granítico de Chiapas con sistemas de fractura orientados en esa dirección, y la formación de los bloques del basamento limitados por escarpes de fallas que definen al límite occidental del Golfo de Tehuantepec.El frente norte del Macizo Granítico plegó y falló a las secuencias estratigráficas del Mesozoico y, a su vez, el borde sur del macizo fue cabalgado por la secuencia alóctona sedimentaria ya metamorfizada del Cretácico Medio y Superior.
La actividad tectónica miocénica en México, en América Central y el Caribe fue muy importante, particularmente durante el Mioceno Medio. En la zona centromeridional de México existe una gran superficie de traslape de las secuencias estratigráficas del Mesozoico sobre las del Terciario. Hacia la provincia del Golfo de México, desde el norte hasta el sur, el basamento del margen continental subsidió rápida y simultáneamente con la emersión de la Sierra Madre Oriental y de la Sierra de Chiapas. Los sedimentos miocénicos de las cuencas del Terciario están constituidos por partículas provenientes de las zonas orogénicas expuestas y se depositaron conjuntamente con las arcillas y los limos de origen marino. El borde occidental del Banco de Campeche estuvo afectado por fallamientos distensivos, y los sedimentos marinos se acumularon y subsidieron rápidamente en forma diferencial, con franca tendencia de engrosamiento hacia las porciones occidental y suroccidental del mismo banco. La sal de los mantos jurásicos subyacentes se inyectó entre los sistemas de fallas y fracturas de los bloques sobreyacentes, migró hacia la superficie y produjo plegamientos y fallas en los estratos del Terciario.
La rápida subsidencia secuencial del basamento durante el Mioceno Medio, tanto en las costas de Veracruz, Tabasco y Campeche, como en la parte suroccidental del Banco de Campeche y en la parte occidental de la Península de Yucatán, induce a interpretar un desplazamiento rápido de esta última provincia geológica. Esta secuencia de pulsaciones tectónicas es a la vez coincidente con la reactivación del sur del Sistema Motagua-Polochic, la cual fue consecuencia del desplazamiento de la Placa del Caribe hacia el oriente franco. Por tal motivo, quedó bien definido el desplazamiento a lo largo de la Falla Oca en el margen continental de Venezuela. Es decir, el movimiento de la Placa del Caribe hacia el oriente reactivó la Falla Motagua-Polochic, lo que provocó a su vez que el bloque Maya (Banco de Campeche-Yucatán) girara en el sentido del movimiento de las manecillas del reloj. De este modo se generaron los sistemas de fallas de transcurrencia que deformaron las rocas del Mesozoico y del Terciario Inferior, y que edificaron la Sierra de Chiapas.
La interpretación que se ha hecho sobre la rotación del bloque de la Península de Yucatán y Campeche también se apoya en los datos paleomagnéticos de las rocas volcánicas en la región de Siguatepeque, en Honduras. Para ello se determinó un ángulo de rotación de 30° entre los bloques norte y sur del Sistema Motagua-Polochic, lo cual ocurrió desde el Terciario Medio.
La zona de ruptura y de separación con la porción sur del Golfo de México, o sea en la Bahía y Sonda de Campeche (Figura 13), también se manifiesta en el continente por el cauce del río Usumacinta, que separa a la provincia fisiográfica plana del Petén, en contraste con las montañas Maya en Guatemala y su continuación hacia el norte, que corresponde al frente de la Sierra de Chiapas en México.
Por ello, el río Usumacinta desemboca en la llanura costera del Golfo de México, conservando la misma dirección, es decir, hacia el noroeste. En su desembocadura en el Golfo de México, existe una fosa delimitada por los ríos San Pedro-San Pablo y Grijalva en Punta Buey, y San Pedro en Nuevo Campechito. La fosa continúa hacia la plataforma continental con el mismo rumbo (noroeste) hasta la isóbata de 2600 m b.n.m., en la provincia del Cinturón de Domos Salinos, entre los cañones de Veracruz y de Campeche (Figura 20).
Por otro lado, durante el Mioceno Medio en América Central continuó el vulcanismo, el arco magmático casi se unió con América del Sur, y la subplaca del Pacífico que conformaba a la Protocaribeña se separó de la oceánica de Farallón. Esta nueva Placa del Caribe se movió independientemente de la de Farallón, que se desplazaba hacia el noreste, y la del Caribe, en tránsito hacia el oriente franco.
Al borde de la Placa de América del Sur, en su parte noroccidental, la trinchera oceánica empezó a desactivarse, y la de Galápagos entró en actividad aparentemente desde el Oligoceno Superior (Figura 18). Esta fractura estaba inicialmente orientada este-noreste, pero adquirió su orientación franca este-oeste con el cambio en el movimiento de la Placa del Caribe hacia el oriente durante el Mioceno tardío y el Plioceno temprano. Así se definieron los límites de las placas oceánicas de Cocos y de Nazca, presentes hasta la actualidad.
En el noroeste de México, durante el Mioceno tardío y el Plioceno temprano, el extremo suroriental de la actual Península de Baja California se empezó a separar del resto del continente, y las aguas del Océano Pacífico penetraron por esta abertura, conformándose el protogolfo de California (Figura 18).
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Figura 18. En una etapa tectónica posterior, la porción sur de la actual Península de Baja California se separó del resto del continente y las aguas oceánicas del Pacífico inundaron esa porción. La parte meridional del país se levantaba y se fracturaba, facilitándose así la formación de la Cadena Volcánica Transversal, desde el Océano Pacífico hasta el Golfo de México. En el Pacífico se formó otra cordillera o dorsal conocida como Galápagos, que se unió con la del Pacífico oriental y dio límites a la Placa de Cocos.
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Figura 19. Durante el Plioceno y el Cuaternario la actual configuración de México siguió gobernada por los desplazamientos continuos del continente y de las placas oceánicas. La Península de Baja California se mueve hacia el noroccidente, gobernada por las fallas del Sistema San Andrés; los márgenes meridional y sur del continente, en el Pacífico, asimilan la corteza oceánica de la Placa de Cocos. La Península de Yucatán se desplaza en sentido de las manecillas del reloj y el Cinturón Volcánico Transmexicano, sigue en actividad desde el Pacífico hasta el Golfo de México.
PLIOCENO-CUATERNARIO (HACE 4.5 MILLONES DE AÑOS A LA ÉPOCA ACTUAL)
A partir del Plioceno (4.5 m. a. ± 0.5), el margen continental se siguió desplazando hacia el noroeste hasta separarse casi totalmente del resto de México, y dio como resultado la actual Península de Baja California (Figura 19) y su mar interior.
El rompimiento y el desplazamiento de la península se debieron al movimiento de la Placa de Norteamérica hacia el occidente, que asimiló a la Dorsal del Pacífico oriental. Una vez en el interior, los esfuerzos distensivos formaron el Golfo de California. En el fondo centro-meridional del golfo afloran rocas ígneas de composición de corteza oceánica típica. Por otro lado, durante los desplazamientos de la Península de Baja California hacia el noroeste, de la Placa de Norteamérica hacia el occidente, de la de Cocos hacia el noreste y la del Caribe hacia el oriente, la porción media de México se convirtió en una zona de debilidad cortical con una expresión estructural conocida como Cinturón Volcánico Transmexicano
(CVT)
, cuya mayor actividad magmática se manifestó durante el Plio-Cuaternario (Figuras 11 y 19). Sin embargo, existen evidencias de vulcanismo precursor en diferentes sectores del mismo complejo volcánico.