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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)
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4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación
Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016
Memorias
Análisis Morfo-estructural de la zona Peribán – Los Reyes, dentro del campo
volcánico Michoacán-Guanajuato. Michoacán, México.
Javier Villegas Guadarrama (Becario)
Universidad Autónoma de Guerrero
Unidad Académica de Ciencias de la Tierra
Programa de Verano UAGro
Área en la que participa: I Físico-Matemáticas y Ciencias de la Tierra
Dr. Pedro Corona Chávez (Asesor)
Profesor- Investigador de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Resumen
El presente trabajo es un estudio morfo estructural realizado en la zona Peribán – Los Reyes y
este se centra en la discriminación de estructuras morfológicas presentes en el área y que sean
distintivas o diferentes que resalten alguna posible evidencia de eventos geológicos que ayuden
en estudios próximos. Con la ayuda de los Sistemas de Información Geográficas (SIG´s) se
elaboró un mapa altimétrico del área de estudio, sobre este mapa se realizó el análisis morfo-
estructural a detalle y se determinó que hay siete grandes dominios morfológicos o morfo –
estructurales: 1. Altos y bajos estructurales del graben de Peribán – Los Reyes; 2. Cuenca o
planicie del Graven de Peribán – Los Reyes; 3. Alineamiento NW-SE de los volcanes en escudo;
4. Vulcanismo en la porción Oeste del estrato volcán Tancítaro; 4.1 Desmembramiento del
estratovolcán Tancítaro; 5. Fallas y Fracturas del sistema Cotija; 6. Altos y bajos estructurales de
la porción Noroccidental;7. División Peribán – Cotija. El primer dominio estructural, se indicó
como altos y bajos estructurales del graven de Peribán – Los Reyes, este dominio es la evidencia
más clara que se tiene del evento que formo el graven. Dentro de las observaciones que se
hicieron están las grandes estructuras que predominan en la zona con una tendencia de dirección
SW – NE que está directamente relacionada con la cinemática del sistema Peribán el cual tiene
una dirección de extensión (sigma 1) NW – SE, el resultado de este esfuerzo son estos altos y
bajos estructurales que representarían el esfuerzo sigma 3, de menor resistencia. En la parte
Norte, dentro del domino de las fallas y fracturas del sistema Cotija, se tiene una serie de
lineamientos marcados que indican una dirección preferencial SE – NW, estas estructuras se
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encuentra atravesando aparatos volcánicos, algunas fallas normales se infieren por la evidencia de
posibles avalanchas de escombros.
Palabras Clave: Graven Peribán – Los Reyes, Dominio morfo-estructural, Tectónica.
Introducción
Pocos trabajos se han realizado para conocer geológicamente la zona de Peribán – los Reyes. Este
trabaja marca el inicio de un amplio proyecto de estudio que ayudara a conocer el origen
geológico de la zona, para contextualizar este trabajo es necesario conocer el marco geológico
que se va a abordar, partiendo de lo regional para después enfocarse en lo local. La parte más
regional es el estudio de la Faja Volcánica Trans-mexicana. Se acostumbra definir a la Faja
Volcánica Transmexicana (FVTM) como un arco magmático continental, constituido por cerca
de 8 000 estructuras volcánicas y algunos cuerpos intrusivos, que se extiende desde las costas del
Pacífico, en San Blás, Nayarit y Bahía de Banderas, Jalisco, hasta las costas del Golfo de México
en Palma Sola, Veracruz. La provincia tiene aproximadamente 1000 km de longitud y una
amplitud irregular entre los 80 y 230 km, y se distribuye con una dirección preferencial E-W en
su parte central y oriental, WNW-ESE en su parte occidental, formando un ángulo cercano a los
16° con respecto a la Trinchera Mesoamericana. Esta característica ha dado lugar a que la
provincia reciba el nombre de Faja Volcánica Transmexicana, pues claramente muestra una
distribución transversal con respecto a las grandes provincias geológicas mexicanas que corren
con una orientación preferencial NNW-SSE. Se divide la FVTM en tres sectores o porciones con
base en su geología y tectónica: una porción occidental entre la costa del Golfo de California y la
junta triple de los rifts de Zacoalco, Chapala y Colima; una porción central comprendida entre
dicha estructura y el sistema de fallas Taxco-San Miguel de Allende; y una porción oriental entre
este sistema y la costa del Golfo de México. Consideramos que esta subdivisión es conveniente y
por lo tanto es la que adoptaremos en el presente trabajo (Gómez-Tuena, 2005). La
individualización de la FVTM como una entidad geológica distintiva ocurrió durante el Mioceno
medio y tardío, como resultado de una rotación antihoraria del arco que formó la Sierra Madre
Occidental (Ferrari et al., 1999). Buena parte de la FVTM ha existido una estrecha relación
espacio-temporal entre el fallamiento y el vulcanismo. En la porción occidental de la FVTM,
Demant (1981) fue el primero en señalar la existencia de tres depresiones tectónicas organizadas
en una junta triple al sur de Guadalajara. Demant (1981) nombró a estas estructuras como graben
Tepic-Chapala (posteriormente definido como Tepic-Zacoalco), graben de Colima y graben de
Chapala.
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Materiales y Métodos
La metodología del presente trabajo se realizó en tres partes; primeramente, se llevó a
cabo la recopilación de toda la información de trabajos realizados relacionados con nuestro
estudio, esto incluyo estudios de investigación científica de la Faja volcánica Trans-mexicana, la
parte central de la FVTM, el Campo Volcánico Michoacán – Guanajuato y algunos trabajos
relacionados con la zona de Peribán – Los Reyes. Una vez hecha la recopilación de todos estos
trabajos se prosiguió a realizar las lecturas pertinentes para entrar en contexto con el estudio a
realizar.
El segundo paso a desarrollar fue la delimitación del área de estudio, tomando como
criterio de discriminación los limites tectónicos del área, es decir, la zona que tuviera una posible
evidencia o prueba del evento de Graven ocurrido y por el cual se realiza este estudio. Una vez
realizada la delimitación del área se prosiguió a elaborar la base de datos digitales para los
modelos de elevación digital (DEM) utilizando para esto los Sistemas de Información Geográfica
o SIG’s, que en este caso se utilizaron los programas Surfer versión 9 y ArcMap en su versión
10.1(ArcGIS 10.1). con ayuda de estos programas se elaboraron mapas preliminares del área de
estudio: topográfico, modelo digital de sombras, de pendiente de terreno y de altimetría.
Una vez realizados los mapas se continuo con la realización del análisis morfo estructural
a detalle. Se trazaron lineamientos de fallas, fracturas y contactos litológicos con ayuda del
modelo digital de sombras para posteriormente corroborar estos en el mapa altimétrico.
Posteriormente, se discriminaron morfo estructuras, tales como aparatos volcánicos, flujos de
lava, altos y bajos estructurales, avalanchas de escombros, entre otros, estas fueron corroboradas
con ayuda de imágenes satelitales. Por último, se discriminaron los principales dominios morfo
estructurales del área de estudio tomando en cuenta las diferencias tectónicas que los distinguen.
Es esta última parte el final del trabajo que se presenta a continuación, cabe mencionar que esto
es solo el inicio del proyecto que se tiene planeado realizar y este abarcara muchos otros aspectos
y desarrollara completamente este trabajo.
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Mapa 1. Mapa altimétrico de la región Peribán - Los Reyes. Fuente propia. 2016.
Resultados
Limites tectónicos del graven de Peribán – Los Reyes
Con base en el mapa altimétrico regional de la zona estudiada se delimito el área que se
consideró dentro del interés de este estudio tomando en cuenta los limites tectónicos que rodearan
el evento estudiado, es decir, delimitar la zona que guarda un interés, evidencia o registro del
sistema tectónico que formó el graven de Peribán – Los Reyes. Con esta información se logró
obtener el mapa con el área de estudio ya delimitada.
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El área de estudio, dentro del mapa regional, se localiza en el cuadrante Noroccidental, y
al Oeste de la parte central de la faja volcánica Trans-mexicana casi en los límites con la parte
Occidental. Se consideraron cuatro limites tectónicos principales para delimitar el área de
estudio: el primer limite es en la parte Norte y está claramente marcado por el sistema tectónico
de Cotija, el cual se caracteriza por altos y bajos estructurales, fallas y fracturas con una dirección
preferencial NW – SE; en la parte Este se tiene como límite tectónico el inicio del campo
volcánico Michoacán – Guanajuato marcado principalmente por la presencia del estratovolcán
Tancítaro; en la parte sur, el limite tectónico está marcado por el denominado “bloque
Michoacán”, este sistema presenta estructuras con una dirección preferencial casi W – E; por
último, en la parte Oeste, el límite está marcado por la estructura mayor del Rift o zona de Rift de
Colima, este presenta estructuras casi N – S.
Dominios morfo – estructurales en la zona Peribán – los reyes
Se tienen seis dominios morfo-estructurales mayores marcados por diferencias
morfológica, de altura, tipos de geoformas, pendientes y estructurales, dividiendo el mapa del
graven de Peribán en seis sectores principales: el primero es los altos y bajos estructurales, así
como la planicie que conforman el graven de Peribán, ocupando casi toda la parte sur del mapa;
el segundo es el alineamiento NW-SE de 5 volcanes en escudo a las faldas sur occidentales del
estratovolcán Tancítaro, que ocupa la parte central del mapa; el tercero está conformado por casi
todo el vulcanismo en la parte Oeste del estrato volcán Tancítaro y cubre toda la parte Este del
mapa; un cuarto dominio está marcado por los lineamientos de fallas y fracturas pertenecientes al
graven de Cotija que cortan los aparatos volcánicos en la porción Noreste del mapa; el quinto
dominio está marcado por la meseta Purépecha que a su vez está siendo cortada por fallas y
fracturas que van en dirección NW-SE, que posiblemente también pertenezcan al sistema de
Cotija, esto ocupa la porción Noroeste del mapa; por último, el sexto dominio está marcado por
estructuras geomorfológicas y de lineamientos que marcan la división entre la actividad del
sistema de Cotija al Norte y el sistemas de Peribán al sur, estas estructuras ocupan la parte
occidental del mapa.
1. Altos y bajos estructurales del graben de Peribán – Los Reyes
Este dominio morfo - estructural principal está en la esquina Suroeste del mapa y se
encuentra limitando en su parte Este por la planicie del graven de Peribán y en su parte Norte por
la zona de división entre el graven de Peribán y Cotija. Este dominio lo conforman altos y bajos
estructurales consecuencia de los esfuerzos extensivos del graben de Peribán. Las geoformas que
conforman este dominio son pequeñas planicies marcadas por drenaje o cauces de ríos, pequeñas
lomas que posiblemente sean remanentes erosivos y cerros alargados escarpados en los costados.
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Las alturas van de los 300 msnm en las partes más bajas hasta los 1200 msnm en los cerros más
altos, las pendientes son muy abruptas por las zonas de escarpes
2. Cuenca o planicie del Graven de Peribán – Los Reyes
La planicie del Graven de Peribán es considerado como otro dominio morfo estructural
mayor, se encuentra en la parte sur del mapa, en esta zona se encuentra una extensa planicie
donde se encuentran las partes más bajas. Aquí solo se logran encontrar zonas de lomeríos no
muy extensos ni altos y con pendientes muy suaves, algunos cerros de poca altura también son
visibles dentro de esta zona, son con pendientes pocos abruptas y con alturas relativamente bajas
que llegan a los 900 msnm. Dentro de esta zona se incluyó el volcán en escudo de Buenavista,
que es la única estructura volcánica dentro de este dominio y es la única que está en la planicie,
esta estructura tiene una altura aproximada de 950 msnm y tiene una pendiente suave, así como
un drenaje radial que parte del cráter y se abre hasta llegar a las faldas del aparato.
3. Alineamiento NW-SE de los volcanes en escudo
Este dominio morfo – estructural ocupa una pequeña porción en la parte central del mapa.
Está rodeado por casi todos los otros grandes dominios, en su parte sur limita con la planicie del
graven de Peribán; en su parte Oriental y Nororiental limita con todos los aparatos volcánicos que
se encuentran en la zona; y en su porción Occidental limita con la división de los sistemas de
Peribán y Cotija. Este dominio principal se caracteriza por tener exclusivamente aparatos
volcánicos en escudo y tener una alineación preferencial NW – SE. Un total de cinco volcanes en
escudo conforman la zona, con alturas que van de los 500 a casi 1600 msnm, dando pendientes
poco abruptas y drenajes radiales característicos de estos aparatos. La principal estructura en esta
zona es el lineamiento de los aparatos volcánicos con una dirección NW – SE que se infiere como
influencia del sistema del Bajo Balsas.
4. Vulcanismo en la porción Oeste del estrato volcán Tancítaro
Este dominio morfo – estructural ocupa toda la porción Noreste del mapa, en la parte sur
lo delimita el alineamiento de los volcanes en escudo, al norte las fallas y fracturas del sistema de
Cotija y al oeste la meseta purépecha y la división del graven Peribán – Cotija. La zona se
caracteriza por tener la mayor presencia de actividad volcánica, incluyendo los aparatos
volcánicos que incluyen: volcanes en escudo, conos cineríticos y de escoria, derrames de lava y
domos. Parte de este dominio está conformado por el estrato volcán Tancítaro y su
desmembramiento o avalancha de escombros que cubre esta zona. Las alturas van de los 900 a
los 3700 msnm. Con pendientes moderadas a suaves en gran parte de dominio, solo en algunas
zonas se observa una pendiente abrupta. Su drenaje principal está marcado por el estratovolcán
Tancítaro y es de forma radial siguiendo la forma circular de este aparato.
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4.1 Desmembramiento del estratovolcán Tancítaro
Este sub-dominio morfo – estructural se encuentra dentro del dominio principal del
“Vulcanismo en la porción Oeste del estrato volcán Tancítaro” y ocupa casi toda la porción
central y afecta toda la porción Oeste del dominio. A diferencia del resto del dominio principal,
este sub-dominio se caracteriza por ser el desmembramiento del estratovolcán Tancítaro y como
resultado la avalancha que cubre la mayoría de los aparatos volcánicos de la zona y que forma
una estructura distinta. Las estructuras morfológicas que forma son de flujo tiene una dirección al
Oeste y pierden altura entre más lejos del estratovolcán estén.
5. Fallas y Fracturas del sistema Cotija
El quinto domino Morfo – estructural lo conforman el conjunto de fallas y fracturas
pertenecientes al sistema del Graven de Cotija. Se localiza en la parte Norte del mapa y está
delimitado al Este y al sur por el dominio del Vulcanismo en la porción Oeste del estratovolcán
Tancítaro y en la parte Oeste delimita con la meseta purépecha. El dominio presenta una serie de
fallas y fracturas con dirección NW – SE que atraviesan aparatos volcánicos en algunas zonas,
mientras que en otras formas altos y bajos estructurales. Las alturas van de los 1500 a los 2200
msnm, las estructuras presentas tienen una pendiente moderada a baja y tienen drenaje radial
siguiendo la forma de los aparaos volcánicos presentes.
6. Altos y bajos estructurales de la porción Noroccidental
Un conjunto de altos y bajos estructurales en la parte Noroccidental de área de estudio
está considerado como otro de los principales dominios morfo – estructurales. Abarca toda la
esquina Noroccidental del área de estudio, está delimitada al Este por el conjunto de fallas y
fracturas Cotija y al Sur por la división Peribán – Cotija. En este dominio se aprecian estructuras
morfológicas muy distintas al resto del área de estudio, aquí se pueden observar altos y bajos
estructurales que siguen una orientación preferencial NW -SE, en esta porción ya no se observan
estructuras volcánicas. Las alturas van de los 700 a los 2600 msnm, con pendientes, en su
mayoría, abruptas y un drenaje marcadamente sinuoso.
7. División Peribán - Cotija
El séptimo y último dominio morfo - estructural principal, es la frontera entre el sistema
del graven de Cotija y el Graven de Peribán – Los Reyes. Este dominio está delimitado al Norte
por los altos y bajos estructurales de la porción Noroccidental; al Este por el sub-dominio del
Desmembramiento del estratovolcán Tancítaro; y al sur por el conjunto de altos y bajos
estructurales del graben de Peribán – Los Reyes. En esta zona se localiza el límite entre los
sistemas antes mencionados,
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Mapa 2. Mapa altimétrico de la zona Peribán - Los Reyes, se muestra los lineamientos y fallas marcados. Fuente propia. 2016.
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Discusión y conclusiones
Como ya se mencionó anteriormente este es el inicio de un proyecto de investigación muy
amplio que abarca muchos aspectos de la geología, por este motivo lo presentado en este trabajo
es solo una pequeña parte y lo que a continuación se muestra es mera interpretación preliminar
que se hizo con ayuda de los Sistemas de Información Geográfica (ArcGis, Surfer, Google Earth)
y esta deberá ser comprobada o desechada conforme avance la investigación científica, así mismo
deberá ser corroborada en el estudio practico (visita de campo) y sus resultados posteriores.
El primer dominio estructural, se indicó como altos y bajos estructurales del graven de
Peribán – Los Reyes, este dominio es la evidencia más clara que se tiene del evento que formo el
graven, este es de suma importancia para el estudio a realizar. Dentro de las observaciones que se
hicieron están las grandes estructuras que predominan en la zona con una tendencia de dirección
SW – NE que está directamente relacionada con la cinemática del sistema Peribán el cual tiene
una dirección de extensión (sigma 1) NW – SE, el resultado de este esfuerzo son estos altos y
bajos estructurales que representarían el esfuerzo sigma 3, de menor resistencia. Para estas
estructuras se infiere que los escarpes en los altos estructurales son el resultado de fallas normales
causadas por el esfuerzo de extensión, estas fallas tendrían una dirección SW – NE. Dentro de la
planicie no se aprecian grandes estructuras, solo los lomeríos y cerros que tienen estructuras
alineadas, se marcaron algunos lineamientos discontinuos en dirección NW – SE los cuales se
infiere son marcados por influencia del sistema del bajo balsas, estos mismos lineamientos
discontinuos son cortados por lineamientos continuos SW - NE pertenecientes al sistema de
Peribán, algunos lineamientos son inferidos como fallas normales que estarían formando altos
estructurales en el límite sur del mapa.
Por otra parte, el alineamiento de volcanes en la parte central del mapa tiene una
dirección preferencial SE – NW, esta misma dirección está relacionada con el ya mencionado
bloque Michoacán, se interpreta que esta alineación está relacionada directamente con el sistema
del bloque Michoacán y esto pudo ser ocasionado por una reactivación de dicho sistema, así
mismo esta teoría tiene mayor credibilidad si se considera que hay evidencia del sistema un poco
más al sur en el área de estudio, pero esto debe ser estudiado a mayor detalle ya que un simple
estudio morfológico no da evidencia suficiente para confirmar esto.
Para la porción del vulcanismo dentro del área de estudio, se conoce que todo el
vulcanismo pertenece al Campo Volcánico Michoacán – Guanajuato, se infiere que este llego,
sino todo al menos una parte, después del evento que genero el graven de Peribán – Los Reyes,
ocasionando que la evidencia quedara sepultada debajo de todos los aparatos volcánicos y sus
actividades eruptivas correspondientes, sin embrago, hay algunas estructuras volcánicas alineadas
que indican una dirección preferencial SW – NE, misma dirección que los altos estructurales en
la porción Suroeste del mapa. También se tiene el sub-dominio del desmembramiento del estrato
volcán Tancítaro que tiene una dirección de flujo al Oeste y dentro del aparato volcánico se
infiere una falla normal que ocasiono dicho evento.
En la parte Norte, dentro del domino de las fallas y fracturas del sistema Cotija, se tiene
una serie de lineamientos marcados que indican una dirección preferencial SE – NW, estas
estructuras se encuentra atravesando aparatos volcánicos, algunas fallas normales se infieren por
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la evidencia de posibles avalanchas de escombros. Como conclusión, toda la parte Norte del
mapa está afectada por el sistema de Cotija.
Por último, se tiene la división del sistema de Cotija y Peribán – Los Reyes donde se
tienen estructuras con dirección SW – NE pertenecientes al graven de Peribán – Los Reyes, estas
estructuras son las que predominan en la zona. También se tienen estructuras con dirección
preferencial SE – NW del sistema de Cotija y estas son menos visibles. Con esto se puede inferir
que esta zona es el límite entre los dos sistemas tectónicos.
Agradecimientos
La experiencia y conocimientos obtenidos durante este verano de investigación científica,
así como el trabajo en el que colabore no hubiera sido posible sin la ayuda e interés de las
personas que me apoyaron desde que comenzó y hasta la conclusión del mismo, por tal motivo
agradezco:
A la Universidad Autónoma de Guerrero por apoyar a jóvenes interesados en la
investigación realizando todo los tramites y brindando el apoyo económico para realizar esta
estancia.
Al Dr. Investigador Pedro Corona Chávez por permitirme formar parte de su proyecto de
investigación científica “Condiciones de presión, temperatura y mecanismos de emplazamiento
del vulcanismo del Bajo Balsas Michoacán, Sur de México”, brindarme todo su apoyo y
conocimiento para realizar esta estancia de verano. También a mis compañeros Adriana, Jackie,
Alberto, Emanuel y Daniel con los que trabaje en conjunto para este trabajo.
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Referencias Ayala, L. V. (2012). Provincias Hidrogeológicas de México. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana .
Ferrari, L. (2012). The dynamic history of the Trans-Mexican Volcanic Belt and the Mexico.
Tectonophysics, 122-149.
Gómez-Tuena, A. (2005). Petrogénesis ígnea de la Faja Volcánica Transmexicana. Sociedad Geologica
Mexicana , 227-283.
Hasenaka, T. (1994). Contrasting volcanism in the Michoacán - Guanajuato Field, Central México: Shield
volcanoes vs. Cinder cones. Geofísica Internacional , 125 - 137.
Hasenaka, T. (1994). Size, Distribution, and magma output rate for shield volcanoes of the Michoacán -
Guanajuato volcanic field, Central México. Journal of Volcanology and Geothermal Research 63,
13 - 31.