Geología de la República

• eXlcana México, 1984

\/~~V [~~f)AIJ NAC,BONAl

¡\ Vl)NllMA

FACULTAD DE INGENIERIA

eologíade la República Mexicana México, 1984

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADISTICA GEOGRAFIA E INFORMATICA

Secretaría de Programación y Presupuesto Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería

Coedíción por convenio entre el Instituto Nacionai de Estad ística, Geografía e Informática y la Universidad Nacional Autónoma de México

2a. Edición: Méxtco, D.F., agosto de 1985

ISBN 968-881-060-6

Presentación

El Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, de la Secr(;trma eje PrugranFlclón y Presupuesto, v la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, ofrt?(:r:~rl f:std otXd C(Jrfl() un E:;sfuerzo cor1Junto pala contribuir al conocimiento dE? la Geología de Méxi­co, en el marCD dc~ :dS nuevas concepciones sobre ia drnárnca de la Tierra, y corno una aportac:ón didáctica para la formaCión de profesionales en las Ciencias d8 la Tlen a

En este volumen ~;e recoge e interpreta gran parte de !a inforrnaclon re­cabada a 10,lar90 de más de qUince años de trabajOS de Cclrtografía geoló­gica de la Oirección Generai de Geografía y se ~lace un compendio de las prinCipales aportaciones Científicas sobre la Geología de México, muchas de las cuales son el resultado de la labor de investigación dentro de la Uni­verSidad NaCional Autónoma de MéXICO.

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Geología de la República Mexicana

Preparada por el Ing. Dante J. Morán Zenteno

Profesor de Geología de México y Geología

Física de la Facultad de Ingeniería,UNAM

Investigador del Instituto de Geofísica, U NAM

Colaboradores

Jaime Urrutla Fucugauchl Emillano Campos Madrigal

Gllburl0 Silva Romo

CeCilia Caballero Miranda

Jesús Urlbe Luna

Enrique Cabra' Cano

Saúl Alarcón Parra

Gabriel Mora Alvarez

Selma Campos

Juan Alvaro Iruretagoyena

José LUIS Moreno

Jesús Olvera

Instituto de Geofísica, UNAM. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Secretaría de Programación y Presupuesto.

Facultad de Ingeniería, UNAM

Facultad de Ingeniería, UNAM

Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Secretaría de Programación y Presupuesto.

InstitLJto de Geofísica. UNAM

Facultad de Ingeniería, UNAM

Facultad de Ingeniería, UNAM

Instituto de Geofísica, UNAM

Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Secretaría de Programación y Presupuesto.

Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Secretaría de Programación y Presupuesto.

Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Secretaría de Programación y Presupuesto.

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Indice general

Introducción IX

1. Geología de la Región Noroeste de México 3 1.1. Generalidades 3 1.2. Pen ínsula de Baja California 3

1.2.1. Porción de Baja California Norte 3 1.2.2. Sierra de la Giganta B 1.2.3. Cuencas de Vizcaíno y Bal!enas-!ray·Magdalena 8 1.2.4. Región del Cabo 9 1.2.5. Resurnen Tectónico 11 1.2.6. Yacimientos Económicos 12

1.3. Sonora y Sinaloa 15 1.3.1. Desierto Sonorense 15 1.3.2. Llanura Costera del Pac ífico 22 1.3.3. Resumen Tectónico 23 1.3.4. Yacimientos Económicos 24

1.4. Sierra Madre Occidenta! 25 Bibliografía y Referencias 29

2. Geología de la Región Norte y Noreste de Mé~ico 33 2.1. Generalidades 33 2.2. Area de Chihuahua 33

2.2.1, Geolog(a General 33 2.2.2. Yacimientos Económicos 34

2.3. Coahuiia y Nuevo León 35 2.3.1. Geolog ía General 35 2.3.2. Yacimientos Económicos 37

2.4. Sierra Madre Oriental, Llanura Costera del Golfo y Mesa Central 43 2.4.1. Geología General 43 2.4.2. Resumen Tectónico 46 2.4.3. Yacimientos Económicos 48

Bibliografía y Referencias 51

3. Geología de la Región Central de México 55 3.1. Generalidades 55 3.2. Eje Neovolcánico 55 3.3. Plataforma Morelos-Guerrero 59 3.4. Región Metamórfica de Acatlán 60 3.5. Sierra Madre del Sur y Zonas Adyacentes 61 3.6. Oaxaca y Zonas Adyacentes 62 3.7. Sector Sur de la Sierra Madre Oriental y

Llanura Costera del Golfo Sur 65 3.8. Resumen Tectónica 65 3.9. Yacimientos Económicos 67

Bi bliograHa y Referenc¡as 71

4. Geolog ía de la Región Sureste de México 77 4.1, Generalidades 77 4.2. Chiapas y Tabasco 77

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4.3. Pen ínsula de Yucatán 4.4. Resumen Tectónico 4.5. Yacimientos Económicos

Bibliografía y Referencias Anexo: Metodología de Elaboración de la Carta Geológica Escala 1: 1 000000

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INTRODUCCION

El conocimiento que se tiene acerca

del origen y de la estructura geológica de

Méx ico es aú n incomp leto, los hallaz­gos científicos, los avances cartográfi­

cos y las nuevas técnicas de exploración

ofr'ecen cada día más información para

el desarrollo deesta tarea; sin embargo,

es todavía difícil lograr una descripción

completa de los rasgos geológicos del

territorio nacional, así como la elabora­

ción de modelos funcionales sobre el

origen de su estructura geológica. A lo

largo de la evolución de los estudios

geológicos que como ciencia se han

hecho en Méx ico, se han llevado a cabo

pocos intentos de elaborar obras gene­

rales sobre los mLlltiples aspectos que el

pa(s presenta; sin embargo, hay que re­

conocer que la falta de información

sobre algunos periodos de la historia

geológica del territorio nacional y las

numerosas zonas ine,xplorada(j han cons­

tituido lo:~ principalp.s obstáculos para

llevar a cabo una obra completa de esta

índole.

Dentro de una información p~tros

pectiva, conviene :,eflíJlar que en 1896 esta inquietud de conocimif?nto tomó

forma en la obra titu lada "Bosql H:IO GeolóCjico eje ívlé:,; ico", daboracia flor

José Guadalupe 1-\C)lJilera y E!equiel

Ordól-lel, dd I n~t itlllo lif!olórJico de Méx ico, obra descrípt iva l1ue const ituyó un importantecornplemento al bo';que~

JO de la "Carta Geológica de ~\,~é:x: ieo",

elaborada con antelación. No obstante,

no fue ,i no hasta 1949 qUé; \jo Carf ía'.

y T.e. Chapin publicaron la obra illtl­

tulada "CmloC]ía de ~vlé\ico", I~n la qun

se inclu ían recon-;truccione-; de lo~ aeon­

teeirrliento" que ')8 hahían de')arrollacJo

él lo lar~Jo (ir la hi\toria qeoló(]lca de la

República.

Un trabajo más reciente lo constitu­

ye la "Geología'de México", cuyo au­

tor fue el ingeniero Manuel AllJarez Jr.,

y que la ~acultad de InSleniería de la

UNAM imprimió corno apuntes para

la materia de Geolog(a de México, en­

tonces impart ida por el m ismo autor.

¡=inalmente, en 1979, el ingeniero Er­

nesto López Ramos publicó su obra

"Geolo9ia de Méx ico", en tres tomos, que cons! ituye actualmente el texto

más d ifu ndído, ya ljue cont iene descrip­

ciones detalladas eje unidad8s lit08')tra­

tígráficas y referencias de numerosos

trabalos inéditos, principalmenw de

Petróleos Mexicanos.

[1 pre:;entc libro tiene el doble obJe­

tivo de ofrecer una \íntesic;geolócjica de

Méx ico, corn o obra de consu Ita general

para todo lector, y de presentar este

terna en forma orgo(1 i/aeJa y cJ icJáctíca

para :ílJ utifilación t~n 10"curc;o:;dE~ nivel

:-;upr::rior, relacionado", con la geología

de Méxir:o.

La prinwra edición ¡ir; (;,ta obra 8r.;­

ti JVO a carqo cJpl Instituto Nacional de

Estad í stica, Geograf í a e Informática,

CUino cOlllplerT1(lI)W d~; la· carta" geoió­

cJicac; que la Dirección General de Geo·

graf í a hab ía elaborado, la pr(~paración (jpl libio f?'itllVO él cargo del ingen ¡ero

LJantrl, M()r¿~n, r'fltonCf> lef(~ de P(~tro­

grafía y de Palrxmtolo(jla dr; la rrll,-¡rna

Oirücción.

hta l;pC]lJncJa prJici(m P'; (:1 rr:líultado

eJr,1 r'sflJer;u conlLlilto ded Instituto Na­

cional de Estadística, Geografía e In­

formática, órgano desconCE,ntrado de la

Secretaría de Programación y Presu-

puesto, y de la Facultad de Ingeniería

de la UNAM, en la cual el ingeniero Dante J. Morán imparte las aSignaturas

eje GeologíadeMéxico y Geología Físi­

ca, además de real izar labores de inves­

tigación en el Instituto de Geofísica de

la misma Universidad.

Para desarrollar la presente obra fue

necesario dividir a la República en dife­

rente') regiones, definidas por límites

naturales, los que se describen en cada

lino de loe; cap ítu los que forman este

trabaJO. Dicha división no corresponde

él la que originalrilentc se tenra de las

ocho cartas, escala 1 1 000 000, de la

Rppl'JlJlica Mexicana, que se diseñó pa~

ra elaborar cartas a esta escala sobre

todos los terna~ (topografía, edafología

y uso del suelo), p, lo largo de los cap í­tulos que conforman este trabajO se ha­

ce mención de lae; cartas geo lóq Icas que

se integra Il en cada u no de ellos.

La Información de e~.ta se~lunda edi­

ción puede ser Litilizada como punto

de partida paré1 proyectos regionales de

inve',ti~lación y de planeación, ofre­ce, junto con la carta geológica, escala

1,1 000 000, un marco (Jcnera l para

locali/ar árech y objetivos de interés

ecorlómicu () cientrfico particular, se

hacen resaltar, además, rasgos claves

para la 'irlu-:rpretación ~]Fjológica eje cier­

tas recJione'J, V se comentan los modelos más r(-;cientw; sobre la evolución tectó­

n Ica y el or iqen de a Iqu nas man Ifesta­(ionF;:'; (;conórnicac; relacionada') con la

LJ80 loq ía, La hi bl iograf (a que acompaña

a caeJa lJ no rj(! 10(, cap ítu los perm ite

orC]ani/ar un amplia trabajO rJeconc,ulta

para profunrjilar en cierto') a(;pectos o

árecl', partlculare'J.

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Geología de la Región Noroeste de México (Hojas Tijuana, La Paz, Norte de la hoja Guadalajara y Suroeste de la hoja Chihuahua)

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1. Geología de la Región Noroeste de México

1.1. Generalidades

Para la descripción de la región noroeste de Méx ico se han elegido como límites natu­rales en este trabajo : al or iente, la secuencia volcánica de la Sierra Madre Occidental; al pon iente, las costas pacíf icas de Baja Ca l i­fornia y Sinaloa, y al sur, el limi te norte del Eje Neovolcánico .

De acuerdo con la división fisiográfica de la Dirección General de Geogra fía (ver F ig. 1.1), dentro de esta región quedan compren­didas las provincias de Baja California , De­sierto de Sonora, Sierra Madre Occidenta l y

Llanura Costera del Pacifico. El clima varia en general : de seco en Baja Ca lifo rn ia, Sono­ra, y norte de Sina loa, a subhúmedo en las pa rtes altas de la Sierra Madre Occidental y al su r de Mazatlán. En casi toda la región el rég imen de lluvias es de verano, salvo en la pa rte norte de Baja Ca lifornia, donde el régi­men es de invierno.

1.2 Península de Baja California

La pen(nsula de Baja California, como lo muestra la Carta Geológica 1 :1 000 000 de la Dirección General de Geografia (DGGl. ofrece una a lta complejidad estru ctural y de

af loramientos rocosos, lo que hace difícil la reconstrucción de la columna estrat igráfica de esta región y de los sucesos que le dieron orig en; sin embargo, se ha hecho una subdi­visión, lo más racional posible, que permite exponer con cierta claridad los conceptos geológicos de esta provincia y que co incide en gran parte con la división fisiográf ica de la DGG y con la división de las Provincias Geológicas, de López Ramos (1979).

1.2.1. Porción de Baja California Norte

En esta zona se encuentra expuesta una secuencia estratigráfica cuyo rango geocro -

MAPA DE LA REPUBLlCA MEXICANA QUE MUESTRA LAS REGIONES QUE DESCRIBE CADA CAPITULO DE LA INFORMACION SOBRE LA GEOLOGIA DE LA REPUBLlCA MEXICANA

REGION

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MARCO FISIOGRAFICO DE LA REPUBLlCA MEXICANA Figu ra 1.1

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nológico varia desde el Paleozoico hasta el Reciente. La configuración de las diferentes unidades se puede definir según tres c inturo· nes pretercia r ios (ver Fig. 1.2) que corren a lo largo de esta porción de la pen ínsula y que presenta n caracter íst icas petrográficas, estructurales y estratigráficas claramente di­ferenc iables. Estos cinturones se encuentran cubiertos de manera independiente por cuer ­pos vol cáni cos y depósi tos sedimentarios del Terc iario y Cuaternario.

El primer cinturón , ubicado en el extremo occidental de la pen ínsula, está representa­do por una secuencia de sedimentos mar inos y continentales del Cretácico Superior que se presentan poco consolidados y sin fuertes perturbaciones tectóni cas . Esta banda de aflo­ramientos tiene su máx ima anchura a la altu­ra de Punta San Antonio, a poco menos de los 300 de latitud norte (F ig. 1.3). La secuen­cia fue denominada por Beal (1948) como Formación Rosario , y co nsiste de estratos subho r izontales de arenisca, limol ita, lutita y conglomerado con presencia, tanto de fó ­siles marinos como de huesos de saurios, todo lo cual atestigua el desarrollo de am­bientes que variaron desde continenta les has­tEl de plataforma y talud con líneas de costa fluctuantes, de orientaciones semipara lelas a la línea quedivide a este cinturón de losterre­nos ubicados al oriente. Estos últimos cons­tituyeron la fuente de suministro de los sed i­mentos que conformaron esta secuencia, ya

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PROV INCIAS ~ I SIOG RAI~ I CAS

I PE"J INSULA oc BA.JA CALl FOHNIA 1I D ~ SIERTO 501\ OREI\!SE

1II SIERRA M¡,\DRE ORII:: JTA L IV SIERR S y LL NOS DEL NORTr V SIERR/\ MAlJHE QRIEN TAL

VI GRAN LLANURA DE NORTl:A 1'- IlICA VI I LL/'INURA LOSH RA DEL PAe IF leo

VI II LLAI\JURA COSTERA [J EL GOLFU NORTe IX MESA D[L CE NTR O X UE NEOVOLCANI CO

X I PEN INSULA DE YlILATAN XII SIERRA MAUR DEL SUR

X III LLANURA COSTERA DEL GU LF OSUR XIV SIER RAS DE CH IAPAS XV CO RDI LLE RA CENTR OA t\1[ RI CANA

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XV XIV

T ERR EN OS PRETERCIARIOS DE BAJA CALIFORN IA NORTE Figura 1.2

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que en esa época se encontraban emer;:) idos y fonnaban mélsa ' montañosos expuestJs a la erosión. Gastil )' colabori.loores (1975) denominarof' a! 11m I lO anteriormente citado corno "Linea Santillán -Barrera" (Fig. 1.2 ) y consideraron que este: rasgo ha controlado !.J historia deposicional de Baja Californ ia por largos periodos; estos autores citan numero­sas determinaciones paleontológicas que ubi ­ca '") estratig ráficam8r.tc a la Formación Rosa­rio en los pisosCampanl21nO y rv1 aestr ,t..htiano. Mina (1957) correlél t..il} nó ps tu tornldClón con Sf)d Imentos elásti co s que af loran en el borde o·:cidental del 8swdo de Baja Ca lifornia Sur y q'Je dpnOl ntnó . o rmaclór Valle .

La secuenCiél q'.Je conforma esta po rclór. occidental de Baja California cubre - 8n dis­cordancia angu lar- a ~ocas in t ruslvas , volcá ­nicas y sedimentarias más antiguas, subyace a rocas volcánicas del Cuater m rio y a sedi­mentos continentales y marmosdel Terciario y Cuaterr.;:¡rio.

t i siguiente cinturón está ubicado al este del que se descr ibió anteriormente; lo cons­tituyen secuencias de rocas volcá nicas, volca­floclásticas y sedimentarias cuya edad corr f]S­ponde prl'lC ipéllmente al Cretácico Inferior (ver Fig. 1.4) , La secuencia superior y más extendida fue originalm ente denominada por Sant i l!án y Barrera (1930) Co rno Forma ­ción Ali si tos , en el Rancho Al is itos ubicado al sur de Ensenada. Está .0nstl Td ida princi palmente por rocas plroclásticas y lávlcas de

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Ensena<Ja

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composlclon dac ¡'ti co-andesita, por cuerpos de cal iza arrecifal con fósiles del Aptiano y el Albiano. (lsí como por rocas clásticas de­rivadas de ro C'.as vol cánicas. Fsta formación cubre discc.. rdantem ente, en algunas localida ­des, a rocas volcánicas y sedimentarias de edades triásicas y juréÍsir;as, se encuentra de­formada '( parcialmen te metamorfi¿ada. Está afectada por numerosas fallas y por el empla ­zamiento de cuerpos i;Hrusivos de granito del Cretácico. SUbyace di :.,cordantemente a la Formacion Rosar¡o y se extiende perslsten­temente a lo largo de toda la porción norte oc lel pentnsula oe Baja Calitornia. Existen nu l1 erosos a: loramlen ros .le este tipo de se­cupnr.ias en gran portE:: C!~ i borde occidental dt:: M éx ICO con las que se puede correlacionar en a "formación. Rangin (19 l 8) ha interpre­tado esta secuencia como uno de los c inturo­neS volcánl c ,-sedirnen C3r ios que se desarrolla­ron en la pArte norocc:idental de la República Mexicana durant e el Mesozoico , y que se formó de manera para lela a aquél que ocurrió

en Sonora y Que evolucionó en corteza conti­nental. Estos cinturones han sido relaciona­dos a la subducción y fusión parcial asociadas a uno o más lím ites convergentes (ver fig. 1.5) desarrollados en el noroeste de México. Los I (mites convergentes parecen ser rasgos tectónicos 'comu /les en todo el occidente de México durante gran parte del Mesozoico ya que existen r eport8S de numerosos aflora­mientos volcánico-sedimentarios en dicha franja del Pa (s,

Figura 1.3

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i;ste fenómeno se desarrolló con la aper­tura del océa no Atlántico y el mOVimiento de Norteamérica hac ia el noroeste. Los sedi­mentos que constituyen la Formación Al isi­tos tueron sujetos a un per iodo de compre­sión, a principios del Cretácico Superior ,que los plegó y metamorfizó parcialmente, Los terrenos que forman este segundo c inturón emerg ieron durante este periodo y 61 occi­den te de ellos se inició la sedimentación de lo que ser ía la Formación Rosario,

El tercer cin turón ubicado en el borde oriental de la porción norte de la peninsula de Baja California está constituido de aflo ra­m ientos complejOS de rocas intrusivas y rocas metamórficas derivadas pr inc ipalmente del metamorfismo regional de rocas sedimenta­r ias. A este cinturó n pertenecen los béltolitos mesozoicos (Fig. 1.6) de la porción norte de Baja Californ ia y las rocas metamórficas pre­batol íticas anter iores a la Formac ió n ,6.1 isitos, cuya edad no ha sido aún bien definida.

Las rocas plutónicas que conforman los batolitos varlan en composició n mineraló­gica desde tonalitas hasta granodioritas y granitos; sin embargo, se cartografiélron, en algunas ¡ocal ida des, pequeños plutones de diorita y gabro_ A lgunos autores (Gastil y Krummenacher , '1978); (S ilver y Andersof"2J 1978) basados en estud ios radiométricos, han posUJ lado que en el noroeste de Méx ico ex ist ió una migrac ión en tiempo y espac io

Figura 1.4

Mexicali

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~ Rocas volcánscas y volcanoclás tlcas de la formaCión

Al isitos del Cretácico Infenor

~ Rocas sed imentarias del Aptiano-Albiano

Distribución de los afloramientos de rocas sedimentarias marinas del Cretác ico Super ior.

Distribución de las rocas volcán icas, volcanoclásticas y sedimentarias del Cretácico inferior.

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Hermosillo ~ ::::::AlDAMA

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Bloque diagramático idealizado que muestra la situación tectónica del noroeste de México para el Jurásico Superior. Basado en las ideas de Gastil et al. (1980); Marquez-Castañeda (1984) y R. Garza (in Marquez-Castañeda, 1984).

Vista panorámica de la pa rte superior de la sie rra de San Pedro Mártir con af loramien tos de granito y gneis.

Foto : José Luis' More no S .P.P.

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1170 Figura 1.6

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C] Rocas graniticas mesozolca~

Distribución de los afloramientos plutónicos del mesozoico en Baja California Norte.

Vista del batolito cretácico de Baja California en la localidad de laguna de Chapala.

Foto: José Luis Moreno S.P.P.

de esta clase de emplazamientos plutónicos, desde cretácicos en Baja California, hasta cenozoicos en Chihuahua. La mayor parte de estos emplazamientos batol (ticos ocu­rrieron durante y después de los depósitos V emisiones magmáticas que dieron origen a la Formación Alisitos.

Las secuencias metamórficas prebatol(ti­cas asociadas a este tercer cinturón presen­tan diferentes facies metamórficas y su edad no ha sido determinada, sin embargo, Mc Eldowney (1970) reportó la presencia de crinoides, corales y bivalvos paleozoicos en rocas sedimentarias que afloran al sureste de Ensenada. Existen, también, en el borde oriental de la peninsula algunos afloramien­tos de rocas calcároos metamorfizadas que probablemente se relacionan con las secuen­cias de calizas paleozoicas que afloran en el estado de Sonora.

La historia cenozoica de la porción norte de Baja California está caracterizada por la acumulación de gruesos espesores de sEd i­mentas continentales que afloran en n 1.1-merosas localidades, por el desarrollo de depósitos marinos, sobre todo en el borde occidental de la penlnsula, y por una impor­tante actividad volcánica que cubre parcial­mente los cinturones mesozoicos descritos con anterioridad.

Durante el Paleoceno y Eoceno seacumu­laron sedimentos de ambientes cercanos a costa y de delta (Gastil et al., 1975), en el borde occidental de la porción norte de la península, según una línea de costa que se ueicaba ligeramente al oriente de la Il'nea de costa actual. Estos sedimentos provinieron de las porciones orientales emergidas, en donde se llegan a encontrar sedimentos con­tinentales que equivalen en tiempo a ellos.

Santillán y Barrera (1930) denominaron a los sedimentos marinos del Paleoceno, que se encuentran entre Punta San Isidro y Mesa de San Carlos, como Formación Sepultura. Esta formación se puede correlacionar con las formaciones Santo Domingo, Tepetate y Malarrimo, descritas por Mina (1956), en la mitad sur de la Baja California. Al Plioceno y M ioceno sed imentario corresponden, al parecer, los potentes espesores de sedimen­tos fluviales y eólicos que afloran a la altura del paralelo 31, en el área de San Agustín y en algunas lru:alidades ubicadas a la altura de las bah ías de Las Animas y San Rafael. Es­tos sedimentos se encuentran generalmente coronados por emisiones lávicas del M ioce­no y Plioceno. Al Mioceno corresponden los afloramientos de sedimentos marinos más antiguos de la Era Cenozoica que llegan a aparecer en la porción nororientat de la pe­nínsula, lo que marcó los primeros avances del mar sobre lo que llegaría a ser el Golfo de California,

Según Gastil et al. (1975), en el Eoceno las montañas mesozoicas se encontraban completamente denudadas y sólo formaban pequeñas co linas aisladas. Estas zonas eran drenadas por corr ientes que flu ian hacia el Pacifico y al imentaban con sedimentos los depósitos marinos del borde occidental. Pos­teriormente al Eoceno, la región oriental experimentó algunos hundimientos, en lo que seda más adelante el Golfo deCalifornia, originando hacia ella el drenaje de algunas corrientes fluviales interiores.

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