Parte 2. Bioestratigrafía y análisis paleoambiental de la Caliza Sierra Madre (Cretácico), Chiapas
Palabras clave:
Santonian, unit, carbonate, Cretaceous, formationResumen
La Caliza Sierra Madre, de edad cretácica, aflora en el estado de Chiapas, en la parte suroriental de México, donde consiste de unos 2,575 m¹ o más de calizas y dolomitas acumuladas en la parte interna de la plataforma. Esta unidad estratigráfica, que constituye una roca almacenadora importante de hidrocarburos de la franja prolífica de La Reforma, en la región de la Sonda de Campeche que se encuentra más al norte, contiene un conjunto moderadamente rico de fósiles que sólo ha sido estudiado a nivel de reconocimiento previamente.
El presente estudio constituye una investigación a fondo de la biota de la Caliza Sierra Madre que se presenta en afloramientos aledaños al poblado de Ocozocuautla, en Chiapas centro-occidental, con objeto de determinar la edad de esta unidad estratigráfica y el ambiente de su depósito. La información aquí presentada puede sumarse a los datos litológicos y petrográficos detallados (véase Steele en la Parte 1 de este Boletín) y así tener un marco litológico-bioestratigráfico para la Caliza Sierra Madre en la parte centro-occidental del estado de Chiapas.
La Caliza Sierra Madre en el área estudiada está formada de brecha de dolomita y dolomita (unos 825 m), cubiertas por 1,775 m de calizas fosilíferas. Las calizas pueden subdividirse en 10 unidades litológicamente distintas, definibles bioestratigráficamente. De éstas, cuatro unidades —que constituyen la mayoría de los sedimentos— son calizas algáceas y de pellas, ricas en fangos y contienen foraminíferos y rudistas. Otras dos unidades delgadas están formadas por calizas ricas en fangos y por clásticos terrígenos finos, y contienen foraminíferos planctónicos. Otras dos unidades delgadas consisten de calizas oolíticas, libres de fangos, mientras que una unidad contiene un conjunto mixto formado por fósiles planctónicos y bentónicos. No pudo estudiarse la última unidad de estas 10 por haber carecido de acceso. La brecha de dolomita y dolomita se considera como perteneciente a una sola unidad litológica distinta, aunque no fue estudiada en detalle por carecer de fósiles identificables.
Los foraminíferos y algas son los organismos dominantes de la Caliza Sierra Madre, aunque se presentan en cantidades variables moluscos, equinoides, corales, ostrácodos, esponjas, radiolarios, tubos de gusanos e icnofósiles. Los foraminíferos planctónicos y otros fósiles bioestratigráficamente significativos son lo suficientemente abundantes para la determinación precisa de la edad y ambiente de depósito de las calizas.
Con base en las primeras y últimas ocurrencias de las especies de foraminíferos planctónicos, pueden definirse principalmente seis unidades informales bioestratigráficas en las calizas:
Zonas de foraminíferos bentónicos:
-
Zona de Nummoloculina heimi
-
Zona de Pseudolituonella reicheli
-
Zona de Dicyclina schlumbergeri
Zonas de foraminíferos planctónicos:
-
Zona de Rotalipora cushmani
-
Zona de Marginotruncana marianosi
-
Zona de Whiteinella archeocretacea
La biozonificación sugiere que los 1,775 m superiores de la Caliza Sierra Madre en la parte centro-occidental de Chiapas son del Albiano–Santoniano medio. Aún es problemático definir la edad precisa de la brecha de dolomita y dolomita subyacentes, aunque su posición estratigráfica les infiere una edad neocomiana–aptiana. Una edad aptiana (o ligeramente más antigua) a santoniana media para la totalidad de la Caliza Sierra Madre permite su correlación parcial con la Formación Ixcoy del noroccidente de Guatemala y con las formaciones Cobán y Campur del suroriente de Guatemala.
El análisis estadístico, apoyado por computadora, de la ocurrencia de los fósiles y de la abundancia relativa de los tipos de fósiles encontrados en las unidades de caliza permitió la definición de seis biofacies, representando cada una ambientes de depósito diferentes. La biofacies A, que consiste de miliólidos, algas rojas y bivalvos no rudistas, junto con la biofacies B, que consiste principalmente de foraminíferos orbitolínidos, se interpretan como representativas de ambientes de plataforma interna a intermareas; las profundidades del agua probablemente fueron de 10 m o menos y las aguas probablemente no fueron restringidas, teniendo salinidades variables. La biofacies C, en la cual predomina Pithonella así como foraminíferos planctónicos, corales y esponjas, se interpreta como representativa de ambiente de plataforma media marina abierta, donde las profundidades del agua variaron de 10 a 30 m. La biofacies D, formada por oolitos y escombros de material esquelético desgastado y redondeado, se interpreta como representativa de depósito encima o cerca de un cayo de la plataforma o de un banco; las profundidades del agua fueron lo suficientemente someras para permitir una alta agitación junto o cerca de la base del oleaje de buen tiempo. La biofacies E, formada por algas verdes y fangos calcáreos, se considera como representativa de ambiente de intermareas, con aguas marinas normales, cálidas y limpias dentro de la zona fótica. La biofacies F, que consiste de dolomita o fango calcáreo y algas verde-azules, se interpreta como representativa de depósito en la zona de supramarea en aguas hipersalinas que periódicamente se secaron. A pesar de los ambientes de depósito de la Caliza Sierra Madre, que varían desde el de supramarea hasta el de plataforma media abierta, la mayor parte de los sedimentos se depositó bajo condiciones de baja energía sobre una plataforma interna amplia, cubierta por aguas marinas someras algo restringidas. La presencia de estos ambientes durante el Cretácico en la parte centro-occidental de Chiapas apoya la teoría en cuanto a la existencia de una plataforma carbonatada grande de aguas someras en el sureste de México durante la mayor parte del Cretácico.
El análisis de la distribución de biofacies a través del tiempo muestra que los ambientes de depósito cambiaron siguiendo un patrón regular y predecible de crecimiento (aggradación) de la plataforma, seguido por inundación marina. Tres ciclos de disminución/aumento en la profundidad están registrados en los sedimentos de la plataforma interna de la Caliza Sierra Madre, cada uno con una duración de 5–10 millones de años. Se registraron cotas altas relativas del nivel del mar en dos ocasiones: una durante el Cenomaniano medio-tardío y otra durante el Coniaciano–Santoniano. Se aprecian cotas bajas durante el Cenomaniano medio y el Turoniano.
Las causas de tales ciclos sobre una plataforma carbonatada amplia y de agua somera probablemente son complejas, y pudieron haber resultado de una combinación de ajustes del nivel global del mar, la producción local de carbonatos y la actividad tectónica del macizo de Chiapas cercano.
Hace aproximadamente 80 Ma, durante el Santoniano medio, finalizó el depósito de la Caliza Sierra Madre, cuando la actividad tectónica regional propició la invasión de la plataforma carbonatada por sedimentos clásticos. La producción de carbonatos se detuvo, terminando una era prolífíca en la sedimentación carbonatada en el sureste de México.
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