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301 RESUMEN El estratovolcán Telapón se ubica en la parte norte de la Sierra Nevada, dentro de las porciones centro-oriental de la Faja Volcánica Transmexicana. Estudios geológicos, estratigráficos y cinco fechamientos K-Ar, así como análisis geoquímicos desarrollados en esta estructura volcánica permitieron identificar diversos domos, flujos de lava y depósitos piroclásticos, cuya distribución se presenta en un mapa geológico. Las diferentes rocas se agruparon en dos eventos principales: Evento Volcánico Inferior de andesitas – dacitas, ocurrido entre 1.03 ± 0.02 y ca.0.65 Ma, y Evento Volcánico Superior de dacita – riolita emplazado entre ca.0.65 Ma y ca.35,000 años. La cima del estratovolcán (4,060 m s.n.m.) es ocupada por el último evento lávico dacítico, emplazado hace 274,000 años, mientras que los flancos de esta estructura son ocupados por potentes depósitos piroclásticos dacítico-riolíticos producidos por flujos piroclásticos de bloques y cenizass, así como por eventos plinianos que ocurrieron alrededor de los 35,000 años. De acuerdo con las nuevas edades obtenidas del Telapón, se puede asegurar que su actividad volcánica es contemporánea con la registrada en las estructuras volcánicas Iztaccíhuatl y Popocatépetl de la Sierra Nevada. En las lavas predominan las texturas porfídicas, con fenocristales que presentan evidencias de desequilibrio magmático y mezcla de magmas. En el diagrama SiO 2 vs. álcalis, las rocas se clasificaron como andesita basáltica, andesita, dacita y riolita (53–73 % en peso de SiO 2 ); todas presentan una afinidad calcoalcalina. Los patrones de comportamiento de los elementos traza para todas las rocas son muy similares e indican una fuente magmática común. Se observa un enriquecimiento de los elementos tipo LIL o litófilos de radio iónico grande (Cs, Rb, Ba y K) y el Pb, con respecto a los elementos de alto potencial iónico o HFS (Nb, Ta). Los patrones de los elementos de las Tierras Raras REE, normalizados con respecto a condrita, muestran un enriquecimiento de las REE ligeras (La-Sm) respecto a las REE pesadas, con un comportamiento plano subhorizontal para estas últimas (Eu-Lu). Estos patrones son característicos de magmas asociados a procesos de subducción en arcos volcánicos, en los que los elementos LIL son aportados por la deshidratación de la placa en subducción hacia un manto empobrecido que sufrió fusión parcial. La composición litológica y geoquímica de las rocas analizadas puede ser explicada principalmente por procesos de cristalización fraccionada a partir de magmas cuya composición es de andesita basáltica. Sin embargo, existieron otros procesos como mezcla de magmas y asimilación cortical que modificaron en diferente grado la composición de las rocas volcánicas finales. Estos procesos de cristalización fraccionada y posible asimilación cortical son más marcados en la parte norte de la Sierra Nevada en comparación con su parte sur. Palabras clave: volcanismo, geoquímica, edades K-Ar, Pleistoceno, volcán Telapón, Sierra Nevada, México. Geología y geoquímica de las lavas pleistocénicas del estratovolcán Telapón, Sierra Nevada, México Gloria P. García-Tovar 1 y Raymundo G. Martínez-Serrano 2,* 1 Posgrado en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Autónoma de México, Cd. Universitaria, Coyoacán 04510, México D.F., México. 2 Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, Cd. Universitaria, Coyoacán 04510, México D.F. México. * rms@geofisica.unam.mx Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, v. 28, núm. 2, 2011, p. 301-322 García-Tovar, G.P., Martínez-Serrano, R.G., 2011, Geología y geoquímica de las lavas pleistocénicas del estratovolcán Telapón, Sierra Nevada, México: Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, v. 28, núm. 2, p. 301-322.

Geología y geoquímica de las lavas pleistocénicas del …scielo.unam.mx/pdf/rmcg/v28n2/v28n2a11.pdf · 1 Posgrado en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Autónoma de México,

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Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 301

RESUMEN

El estratovolcán Telapón se ubica en la parte norte de la Sierra Nevada, dentro de las porciones centro-oriental de la Faja Volcánica Transmexicana. Estudios geológicos, estratigráficos y cinco fechamientos K-Ar, así como análisis geoquímicos desarrollados en esta estructura volcánica permitieron identificar diversos domos, flujos de lava y depósitos piroclásticos, cuya distribución se presenta en un mapa geológico. Las diferentes rocas se agruparon en dos eventos principales: Evento Volcánico Inferior de andesitas – dacitas, ocurrido entre 1.03 ± 0.02 y ca.0.65 Ma, y Evento Volcánico Superior de dacita – riolita emplazado entre ca.0.65 Ma y ca.35,000 años. La cima del estratovolcán (4,060 m s.n.m.) es ocupada por el último evento lávico dacítico, emplazado hace 274,000 años, mientras que los flancos de esta estructura son ocupados por potentes depósitos piroclásticos dacítico-riolíticos producidos por flujos piroclásticos de bloques y cenizass, así como por eventos plinianos que ocurrieron alrededor de los 35,000 años. De acuerdo con las nuevas edades obtenidas del Telapón, se puede asegurar que su actividad volcánica es contemporánea con la registrada en las estructuras volcánicas Iztaccíhuatl y Popocatépetl de la Sierra Nevada.

En las lavas predominan las texturas porfídicas, con fenocristales que presentan evidencias de desequilibrio magmático y mezcla de magmas. En el diagrama SiO2 vs. álcalis, las rocas se clasificaron como andesita basáltica, andesita, dacita y riolita (53–73 % en peso de SiO2); todas presentan una afinidad calcoalcalina. Los patrones de comportamiento de los elementos traza para todas las rocas son muy similares e indican una fuente magmática común. Se observa un enriquecimiento de los elementos tipo LIL o litófilos de radio iónico grande (Cs, Rb, Ba y K) y el Pb, con respecto a los elementos de alto potencial iónico o HFS (Nb, Ta). Los patrones de los elementos de las Tierras Raras REE, normalizados con respecto a condrita, muestran un enriquecimiento de las REE ligeras (La-Sm) respecto a las REE pesadas, con un comportamiento plano subhorizontal para estas últimas (Eu-Lu). Estos patrones son característicos de magmas asociados a procesos de subducción en arcos volcánicos, en los que los elementos LIL son aportados por la deshidratación de la placa en subducción hacia un manto empobrecido que sufrió fusión parcial.

La composición litológica y geoquímica de las rocas analizadas puede ser explicada principalmente por procesos de cristalización fraccionada a partir de magmas cuya composición es de andesita basáltica. Sin embargo, existieron otros procesos como mezcla de magmas y asimilación cortical que modificaron en diferente grado la composición de las rocas volcánicas finales. Estos procesos de cristalización fraccionada y posible asimilación cortical son más marcados en la parte norte de la Sierra Nevada en comparación con su parte sur.

Palabras clave: volcanismo, geoquímica, edades K-Ar, Pleistoceno, volcán Telapón, Sierra Nevada, México.

GeologíaygeoquímicadelaslavaspleistocénicasdelestratovolcánTelapón,SierraNevada,México

Gloria P. García-Tovar1 y Raymundo G. Martínez-Serrano2,*

1 Posgrado en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Autónoma de México, Cd. Universitaria, Coyoacán 04510, México D.F., México.

2 Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, Cd. Universitaria, Coyoacán 04510, México D.F. México.

* [email protected]

Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, v. 28, núm. 2, 2011, p. 301-322

García-Tovar,G.P.,Martínez-Serrano,R.G.,2011,GeologíaygeoquímicadelaslavaspleistocénicasdelestratovolcánTelapón,SierraNevada,México:RevistaMexicanadeCienciasGeológicas,v.28,núm.2,p.301-322.

García-Tovar y Martínez-Serrano302

ABSTRACT

The Telapón stratovolcano belongs to the northern part of the Sierra Nevada, in the central-eastern part of the Trans-Mexican Volcanic Belt. Geologic, stratigraphic, and geochemical studies as well as K-Ar age determinations were carried out in this volcano formed by dome structures, lava flows and pyroclastic deposits. The lithology was grouped into two volcanic events: an andesitic-dacitic Lower Volcanic Event that was emplaced between 1.03 ± 0.02 and ca.0.65 Ma, and a dacitic-rhyolitic Upper Volcanic Event emplaced between ca.0.65 Ma to ca.35,000 years ago. The summit of the volcano (4,060 m a.s.l.) is occupied by a 274, 000 years old (K-Ar date) dacitic lava flow. Block and ash flow pyroclastic deposits and pumice fall deposits ca. 35,000 years old crop out on its flanks. The new K-Ar ages indicate that the volcanic activity of the Telapón volcano was coeval to the activity in the Sierra Nevada.

Phenocrystals of the porphyritic lava flows show evidence of disequilibrium and magma-mixing. The SiO2 vs. alkalis diagram shows that most rocks are classified as basaltic andesite, andesite, dacite and rhyolite (53 – 78 wt. % of SiO2), following a calc-alkaline trend. The trace element patterns are similar for all samples indicating a common magmatic source. These patterns display enrichment in the large-ion lithophile elements (LILE: Cs, Rb, Ba and K) and Pb relative to the high-field-strength elements (HFSE: Nb, Ta). Chondrite-normalized REE patterns display light rare earth elements enrichment (La-Sm) with respect to the heavy rare earth elements (Eu-Lu), which have flat patterns. These chemical characteristics are typical of subduction-related volcanic arcs, where the LIL elements could be provided by dehydration of the subducted plate into a depleted mantle.

Crystal fractionation processes from a parental basaltic andesite magma can explain the lithological and geochemical variations of the volcanic rocks. However, magma mixing and assimilation processes modified the magma composition. The fractional crystallization and probable crustal assimilation seem to be more important in the Telapón stratovolcano compared with the southern part of the Sierra Nevada.

Key words: volcanism, geochemistry, K-Ar ages, Pleistocene, Telapón Volcano, Sierra Nevada, Mexico.

INTRODUCCIÓN

LaCuencadeMéxicoseencuentrarodeadaporvariascentenasdeestructurasvolcánicasrecientementeactivasyagrupadasendiversassierras. EnlaporciónorientaldeestacuencaselocalizalaSierraNevada(SN)cuyaorientacióngeneralesN-S,yestáformadaalsurporalgunosdelosestratovolcanesmásaltosdelpaíscomoelPopocatépetl(5,452ms.n.m.)yelComplejoVolcánicoIztaccíhuatl(5,230ms.n.m.).ElsectornorteloconformaelComplejoVolcánicoTláloc-Telapón,conunaorientaciónpreferencialNE-SW(Figura1).

Losprimerostrabajosgeológicosrealizadosenelsec-tornortedelaSierraNevadaseconcentranenlasporcionesnorteyoccidentaldelestratovolcánTláloc.Vázquez-Selem(1989)desarrollóalgunostrabajosgeomorfológicosenpartedeestasierray,conbaseencorrelacionesestrati-gráficasydatospaleomagnéticos,Vázquez-SánchezyJaimes-Palomera(1989)propusieronunaedaddelPlioceno-PleistocenoparaalgunosderramesdelavaubicadosenelcomplejoTláloc-Telapón.Igualmente,García-Palomoet al.(2002) aportaron datos estratigráficos y estructurales para el volcánTláloc.Recientementeseobtuvieronfechamientosderadiocarbono(fragmentosdemaderacarbonizada)enelrangode37,000a23,000añosparaeventospiroclásticoscuyosproductosselocalizanenlasporcionesnoroccidentalyorientaldelvolcán(HuddartyGonzález,2004;Ruedaet al.,2006;Meieret al.,2007;Hernández-Javier,2007).EncuantoalestratovolcánTelapón,nosehanllevadoacabo

estudiosgeológicosdetallados,apesardesucercaníaconelValledeMéxicoydetratarsedeunvolcánaltamenteexplosivo,quehaarrojadoimportantesvolúmenesdepro-ductospiroclásticosasusladeras.

Elpresentetrabajoofreceunadescripcióndetalladadelasunidadesdelava,domosydepósitospiroclásticosasociadosadichovolcánypresentasusprincipalescarac-terísticas petrográficas, estratigráficas (aportación de cinco nuevasedadesK-Arobtenidasdelamatrizafaníticaderocasvolcánicas)ygeoquímicasderocatotal,paraentendersuevoluciónycontribuiralentendimientodelahistoriamagmáticadelaSierraNevada,dentrodelcontextodeldesarrollodelaFajaVolcánicaTransmexicana(FVTM).

MARCO GEOLÓGICO

LaFVTMesconsideradacomounarcomagmáticocontinental,conunadirecciónpreferencialE-W,queseex-tiende por cerca de 1,000 km desde el Océano Pacífico hasta elGolfodeMéxico(Gómez-Tuenaet al.,2005yreferenciascitadasenesetrabajo).SeharelacionadoconlasubduccióndelasplacasoceánicasCocosyRiverapordebajodelaplacadeNorteamérica,alolargodelaTrincheraMesoamericana(Figura1a).ElestratovolcánTelapónselocalizaenlaporciónnortedelaSierraNevada,aunadistanciade60kmdelaCiudaddeMéxico,dentrodelsectororientaldelaFajaVolcánicaTransmexicana(Figura1b).ElComplejoTláloc-Telapón,juntoconlasestructurasdelIztaccíhuatly

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 303

Figura 1. a: Ubicación de la Faja Volcánica Transmexicana y entorno tectónico, modificado de Gómez-Tuena et al.(2005).b:Localizacióndelestrato-volcánTelapónenlaporciónnortedelaSierraNevadaenunmodelodigitaldeelevación.

García-Tovar y Martínez-Serrano304

PopocatépetlformanellímiteentrelascuencasdePuebla-TlaxcalaalorienteyladeMéxicoaloccidente.

Las rocas más antiguas, identificadas en pozos ex-ploratoriosrealizadosenlaregión,sondeunasecuenciasedimentariamesozoica(Fries,1960;Vázquez-SánchezyJaimes-Palomera,1989),queestásobreyacidaporderramesdelava,brechasydepósitospiroclásticosdelCenozoico.Estasrocasvolcánicaspresentanunacomposiciónvariableentreandesita-basálticaydacita.AlgunasdeestasrocasfueronfechadasporelmétodoK-Ar(informaciónrecopi-ladaporVázquez-SánchezyJaimes-Palomera,1989),loque permitió la identificación de dos períodos de actividad ígnea:unode31a21.7±1.3Mayotrode15.8a8.7±0.7Ma.Sinembargo,Ferrariet al.(2003)obtuvieronedadesmásjóvenesdeentre19.6–16.7y9Maparaalgunasro-caspreviamentefechadasdeambosperíodos,loquehacenecesarioreconsiderarlosdatosgeocronológicos.SobrelassecuenciasanterioresseemplazaronlosprimeroseventosvolcánicosdelaSierraNevadacuyasedadessonmenoresa1.7Ma(Nixon,1989).

GEOLOGÍA DEL ESTRATOVOLCÁN TELAPÓN

LascaracterísticasgeológicasdelosvolcanesTlálocyTelapónhansidopocoestudiadasynoexisteunmapageológico detallado de éstos. Schlaepfer (1968) se refirió alasrocasdelaregióndeRíoFríocomosecuenciasdecoladasdelava.MientrasqueVázquez-SánchezyJaimes-Palomera (1989) propusieron que flujos de lava y depósitos de flujos piroclásticos, derivados del Tláloc y del Telapón tendríanedadespleistocénicas(entre0.6y0.7Ma),segúndatosestratigráficosypaleomagnéticospublicadosporMooseret al.(1974).

Basadoenelanálisisdefotografíasaéreas(escala1:37,500)ydescripcionesestratigráficasefectuadasencampañasdetrabajodecampo,seelaboróelmapageológicodelvolcánTelapónmostradoenlaFigura2.Lacolumnaestratigráfica mostrada en la Figura 2 fue propuesta con base en las edades obtenidas de cinco flujos de lava por el método K-Ar (Tabla 1) y la posición estratigráfica que guardanlasdiferentesunidadesvolcánicasencampo.Sehanreconocidodosgrandeseventoseruptivosrepresentadospordiversasunidadeslitológicasinformales,agrupadasenEventoVolcánicoInferioryEventoVolcánicoSuperior.Dichadivisiónsebasaenlasedadesobtenidasyenlacom-posición petrográfica predominante. El Evento Volcánico Inferiortieneedadesde1.03±0.02aca.0.65Ma,conunacomposicióndeandesitaydacitaysehadivididoenochodiferentesunidades.ElEventoVolcánicoSuperiortieneedadesdeca.0.65Maaca.35,000añosypresentaunacom-posicióndedacitayriolita,ysedividióenochounidadesde flujos de lava y depósitos piroclásticos. Enseguida se presentaunadescripcióndelasprincipalesunidadesiden-tificadas y sus características.

ElrelievedelvolcánTelapónvade2,400a4,060m

s.n.m.Así,loscerrosmásaltossonlasestructurasdómicasYeloxóchitl,LaSabanilla,LaGrupera,Xaltzipizila,LosPotrerosyelúltimoeventolávicodacíticodelacimadelvolcánTelapónquepresentanunamorfologíasuaveyre-dondeada(Figura2).

Domo Riodacítico Tlatelpa (Pdr)

Se identificó un domo de composición félsicalocalizadoalNWdelpobladodeRíoFrío(Figura2),elcualtieneunaalturaaproximadade220mporarribadelvalledeRíoFríoyestácubiertoparcialmenteporelúltimoeventolávicodelTelapón.Presentatexturaporfídicahipocristalinaconfenocristalesdeoligoclasa-andesina(26%modal),cuarzoanédrico(5%),mineralesopacos(5%),biotitasubédrica(3%)yhornblendaconinclusionesybordesdeóxidodeFeyTi(1%),todosenunamatrizmicrocristalinaacriptocristalinafélsica(intercrecimientodefeldespato y cuarzo). La roca se clasificó como riodacita, la cualpresentaunaligeraalteraciónaclorita,arcillayóxidosdeFedebidaalaposibleaccióndeprocesoshidrotermalessobrelosferromagnesianosyfeldespatos,loqueledauntono verdoso al afloramiento.

Estedomopresentaescasosenclavesde3mma15cmdediámetro,contexturasafaníticas,decomposicióndacíticaquenomuestrancontornos“quemados”.Porsuposición estratigráfica, así como sus características minera-lógicasygeoquímicascontrastantesconlasdemáslavasdelaregiónseconsideróuneventoindependientedelvolcánTelapón.EstasrocasseemplazaronprobablementeduranteelPlioceno.

Evento Volcánico Inferior

Está compuesto por ocho unidades de lava que afloran en los flancos SW y NE del volcán Telapón (Figura 2), las cualesgeneralmenteseencuentranpordebajodelacotadelos3,200ms.n.m.,enpequeñosremanentesaisladosenlazona.Unacaracterísticaimportantedelasrocasdeesteeventovolcánicoeslapresenciadeenclavescontexturasfanerítica fina a afanítica, de composición andesítico ba-sáltica,cuyasdimensionesvaríandesdemilímetroshastacercade30cm.Lasunidadesvolcánicassemencionanacontinuacióndelamásantiguaalamásjoven.

Andesita Tecalco (Qat)Enel fondode lacañadaTecalco, localizadaal

suroeste del volcán, se identificó un flujo de lava de color gris oscuro que aflora a lo largo de 2 km. Esta lava presenta unaspectomasivoydenso,conunespesorde15a30m,yunatexturaafaníticaconescasosfenocristalesdeplagioclasaymineralesferromagnesianos(piroxenoyescasa hornblenda). La parte basal del afloramiento presenta estructurasdeexfoliaciónporintemperismoen“hojasde

Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, v. 28, núm. 2, 2011, p. 301-322

Lavas del estratovolcán TlálocTla

Punto de muestreo/

Área urbana

VolcánFalla inferida

Carretera Federal/Estatal

150

Mina de material

Leyenda

Curvas de nivel cada 100 m

Localidad fechada

Punto de verificación

Secuencia sedimentaria marina:calizas, areniscas y lutitas (a)

Conglomerado Texcoco

Lavas encontradas en pozos de PEMEX (b)

Domo Riodacítico Tlatelpa

Esp

eso

1,2

020

m

Dacita Río Frío

Dacita Chichiquil

Andesita Fco. Acuautla y Dacita La Mesa

Dacita Huiluapan

Flujo andesítico no-diferenciado

Dacita Los Potreros

Dacitas y andesitas del Grupo Yeloxóchitl (d)

Andesita Cuescomate-Tlalocto

Domo Dacítico Tejolote

Dacita Vítrea Telapón274,000 6,000 (K-Ar) años

Depósitos de flujos piroclásticos

Conos cinériticos El Tezoyo y Santa Cruz

Depósitos de lahar no diferenciados

Andesita Tecalco - Dacita Torrecillas

1

Andesita Los Potreros

1.03 0.02 (K-Ar) Ma

0.946 0.02 (K-Ar) Ma

0.582 16 (K-Ar) Ma

BasamentoSierra Nevada(No expuesto)

Neógeno -Paleógeno

Cretácico

Plioceno

Evento VolcánicoInferior

Evento VolcánicoSuperior

Estratovolcán Telapón

de bloques y cenizas

Qat Qdt

Qap

QdmQaa

Qdr

Qdy

Qac

Qdh

Qdc

Qdj

Qdp

Qvt

Qcc

Qlh

Qfa

Pdr

Qfp

Lava en la base NW del Volcán Tláloc (c)13.22 0.22 Ma

Qla Aluvión

El Tezoyo

C. Xaltzipizila

C. La GruperaC. Puico

Puerto del Aire

TL-40

El Guarda

Peña Malacatepec

C.Tlalocto

C. Cuescomate

C. Torrecillas

TL-48

TL-37

TL-46

TL-38

C.El Chichiquil

Llano Grande

TL-43

TL-39

TL-44 Río Frío deJuárez

3000

TL-47

TL-50

TL-51

TL-52

TL-54

TL-45

TL-49

TL-33

TL-32

El Tejolote

C. Yeloxóchitl

C. La Sabanilla

C.Cabezade Toro

C. Tiopa

TL-55

TL-63

C. Huiluapan

Sierra QuetzaltepecTláloc

C. Mirador Grande

Loma Bellavista

Telapón

General Manuel Ávila Camacho.

C. Tlatelpa.

98°45’ 98°39’98°43’98°47’98°49’

19°2

4’

19°2

2’

19°2

0’

19°1

8’

2 km

a Pu

ebla

3500

39

00

TL-73

TL-68

TL-69

TL-67

Cañada El Pastor

Cañada El Muerto

TL-57

TL-58

Cañada E

l Quesero

150

Cañada El Tecolote

Cañada Yeloxóchil

Llano de Tula

Cañada Los Pilares

C. El Chichiquil

El Salto

Mina El Milagro

a Ci

udad

de M

éxic

o

La Mesa

Cañ

ada

Los

Cal

lejo

nes

Cañada El Agual

Aculco

Cañada Chichicaxtle

Cañada Manzano

Cañada Chichicaxtla

TL-59

TL-72A

TL-42

Los Cedros

3400

3200

3400

2900

3200

2700

3200

2900

3200

3700

2800

2600

3500

2800

3600

40003500

3600

3100

3200

3200TL-66TL-72

Mina El Tezoyo

TL-62

TL-71

Mina de Material

Mina de Material

Cañada TlapacoyanCañada Caym

an

TL-55B

TL-75

Mina María Magdalena

TL-65

TL-64

2500

San Jerónimo

Cañ

ada

La

Pist

ola

150

Jorge JiménezCantú

San FranciscoAcuautla

Cañada El Olivar

Zoquiapan

98°51’

98°51’

Coatepec

98°49’ 98°47’ 98°45’ 98°43’ 98°41’

98°41’

98°39’

19°2

4’

19°2

2’

19°2

0’

19°1

8’

2500

2400

2400

C.Santa Cruz

TL-48BTL-74

TL-53

TL-34

Dacita Río FríoC. Los Potreros

Andesita Los Potreros

3400

Volcán El Papayo(Iztaccíhuatl)

Qvt

Pdr

Qat

Qdt

Qap

Qaa

Qdm

Qdr

Qdy

Qdy

Qac

Qac

QdhQdh

Qvt

Qdc

Qdj

Qdp

Qfa

Qlh

Qlh

Qlh

Qlh

Qfp

Qfp

Qfp

Tla

Tla

Qlh

Qlh

TL-61

Cañada H

ueyotenco

Cañada Tecalco

TL-70

PVEl Ventorrillo

Qcc

Qla

Qla

Qla

Qla

Qlh

García-Tovar y Martínez-Serrano, Figura 2

Figura 2. Mapa geológico del estratovolcán Telapón y columna estratigráfica. Observaciones: (a) Formaciones Xochicalco, Morelos, Cuautla y Mezcala; (b) edades mencionadas en Vázquez-Sánchez y Jaimes-Palomera (1989), ver texto para explicación; (c) edad para una muestra de la base NW del Volcán Tláloc (Martínez-Serrano, información inédita); d) el Grupo Yeloxóchitl incluye a las lavas de los cerros La Sabanilla, La Grupera, Xaltzipizila y Cabeza de Toro.

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 305

cebolla”,mientrasquelapartesuperiortieneestructurasdeenfriamientoydeslizamientoenlajassubhorizontales.UnamuestradeestalavasefechóporelmétodoK-Ar(muestraTL-74)yseobtuvounaedadde1.03±0.02Ma(Tabla1).

Dacita Torrecillas (Qdt)ElcerroTorrecillas(3,680ms.n.m.),localizadoal

oestedelTelapón(Figura2),secomponedelavasmasivasque fluyeron hacia el oeste y alcanzaron una distancia de almenos3.2km.EstaslavassubyacendiscordantementealaDacitaHuiluapanyalaDacitaVítreaTelapón,ypre-sentantonosgrismedioaoscuro,contexturaporfídicayabundantesfenocristalesdefeldespato(0.5–0.7cm)yanfíbol(0.2–0.3cm)embebidosenunamatrizfinasinalteración.Elespesorestimadodelaslavasvaríade80a100 m y presentan enclaves con texturas fanerítica fina y traquítica(Figura3a).LaDacitaTorrecillassefechóporK-Ar(muestraTL-46)ydiounaedadde1.03±0.02Ma(Tabla1),contemporáneaalaAndesitaTecalco.

Andesita Los Potreros (Qap)Esta andesita se ubica en el flanco SW del cerro Los

PotrerosyalNEdelpobladoG.ManuelÁvilaCamacho(Figura2).Secomponedelavasbandeadascondireccionesde flujo subhorizontal, de color gris medio a oscuro y tonos rojizos,ytexturasporfídicasconfenocristalesdeplagio-clasa,piroxenoyanfíbol,dentrodeunamatrizmicrolíticavítrealigeramentealteradaporintemperismo.Presentaenclavesdiseminadosdeandesitabasáltica.Laslavasse

distribuyen en afloramientos irregulares, moderadamente erosionadososepultadospordepósitosdelaharmásre-cientes.SuaspectoesmasivoyenbloquesquecoronanlascrestasdelomasysubyacealaDacitaLosPotreros.Suespesorobservablevaríaentre4y8m,perodebidoaquenoaflora su base dichos espesores pueden ser más grandes.

Andesita Francisco Acuautla (Qaa) y Dacita La Mesa (Qdm)

SelocalizanaloestedelvolcányalestedelpobladodeSanFranciscoAcuautla(Figura2).LaAndesitaFranciscoAcuautla está formada por afloramientos aislados de coladas delavadecolorgrismedioaoscuro,conestructuramasivayenbloques,conespesoresquevaríande10a15m.Lastexturassonporfídicasaafaníticasconalgunosfenocristalesde plagioclasa incluidos en una matriz fina de microlitos y vidrio,ligeramenteargilitizado.Sepuedenobservartambiénescasosxenocristalesdeolivinoycuarzoconcoronasdereaccióndeclinopiroxeno.Esdifícilestablecersuposiciónestratigráfica debido a su pobre exposición y cobertura compuestapordepósitospiroclásticosydelahar.

ElcerroLaMesaestáformadoporunacoladadelava,lacualestácubiertapordepósitosdelaharysuelo.Setratadeunaestructurasemicircularconunaalturaaproximadade140mconrespectoalosvallescircundantes.Ensubasesepresentanlavasenbloques,conespesoraproximadode 80 m, bandeamiento por flujo de color gris claro a gris oscuroytexturaporfídicaconfenocristalesdeplagioclasa,hornblenda,micaypiroxeno,dentrodeunamatrizafaníticaque presenta textura fluidal. Se desconocen sus relaciones

Unidad de lava

Muestra Tipo de roca

Latitud (N)

Longitud (W)

Altitud (m s.n.m.)

Faseanalizada

Tamaño (µm)

K(%)

40Ar*(%)

40Ar*(10-12moles/g)

Edad (Ma)

±2σ(Ma)

DacitaVítreaTelapón

TL-40 Dacitavítrea

19˚22’12.9” 98˚43’11.5” 4,060 Matriz 250–125 3.055 14.6269.595

1.491.402

0.274 0.006

DomoDacíticoTejolote

TL-32 Dacita 19˚19’52.9” 98˚46’43.5” 2,800 Matriz 250–125 3.254 2.484 3.285 0.582 0.016

DacitaRíoFrío

TL-44 Dacita 19˚20’31.0” 98˚41’34.6” 3,080 Matriz 250–125 2.472 32.74335.778

3.9574.010

0.946 0.020

DacitaTorrecillas

TL-46 Dacita 19˚22’04.8” 98˚44’30.9” 3,680 Matriz 250–125 2.150 17.70227.507

3.1703.195

1.03 0.020

AndesitaTecalco

TL-74 Andesita 19˚21’11.3” 98˚45’44.0” 3,000 Matriz 250–125 1.295 4.3175.123

2.3352.255

1.03 0.020

LosfechamientosserealizaronenelLaboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement(LSCE,Gif-sur-Yvette,Francia),usandolatécnicadeK-Araplicadaalamatrizderocas.Lasmuestrassemolieronytamizaronaunafraccióndeentre250y125µm;posteriormenteselavaronconácidoacético(C2H4O2 ) en ultrasonido. La fracción de matriz fina se separó de los fenocristales y xenolitos mediante separadores magnéticos, gravimétricos y finalmente, bajo un microscopio binocular se realizó una separación manual (Guillou et al.,1996).Laconcentracióndepotasiosemidiópormediodeespectrofotometríadeabsorciónatómica(precisiónrelativade1%).LaabundanciaycomposiciónisotópicadelArsedeterminómediantelatécnicasintrazadordescritaporCharbitet al.(1998).Elargónseextraepormediodecalentamientoporradiofrecuenciaapartirdeunamuestradeentre0.2y1.0g y se transfiere a una línea de vidrio al alto vacío. Las determinaciones isotópicas se realizaron en un espectrómetro de masas con radio 6 cm y 180° bajo un potencial de aceleración de 620 V y en modo estático. La composición isotópica atmosférica de los blancos se verifica mediante la repetición de medicionesdemuestrasconedaddecero.Lascalibracionessebasanendeterminacionesperiódicasdeestándaresinternacionalesdeedadesconocidas,lascualessetratancomomuestrasdesconocidasdeacuerdoconlopropuestoporCharbitet al.(1998).

Tabla1.ResultadosdefechamientosdeK-ArderocasdelestratovolcánTelapón.

García-Tovar y Martínez-Serrano306

estratigráficas con otras unidades por estar cubiertas de laharysuelo.

Dacita Río Frío (Qdr)Esta unidad aflora al sureste del volcán, entre la lo-

calidaddeRíoFríoyelpuntomarcadocomoElGuarda(Figura 2). Se compone de un flujo de lava masivo, que en algunoslugaressepresentaenbloques,conunacoloracióngrismedioqueintemperizaatintesrojizos.Muestraunatexturaporfídicaconfenocristalesdeplagioclasayferro-magnesianosconinclusionesdeoxidodeFeyTi,enunamatrizmicrolíticaamicrocristalinadefeldespatoycuarzosin alteración. Estratigráficamente se encuentra debajo de laDacitaVítreaTelapónycubreparcialmentealDomoRiodacíticoTlatelpa,cercadeRíoFrío.Tieneunespesoraflorante de 6 a 10 m y la posible área expuesta es de aproxi-madamente1km2.LamuestraTL-44fuefechadaporK-Ar(Tabla1)yseobtuvounaedad0.946±0.02Ma.

Dacitas y Andesitas del Grupo Yeloxóchitl (Qdy)Estegrupoestáformadoporlavasyunconjuntode

domosalineadosNW-SEyNE-SWqueformanloscerrosYeloxóchitl(3,900ms.n.m.),LaSabanilla(3,750m.s.n.m),LaGrupera(3,640m.s.n.m),Xaltzipizila(3,700ms.n.m.)yCabezadeToro(3,160ms.n.m.)(Figura2).ElgrupodelavasydomosestácortadoporfallassindesplazamientoobservableyfracturasconorientaciónE-W,NE-SWyNW-SE que definen las cañadas El Tecolote, El Muerto, YeloxóchitlyElPastor.EnlascañadasElTecoloteyEl

PastorestáencontactoconlasdacitasvítreasdelosvolcanesTlálocyTelapón.Lamayorpartedelasrocasdeestegrupoestá representada por flujos de lava de composición dacítica, perotambiénsehanreconocidocoladasdeandesitaenlapartebasaldeloscerros.

EnelcerrolaSabanilla,laslavasdacíticasmuestrandiaclasamientoverticaldebidoaefectosdeenfriamiento(Figura3b),locualsepuedeasociarconlaexistenciadeunposiblecuellovolcánico.Tambiénexistenlavasdacíticasconbandeamientosubhorizontalqueindicaladireccióndeflujo, y diaclasas en la misma dirección. Las lavas presentan coloracionesdegrismedioaoscurocontintesanaranjadosyrosadosdebidosalefectodeintemperismo,ytexturasporfídicasconfenocristalesdefeldespatoyanfíbol,dentrodeunamatrizafaníticamoderadamentealteradaamineralesarcillosos.Existenescasosenclavescontamañosdesdemilímetroshastavarioscentímetros,distribuidosdemaneraaleatoriaydecomposicióndeandesitabasáltica.Elespesorobservadodelaslavasvaríaentre40y100m,peropuedealcanzarhasta400mdeacuerdoconobservacioneshechasenlasbarrancasquecortanaloscerros.

LoscerrosXaltzipizilayCabezadeToropresentanflujos de lava con bandeamiento de flujo de color gris me-dioaoscuroytintesrojizos,asícomodiaclasamientocondirecciónSW-NE.Losespesoresdelaslavasvaríande30a100mytienentexturasporfídicasconfenocristalesdefeldespatoyanfíbolmoderadamentealterados,dentrodeuna matriz fina gris medio ligeramente alterada.

Conbaseenelreconocimientodecampo,seconsidera

Figura3.a:EnclavesenlaDacitaTorrecillas;b:lavascondiaclasamientoverticaldelcerrolaSabanilla.Observelaescalaenelrecuadro;c:panorámicaque muestra los flujos de la Dacita Vítrea Telapón en la cima. En el recuadro se presenta el detalle de estructuras de mezcla de magma; d: ejemplo de espesores de depósitos de flujos piroclásticos en la mina El Milagro, al oeste del volcán Telapón. El recuadro muestra la escala.

a)

b) c)

d)

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 307

demaneraparalelaalacañadaTecalco.

Domo Dacítico Tejolote (Qdj)EldomoselocalizaalSWdelvolcánTelapón,a

1,800mhaciaelNWdelpobladoG.ManuelÁvilaCamacho.Sugeometríaenplantaescasicircular,conunáreadeaproximadamente1.3km2yunaalturade280m(Figura2).Estáconstituidoporlavasmasivas,aunqueexistenzo-nas en la base topográfica y en la parte media de éste que presentanlavasenbloques.LaslavasdeestedomocubrenparcialmentealaDacitaChichiquil.Presentanuncolorgrismedioaoscuro,contexturaporfídicacompuestaporabundantesfenocristalesdeplagioclasayanfíboldehasta1cmenunamatrizafaníticagrisoscuro.Existenpequeñosenclaves de rocas con texturas afanítica a fanerítica fina. LaedadK-ArobtenidadelamuestraTL-32,esde0.582±0.016Ma(Tabla1).

Flujo andesítico no-diferenciado (Qfa)EntreloscerrosLosPotrerosyelChichiquil,alSWde

la cima del volcán, se identificaron afloramientos aislados delavasandesíticas,quecubrenlocalmentealadacitadelcerroChichiquilyalaAndesitaLosPotreros,perosubya-cen a la Dacita Los Potreros (Figura 2). Los afloramientos estánformadosporlavasconestructurasdeenfriamientoenlajasdelgadasdemenosde10cmdeespesor,quepre-sentan una orientación general del echado NE 50°. La roca esdecolorgrismedioagrisoscuro,contexturaafaníticayescasosfenocristalesdeplagioclasaincluidosenunamatrizafanítica.

Dacita Los Potreros (Qdp)ElcerroLosPotreros,esunvolcánconunaalturade

3,610ms.n.m.,queselocalizaalSWdelvolcánTelapón.Está formado por flujos de lava en bloques de composición dacítica, de color gris claro. Los flujos se presentan en grandes bloques y peñascos que afloran en su cima y a lo largo de la cañada El Quesero. Estos flujos sobreyacen a la AndesitaLosPotrerosyalFlujoAndesíticono-diferenciado,perosubyacenalaDacitaVítreaTelapón.Laslavasdacíticasfluyen de norte a sur (Figura 2) y alcanzan una distancia aproximadade4km.Presentanunatexturaporfídicaconabundantesfenocristalesdeplagioclasayanfíbol,yescasoscristales de piroxeno y biotita dentro de una matriz fina. En estos flujos se observan enclaves con textura fanerítica fina deandesitabasáltica.

Dacita Vítrea Telapón (Qvt)Estaunidadrepresentalaúltimagranerupciónefusi-

vadelestratovolcánTelapón,lacualestáformadaporunflujo de lava masivo de color gris oscuro a negro, muy rico en vidrio (~80 % modal). Este flujo de lava se extiende desdelacimadelTelapón(4,060ms.n.m.)haciasuladerasur (Figura 2) y aflora sobre la carretera federal México-Puebla. Subyace a los flujos dacíticos del volcán El Papayo (cuyaedaddeacuerdoconNixon,1989,esmenora12,000

queestasestructurasdómicasylavasasociadasfueronfor-madasendiferentesetapasoperíodosdurantelaevolucióntempranadelvolcánTelapón.

Andesita Cuescomate-Tlalocto(Qac)EstaunidadselocalizaenlaladeraNEdelTelapón

(Figura 2). Se compone de varios flujos de lava que pueden llegaraalcanzarlongitudesdehasta6kmenunadirecciónNW-SE,cercadelalocalidaddeRíoFrío.ExistenfallaslocalesconunaorientaciónNW-SEquecortanligeramentela continuidad de los flujos. Estos flujos son masivos y sus espesorespuedenvariarentre25y40m,ysupartesuperiorpresentaestructurasdeenfriamientoenlajas.Laslavassondecolorgrismedioaoscuro,detexturaporfídicaconfenocristalesdefeldespatoyescasosferromagnesianosin-cluidosenunamatrizafaníticadecolorgrismedio.Tambiénpresentanenclavesdecomposicióndeandesitabasáltica.

Evento Volcánico Superior

Secomponedeochounidadesdelava,depósitospi-roclásticosyconoscineríticos,quecubrenlamayorpartede las cimas y flancos del volcán. Enseguida se describen lassecuencias,delamásantiguaalamásjoven.

Dacita Huiluapan (Qdh)Este flujo dacítico se ubica al WSW de la cima del

volcányseextiendehaciaeloestedelCerroHuiluapan,porunadistanciadeaproximadamente4km.EstádelimitadoporlascañadasTecalcohaciaelsuryElPastorhaciaelnorte,yseencuentracubiertoparcialmentepordepósitosde lahar y suelo. En un afloramiento localizado a 5 km al sureste del poblado de Coatepec, se identificaron bloques de unalavamasivadecolorgrisclaroytexturaporfídica,lacualalcanzaespesoresentre6y8m.Presentaabundantesfenocristalesdeplagioclasa,yanfíboldehasta1cmdelargo,yfenocristalesdepiroxenoenunamatrizafaníticacristalinadecolorgris.Presentaenclavesdeandesitabasáltica.

Dacita Chichiquil (Qdc)Estaunidaddacítica,localizadaalsuroestedelvolcán

(Figura2),ocupalamayorpartedelcerroChichiquilyde otros picachos cercanos. Aflora sobre la carretera fe-deralMéxico-Puebla,cercadelpobladoG.ManuelÁvilaCamacho,subyacealaslavasdeldomodacíticoTejoloteycubrediscordantementealaAndesitaTecalco.EnlaparedsurdelacañadaTecalco,seobservanescarpesdemásde120 m de espesor en forma de extensos flujos de lava ma-sivosdecolorgrismedioapardoclaro,conbandeamientode flujo y vesículas de desgasificación orientadas hacia el SSW, que le imprimen un aspecto seudoestratificado por efectodeenfriamientorápido.Sustexturassonporfídicasconabundantesfenocristalesdeplagioclasayanfíbolinclui-dosenunamatrizafanítica.Existeunaseriedefracturaslocales, con orientación ENE-WSW, que cortan a los flujos

García-Tovar y Martínez-Serrano308

años),pertenecientealComplejoVolcánicoIztaccíhuatl.En diferentes afloramientos se pudieron observar estructu-ras características de flujo como lavas cordadas, pliegues yevidenciasdeposible“magma mingling”omezclademagmas(Figura3c).Losespesoresobservadosenlacimason mayores a 50 m, mientras que en los frentes del flujo el espesorestimadoesde4myocupaunaáreaaproximadade31.5km2.Ladacitavítreapresentaunatexturavitrofíricaconescasosfenocristalesdefeldespato,anfíbol,micaycuarzo,dentrodeunaabundantematrizvítreaquepresentabandasintercaladasdevidrio.LamuestraTL-40,tomadadelacimadelvolcánTelapón(Figura3c),fuefechadaporelmétodoK-Ar(Tabla1)yseobtuvounaedadde0.274±0.006Ma.

Conos cineríticos El Tezoyo y Santa Cruz (Qcc)Hacia el flanco W y SW del volcán Telapón se presen-

tanpequeñosconoscineríticosdeandesitabasáltica,quesecomponendedepósitosdeescoriacontamañosdelapilliybombasquealcanzandimensionesdehasta2mdelargo.Losfragmentosdeescoriasonsubangulosos,presentanvesicularidadmoderadayeldepósitoestásoportadogranoagrano.Elespesordelascapasquecomponenlosconosesde 40 cm en promedio con una clasificación granulométrica regular.Latexturadelasescoriasybombasesafanítica,conescasosfenocristalesdeolivinoyplagioclasaincluidosenuna matriz fina vítrea. Los conos se encuentran rodeados por depósitospiroclásticosydelaharrecientes.Estosaparatosvolcánicosseutilizancomobancosdematerial.

Depósitos de flujos piroclásticos y de caída (Qfp)Estos depósitos incluyen flujos de bloques y cenizas,

asícomodepósitosdecaída,queasuvezestáncubiertospordepósitosdelahardevariosmetrosdeespesorycondiferentesgradosdedesarrollodesuelo.Losdepósitospiroclásticos se extienden a ambos flancos de los volcanes TlálocyTelapón.

En el flanco occidental del Telapón existen numerosos bancos de material en los que se distinguen depósitos de flu-josdebloquesycenizasmasivos,quepermitieronobservarespesores aflorantes de entre 60 y 150 m (Figura 3d). En general,losdepósitosdebloquesycenizassondecolorgrisclaro,heterolitológicosyconunaltogradodecompactación.Estáncompuestosporbloquessubangulososcuyotamañovaríadeunoscuantoscentímetroshasta5mdediámetro.Todo el depósito está soportado por matriz de ceniza fina a gruesa,compuestaporfragmentoslíticosyconcentraciónmenordecristalesdeplagioclasa,ferromagnesianosycuar-zo.Losbloquesdominantessondedacitavítrea,aunquetambiénexistenlíticosaccidentalesdeandesitaydacitaalterados.Enestosdepósitosseobservanestructurasdechimeneas verticales de desgasificación.

Sedesconocenlasunidadessobrelascualesseem-plazaronlosdepósitosdebloquesycenizasperoalparecerocuparonpaleovallesycañadas.Dadaslacontinuidadyhomogeneidaddelosdepósitosobservadosenlosbancos

dematerial(Figura3d)ylaausenciadepaleosuelosinter-calados,sepuedeasumirqueéstosseemplazaronduranteunsoloeventovolcánico.

En el flanco oriental del volcán, en la región de Río Frío,aflorandepósitosaisladosdecaídadepómezdecomposiciónriolítica.LosdepósitosfuerondescritosporNixon(1989)yCornwall(1971),yesteúltimoautorobtuvo,enmateriaorgánica,edadesde14Cmayoresque35,000años.Estos depósitos de caída afloran de manera discontinua y algunasvecesseobservanenlasparedesdealgunosarroyosysobrelacarreterafederalNo.190,cercadelalocalidaddeRíoFrío.Sepresentanenvariascapasdepómezdecaídaconespesoresdeentre4y10cm,intercaladasconcapasde ceniza fina de composición riolítica. Estos depósitos de caídapuedenrelacionarseconeventosexplosivosdelosvolcanes Tláloc y Telapón, ya que en los flancos NW, NE yEdelosvolcanesexistenimportantesdepósitosdecaídadepómezriolíticaconcaracterísticassimilares(HuddartyGonzález,2004;Ruedaet al.,2006;Meieret al.,2007).

Sobre el flanco oriental del volcán Telapón, en las cercaníasdelospobladosdeSantaCruzOtatlaySanJuanCuauhtémoc(nomostradosenelmapadelaFigura2),selocalizan depósitos de flujos de bloques y cenizas con carac-terísticas similares a las descritas en el flanco occidental del volcánTelapón.Enalgunoslugareslesobreyacendepósitosdecaídadepómezblancaycenizade1mdeespesor,in-tercaladosconhorizontesdelgadosdecenizadecaída.Losfragmentosdepómezsonsubredondeados,contamañosde2a5cm,moderadamentevesicularesydecomposiciónriolíticaporfídica.Aestosdepósitosdecaídalessobreyacenhorizontesdematerialvolcánicoretrabajado,paleosuelosydepósitosdelaharintercalados.

EnlalocalidadLlanodeTulaysobrealgunaspartesde las cimas del Tláloc y Telapón, se identificó la presencia deundelgadohorizontedeundepósitodepómezdecolorocre, de granulometría fina (pómez andesítica con tamaños departículade3mm),conunespesorestimadode10cm.Estehorizontenoseencuentraconsolidadoysepresentaen escasos afloramientos discontinuos ya que la mayoría sehaerosionado.Lascaracterísticasgranulométricasypetrográficas de este depósito de caída de pómez ocre per-mitenasociarloconeventosvolcánicosproducidosporelPopocatépetlhaceca.5,000años(PómezOcreenSiebeet al.,1996yArana-Salinaset al.,2010).Lapresenciadeestosdepósitosdepómezdecaída,derivadosdeotrasestructurasvolcánicasdelaSierraNevada,esuntestigodelaactividadrecientedelárea,cuyosproductossedispersaronhaciaelnorteynoroeste.

Depósitos de lahar no diferenciados (Qlh)Seagrupóconestenombreadepósitosdegranexten-

siónquealcanzanvarioskm2 y se localizan en los flancos W,SWyEdelvolcánTelapón.LosdepósitosbordeanaloscerrosElChichiquilyLaMesa,ademásdecubrircompleta-mentealoscerrosElVentorrillo,ElSaltoylapartesuroestedelCerroHuiluapan.Lascaracterísticasquepresentanlos

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 309

Domo riodacíticoTlatelpa

650,000 274,000 años–

ConoEl Tezoyo

W E

DacitaLa Mesa

Domo dacíticoTejolote Dacita

Chiquiquil

DacitaLos Potreros

Estratovolcán Telapón

Dacita TorrecillasAndesita Tecalco

b) Dacitas y andesitasdel GrupoYeloxóchitl

ConoEl Tezoyo

W E<274,000 años

Dacita La Mesa

Domo dacíticoTejolote

DacitaChiquiquil

Estratovolcán TelapónEventos piroclásticos

Dacita TorrecillasAndesita Tecalco

c) Dacitas y andesitasdel Grupo Yeloxóchitl

Dacita Río Frío

Domo riodacíticoTlatelpa

a) Dacitas y andesitasdel GrupoYeloxóchitl

W E

Dacita La Mesa

DacitaLos Potreros

Dacita TorrecillasAndesita Tecalco

Plioceno: 1.03 Ma – 650,000 años

DacitaLos Potreros

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

laharessonsimilaresalasdescritasporFisherySchmincke(1984).Porejemplo,enlacercaníadelcerroVentorrillose localizó un afloramiento compuesto por un depósito de laharconunespesoraproximadode4m.Estáconstituidoporuncuerpomasivodecolorbeigeagrismedio,dema-terialesvolcánicosareno-limososquecontienebloquesderocasdecimétricosmalseleccionadosymoderadamenteconsolidados.Enalgunosotrossitios,losdepósitosdelaharestánintercaladosconpaleosuelosdecolormarrónquecontienenmateriaorgánica,locualindicaríaqueexistierondiferentesperíodosdeemplazamientodeestosdepósitosdelahar en los flancos del volcán. De manera general, se puede proponerqueestoslaharesseemplazaronsobreunidadesdelavaobiensobrelosdepósitosdeproductospiroclásticoslocalizados en los flancos del volcán.

Aluvión (Qla)La unidad cartografiada como aluvión se encuentra en

vallesintermontanoscomoLlanoGrande,elGuarda,RíoFrío,LlanodeTula,ManantialesyLlanodeTlalocto.Secomponedematerialesvolcánicosintemperizadosyligeramentetransportados por agentes fluviales asociados a arroyos locales.Estosmaterialestienentamañosdearenaaarcilla,de

colorpardoclaroaoscuroymoderadamenteconsolidados.ElorigendelosmaterialesintemperizadosyligeramentetransportadossepuedeasociarpredominantementeconlosproductosvolcánicosdelTelapón.Sin embargo,tambiénpuedencontenermaterialfragmentarioderivadodeerupcionesvolcánicasvecinasrecientes,comoeselcasodeeventosdepómezocrederivadosdelPopocatépetlymencionadoenseccionesanteriores.

EnlaFigura4sepresentaunesquemadelposibledesarrollodelaactividadvolcánicadelvolcánTelapón.Estaactividadsedividióentresetapassucesivas.Laprimeraetapaocurrióentre1.03yca.0.650Ma,yprodujodiferentesestructuras dómicas y flujos de lava de composición predo-minantementeandesítica.Durantelasiguienteetapa,entreca.0.650y0.274Ma,continuólaformacióndediferentesestructuras volcánicas dómicas y se emplazaron flujos de lava de composición dacítica. Al final de esta etapa ocurrió laerupciónefusivadelaDacitaVítreaTelapónquecubrelacimadelestratovolcán.Laúltimaetapavolcánicaidenti-ficada se produjo probablemente hace menos de 0.274 Ma yformóimportantesdepósitospiroclásticosdebloquesycenizasqueocupanlasladerasycañadasdelvolcánTelapón.Estaactividadexplosivapudohaberseextendidohastahace

Figura4.EvoluciónesquemáticadelaactividadvolcánicaocurridaenelestratovolcánTelapón,divididaarbitrariamenteentresetapas.Losnúmeros1,2 y 3 representan el basamento sobre el que se formó el estratovolcán y significan: secuencia sedimentaria marina cretácica, rocas volcánicas paleógenas yneógenas,ydepósitosdeconglomeradoscontinentales,respectivamente.

García-Tovar y Martínez-Serrano310

aproximadamente35,000años,segúndatosobtenidosporCornwall(1971).

PETROGRAFIA

EnlaTabla2sepresentaelanálisismodalparalavasyproductospiroclásticosrepresentativosdelasunidadesvol-cánicas identificadas en el volcán Telapón. Los porcentajes modalessedeterminaronmedianteelusodeuncontadordepuntosmanual.Elnúmerodepuntosporláminafuemayora800. Las características petrográficas de 38 láminas delgadas descritassepresentanacontinuaciónagrupadasenandesitaydacita,ycorrespondenconloseventosvolcánicosInferiorySuperior,respectivamente.

Andesita

Tecalco(Qat),LosPotreros(Qap),FranciscoAcuautla(Qaa), Cuescomate-Tlalocto (Qac), un flujo Yeloxóchitl (Qdy) y flujo no-diferenciado (Qfa).

Lamayoríadelaslavasandesíticastienentexturashipocristalinas porfídicas, excepto el flujo andesítico no-diferenciadoylaAndesitaTecalco,quesonbásicamenteafaníticas.Lasrocasporfídicascontienendostamañosdefenocristalesdeoligoclasa-andesina(de5a27%modal).Elprimertamañocorrespondeamacrofenocristales(de4.0a6.3mm)euédricosysubédricos,conmaclaspolisintéticasyzoneamientoconcéntrico,yalgunostieneninclusionesdeapatito,anfíbol,zircónypiroxeno.Presentantexturasdetamizformadasporinclusionesvítreascaracterísticasdeprocesosdereabsorción.Elsegundotamañocorrespondeafenocristalesde1.6a3.0mm,euédricosysubédricos,queocasionalmentepresentantexturasdetamizyunsobre-crecimientodelcristal.Todosloscristalesdeplagioclasapresentan evidencias de desequilibrio al final de la cristali-zacióncomosonbordesdereabsorción.

Todaslasrocascontienenfenocristalesdehiperstena(entre1y10%modal),condimensionesde0.4a0.96mmyformaseuédricosyanédricos.Algunoscristalesdehi-perstenapresentanmaclasylosfenocristalesgrandestienentexturadetamizoreabsorción.EnlaandesitaYeloxóchitl,lahiperstenapresentacloritayserpentinaentrazascomo

Muestra Lava Plag Feld-K Hbl Opx Cpx Czo Bt Ap Op Matriz Ol Otros

Evento Volcánico InferiorTL-34 Pdr 26 tz 1 0 0 5 3 tz 5 48 0 Clo-arc:12TL-74 Qat 5 0 2 6 4 0 0 tz 2 78 0 enc:3TL-46 Qdt 23 tz 0 7 1 1 0 tz 4 64 0 enc:tzTL-42 Qap 14 0 3 2 5 0 0 tz 5 54 0 enc:17TL-47 Qap 16 0 3 2 5 1 0 tz 4 64 2 enc:3TL-65 Qaa 5 0 0 1 3 6 0 tz 2 79 4TL-55 Qdm 15 0 5 2 0 tz 2 tz 1 75 0TL-44 Qdr 22 0 3 5 2 1 tz tz 2 63 0 enc:2TL-68 Qdy 26 0 4 4 tz 2 0 tz 3 61 0TL-69 Qdy 24 0 3 2 tz tz 0 tz 3 68 0TL-58 Qac 5 0 0 6 4 4 0 tz 3 76 0 enc:2Evento Volcánico SuperiorTL-45 Qdh 15 tz 6 7 2 1 0 tz 3 66 0TL-50 Qdc 26 0 6 4 tz 0 0 tz 2 61 0 enc:1TL-51 Qdc 24 0 4 3 1 0 0 tz 3 63 0 enc:2TL-32 Qdj 25 tz 8 5 tz 0 0 tz 6 55 0 enc:1TL-53 Qfa 4 0 0 1 3 2 0 tz 3 83 4TL-48 Qdp 31 0 8 6 3 0 0 tz 2 50 0TL-48B Qdp 29 0 6 4 1 0 tz tz 2 58 0TL-39 Qvt 13 0 6 4 tz 2 2 tz 1 71 0 enc:1TL-40 Qvt 10 0 4 3 tz 1 1 tz 4 76 0 enc:1TL-37 Qfp 21 0 4 4 2 1 1 tz 14 53 0TL-61 Qfp 15 tz 6 7 tz 3 5 tz 1 63 0TL-45-X1 Enclave 60 0 12 5 3 0 0 tz 5 15 tz

Tabla2.Análisismodal(%envolumen)delasprincipalesunidadesdelavaydepósitospiroclásticosdelvolcánTelapón.Pdr:DomoRiodacíticoTlatelpa,Qap:AndesitaLosPotreros,Qat:AndesitaTecalco,Qdt:DacitaTorrecillas,Qdr:DacitaRíoFrío,Qdc:DacitaChichiquil,Qdm:DacitaLaMesa,Qaa:Andesita Fco. Acuautla, Qdh: Dacita Huiluapan, Qfa: flujo andesítico no-diferenciado, Qdp: Dacita Los Potreros, Qdy: dacitas y andesitas del Grupo Yeloxóchitl,Qac:DacitaCuescomate,Qdj:DomoDacíticoTejolote,Qvt:DacitaVítreaTelapón,Qfp:depósitosdebloquesycenizas.

Plagioclasa(Plag),feldespatopotásico(Feld-K),hornblenda(Hbl),ortopiroxeno(Opx),clinopiroxeno(Cpx),cuarzo(Czo),biotita(Bt),apatito(Ap),mineralesopacos(Op),olivino(Ol),clorita(Clo),mineralesarcillosos(arc),trazas(tz),enclaves(enc).

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 311

alteraciónhidrotermalincipiente.Existenfenocristalesdeaugita-diópsidaentodaslasrocas,contamañosde0.3a1.2mmyformaseuédricosaanédricos,algunosconbordescorroídosporreabsorción.Elclinopiroxenosepresentatambiénenmicrocristalesdentrodelamatriz.

Lamayoríadelasmuestraspresentanfenocristalesdehornblendaeuédricosysubédricos,contamañosde0.5a1.2mmypleocroismoverdeapardo.EstemineralpresentabordesdemineralesopacosdeóxidosdeFeyTi,aunquepuedensustituiralmineralcompletamenteyformarseudomorfos.

Prácticamenteentodaslasmuestrasdeandesitaexis-tenescasoscristalesdecuarzoconcontornosengolfadosyrodeadosporunacoronadereaccióndeclinopiroxeno(Figura 5a). En el flujo andesítico no-diferenciado y en la AndesitaFranciscoAcuautlaseobservóolivinodecontor-nossubédricosconevidenciasdecorrosión(Figura5b).Lapresenciasimultáneadecuarzoyolivinocomoxenocristalesenalgunasmuestras,sugierelaexistenciadeprocesosde

Figura5.Fotomicrografías.a:Cuarzoconcoronadeclinopiroxeno(Cpx)yfenocristaldeplagioclasa(Plag)enmatrizmicrolítica;luzpolarizada;b:andesitacontexturamicrolíticadeplagioclasayfenocristalesesqueletalesdeolivinoenluzpolarizada;c:dacitaconmatrizdevidrioenestructurasperlíticas y fenocristales de ortopiroxeno (Opx) en luz paralela; d: matriz vítrea bandeada parda clara e incolora con textura de flujo, fenocristales de plagioclasa(Plag)ymineralesopacos(Mo),enluzparalela.

a)b)

c) d)

mezclademagmas(unodeposiblecomposiciónbasálticaconolivinoyotrodecomposiciónriolítica)obienlaexis-tenciadeprocesosdeasimilaciónderocassilícicasporunmagmabasáltico.

Lamatrizdelasrocasestáformadapormicrolitosymicrocristalesorientadosdeplagioclasa,piroxenoymine-ralesopacos,ycantidadesvariablesdevidriopardoclaroandesítico.Además,existentexturasglomeroporfídicascompuestasporplagioclasa,ortopiroxenoymineralesopa-cos,loscualespodríanserrestosdeenclavesmagmáticosconcomposicióndeandesitabasáltica.

Dacita

GrupoYeloxóchitl(Qdy),Torrecillas(Qdt),Huiluapan(Qdh),Chichiquil(Qdc),RíoFrío(Qdr),Tejolote(Qdj),LosPotreros(Qdp),LaMesa(Qdm)yDacitaVítreaTelapón(Qvt).

García-Tovar y Martínez-Serrano312

Estegrupoderocaspresentantexturashipocristalinasporfídicas,conporcentajesvariablesdefenocristales(Tabla2).Lamayoríadelosfenocristalessondeoligoclasa-andesi-na,presentesendostamaños.Elprimertamañosecomponedemacrofenocristalesde4.0a5.6mm,euédricosysubédri-cos,conmaclaspolisintéticasyzoneamientoconcéntrico.Lamayoríadelosmacrofenocristalesexhibetexturadetamizformadaporinclusionesvítreasyunsobrecrecimientosanoexterior,yenalgunoscasosseobservaninclusionesdeapatitoyzircón.Elsegundotamañosecomponedefe-nocristalesde2.0a3.5mm,euédricosaanédricos,algunosconevidenciasdedesequilibriocomotexturadetamizyposteriorsobrecrecimientodelcristal.Seobservatambiéncrecimientosimultáneodeplagioclasa,hornblendaycuarzodetallasimilar.

Comomineralesmenoresseobservanfenocristaleseuédricosysubédricosdehornblenda,sinbordesdereac-ción en los flujos Huiluapan, Chichiquil, La Mesa, Tejolote y la Dacita Vítrea Telapón, pero en los flujos Yeloxóchitl, Torrecillas,RíoFríoyLosPotrerosesteanfíbolseencuentracon bordes de óxidos de fierro y titanio o completamente reemplazadoporestosóxidos,locualpuedeindicarcam-biosenlascondicionesdecristalizacióndeestemineraldurantesuascensodesdelacámaramagmáticahacialasuperficie (Rutherford and Hill, 1993). Algunos cristales dehornblendapresentaninclusionesdepiroxeno,perotambiéninclusionesvítreasenformadetexturadetamiz.Lahiperstenaesrelativamenteabundante(de2a7%envolumen),enfenocristaleseuédricosysubédricos,ytam-biéncomoinclusionesointercrecimientosconanfíbolyplagioclasa.Algunoscristalestienenundelgadobordedeoxidacióndebidoaalteración.Laaugita-diópsidoesmenosabundante(<2%),concontornossubédricosyanédricos,ytamañosmenoresa0.5mm.Comomineralesaccesoriosenlasrocasmásfélsicassetienebiotitaeuédricoysubédricopardaoscura,contamañosde0.5a2mm.Deigualforma,existeescasocuarzo,contamañosdehasta2mm,decon-tornosengolfadosointercrecidoconplagioclasa.ElFlujoHuiluapancontienecuarzoconbordescorroídosyrodeadosporunacoronadepiroxeno.Sanidinoencristalesaisladostambién se puede identificar en las rocas más silícicas.

Lamatrizdelasrocastieneunporcentajemodaldecercade65%envolumenysecomponedeunapastadevidriosilícicoconmicrolitosymicrocristalesdecuarzo,feldespato,piroxenosyalgunosóxidosdeFeyTidisemi-nados y orientados en la dirección de flujo. En algunas lavas lamatrizvítreaseencuentratransformadaaesferulitasdefeldespatopotásicoycristobalitaacompañadasporalgunosmicrocristalesdefeldespato,peroenotras(FlujoChichiquil)lamatrizespardaclaraaoscuracontexturaperlíticaymicrocristalesdeplagioclasa,piroxenoyanfíboldisemi-nados(Figura5c).EnlaDacitaVítreaTelapón,lamatrizdevidrioesmuyabundante(de75a79%envolumen)ypresenta estructuras de dirección de flujo representadas por vidriosdedoscoloraciones(bandasintercaladasdevidrioincolorojuntoabandasdevidriopardoclaro)quealinean

aloscristalesenlamismadirección(Figura5d).Losenclavesoxenolitosenestasrocasdacíticasson

menosabundantes(<2%)yseobservanentamañosmeno-resa6mmdentrodelamatrizvítrea.Éstostienentexturasmicrolíticasyporfídicasconunacomposicióndeandesitaaandesitabasáltica.

GEOQUÍMICA

Seprepararon38muestrasderocadeloseventosvolcánicosInferiorySuperiordelvolcánTelapónparaladeterminacióndelasconcentracionesdeelementosmayo-resytraza.Losdatosdeelementosmayoresfuerondeter-minadospormediodeFluorescenciadeRayosX(FRX)enelLaboratorioUniversitariodeGeoquímicaIsotópica(LUGIS)delInstitutodeGeología,UNAM.Loserroresanalíticosenestelaboratoriosonmenoresa1%.Lascon-centracionesdeelementostraza,incluidosloselementosdelasTierrasRaras,de27muestrasfuerondeterminadasenloslaboratoriosdelCentredeRecherchesGéochimiquesetIsotopiquesdeNancy,Francia(SARM,2009);enActivationLaboratoriesdeAncaster,Canadá(Actlabs:www.actlabs.com)yenelLaboratoriodeEspectrometríadeMasasdelCentrodeGeociencias,UNAM(www.geociencias.unam.mx).LoserroresanalíticosdeloselementostrazayTierrasRarasenestoslaboratoriossonmenoresa4%.

Losresultadosdeanálisisquímicosdeelementosmayoresy trazade loseventosvolcánicosInferiorySuperiordelvolcánTelapónsepresentanenlaTablaA1delsuplementoelectrónico.Eneldiagramadeálcalisvs.sílice(TAS;LeBaset al.,1986)delaFigura6aseobservaquelaslavasdelvolcánTelapóntienenunarreglolinealdesdeandesitahastaellímitedacita-riolita.Seanalizarontresenclaves,presentesenlaDacitaHuiluapan,cuyacomposiciónesandesitabasáltica,conconcentracionesdeSiO2de53a56%.Las lavasandesíticasmuestranconcentracionesdeSiO2deentre58y63%enpeso,perolamayoríadelas lavasanalizadasseencuentranenelcampodeladacita,convaloresdeSiO2de63a70%enpeso.LíticosjuvenilesdelosdepósitosdebloquesycenizastienenvaloresdeSiO2de63a65%enpesoyse clasificaron como dacita. Una muestra de pómez de San JuanCuauhtémocpresentaunacomposiciónriolítica(~73%enpesodeSiO2).Todaslasrocasvolcánicasanalizadascaenenlaseriesubalcalina,deacuerdoallímitepropuestoporIrvineyBaragar(1971)(Figura6a),ydentrodelaseriecalcoalcalinaeneldiagramaAFMdelaFigura6b.Sinembargo,sepuedeobservarunapequeñaexcepciónparaelDomoRiodacíticoTlatelpa,quesalefueradelatendenciageneral.

LosdiagramasdevariaciónHarkerpresentantenden-ciaslinealescontinuasparalamayoríadelasrocasanaliza-das(Figura7).Laexcepciónaestastendenciaslaconstitu-yenanálisisderocaspertenecientesalDomoRiodacíticoTlatelpa,lapómezriolíticadeSanJuanCuauhtémocyla

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 313

Riolita

DacitaAndesita

Andesitabasáltica

Basalto

Traquidacita

Traquiandesita

Traqui-basalto

Serie Alcalina

Serie Subalcalina

Traqui-andesitabasáltica

Cono cinerítico

Domo RiodacíticoTlatelpaFlujos de bloques y cenizas

EnclavesPómez San Juan Cuauhtémoc

Evento Volcánico InferiorEvento Volcánico Superior

a)

Popocatépetl

Iztaccíhuatl

A

Toleítica

Calcoalcalina

M

Fb)

12

10

8

6

4

2

045 50 55 60 65 70 75

SiO (% en peso)2

Na

O 2+

KO

(% en

pes

o)2

muestradelconocineríticoTezoyo.Demaneradetallada,setienencorrelacionesnegativasdelSiO2respectoalosóxidosdeTiO2,Fe2O3,MgO,CaO(Figuras7a-7d)yP2O5,Al2O3yMnO(nomostradasaquí).EldiagramaSiO2vs.K2Omuestraunacorrelaciónpositiva(Figura7e),loquesehaobservadoenzonasdesubducción(Gill,1981;Wilson,1989).ElcontenidodeK2Oparalamayoríadelasmuestrasanalizadasvaríade0.91a3.00%enpeso,loquelasubicaenelcampodelaseriesconpotasiointermedio(Figura7e).LamuestradepómezriolíticaalcanzaelcampodeK2Oalto,con4.7%enpeso.

Serealizóunanálisisderegresiónlinealdondeseasumiólaexistenciadeunafuentemagmáticasimilarqueprodujotodaslasrocas.ParalosóxidosdeTiO2,Fe2O3,MgOyCaO,lacorrelaciónesbuena(r2de0.92a0.97)conunatendencianegativa,loquepodríaexplicarseporlaaccióndeprocesosdecristalizaciónfraccionada(fraccionamientodemineralesferromagnesianos,plagioclasa,yóxidosdeFeyTi)y/oasimilacióncortical.LosóxidosdeAl2O3yMnOpresentanunacorrelaciónmediana(r2de0.63y0.73),mientrasqueladisminucióndeCaOyelincrementodeK2OconrespectoalSiO2puedenindicarfraccionamientodeplagioclasaylaformacióndefeldespatopotásico.NoseobservaunaclaracorrelacióndelSiO2conelNa2O,niconelP2O5,sinembargo,losvaloresengeneralaumentanparaelsodioydisminuyenparaelfósforoconrespectoalasílice,loqueindicaríafraccionamientodeapatito.EnesteanálisisdecorrelaciónseincluyeronlosdatosquímicosdetresenclavespresentesenlaDacitaHuiluapan.Estosenclavesmuestranunarelacióncoherenteconcasitodaslaslavas,locualhablaríadeunorigenmagmáticocomúnparalaslavasyenclaves.

Elementos traza

EnlaFigura8sepresentandiagramasdevariacióndealgunoselementostrazaconrespectoalSiO2.Seobservaunincrementoenlaconcentracióndealgunoselementoslitófilos de radio iónico grande (LIL:RbyBa)alaumentarelcontenidodesílice(Figura8b,c),peroconvaloresdecorrelaciónrelativamentebajos(<0.59).EstosedebealefectoquetienenvaloresmuydispersoscomolosdelDomoDacíticoTlatelpaylapómezriolíticaSanJuanCuauhtémoc.ElV,Cr(Figura8a,8e),NiyCo(nomostradosaquí)sonelementoscompatiblescuyasconcentracionesdisminuyenenlosmagmasresidualesalocurrircristalizaciónfraccio-nada. Sin embargo, como se puede ver en la figura 8e, las concentracionesdeCrenlasdacitasvítreasyriolitasonrelativamentealtasysimilaresalasdelasandesitas.Enestasmuestrassilícicasnoexistenmineralescomoolivino,piroxenoocromitasquepudieranconteneresteelemento,porloqueesprobablequeseencuentreenlamatrizvítrea.Estecomportamientoindicaríaunposiblefenómenodemezclademagmas,ademásdelprocesodecristalizaciónfraccionadayamencionado.

LaconcentracióndeSrdisminuyeligeramenteconelcontenidodeSiO2,de460a250ppm(Figura8d),locualha-blaríadeunrelativofraccionamientodeplagioclasacálcicadelmagmaresidual.Porejemplo,lasmuestrasdelaDacitaVítreaTelapónsecaracterizanportenerporcentajesmodalesbajosdeplagioclasa(<13%modal).Enestasmismasmues-trasseencontraronconcentracionesdeestroncioquevaríande254a290ppm,lascualessonlasmásbajasdetodoelconjuntodelavas.UnejemplosimilarperoextremoocurreenlamuestradepómezriolíticadeSanJuanCuauhtémoc,

Figura 6. a: Diagrama de clasificación de TAS (Le Bas et al., 1986) que muestra la clasificación de las rocas del volcán Telapón. Se presentan datos del volcánPopocatépetl(Schaafet al., 2005) y del volcán Iztaccíhuatl (Nixon, 1989) con fines de comparación. División entre las series alcalina y subalca-linadeIrvineyBaragar(1971).b:DiagramaAFM(IrvineyBaragar,1971),dondeseobservaquelasrocasvolcánicasdelTelapónsiguenunatendenciatípicadentrodelcampocalcoalcalino.

García-Tovar y Martínez-Serrano314

Cono cinerítico

Domo RiodacíticoTlatelpaFlujos de bloques y cenizas

EnclavesPómez San Juan Cuauhtémoc

Evento Volcánico InferiorEvento Volcánico Superior

a)

2

1

050 60 70 80

SiO (% en peso)2

SiO (% en peso)2

m=0.139r =0.7912

4

3

2

1

050 60 70 80

5

K-bajo

K-intermedio

K-altoe)

b)

9

8

7

6

5

4

3

2

50 60 70 801

SiO (% en peso)2

0

1

7

6

5

4

3

2

50 60 70 80SiO (% en peso)2

c)

SiO (% en peso)2

9

8

7

6

5

4

3

2

50 60 70 80

1

0d)

TiO

(%

en p

eso)

2Ca

O (%

en p

eso)

Fe O

(%

en p

eso)

23

K O

(% en

pes

o)2

MgO

(% en

pes

o)

m = 0.054r = 0.922

m = 0.327r = 0.9742

m = 0.299r = 0.9442

m = 0.326r = 0.9652

dondecasinoexisteplagioclasaylasconcentracionesdeestronciosontodavíamásbajas,porloquesesalendelpatróndecorrelación(Figura8d).LavariacióndelZrconrespectoalSiO2tieneunatendenciacasihorizontal(diagra-manomostradoaquí),conuníndicedecorrelaciónmuybajo(<0.166),porloqueseconsideraquelaconcentracióndeesteelementonotienerelaciónclaraconladiferenciacióndelasrocas.ElementosincompatiblescomoelNbeYnomuestrantampoconingunacorrelaciónconelSiO2,locualesrelativamentenormalparalamayoríaderocasígneasasociadasconarcosvolcánicoscontinentales.

LaFigura9presentaeldiagramamultielementalparalasmuestrasanalizadas,normalizadoconrespectoalmantoprimitivodeSunyMcDonough(1989).Loselementostrazamuestranpatronesmuysimilares:enriquecimientodeele-mentosdeltipoLIL,comoCs,Rb,Ba,yK,asícomodelPb,respectoaloselementosdealtopotencialiónico(HFS)yloselementosdelasTierrasRaras(REE)pesadas:Dy,Y,YbyLu.Estoescaracterísticodelmagmatismoasociadoazonasdesubducción(Pearce,1983;Hawkesworthet al.,1993).LaDacitaVítreaTelapónpresentaelmayorenriquecimientoenelementosdetipoLIL,locualesrelativamentecomúnenrocasasociadasconprocesosdecristalizaciónfraccionada.ElpatrónmultielementalparaelDomoRiodacíticoTlatelpaesligeramentediferenteencomparaciónalasdemásmues-tras.EstedomopresentaunligeroempobrecimientodeloselementosdelasTierrasRaraspesadas,peroenriqueci-mientoenSr.Estopodríaserunapruebadequelafuente

magmáticaqueloprodujodebeserdiferente.Lamuestradepómezpresentaunpatrónparecidoalgrupoprincipaldelavas,peroconanomalíasmuchomásimportantes(nomostradasaquí).Estoprobablementesedebeaquesonfraccionesmuydiferenciadas(riolita).

LaFigura10presentaeldiagramadeREE,normali-zadoconrespectoalosvaloresdecondritadeNakamura(1974),dondeseobservanpatronesmuysimilaresyhomo-géneosparacasitodaslasmuestras:enriquecimientodeREEligerasconrespectoalasREEpesadas,lascualespresentanpatronessubhorizontales.Existenligerasdiferenciasdeenriquecimientoconrespectoalaconcentracióndesíliceoíndicedediferenciación.Lasrocasconconcentracionesmayoresa63%enpesodeSiO2(lamayoríadelasrocasdelEventoVolcánicoSuperior)presentanvaloresde[Lan/Ybn]=8–10;mientrasquelasrocasconconcentracionesdeSiO2menoresa63%enpeso(rocasdelEventoVolcánicoInferior),tienenvaloresde[Lan/Ybn]=6–8.Estadiferenciadeenriquecimientopuedeasociarseconprocesosdecrista-lizaciónfraccionada.LaexcepcióntambiénaquípertenecealamuestradelDomoDacíticoTlatelpa.

EnlaFigura10sepuedeobservartambiénqueexisteunaligeraanomalíanegativadeEuparavariasmuestrasdedacitayandesita.ApartirdelarelaciónEu/Eu*deTayloryMcLennan(1985),seobtienenvaloresde~1paralasrocasconSiO2<63%enpesoyde0.78a1.16paralasquetienenmásde63%enpesodeSiO2.Enelprimercaso,nosetieneningunaanomalía,yaquelosvaloressonmuy

Figura7.DiagramasdeHarkerquemuestranlavariacióndeloscontenidosdeelementosmayoresconrespectoalcontenidodesílice(en%enpeso)enmuestrasdelvolcánTelapón.a:VariacióndelTiO2;b:variacióndelFe2O3;c:variacióndelMgO;d:variacióndelCaO;ye:variacióndelK2O,loscampos de clasificación de acuerdo con el contenido de K2OfuerontomadosdeLeMaitreet al.(1989).Semuestranlaslíneasdecorrelacióndelosdatosquímicos(m=pendienteyr2=coeficiente de correlación).

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 315

SiO (% en peso)2

50 60 70 80

700

600

500

400

300

200

c)

Cono cinerítico

Domo RiodacíticoTlatelpaFlujos de bloques y cenizas

EnclavesPómez San Juan Cuauhtémoc

Evento Volcánico InferiorEvento Volcánico Superior

50 60 70 80

200

150

100

50

0

*a)

b)

50 60 70 80

50

0

100

150

200

0

600

500

400

300

50 60 70 80

200

100

**

d)50100 60 70 80

e)

400

200

300

Dacita vítreaTelapón

V(p

pm)

Rb (p

pm)

Ba (p

pm)

Sr (p

pm)

Cr (p

pm)

m = 7.273r = 0.9012

m = 5.205r = 0.5912

m = 11.80r = 0.2562

m = 16.60r = 0.6212

SiO (% en peso)2

SiO (% en peso)2SiO (% en peso)2SiO (% en peso)2

cercanosalaunidad,mientrasqueparaalgunasdacitasdelsegundogrupo,existenligerasanomalíasnegativasdeeuro-pio(valores<1).SeobservatambiénunaligeraanomalíanegativadeCeentodaslasmuestras.ElCe4+esinsolubleenaguademar,porloquelossedimentosmarinosvanaestarempobrecidosenesteelemento.Ensistemasmagmá-ticosconvergentessehanasociadolasanomalíasnegativasdeCeaunacontribucióndeuncomponentesedimentariosubducido(Holeet al.,1984).

DISCUSION

Los estudios geológicos y estratigráficos realizados, y cinco nuevas edades K-Ar, obtenidas de flujos de lava del volcánTelapón,permitenproponerlasucesióndeeventosvolcánicosocurridosenlapartenortedelaSierraNevada,delasiguientemanera:sobreunasecuenciasedimentariamesozoica, identificada en el subsuelo de la Cuenca de México(datosdepozosdePEMEXenVázquez-SánchezyJaimes-Palomera,1989),seemplazarondiscordante-menteunidadesvolcánicasdelNeógeno.EnlabaseNWdel volcán Tláloc se fechó por el método K-Ar un flujo de lavaandesítico,cuyaedadesde13.22±0.22Ma(Matrizafanítica;Martínez-Serranoinformacióninédita),locualindicaquerocasvolcánicasdelNeógenoexistenbajolasestructurasdelTlálocyTelapón.Estaedadescontempo-ráneaalaprimeradedosfasesvolcánicaspropuestaspor

García-Palomoet al.(2002)yLópez-Hernández(2009)paraelcampovolcánicodeApan,ubicadoalNEdelosvolcanesTlálocyTelapón:primerafaseentre13.4±0.6y12.6±0.4Ma,ysegundafaseentre2.1±0.6y1.5±0.49Ma.Posiblemente,sobreestasunidadesantiguasseemplazaronloseventosdelvolcánTelapónqueiniciaronaca.1.03±0.02Maycontinuaronhastahaceca.35,000años,deacuerdoconlasedadesdeK-Arobtenidasenestetrabajoydatosde14Cdisponibles.

EnlaFigura11sepresenta,demaneraesquemática,losrangosdeedadesobtenidaspordiversosautoresyenestetrabajoparalavasydepósitospiroclásticospertenecientesalvolcánPopocatépetl,alcomplejovolcánicoIztaccíhuatlyalosvolcanesTlálocyTelapón.LamayoríadeestasedadesfueronobtenidasporelmétodoK-Ar(rocatotal,feldes-patoymatrizafanítica)yparaloseventosmásrecientesseutilizó14C.EnlosvolcanesTlálocyTelapónsetienenrangosdeactividaddede1.8Maa38,000añosyde1.03Maa16,000años,respectivamente(HuddartyGonzález,2004;Meieret al.,2007;Hernández-Javier,2007;Cadouxet al.,2011).ParaelComplejoVolcánicoIztaccíhuatl,deacuerdoconNixon(1989),setieneunrangodeactividadquevade0.90±0.07Maa80,000±20,000años.Esteautor, además, infiere que las unidades más viejas tendrían edadesdeca.1.7Ma,mientrasquelasmásjóvenes,comoeldomoElPapayo,puedetenerunaedadinferiora12,000años,yaquesobreyaceadepósitosglaciaresdeestaedad.ParaelcasodelPopocatépetlsetieneunrangodeeda-

Figura8.DiagramasdetipoHarkerquemuestranlavariacióndeloscontenidosdealgunoselementostraza(enppm)conrespectoalcontenidodesílice(%enpeso)enmuestrasdelvolcánTelapón.a:variacióndelV;b:variacióndelRb;c:variacióndelBa;d:variacióndelSr;ye:variacióndelCr.Sepresentanlaslíneasdecorrelación(m=pendienteyr2=coeficiente de correlación).

García-Tovar y Martínez-Serrano316

desdelvulcanismoquevaríadeca.730,000años(datospaleomagnéticos)hastaelpresente(Robin,1984;RobinandBoudal,1984,1987;Conteet al.,2004;SiebeandMacías,2006).Sosa-Ceballos(2006)obtuvounaedadde1.72±0.3Ma(K-Ar)paraunamuestraderocavolcánicadelasecuenciainferiordelPopocatépetl(muestraNEX-1).ApesardequeexistenalgunaslagunasdeinformaciónsobreedadesdelasrocasmásantiguasdelPopocatépetlydelcomplejovolcánicoIztaccíhuatl,conlainformaciónactualsepuedeproponerquedichaactividadvolcánicaaparecióligeramentemástempranoenlapartenortedelaSierrayunpocomástardeenlapartesur,yapartirdeentoncesse

generalizóentodalaSierrahastaelPleistocenoSuperior–Holoceno.Tradicionalmente,sehabíapropuesto,conbaseendescripcionesgeomorfológicas,edadesK-ArdealgunaslavasdelaSierraNevadaydatospaleomagnéticosobtenidosporautorescomoVázquez-SánchezyVázquez-Palomera(1989)yMooseret al.(1974),queexistióunamigracióndelvulcanismodenorteasur.SeargumentabaquelaactividaddelvolcánTlálocseprodujoduranteelPliocenoyterminóantesdequeseiniciaraenelIztaccíhuatl,yposteriormen-teenelPopocatépetl.Sinembargo,existeactualmentesuficiente evidencia geocronológica que permite mostrar quenoexistiótalmigración,sinoquelaconstrucciónde

Cs Rb Ba Th U Nb Ta K La Ce Pb Pr Sr P Nd Zr Sm Eu Ti Dy Yb LuY1

10

100

1000

Roca

/Man

to p

rimiti

vo

Domo RiodacíticoTlatelpa

Evento Volcánico InferiorEvento Volcánico Superior

Figura9.DiagramadevariaciónmultielementalparalasrocasdelvolcánTelapón.ConcentracionesnormalizadasconrespectoalosvaloresdelmantoprimitivodeSunyMcDonough(1989).NóteselasanomalíasnegativasdeNb,Ta,PyTiparatodaslasmuestras,asícomoanomalíaspositivasparaloselementosdeltipoLILyelPb.

Domo RiodacíticoTlatelpa

Evento Volcánico InferiorEvento Volcánico Superior

La NdCe Pr Sm GdEu Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

100

10

1

Roca

/Con

drita

SiO <65% en peso2

Figura10.DiagramadevariacióndeelementosdeTierrasRarasparalasrocasdelvolcánTelapón.ConcentracionesnormalizadasconrespectoalosvaloresdecondritadeNakamura(1974)yavaloresdeHaskinet al.(1968)paraelPr,Tb,HoyTm.

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 317

lasestructurasvolcánicasdelaSierraNevadaocurrióenmuchoscasosdemanerasimultánea.Todavíaesnecesarialaobtencióndemásedadesdelasunidadesderocadeestasierraparacorroborarsucontemporaneidad.

UnacaracterísticaparticulardelaSierraNevadaessualineaciónN-S,quecontrastaconlaalineaciónE-WdelosvolcanesenloscamposvolcánicosmonogenéticosvecinoscomolaSierraChichinautzin.Laalineaciónyposicióndelosvolcanesexistentesenestaregiónpermiteninferirlapresenciadeestructurasenlacorteza,lascualessoncontrastantesentreellas.ParaelcasodelcampovolcánicodelaSierraChichinautzinsehapropuestolaexistenciadeunsistemadistensivoqueposiblementedioorigenafallasE-Wypermitiólaformacióndedichocampo(García-Palomoet al.,2000).MientrasqueenlaSierraNevadasepuedeinferirlaexistenciadeestructurasorientadascasinorte-surylapresenciadeotrasestructurasquecortanalasprimerasyquepermitieronlaformacióndelosgran-desestratovolcanes.Porejemplo,elcampovolcánicodeApan está asociado a fallas normales con orientación 30˚ NE(García-Palomoet al.2002),lascualescruzanporlapartenortedelaSierraNevadaysepuedenproyectarenla

cimadelvolcánTláloc.Esprobablequelainterseccióndeestructuras~N-SyNE-SWpermitieronlaformacióndelosestratovolcanesdelapartenortedelaSierraNevada.EneltrabajogravimétricoregionalrealizadoporRodríguez-Sandoval(2003),seinfiriólaexistenciadeestructurasorientadasNE-SWbajolosvolcanesTlálocyTelapónquesecorrelacionanconlasexistentesenApan.EstemismoautorseñalóqueentrelosvolcanesPopocatépetleIztaccíhuatl,yentreésteyelTelapónexistenmáximosgravimétricosquesepuedenasociarconposiblesestructurasvolcánicasantiguassepultadas,cuyascaracterísticasfísicas,almenossuperficiales, serían diferentes a las de los volcanes actuales delaSierraNevada.

Comosepuedeinferirdeloanterior,elconocimientodelasestructurasycondicionesbajolaSierraNevadaesaún insuficiente para explicar su formción. No se ha podido proponeraúnunmodeloglobalquepuedaexplicarlasrela-cionesentrelossistemasdefallasyestructurasvolcánicasasociadas,salvoelmodelopropuestoporAlaniz-Álvarezet al.(1999).Estosautoresasociaronlapresenciadelosgrandesestratovolcanesycamposmonogenéticosalaexis-tenciadepatronesdefallasconorientacionesyvelocidades

Figura 11. Perfil de la Sierra Nevada de norte a sur, en el cual se muestran de manera esquemática los rangos de edades disponibles hasta ahora, para los complejosvolcánicosTláloc-Telapón,IztaccíhuatlyPopocatépetl.Laslíneasdiscontinuasindicanelperíododeactividadinferidoparacadacomplejovolcánico.LossímbolosrellenossonedadesK-Arylossímbolosenblancosonedades14C.Fuentedelosdatos:1=Cadouxet al.(2011),2=Estetrabajo,3=Nixon(1989),4=Sosa-Ceballos(2006),5=SiebeyMacías(2006),6=Siebeet al.(1996),7=(Cornwall,1971;HuddartyGonzález,2004;Ruedaet al.,2006;Meieret al.,2007;Herández-Javier,2007).

García-Tovar y Martínez-Serrano318

dedesplazamientodiferentes.Sinembargo,estemodelohasidocuestionadopordiversosinvestigadores(ContrerasandGómez-Tuena,1999;Siebeet al.,1999;Suter,1999).Porlotanto,esnecesarioefectuarmástrabajosgeofísicos,geológicosyestructuralesdelaregióndelaSierraNevadaquepermitanexplicarlaubicaciónyorientacióndelosvolcanesactuales.

LamorfologíadelaSierraNevadasecaracterizaensusectorsurporpresentarvolcanesdecomposiciónpre-dominantementeandesítica-dacitica,loscualesmuestrangrandesrelieves:elcomplejovolcánicoIztaccíhuatlconsus5,230ms.n.m.estáformadoporabundantesyextensosflujos de lava, domos y menores depósitos piroclásticos (Nixon,1989),quefueronemplazadosatravésdeestruc-turasvolcánicasalineadasendirecciónNNW-SSE.Porsuparte,laestructuracónicadelvolcánPopocatépetl(5,452ms.n.m.)produjoenlosúltimos22,000añosdiversosdepósitos piroclásticos y menores flujos de lava de com-posiciónintermedia,emplazadosmayoritariamenteensusalrededores(SiebeandMacías,2006).Estocontrastaconelsectornortedelasierra,dondelosvolcanesTlálocyTelapónpresentanabundanteslavas,domosydepósitospiroclásticosdecomposicióndacíticapredominanteariolítica,loscualesprodujeronunamorfologíaredondeadayderelativamentebajaaltitud(4,120–4,060m.s.n.m).

El volcán Telapón presenta extensos flujos de lava con grandesespesores(e.g.,lavasQvtyQdp),locualledaaestevolcánunaestructuraparticular.Demanerageneral,secon-sideraqueelvulcanismodecomposicióndacítica-riolíticaespredominantementeexplosivodebidoasualtaviscosidad(Schmincke,2004).Sinembargo,existentrabajosenlosque se han identificado lavas silícicas con alta viscosidad que pueden producir flujos relativamente extensos (Manley, 1992;CasandWright,1992;Schmincke,2004).Hellwig(2006)realizóestudiossobrelavasdacíticas,enlascualesobservaquelaviscosidadesafectadaporefectosdelatemperatura, el contenido de agua y el contenido de flúor ovolátiles(H,CO2,yCl)presentesenlacámaramagmá-tica.Manley(1992)estimó,mediantemodelosnuméricos,que flujos de lava riolíticos de varias decenas de metros deespesor(100–300m)puedentardarenenfriarsevariasdécadasyentoncesdesplazarselentamenteaunavelocidadde0.5a2.5km/año.ElespesoryáreaqueocupalaDacitaVítreaTelapón(Qvt),asícomosuscaracterísticastexturales,sonsimilaresalasdescritasenlostrabajoscitados,locualexplicaríaqueestadacitahayarecorridounadistanciade~5kmapartirdelacima.Enelfuturoseríaconvenienteefectuarestudiosreológicossobreestadacitavítreaconelfin de estimar las variables fisicoquímicas que permitieron que fluyera varios kilómetros.

Al comparar las características petrográficas y geoquí-micasdelasrocasdelvolcánTelapónconlasdelosdemásvolcanesdelaSierraNevada,setienelosiguiente:elvolcánTelapónmuestraunrangodevariacióndesílicemásamplioencomparaciónconelcomplejovolcánicoIztaccíhautlyPopocatépetl(Figura6a).Enlazonadeestudio,lasrocas

varíandeandesitaariolita(SiO2de59–73%enpeso);elcomplejovolcánicoIztaccíhuatlsecomponedeandesitasadacitas(58–67%enpesodeSiO2);mientrasqueelPopocatépetltienecomposicionesdeandesitabasálticaadacita(57–65%enpesodeSiO2).Estomuestraquelosprocesosmagmáticosocurridosaquísonrelativamentesimilares,aunqueexistenciertasdiferenciasparticularesasociadasconprocesoslocalesdelascámarasmagmáticasdecadaestructura.EnlaFigura12sepresentaunejemplodelasvariacionesquímicasobservadasalolargodelaSierraNevada(~65kmdelargo),paraelcasodelK2OyRb.Sepuedeapreciarunenriquecimientodeestosdoselementosconformesevadesuranorte.Esteenriquecimientopuededeberseaquelosmagmasqueformaronalasestructurasdelapartenortedelasierratuvieronunmayorgradodedife-renciaciónocristalizaciónfraccionadaquelosdelapartesur.Además,pudohaberexistidounamayorinteraccióndelosmagmasconrocasdelacortezacontinentalenlacámaramagmáticaquealimentóalvolcánTelapón,comoloindicaelincrementoenlaconcentraciónderubidio.

Por otra parte, se puede identificar una evolución delacomposicióndelmagmaatravésdeltiempo(entre1.03May35,000años)paraelvolcánTelapón.ElEventoVolcánicoInferiorespredominanteandesíticomientrasqueelEventoVolcánicoSuperioresdacítico-riolítico.Estasdiferenciascomposicionalespodríanexplicarseengranparte,porlaexistenciadeprocesosdecristalizaciónfraccionadaocurridosenlacámaramagmáticaprincipal,a

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

18.8 18.9 19 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5102030405060708090

100110

Latitud N

PopocatépetlIztaccíhuatlTelapón

K O 2

Rb

Figura12.VariacióndelasconcentracionesdeK2O(%enpeso)yRb(ppm)conrespectoalalatitudparalaSierraNevada.DatosdelPopocatépetltomadosdeSchaafet al.(2005),delIztaccíhuatldeNixon(1989)ylosdelvolcánTelapóndeestetrabajo.

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 319

partirdeunmagmaandesíticobasálticorepresentadoporlos enclaves identificados en algunas lavas. Las caracterís-ticas petrográficas que presentan dichos enclaves de origen ígneo(formasredondeadas,sinaureolasdecontactoyconfenocristalesdelalavaincluidosenlosenclaves)indicanqueestosseencontrabanaúncalientesyplásticoscuandofueronincluidosenlaslavas.

Algunasdelasevidenciassobrelaexistenciadepro-cesosdecristalizaciónfraccionadasepuedenobservarenlasvariacionescoherentesdeloselementosmayoresconrespectoalSiO2,mostradasenlosdiagramasdeHarker(Figura7).Lasvariacionesquímicasdeloselementosma-yoresparecenestarcontroladasporelfraccionamientodepiroxeno,óxidosdeFeyTi,plagioclasayapatito.Aunquenohayqueolvidarqueseregistrantambiénotrosprocesosquecomplicanlainterpretacióndeunfenómenosimpledecristalizaciónfraccionadacomolaasimilacióncorticaly/omezclademagmas.EnlaFigura13a,querelacionalasconcentracionesdeestroncioconelporcentajemodaldeplagioclasa,sepuedeapreciarqueexistieronfenómenosdecristalizaciónfraccionadaloscualesafectaronalaslavasdelvolcán Telapón, como lo indica la flecha en dicha figura. Sin embargo,laDacitaVítreaTelapónsesaledeestatendenciaprincipal,locualindicaríaquefueafectadaporprocesosmagmáticosdiferentesalacristalizaciónfraccionada.Otraevidenciadelaexistenciadeprocesosdecristalizaciónfrac-cionadasepresentaenlaFigura13b,enlacualserelacionalaconcentracióndeunelementocompatible(V)contraunelementoincompatible(Rb).Seobservaunacorrelaciónnegativaconunafuertependiente,loqueindicaunaumentodelRbrespectoalValocurrircristalizaciónfraccionada.EneldiagramadeSiO2vs.Al2O3/CaO(nomostradoenelpresentetrabajo)muestraunacorrelaciónpositivalocual

indicatambiénprocesosdefraccionamientodeclinopiroxe-noapartirdeunmagmaandesíticobasáltico.

Ademásdelosprocesosdecristalizaciónfraccionada,quepuedenexplicarlamineralogíayvariacionesquímicasobservadasenlamayoríadelaslavas,existenevidenciasmineralógicas y texturales que permiten identificar otros procesos.Porejemplo,enlamayoríadelaslavasporfídicasexistenmacrofenocristalesdeplagioclasa(~6mm),loscualespresentannúcleosconzoneamientonormalyanillosconcéntricoscontextura“detamiz”,seguidosporunanue-vacristalizacióndeplagioclasaquerodeaaestosanillos,lacualpresentaasuvez,bordesdereacción.Asociadosaestosmacrofenocristalessepresentanfenocristalesdepla-gioclasamáspequeños(<2mm)loscualesnotienentexturadetamizperosíbordesdereacción.Estastexturasindicandesequilibrioalmomentodesucristalización.Tsuchiyama(1985)mostróquesilaplagioclasayacristalizadasecalientaporencimadelliquidus,loscristalestenderánadisolverseyredondearseparaformarlasestructurastípicasdetamizobiencontornosdereabsorción.Elincrementoenlatem-peraturaenlacámaramagmáticapuededeberseaposiblesfenómenosdeconvecciónoalascensodenuevomagmamáfico de las profundidades, como lo sugiere este autor.

Existenasociacionesmineralesendesequilibriocomocuarzoyolivinoconcoronasdereaccióndepiroxenoyalgu-nosóxidosdeFeyTidentrodelasandesitas,loqueindicaunaposiblemezclademagmas.Unaevidenciamásdeunaposiblemezclademagmassepresentaenlatexturayes-tructurasdelaDacitaVítreaTelapón,queenláminadelgadapresentavidriodedosposiblescomposicionesrepresentadapordostonalidades,quesemezclanmecánicamenteenunprocesoquesedescribecomo“magma mingling”(Figura5d).SklyarovyFederovskii(2006)estudiaronprocesosin-

Domo RiodacíticoTlatelpaEnclaves

Evento Volcánico InferiorEvento Volcánico Superior

200 250 300 350 400 450 500 550 600

35

30

25

20

15

10

5

0

% P

lagio

clasa

Sr (ppm)

Enclaves

Dacita vítreaTelapón

Fraccionamiento deplagioclasa

a)1000

100

1010 100 1000

Cristalización fraccionada

Rb (ppm)

V(p

pm) Fusión parcial

b)

Figura13.a:RelacionesentrelaconcentracióndeestroncioconrespectoalporcentajemodaldefenocristalesdeplagioclasapresentesenlavasdelvolcánTelapón.Sepuedeapreciarunacorrelaciónnegativaparalamayoríadelasmuestraspertenecientesalaslavasyenclaves,locualindicaproce-sosdecristalizaciónfraccionadadeplagioclasa.b:Vvs.Rbenescalalogarítmica.Semuestranlastendenciasqueindicancristalizaciónfraccionadayfusiónparcial.

García-Tovar y Martínez-Serrano320

140

120

100

80

60

40

20

02 4 6 8 10 12

Nb

Ba/N

b

Popocatépetl

Iztaccíhuatl

MORBpromedio

Cono cinerítico

Domo riodacíticoTlatelpaEnclaves

Evento volcánico inferiorEvento volcánico superior

Dacita vítrea Telapón

completosdemezclademagmassimilaresalosobservadosenlaslavasdacíticasdelVolcánTelapón.

Con base en las características petrográficas y geoquí-micasdiscutidaspreviamente,sepuedeproponerlaexis-tencia de una cámara magmática zonificada para el volcán Telapón,lacualpudohaberevolucionadoyprodujodosestadosprincipales:elprimeroconsistiódeunacámaramagmáticaqueconteníaunmagmaandesíticopredomi-nanteenlaparteinferioryotrodecomposicióndacíticaenlapartesuperior,peroenmenorcantidad.Aquí,ocurríaninyeccionesperiódicasdeunmagmaandesíticobasálticodecomposiciónsimilaralosenclavespresentes.Dehecho,lapresenciadeestosenclavesesposibleevidenciademezclade magmas entre un componente relativamente máfico y otro dacítico.Enelsiguienteestadopredominabanlosmagmasdecomposicióndacítica,producidosprincipalmenteporfenómenosdecristalizaciónfraccionada.Aquítambién,lainyeccióndenuevomagmaandesíticobasálticorecalentóyprodujoelemplazamientodeleventomásrecientedelvolcán.Lapresenciadefenómenodeconveccióndentrodelacámaraylaentradadenuevomagmaandesíticobasálticoprodujeron condiciones de desequilibrio que se reflejan en lastexturasdelasrocasestudiadas.

Por otra parte, con el fin de obtener información so-breeltipodefuentemagmáticadelaqueseoriginaronlasrocasdelvolcánTelapón,secalculólarelaciónLa/YbparamuestraspertenecientesalosvolcanesPopocatépetl(datosdeSchaafet al.,2005)yTelapón(presenteestudio).Enestecálculoúnicamenteseincluyeronlasrocasquepresentabannúmerosdemagnesio(Mg#)mayoresa55,loquepermite

asegurarquesonlasmenosdiferenciadas.LosresultadosdeLa/YbparecenmostrarunincrementoconrespectoalalatitudenlaSierraNevada.EnelPopocatépetlsetieneunavariaciónLa/Ybde8a13conunamodade9,mientrasqueparaelvolcánTelapón,lamismarelaciónestaríaentre9y15,conunamodade12.Estasligerasdiferenciasenlosvalorespodríanindicarquelosmagmasdelapartenorteseprodujeronenunazonamásprofundaencomparaciónconlapartesur.Losmagmasproducidosenlapartesur,probablementesalierondeunafuentelibredegranateenelmanto,comoloproponenSchaafet al.(2005)paraelPopocatépetl.Entantoque,enelnorte,larelacióndeestosREEindicaríalaexistenciadeunafuentemásprofundaconpresenciadegranateresidual.Enestesentido,conelfin de establecer el tipo de fuente magmática de la cual surgieronlosmagmas,enlaFigura14sepresentanlasvariacionesdeNbconrespectoalarelaciónBa/Nb.SepuededistinguirquelasrocasdelamayoríadelosvolcanesdelaSierraNevadapresentanvaloresrelativamentealtosdeBa/Nb(de40a100),abajosvaloresdeNb(de3a11ppm),loscualesindicaríanunafuentedelmantoempobre-cido, con una fuerte influencia de elementos incompatibles de radio iónico grande (LIL) aportados por fluidos de la placaensubducción.Laúnicapartecontrastanteenestafigura, son las muestras de la Dacita Vítrea Telapón, que presentanlosvaloresmásaltosdeBa/Nb(entre100y130),loscualespuedensugerirlaintervencióndeprocesosdeasimilacióncorticalensuformación.EstosprocesosseráncomprobadosenelfuturomedianteestudiosisotópicosdeSryNd.

Figura14.RelaciónentrelasconcentracionesdeNbyBa/NbpararocasdelasdiferentesestructurasdelaSierraNevada.DatosparaelPopocatépetltomadosdeSchaafet al.(2005)yparaelIztaccíhuatldeNixon(1989).

Geología y geoquímica del volcán Telapón, Sierra Nevada, México 321

CONCLUSIONES

ElestratovolcánTelapónestáformadopordomos,flujosde lavaydepósitospiroclásticosemplazadosapartirdediversosconductosligadosaunafuentecomúnycuyacomposiciónpredominanteesdacíticaariolítica,conmenoresunidadesandesíticas.Elvulcanismoseini-cióhace1.03Maycontinuóhastahace~35,000años,demaneracontemporáneaconlosdemáseventosdelaSierraNevada.Existeunaevoluciónenlacomposiciónlitológicadeandesitaadacita–riolitaquepuedeserexplicadaporprocesospredominantesdecristalizaciónfraccionadaymo-dificada por procesos de mezcla de magmas y asimilación cortical dentro de una cámara magmática zonificada. Las característicasgeoquímicasmostradasportodaslasrocasdelvolcánTelapónpermiteninferirunafuentemagmáticahomogéneasituadaenlacuñadelmanto,lacualfuemo-dificada por fluidos aportados por la deshidratación de los sedimentossubducidos.

Existen ligeras variaciones petrográficas y geoquími-casparalasrocasemplazadasenlosdiferentesvolcanesdelaSierraNevada,lascualespuedenserexplicadasatravésdediferenciasexistentesenlafuentemagmáticadecadavolcányaladiferenteinteraccióndelosmagmasconlacortezacontinentalencadacámaramagmática.

Losresultadosgeocronológicosypetrológicosobteni-dosenelpresenteestudioindicanquelaactividadvolcánicaalolargodelaSierraNevadasehamantenidoconstantedesdehace~1.8Mahastaelpresente,conunacomposiciónmássilícicayrelativamentemásexplosivahaciasupartenorte.Estopodríarepresentarunriesgogeológicorelativa-mentealtoparaloshabitantesdelascuencasdeMéxicoydePuebla-Tlaxcala.

AGRADECIMIENTOS

AgradecemoslasfacilidadesanalíticasprestadasporelDr.HervéGuilloudelLSCEdeFranciaparalaobten-cióndelasedadesdeK-Ar.Asímismo,agradecemosalaQuím.PatriciaGiróndelLaboratoriodeFluorescenciadeRayosX(LUGISdelInstitutodeGeología,UNAM)porsuparticipaciónenladeterminacióndelasconcentracionesdeelementosmayoresytraza.AlIng.TeodoroHernándezdellaboratoriodemoliendayseparacióndemineralesdelLUGIS(InstitutodeGeofísica,UNAM)porlasfacilida-desprestadasenlapreparaciónmecánicadelasmuestras.AgradecemosalosDrs.J.L.MacíasyA.Cadouxporlasdis-cusiones sobre las características estratigráficas, realizadas durantelostrabajosdecampo.DeigualformaagradecemosalaDireccióndelParqueNacionalIzta-Popo-Zoquiapanporfacilitarlarecoleccióndealgunasmuestrasdeestetrabajo. El financiamiento de este trabajo fue aportado por dosproyectosPAPIIT-DGAPAnúmeros:IN118909-3yIN113006.QueremosagradecertambiénalosDoctoresJesúsRobertoVidalSolanoyLuisDelgadoArgotepor

lasrevisioneshechasaltrabajolascualesenriquecieronsucontenido.

APENCICE A. DATOS SUPLEMENTARIOSLa Tabla A1 puede consultarse en la página web<http://rmcg.unam.mx/>,dentrode la tabladecontenidodeestenúmero(suplementoelectrónico28-2-01).

REFERENCIAS

Alaniz-Álvarez,S.A.,Nieto-Samaniego,Á.F.,Ferrari,L.,1999,EffectsofstrainrateinthedistributionofmonogeneticandpolygeneticvolcanismintheTransmexicanvolcanicbelt:Geology,26(7),591-594.

Arana-Salinas,L.,Siebe,C.,Macías,J.L.,2010,Dynamicsoftheca.4965yr14CBP“OchrePumice”PlinianeruptionofPopocatépetlvolcano,México:JournalofVolcanologyandGeothermalResearch,192,212-231.

Cadoux,A.,Missenard,Y.,Martínez-Serrano,R.G.,Guillou,H.,2011,TrenchwardPlio-QuaternaryvolcanismmigrationintheTrans-MexicanVolcanicBelt:thecaseoftheSierraNevadaRange:GeologicalMagazine,1-15doi:10.1017/S0016756810000993.

Cas,R.A.F.,Wright,J.V.,1992,VolcanicSuccessions:ChapmanandHall,528.

Charbit,S.,Guillou,H.,Turpin,L.,1998,CrosscalibrationofK-ArstandardmineralsusingandunspikedArmeasurementtechnique:ChemicalGeology,150,147-159.

Conte,G.,Urrutia-Fucugauchi,J.,Goguitcaichvili,A.,Soler-Arechalde,A.M.,Morton-Bermea,O.,2004,PaleomagneticstudyoflavasfromthePopocatepetlVolcanicRegion,CentralMexico:InternationalGeologyReview,46,210-225.

Contreras,J.,Gómez-Tuena,A.,1999,EffectofstrainrateinthedistributionofmonogeneticandpolygeneticvolcanismintheTransmexicanvolcanicbelt.Comment:Geology,27,571-572.

Cornwall,I.W.,1971,Outlineofastratigraphical“bridge”betweentheMexicoandPueblabasins,partII:BulletinInstituteofArchaeology,UniversityofLondon,8(1969),1-54.

Ferrari,L.,López-Martínez,M.,González-Cervantes,N.,Jacobo-Albarrán,J.,Hernández-Bernal,M.S.,2003,VolcanicrecordandageofformationoftheMexicoCitybasin:GEOS,23(2),UnionGeofísicaMexicana,Resúmenesyprogramas,p.120.

Fisher,R.V.,Schmincke,H.-U.,1984,PyroclasticRocks:Alemania,Springer-Verlag,472.

Fries,C.Jr.,1960,GeologíadelEstadodeMorelosydepartesadyacentesdeMéxicoyGuerrero,regióncentralmeridionaldeMéxico:UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,BoletíndelInstitutodeGeología,60,236.

García-Palomo,A.,Macías,J.L.,Garduño,V.H.,2000,MiocenetoRecentstructuralevolutionoftheNevadodeTolucavolcano,regioncentralMexico:Tectonophysics,318,281-302.

García-Palomo,A.,Macías,J.,Tolson,G.,Valdez,R.,Mora-Chaparro,J.,2002,VolcanicstratigraphyandgeologicalevolutionoftheApanregion,east-centralsectoroftheTransmexicanVolcanicBelt:GeofísicaInternacional,41,133-150.

Gill,J.B.,1981,Orogenicandesitesandplatetectonics:Berlin,Springer-Verlag,xiv,390pp.

Guillou,H.,Carracedo,J.C.,Torrado,F.P.,Badiola,E.R.,1996,K-Arageandmagneticstratigraphyofahotspot-induced,fastgrownoceanicisland:ElHierro,CanaryIslands:JournalofVolcanologyandGeothermalResearch,73,141-155.

Gómez-Tuena,A.,Orozco-Esquivel,M.T.,Ferrari,L.,2005,PetrogénesisígneadelaFajaVolcánicaTransmexicana:BoletíndelaSociedadGeológicaMexicana,VolumenConmemorativodelCentenario,57(3),227-285.

Haskin,L.A.,Haskin,M.A.,Frey,F.A.,Wildman,T.R.,1968,Relativeand

García-Tovar y Martínez-Serrano322

absoluteterrestrialabundancesoftherareearths,inAhrens,L.H.(ed.),OriginandDistributionofElements:Oxford,Pergamon,1,889-911.

Hawkesworth,C.J.,Gallager,K.,Hergt,J.M.,McDermott,F.,1993,Mantleandslabcontributionsinarcmagmas:AnnualReviewofEarthandPlanetarySciences,21,175-204.

Hellwig,B.,2006,Theviscosityofdaciticliquidsmeasuredatconditionsrelevant to explosive arc volcanism: Determining the influence oftemperature,silicatecomputation,anddissolvedvolatilescontent:UniversityofMissouri-Columbia,USA,MasterofScienceThesis,158pp.

Hernández-Javier,I.,2007,GeologíaygeomorfologíavolcánicadelaregióndelosyacimientosdeobsidianadeOtumbaenelsectornortedelaSierraNevadadeMéxico:MéxicoD.F.,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,FacultaddeFilosofíayLetras,TesisdeLicenciaturaenGeografía,115pp.

Hole,M.J.,Saunders,A.D.,Marriner,G.F.,Tarney,J.,1984,Subductionofpelagicsediment:ImplicationsfortheoriginofCe-anomalousbasaltsfromMarianaIslands:JournalofGeologicalSocietyofLondon,141,453-472.

Huddart,D.,González,S.,2004,Pyroclastic flowsandassociatedsediments,Tláloc-Telapón,piedmontfringeoftheeasternbasinofMexico(resumen),inAguirre-Diaz,G.,Macías,J.L.,Siebe,C.(eds.),Neogene-Quaternarycontinentalmarginvolcanism-ProceedingsoftheGSAPenroseConferenceatMetepec,Puebla,Mexico:UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,InstitutodeGeología,PublicaciónEspecialNo.2,p.35.

Irvine, T.N., Baragar, W.R.A., 1971, A guide to the chemical classification of thecommonvolcanicrocks:CanadianJournalofEarthSciences,8,523-548.

LeBas,M.J.,LeMaitre,R.W.,Streckeisen,A.,Zanettin,B.,1986,Achemical classification of volcanic rocks on the total alkali-silica diagram:JournalofPetrology,27(3),745-750.

LeMaitre,R.W.,Bateman,P.,Dudek,A.,Keller,J.,LameyreLeBas,M.J.,Sabine,P.A.,Schmid,R.,Sorensen,H.,Streckeisen,A.,Woolley,A.R., Zanettin, B., 1989, A Classification of Igneous Rocks and GlossaryofTerms:Blackwell,Oxford,193pp.

López-Hernández,A.,2009,EvoluciónVolcánicadelComplejoTulancingo-Acoculcoysusistemahidrotermal,EstadosdeHidalgoyPuebla:Querétaro,México,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,PosgradoenCienciasdelaTierra,TesisdeDoctorado,170pp.

Manley, C.R., 1992, Extended cooling and viscous flow of large, hot rhyolitelavas:implicationsofnumericalmodelingresults:JournalofVolcanologyandGeothermalResearch,53,27-46.

Meier,M.,Grobéty,B.,Arce,J.L.,Rueda,H.,2007,OriginandageofthevolcanicrocksofTlálocVolcano,SierraNevada,CentralMexico:AGUabstractsinCD,Acapulco.Mexico.

Mooser,F.,Nairn,A.E.M.,Negendank,J.F.W.,1974,PalaeomagneticinvestigationsoftheTertiaryandQuaternaryigneousrocks;VIII.ApalaeomagneticandpetrologicstudyofvolcanicsoftheValleyofMexico:GeologischeRundschau,63,451-483.

Nakamura,N.,1974,DeterminationsofREE,Ba,Fe,Mg,NaandKincarbonaceousandordinarychondrites:GeochimicaetCosmochimicaActa,38,757-775.

Nixon,G.T.,1989,ThegeologyofIztaccíhuatlVolcanoandadjacentareasofTheSierraNevadaandValleyofMexico:Boulder,CO,GeologicalSocietyofAmerica,SpecialPaper219,58pp,1mapa.

Pearce,J.A.,1983,Roleofthesub-continentallithosphereinmagmagenesisatactivecontinentalmargins,inHawkesworth,C.J.,Norry,M.J.(eds.),ContinentalBasaltsandMantleXenoliths:Nantwich,Shiva,230-249.

Robin,C.,1984,LeVolcanPopocatepetl(Mexique):structure,evolutionpétrologiqueetrisques:BulletinofVolcanology,47(1),1-23.

Robin,C.,Boudal,C.,1984,Uneéruptionremarquableparsonvolume:l’événement de type Saint-Helens du Popocatepetl (Mexique): Comptes-rendus des séances de l’Académie des sciences, Série 2,299(13),881-886.

Robin,C.,Boudal,C.,1987,AgiganticBezymianny-typeeventatthebeginningofmodernvolcanPopocatepetl:JournalofVolcanologyandGeothermalResearch,31(1-2),115-130.

Rodríguez-Sandoval,R.,2003,AnálisisgravimétricodelaSierraNevada,México:MéxicoD.F.,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,FacultaddeIngeniería,TesisdeLicenciatura,64pp.

Rueda,H.,Arce,J.,Macías,J.L.,García-Palomo,A.,2006,A~31kaPlinian-subplinianeruptionatTlálocVolcano,SierraNevada,Mexico:EOSTransactions,AGU,87(52),FallMeetingSupplement,Abstract#V33B-0668.

Rutherford,M.J.,Hill,P.M.,1993,Magmaascentratesfromamphibolebreakdown:anexperimentalstudyappliedtothe1980-1986MountSt.Helenseruptions:JournalGeophysicalResearch,98,19667-19685.

Service d’Analyse des Roches et des Minéraux (SARM) 2009, Service d’analyse de roches et minéraux du CNRS: Vandoeuvre-Lès-NancyCedex,France<www.crpg.cnrs-nancy.fr/SARM/index.html>.

Schaaf,P.,Stimac,J.,Siebe,C.,Macías,J.,2005,GeochemicalevidenceformantleoriginandcrustalprocessesinvolcanicrocksfromPopocatépetlandsurroundingmonogeneticvolcanoes,centralMexico:JournalofPetrology,46(6),1243-1282.

Schlaepfer,C.J.,1968,ResumendelaGeologíadelaHojaMéxico,DistritoFederalyEstadosdeMéxicoyMorelos.HojaMéxico14Q-h(5):MéxicoD.F.,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,InstitutodeGeología,serie1:100,000,1mapacontexto.

Schmincke,H.-U.,2004,Volcanism:Springer,324pp.Siebe,C.,Macias,J.L.,2006,Volcanichazardsin theMexicoCity

metropolitanareafromeruptionsatPopocatepetl,NevadodeToluca,andJocotitlanstratovolcanoesandmonogeneticscoriacones in the Sierra Chichinautzin volcanic field, inSiebe,C.,Macías,J.L.,Aguirre-DiazG.J.(eds.),Neogene-QuaternaryContinentalMarginVolcanism:aperspectivefromMexico:GeologicalSocietyofAmerica,SpecialPaper402,253-329.

Siebe,C.,Abrams,M.,Macías,J.L.,Obenholzner,J.,1996,RepeatedvolcanicdisastersinPrehispanictimeatPopocatépetl,CentralMexico:Pastkeytothefuture?:Geology,24,399-402.

Siebe,C.,Quintero-Legorreta,O.,García-Palomo,A.,Macías,J.,1999,Effectofstrainrate inthedistributionofmonogeneticandpolygeneticvolcanismin theTransmexicanvolcanicbelt.Comment:Geology,27,572-573.

Sklyarov,E.V.,Federovskii,V.S.,2006,Magmamingling:Tectonicandgeodynamicimplications:Geotectonics,40(2),120-134.

Sosa-Ceballos,G.,2006,Elpaleo-Popocatépetl:petrología,geoquímicaeisotopíadesecuenciaspre-23,000años:MéxicoD.F.,PosgradoenCienciasdelaTierra,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,TesisdeLicenciatura,125pp.

Sun,S.S.,McDonough,W.F.,1989,Chemicalandisotopicsystematicsofoceanicbasalts:Implicationsformantlecompositionsandprocesses,inSaunders,A.D.,Norry,M.J.(eds.),MagmatismintheOceanBasins:GeologicalSociety(London),SpecialPublication42,313-345.

Suter,M.,1999,EffectofstrainrateinthedistributionofmonogeneticandpolygeneticvolcanismintheTransmexicanVolcanicBelt.Comment:Geology,27,571.

Taylor,S.R.,McLennan,S.M.,1985,TheContinentalCrust:itscompositionandevolution:Oxford,Blackwell,312pp.

Tsuchiyama,A.,1985,Dissolutionkineticsofplagioclaseinthemeltofthesystemdiopside-albite-anortite,andoriginofdustyplagioclaseinandesite:ContributionstoMineralogyandPetrology,89,1-16.

Vázquez-Sánchez,E.,Jaimes-Palomera,R.,1989,GeologíadelaCuencadeMéxico:GeofísicaInternacional,28,133-190.

Vázquez-Selem,L.,1989,GeomorfologíaglacialyperiglacialdelvolcánTeyótl:México:MéxicoD.F.,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,FacultaddeFilosofíayLetras,TesisdeLicenciaturaenGeografía,155pp.

Wilson,M.,1989,IgneousPetrogenesis:AGlobalTectonicApproach:London,UnwinHyman,446pp.

Manuscritorecibido:Octubre21,2010Manuscritocorregidorecibido:Abril22,2011Manuscritoaceptado:Abril24,2011