GENESIS EVAPQRITICA EN T~ES AREAS SUPRALITORALES...

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94 Univ. Nd. Autón. hkh, Inst. Geoloda. RcvLta. vol. 5 núm. 1 (1981). p. 94-116. GENESIS EVAPQRITICA EN T~ES AREAS SUPRALITORALES CIE BAJA CALIFORNIA; CONTEXTOS SEDIMENTARIOS Y PROCESOS ACTUALES Luc Ortliebl y Catherine Pierres RESUMEN . Con el fin de comparar tm zonas evaporiticas actuales de Baja California, se estudiaron una parte de las llanuras supralitorals en la región de la Laguna Ojo de Liebre. una depresión interdunar al sur de la Laguna Mormona. ambas en la costa del Pacifico, y la cuenca supralitoral de :a Salina Ometepec. en el noroeste del Colf0 de California. Se analizan los contextos estratiylfim de las áreas evaporiticas para determinar su historia paleogeogrifica durante el Holoceno, y.en particular la evolución del nivel del mar en los últimos miles de arios. Las miones trawemles estudiadas an estas cuencs wnporíticas permiten preventar secuencias verticales y laterales de depásitac yesiferos y halítim. y las relaciones de btos con los sedimentos del substrato. Además, en el complejo de Ojo de Liebre se dercu- brió una capa de polihalita maciza formada diageneticamente a partir de y-, y en Ometepec fue confirmada la formación de anhidrita, aunque en !a zona saturada y no en la capilar. mmo se habia sefialado anteriormente. Con base en .dimentolq’a y la mineralopia de las diferente facia de yeso, apoyadas por un estudio.isotbpico de los minerales neoformados y de las salmueras m i a d a s . se propone up modelo de génesis wnporitica para cada una de las áreas mencionadas. Se com- problqueen lacllanurasrupralitoralesdelcomplejoOjodeLiebre. el tr8nsitodelassalmuervdeorigen marinosepr~~oeporlasu~rfi- Cie y en el subsuelo, mientras que las aguas mntinentales que provienen de tiena adentro disuelven parcialmente Im minerdes evaporiti- ms. Ei sistema de la Salina Ometrpec .s similar al de una cuenca, inundada cada semetre por agua marina, con pocas circulaciones subterráneas. En el caso de la depmión interdunar meridional del mmplejo de Mormona, la alimentación en salmueras marinas se hace de manera cbntinua, par infiitración lateral a travb de dunas litorales: tambiCn en este último caso, las aguas continentales schtenáneas intervienen en la diag6nesis de los minerales evaporíticos. ABSTRACT Salt flats of the region of Ojo de Liebre Lagoon. a d t pond south of Laguna Mormona and Salina Ometepec, were studied in order to compare three area showing active formation of evaporites in Baja California. The first hvo areas are on the Pacific coast of the peninsula, while the last one is located in the northwestern end of the Gulf of California. The stratigraphic context of there localities is analyzed to determine their Holocenr pdefigeographic history, and specially the evolution of sea level for the last several thousand yean. Transverse sections of the evaporitic b a k s show both vertical and lateral sequences of gypsum and halite depits. and their rela- tions with the substratum sediments. In O~O de Liebre complex, early diagenetic plyhalite is observed, either in nodules or in mauive bed. The tormationof anhydrite is confidin ttP_O.metepw area, but in the saturated zone and not inthe capillary zone. as mentioned pwik~dy- . . Petrographic observatiom of the different gypsum habits, as well as isotopic analyra of evaprites and associated brines lead to a modeknf e v a p n t e genesis in esch area. It therefore appeirs thai in the evaporite flats of the Ojo de Liebre complex. the circulation of brines of marine origin OCCUIS both by flooding and Seepage, while inland mntinefital waters are inducing partial disolution of evaprites. The evaporitic system of Salina Ometepec is än enclosed basin. flmded by sea water every six months. which shows only !ittle groundwater circulations. In the case of the southernmost salt pond of the iiormona complex, manne brines are continuously supplied by infiltration through a barrier dune: in latter cm, groundwater circulations are also involved in the diagenesis of *vaporitic minerals. I h. , INTRODUCCION Los lugares donde puede observarse la formación natural de evaporitas a partir del agua marina son muy escasos. El Golfo Pérsi- co y la región de Baja California, son las.zonas principales donde se están estudiando estos procesos (Shearman, 1966; Kinsman, 1966, 1969; Butler, 1969; VonderbHaar, 1978). Las condiciones climatoli- gicas y la fisiografía propicias explican el porqué en algunas áreas su- pralitorales de grandes extensiones del Golfo Pérsico y de la Penín- sula de Baja California, & producen las evaporitas. En cl Golfo Pérsico, particularmente en la “Trucial Coast”, la sedimentación y formación de yeso, de anhidrita y de minerares asociados como la dolomita, se producen esencialmente en un am- biente carbonatado, mientras que en Baja California predominan los ambientes sedimentarioscon silicoclástiws. En la primera región los fenómenos generalmente se presentan en llanuras supralitorales lla- madas sebjas litorales (“sabkha” de Kinsman, 1969). ILOS estudios lle- vados a cabo anteriormente enBaja California,’sugieren que en esta -~ i\liFidn de I‘Ofjice de la Recherche Scientifi9ue et Technique Ourre.4fer en .U-. e IRC tituto de Cealagia. Unicm‘dad Nacional Autdnoma de ?.f-o, Ciudad Uniwrsi- taria. Delegación Coyoacón. 04.51510 Méxicn. D. F. Loboratoire dWydrologie el de Crachimie irotapique. Unimit¿ Paris-S-sud, &t. 504. F-91405 Orsay, Francia. drea existe una mayor variedad en los ambientes fisiográficos y pro- cesos evapbríticos involucrados, que en la del Golfo Pérsico. El primer objetivo de este estudio fue comparar tres áreas eva- poríticas de la península, enfatizando sus caracteristicas fisiográficas y sedimentológicas. Las regiones estudiadas son las de Laguna Ojo de Liebre, Salina Ometepec y Laguna Mormona (Figura 1). En cada caso se intentará precisar el contexto geológico en el cual se observan las evaporitas y la evolución paleogeográfica reciente del área. Otro aspecto del estudio es proporcionar una descripción ge- neral de los minerales evaporíticos y relaciones mutuas que presen- tan dentro de las diferentes secciones elaboradas. En cada una de las tres áreas estudiadas se observaron depósitos y fenómenos que no se habían reportado en estudios anteriores. Un tercer objetivo fue esclarecer los modos de formación de evaporitas marinas, particularmente del yeso, en zonas supralitora- les, para lo cual se utilizaron nuevos métodos de geoquímica isotópi- Ca en muestras de evaporitas y salmueras asociadas a las mismas. Es- tos estudic; isotópicos se reportan en otro articulo (Piene y Ortlieb, 1980-1981); aquí se consideran únicamente los resultados principales que permitirán comprender el origen y la evolución diagenética de las salmueras (aguas e iones) y yeso cristalizado. Con el fin de expli-

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94 Univ. Nd. Autón. h k h , Inst. Geoloda. RcvLta. vol. 5 núm. 1 (1981). p. 94-116.

GENESIS EVAPQRITICA EN T ~ E S AREAS SUPRALITORALES CIE BAJA CALIFORNIA; CONTEXTOS SEDIMENTARIOS Y PROCESOS ACTUALES

Luc Ortliebl y Catherine Pierres

RESUMEN

. Con el fin de comparar tm zonas evaporiticas actuales de Baja California, se estudiaron una parte de las llanuras supralitorals en la región de la Laguna Ojo de Liebre. una depresión interdunar al sur de la Laguna Mormona. ambas en la costa del Pacifico, y la cuenca supralitoral de :a Salina Ometepec. en el noroeste del Colf0 de California. Se analizan los contextos e s t r a t iy l f im de las áreas evaporiticas para determinar su historia paleogeogrifica durante el Holoceno, y.en particular la evolución del nivel del mar en los últimos miles de arios. Las m i o n e s t r a w e m l e s estudiadas an estas cuencs wnporíticas permiten preventar secuencias verticales y laterales de depásitac yesiferos y halítim. y las relaciones de btos con los sedimentos del substrato. Además, en el complejo de Ojo de Liebre se dercu- brió una capa de polihalita maciza formada diageneticamente a partir de y-, y en Ometepec fue confirmada la formación de anhidrita, aunque en !a zona saturada y no en la capilar. mmo se habia sefialado anteriormente.

Con base en .dimentolq’a y la mineralopia de las diferente facia de yeso, apoyadas por un estudio.isotbpico de los minerales neoformados y de las salmueras m i a d a s . se propone up modelo de génesis wnporitica para cada una de las áreas mencionadas. Se com- problqueen lacllanurasrupralitoralesdelcomplejoOjodeLiebre. el tr8nsitodelassalmuervdeorigen m a r i n o s e p r ~ ~ o e p o r l a s u ~ r f i - Cie y en el subsuelo, mientras que las aguas mntinentales que provienen de tiena adentro disuelven parcialmente Im minerdes evaporiti- ms. Ei sistema de la Salina Ometrpec .s similar al de una cuenca, inundada cada semetre por agua marina, con pocas circulaciones subterráneas. En el caso de la depmión interdunar meridional del mmplejo de Mormona, la alimentación en salmueras marinas se hace de manera cbntinua, par infiitración lateral a t ravb de dunas litorales: tambiCn en este último caso, las aguas continentales schtenáneas intervienen en la diag6nesis de los minerales evaporíticos.

ABSTRACT

Salt flats of the region of Ojo de Liebre Lagoon. a d t pond south of Laguna Mormona and Salina Ometepec, were studied in order to compare three a r e a showing active formation of evaporites in Baja California. The first hvo areas are on the Pacific coast of the peninsula, while the last one is located in the northwestern end of the Gulf of California. The stratigraphic context of there localities is analyzed to determine their Holocenr pdefigeographic history, and specially the evolution of sea level for the last several thousand yean. Transverse sections of the evaporitic b a k s show both vertical and lateral sequences of gypsum and halite d e p i t s . and their rela- tions with the substratum sediments. In O ~ O de Liebre complex, early diagenetic plyhalite is observed, either in nodules or in mauive bed. The tormationof anhydrite is c o n f i d i n ttP_O.metepw area, but in the saturated zone and not i n the capillary zone. as mentioned pwik~dy- . .

Petrographic observatiom of the different gypsum habits, as well as isotopic analyra of evaprites and associated brines lead to a modeknf e v a p n t e genesis in esch area.

It therefore appeirs thai in the evaporite flats of the Ojo de Liebre complex. the circulation of brines of marine origin OCCUIS

both by flooding and Seepage, while inland mntinefital waters are inducing partial disolution of evaprites. The evaporitic system of Salina Ometepec is än enclosed basin. flmded by sea water every six months. which shows only !ittle groundwater circulations. In the case of the southernmost salt pond of the iiormona complex, manne brines are continuously supplied by infiltration through a barrier dune: in latter c m , groundwater circulations are also involved in the diagenesis of *vaporitic minerals.

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INTRODUCCION

Los lugares donde puede observarse la formación natural de evaporitas a partir del agua marina son muy escasos. El Golfo Pérsi- co y la región de Baja California, son las.zonas principales donde se están estudiando estos procesos (Shearman, 1966; Kinsman, 1966, 1969; Butler, 1969; VonderbHaar, 1978). Las condiciones climatoli- gicas y la fisiografía propicias explican el porqué en algunas áreas su- pralitorales de grandes extensiones del Golfo Pérsico y de la Penín- sula de Baja California, & producen las evaporitas.

En cl Golfo Pérsico, particularmente en la “Trucial Coast”, la sedimentación y formación de yeso, de anhidrita y de minerares asociados como la dolomita, se producen esencialmente en un am- biente carbonatado, mientras que en Baja California predominan los ambientes sedimentarioscon silicoclástiws. En la primera región los fenómenos generalmente se presentan en llanuras supralitorales lla- madas sebjas litorales (“sabkha” de Kinsman, 1969). ILOS estudios lle- vados a cabo anteriormente enBaja California,’sugieren que en esta

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i\liFidn de I‘Ofjice de la Recherche Scientifi9ue et Technique Ourre.4fer en .U-. e IRC tituto de Cealagia. Unicm‘dad Nacional Autdnoma de ?.f-o, Ciudad Uniwrsi- taria. Delegación Coyoacón. 04.51510 Méxicn. D. F.

Loboratoire dWydrologie el de Crachimie irotapique. U n i m i t ¿ Paris-S-sud, &t. 504. F-91405 Orsay, Francia.

drea existe una mayor variedad en los ambientes fisiográficos y pro- cesos evapbríticos involucrados, que en la del Golfo Pérsico.

El primer objetivo de este estudio fue comparar tres áreas eva- poríticas de la península, enfatizando sus caracteristicas fisiográficas y sedimentológicas. Las regiones estudiadas son las de Laguna Ojo de Liebre, Salina Ometepec y Laguna Mormona (Figura 1). En cada caso se intentará precisar el contexto geológico en el cual se observan las evaporitas y la evolución paleogeográfica reciente del área.

Otro aspecto del estudio es proporcionar una descripción ge- neral de los minerales evaporíticos y relaciones mutuas que presen- tan dentro de las diferentes secciones elaboradas. En cada una de las tres áreas estudiadas se observaron depósitos y fenómenos que no se habían reportado en estudios anteriores.

Un tercer objetivo fue esclarecer los modos de formación de evaporitas marinas, particularmente del yeso, en zonas supralitora- les, para lo cual se utilizaron nuevos métodos de geoquímica isotópi- Ca en muestras de evaporitas y salmueras asociadas a las mismas. Es- tos estudic; isotópicos se reportan en otro articulo (Piene y Ortlieb, 1980-1981); aquí se consideran únicamente los resultados principales que permitirán comprender el origen y la evolución diagenética de las salmueras (aguas e iones) y yeso cristalizado. Con el fin de expli-

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GENESIS EVAPORITICA EN LITOMLES DE BAJA CALIFORNIA 95

imágenes de satélite para controlar los períodos recientes de inunda.

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Fig::a 1.- Lurslizact6n 2t 1s trer i r e a supralitoraler evapm?icar &udiadas en Baja Caliícmia.

hLG3CO DE LAS TRES AREAS ESTW3IAD.G

EI comp!ejo de la Laguna Ojo de Liebre en Baja California centrd (Figura 1) se menciona en la literatura como una zona donde crkaiizan el yeso y la halita (Phleger y Enring, 1962; Phleger. 1969; Xixnian, 19691, ui como un mineral poco común, la polihalita (Hol- ser, 1966). EI k e a al oriente de Ia laguna ha sido recientemente trans- formada en la mis gande salina solar del mundo. &te estudio se orien- tó principd!rrcr.ie a la parte surorientd de las llanuras evaporíticas deì c-omplejo ds Ojo de Liebre.

La Sdi-a Oketepec, localizada en el estremo noroccidental del l i a r de Cor tk (Figura l ) , se explota para la obtención de halita; además, en s t a cuenca se forman yeso en cristales de diferentes tipos y ailhidrita en nóddcs (Kimnan, 1969; Shearman, 1970; Butler, 1970; Smith, 19712, !9Ïlb, 1952 y 19í3). Se estudió esta salina por medio de una sección ecke el centro y su margen occidental. Las condicio- nes climatológica particulars del área permiten un aprovechamiento Óptimo de las iinigenes proporcionadas por los satélites Landsat pa- ra el anilisis de !os periodos de inundación de la salina (Vonder Haar y Gorsline, 197.5, 1 9 7 , 1979).

La tercera zona escogida, la región de la Laguna. Mormona (Figura 1) en el noroeste de Baja California, había sido objeto de di- vem; estudios sedi-nentológicos sobre evapooritas. Vonder Hear (1971, 1572, 1973, 1976, 1978) investigó la cristalización de yeso en medio

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acuático ypor diagénesis, dentro del sedimento superficial. Lns estu- dios que se reportan aquí, cubren una cuenca evaporitica aidada, al sur del complejo de hiormona.

RECIOX DE W LAGUNA OJO D.E LIEBRE

La Laguna Ojo de Liebre se localiza al sureste de la Bahía Se- bastiin Vizcaíno, en la parte central de la Península de Baja Califor- nia (Figura 1). EI conjunto d e la laguna y de las llanuras supralitora- les que rodean sus orillas surorientales se extiende entre lbs paralelos 27'22' y 37'56'N (60 km de E a W) y entre los meridianos 113°60' y 11-i02O' W (50 km de N a S): Situada al oriente entre el macizo cris- talino de Baja California, y la Sierra de San Andrés (Península de Viz- caLno), la región constituye una gran cuenca bordeada por extensos piademontes o "bajadas". Ningún río o arroyo desemboca en la Iagu- na. La característica geomorfológica principal del área, llamada tam- bién Desierto de Vizcaíno, es la acumulacion de arenas eólicas en la orilla del mar (cordones de dunas, campos de barchana, médanos) y tierra adentro, en forma de mantos superficia!es de espesor \-aria- ble. El viento del noroeste;casi constante, explica la importancia del transporte de la arena y coristituye un elemento fundamental del cli- ma local.

La aridez de la región de Ojo de Liebre se debe a la escasez de precipitaciones (30 a SO mmlaño), al alto grado de evaporación (1,700 mmlaño) y al efecto del viento del noroeste (20 hn,% en pro- medio), (datos de la Compafiía Exportadora de Sal, S. A., 1950). La temperatura no varía mucho de una estación dei aiio a otra y tiene un promedio anual de 18Od. Esquemáticamente la región de Ojo de Liebre es árida, poco cálida pero muy airosa.

Algunos aspectos fisiográficos: oceanográficos y sedimentoló- $cos de la región de la Laguna Ojo de Liebre fueron estudiados an- teriormente (Phleger y Ewicg, 1958, 1968; Inman et d., 196E; Pkle- ger, 1965, 1969). Según estos estudios, las extensas áreas que rodean la laguna costera anteriormente podían djvidirse en zonas de Ilam- ras de intermareas e inundación, y en zonas de llanuras supralitora- les evaporíticas. En las primeras, que presentaban alfombras de al- gas y marisma, se sentir! la influencia de aportes periddiccs de :glia marina, mientras que las !lanuras supralitora!e.s, distantes varios ki- lómetros de la laguna, eran alimentadas 5acias a 12 acción, durzxte días o semanas, del viento del "IS', que empujaba !as salmueras que ya habían sido concentradas por evaporación en las z o n a de inurda- ción (Phleger y Emping, 1962; Holser, 1966: Ph!eger. 1969).

Como resultado de las obres reaiizadas por !$ C o m p k í a Es- portadora de Sal, S . A., a finales de !os arios 60 y hasta 12 fecha. la mayoría de estas llanuras ha sido transformada eri *:asss de conccn- tración y cristaiización de salmueras marinas. Por io anterior, c! cis- tema de formación de minerales del cortejo evaporitic0 merino des- crito anteriormente (Holser, 1966; Phleger, 1969; Kirsman. 1969) está profundamente perturbado; las únicas zonas natura!% no afectadas actualmente se encuentran en la periferia del comp!ejo lagunar. La Figura 2 muestra el cambio ocurrido entre 1959 y 1973 en !as zonas supralitorales, en sus porciones orientales y syorientales.

Una de las particularidades del área de !a Laguna Ojo de Lie- bre fue la presencia de polihalita (S.Ca,Mg [SO,),. 2H,O), descri- ta por primera vez en esta localidad por Holser (1966). dmcubierta en una llanura evaporítica, actualmente sumergid2 tras los acondi- cionamientos de la compafiía salinera. En 1959 se descubrieron nó- dulos de polihalita en un "reentrante" en las llanuras de la orilla su- roriental de la región (ver "sección del sureste", Figura 3). En esca zona, que no ha sido afectada por las obras recienkes, se realizó un ekudio detallado de la secuencia evaporítica; adeF?h de a t a sección, se examinó el extremo meridional del complejo supralitoral de Ojo

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!I fi ORTLIEB Y PIERRE

de Liebre, que tanlpoco parece haber sido afectado por 10s acondi- cionimientos de la salina.

Scrcidti del .&rrc.Tfe del coniglejo Ojo de Liebre.-La localidad donde se observa la formacidn actual de polihalita está situada en el extremo suroriental de las llanuras supralitorales de Ojo de Liebre (Figura 3). Esta cuenca evaporítica. de l.S km de longitud y 300 m

de anchura, desemboca hacia el noroeste en las llanuras, ahora trans- formadas en vaos de concentración, y está separada por un dique recikn construidp. La depresi6n está rodeada en sus márgenes noro- rientales y suroccidentales por dunas de 3 a 5 m J e altura. La super- ficie de la cuenca está a una altura sobre el nivel medio del mar esti- mada en +3( i 2 m).

1 1 S e g i n : Ph lege r , Ewing , 1962 .7'

i O'

L l o n u r o s e v a p o , r i t i c o s . .

( " s a l t -- f i a t s " ) ...., .. .. . ..* e . . . . :

27O

30'

.. ..' . I '. . . . ..

.. . . . . . ., . . . . . . . :.... .: . . . . . . . O 5 lo - . .

Km .

I I 4 ' W 113' 50' I I

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d e b o m b e o

27'

30'

O 5 / o K m

I I I

114' w 113'50' I

EI centro de la cuenca, que es de fondo plano, e s t i cubierto ?or una capa delgada de halita. En la sub-superficie el sedimento are- noso contizne pequefios cristales de yeso y nljdulos esparcidos de po- lihalita. E! substrat0 de esta secuencia esti constituido por arenas de amhiente con:inental que descansan a una profundidad aproximada de 7.j cm, sobre uns capa de arenas gruesas .y hiliferas de origen li- tord (Figura 1).

EI estrato más profundo observado en esta sección está consti- tuido por arenas mal clasificad?^, cun abundant& ciintos rodados. frzg- mentos de conchas y organismos fósiles enteros (Chione calijomiev- d r , Polinicey rccluzianuy, Ccrithir~m sternmnu~canrm, Megapi:arin(?)

c q ~ ~ u l i t l a . Dosiilici SI). , Clriollc g i i d j n . 0.ttrc.a p i / t J l I l / Q . .\Jccroti ~ t - h iop ) . Esta capa de material inarino esti amplianlente distribuida en la zona y correponde Probablemente a los restos de la trunsgre- sión smgamoniana (Pleistoceno tardio). .Alrededor de la LaSuna Ojo de Liebre se han descrito afloramientos de clepdsitos rrìarincis y Insu- nares (Phleyr y E\ving, 1962) atribuidos a esta transgrsión de hace curca de 1.'0.000 afios (Ortlieb. 197s. fig. 8).

Los sedimentos suprayaciendo a Ia capa de oricen niarino pue- den agruparse en tres conjuntos ar!tbientales (Figura 5). Arenas finas de color beige sin fauna y con elementos de mica que constituyen la mayor parte del subsuelo de la depresión y las dunas circunvecinas

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!I5 GENESIS EVAPORITIC.4 E S LITÖR4LES DE B.4JA CALIFORSIA

y que se depositaron debido al efecto predominante del viento. El se- gu?do tipo de sedimentos se presenta en lentes de espesor superior a un metro y corresponde a arenas de grano grueso a medio, de color rosado y anaranjado, localmente arcillosas: la' composición granulo- metrica y las.variaciones bruscas de facies dentro del depdsito sugie- ren un ambiente aluvial de pequena corriente intermitente. EI tercer tipo de sedimentos es una arena limosa muy endurecida, de color &ige roxado can huellas de antiguas raices. que forma un horizonte delga- do interestratificado con las arenas, y bordea la depresi6n a! noroeste.

Si la capa inferior de la seccion correspondiese a! San&" niano, las arenas aluviales atestigi~arían la presencia de arroyos en el periodo glacial (\Visconsiniano). cuando el nive! base del mar es- taba muy por'debajo del actual. Las aren= wjlicas del substrato de la cuenca se atribuyen también al Pleistoceno superior. Los palco-sii+.ius y el campo de dunas que actualmente cubre el área posiblemente son de edad holocénica. En los alrededores de la partesuroriental dcl com-

plejo de Ojo de LiebFe no se observaron depdsitos marinos que pi- dieran atribuirse a una transgresi6n holoctjnica.

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‘98 ORTLIEB Y PIERRE

N E 1

Ptrloracidn realizada

Nivel lreálico

Arana l i l o r a l (Pi.isioceno tardio)

d - - 6 0 m

Curvos granulométricas

. características de tos 3 o m b i e n t r s sedimentorios:

Il I..%

3

M 0 + 3 + 4 + I ~ + 2 O 0.250mm 0 . 1 2 5 m m 0.062 m m I OOOmn 0.500 m m

F i s ” 5.. Carnneristicv qanulomerricas & Im tra tipos de sdimentm muatrendar en In m i o n suroriental del complejo de Ojo de Liebre.

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e-

GESESIS EVAPORITICA EN LITORhLES DE BAJA CALIFORXIA !)!!

La parte central se localiza en el eje de la cuenca y está cu- bierta por una película de halita de espesor milimCtrico. La subsu- peificie de la cuenca contiene cristales de yeso de tamafio y abundancia variables, esparcidos en el sedimento arenoso (Figura 6). Estos cris- tales tienen forma lenticular y son mis &andes (hasta 3 cm de diá- metro) y numerosos en el centro y a mayor profundidad (Figura î a ) , La zona donde aparece el yeso se indica en la Figura 4.

La polihalita aparece en forma de nódulos de tamaño mili- métrico, a unos cuantos centímetros de profundidad, en la zona cen- tral de la cuenca. Los nódulos blancos de polihalita estin asociados a los cristales de yeso. Las perforaciones realizadas en mayo de 1979 no revelaron mis que estos nódulos, mientras que en mayo de 1980

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. .'

en las mismas áteas se observaroa aglomerados y lentes. con un espe- sor de varios centímetros de polihalita (Pierre, 19S1). h i . estas ma- sas blancas, de consistencia comparable a la de una crema dental. se formaron en nienos de un ario. Es importante observar que estos aglomerados o lentes de polihalita se localizan. a diferencia de los nó- dulos subsuperficiales, entre -30 y -30 c n de la superficie: o seg. en

Existe una relación genética entre la polihalita y e1 yeso: los cristales subsuperficiales 'de yeso presentan localmente una alteración de polihalita (Figura 7b); serecuerda quela polihalita Taciza se for- mó en el centro de la cuenca, a mayor profundidad que los nódulos y donde estin mis concentradas las salmueras intersticides.

,.la parte superior de la zona saturada.

En el extremo noroccidental be la misma cuenca se perfora- ron otros pozos de observación, en los que de arriba hacia abajo, en los primeros Is' cm. je obsenaron: una película superilcial de halita, nódulos de polihnhra en un sedimento areno-arcilloso, polihalita ma- ciza con cristales de ! eso y, finalmente. una capa consolidada de ha-. lita con cristales de yeso interpenetrados. Esta última, cuyos cristales incluyen granos de arena. se formó de manera diagenktica dentro del sedimento.

En el otro extremo de la cuenca, al suroriente, solamente se observa un? capa superficial muy rica en pequenos cristales lenticu-

lares de yeso que probablemente fueron transportados p o r el viento. En esta región el substrat0 está constituido por a r e n v fosi!ifers con abundantes Crrithium stercusmitcurum. Chione \?) rompra y O s t x c polrrirrlu (Sangamoniano), sobre las que descanxan 30 CE: dc arenas finas de color cafe.

Seccidn del extremo sur del conideio de Ojo be Lit%re.-El ex- tremo meridional, al igual que gran pzile de la oriila occidents! del conjunto de áreas supralitorales de Ojo de Liebre (Fiw:a S i . est5 bor- deado por una mesa alargada con una altura aproximada de 20 r i ,

constituida por depósitos cretácicos (?) y terciarios cubiertos por una

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capa de areniscas y conglomerados marinos pleistocénicos, localmente muy encalichados. Los taludes abruptos que limitan esta mesa estin cubiertos por acuixulaciones de a r e n 9 eólicas. La altura sobre el ni- . vel medio del mar de la superficie de estas llanuras es ligeramente inferior a la de. la zona anteriormente descrita, y se estima en -+ 2.Z -t 2 ml.

Fici:ra i.. Cristsles icnt icuinm de !a de la m i o n ntudiada en el suisir del mmp!r:a de Ojo de Liebre: a) cristales de tamafio infcrior u izilsl a 1 nm: h: c ~ : d meclado que prcsntr altrraci6n en polihalita ¡zona blancas a la izquierdra.

La llanura evaporítica m L meridional del complejo de Ojo de Liebre presenta en la superficie una capa de halita, cuyo espesor llega a medir varios centímetros. En la orilla de esta cuenca, la sub- superficie contiene gran cantidad de yeso lenticular, y localmente tam- bién se presenta en agregados cristalinos en rosetas, que midenahasta unos decímetros de longitud.

La presencia casi diaria de nubes o neblina debida al viento

del Pacífico, no permite determinar con imágenes de satélite los pe- riodos de inundaci6n de esta región. En el período comprendido en- tre el verano de 1978 y finales de 1979, solamente dos imágenes Landsat proporcionaron información. El 6 de febrero ¿e 1979, m& de la mi- tad de la cuenca evaporítica estaba inundada (Figura 2). mientras ’ que el 10 de agosto ¿el mismo afio se encontraba completamente se- c ~ . La inundación del área pudo haber resultado de precipitaciones neteóricas, o más probablemente. como efecto del bombeo realiza- do por Ia compafiia salinera.

La sección estudiada consta de tres capas sedimentarias prin- cipales (Figura 8). EI substrat0 consiste en una dolomita arcillosa de color verde de espesor desconocido. La cima de este estrato se inclina tierra adentro. En el subsuelo d e la cuenca, una capa delgada de are- n a fina-de aproximadamente 15 cm de espyor, de color gris a café clzro, sobreyace a la arcilla y subyace a la halita superficial. En el c q e n ‘ d e la cuenca, se observa a poca profundid.ad una capa de arena i.ci!losa, gris verdosa, interestratificada entre la arcilla basal y la are- ci. En la parte meridional de este’perfil, la capa de arenas superfi- ekles aumenta de espesor y pasa lateralmente a arenas eólicas acu- mu!adas al pie del talud de la mesa.

En ningún estrato de esta sección se hallaron fosiles. Las are- xs de la sección son esencialmente de origen eólico. La capa inferior \.?:de está constituida por dolomita cdlcica asociada a esmertitas neo- formadas, según determinaciones por rayos X (Pierre et al., en preparación).

A 5(?0 m de la sección hacia el noreste, afloran arenas fosilí- f e r a en el borde de la misma llanura evaporítica. Son arenas finas, de color gris verdoso a amarillento, conteniendo pelecipodos conec- tados como Tagelus affino y Semele (i’) bicolor; además, se ecottra- ron valvas aisladas y fragmentos de conchas de Chione gninio, Chio- r-.j%ctij?uga, Chione cor ta¿ y Dosinia dunkeri. EI ambiente que in- djca el tipo de sedimento y la fauna es el de zona infralitoral. Este; depjsito tiene un espesor visible de 2.30 m arriba de! nivel d e l a lla- nura evaporítica y se atribuye 21 Pleistoceno superior (transgresión sanzzmoniana). El sedimento incluye, particularmente en su parte %Frior , numerosos cristales y concreciones de yeso, de decímetros a centímetros. Tanto el tamafio (hasta varios centímetros) como el d:o grado de alteración que presentan estos cristales de yeso difieren dt !os demás observados en el área y consecuentemente sugieren que se formaron antes del Holoceno. Otro argumento a favor de la anti-

tro metros arriba de los que cristalizan actualmente: o sea, durante cn p i i o d o de nivel freático notablemente más alto que el actual.

La halita cubre casi toda la superficie de la cuenca evaporíti- c2 esiudiada. Localmente, esta capa varía de espesor en centímetros; s-.!?.-ayace a una capa muy endurecida de halita, de edad anterior al k q a m o n i a n o (2); un estrato arcillo-arenoso, de unos centimetros de

’ -sor , con yeso lenticular, separa el horizonte de halita más anti- . 220 de la halita recien formada.

Arriba de la parte superior del horizonte de halita, a 20 cm de ?rofundidad, aparecen numerosos cristales de CI lenticular. Es- :cs crirtales tienen diämetros de varios milímetros encima de la capa i d l o s a de color verde, mientras que en 1a.arcilla misma, llegan a :?Zer varios centímetros, desapareciendo hacia el centro de la llanu- ra. En la orilla de la cuenca el yeso se observa hasta profundidades de 50 cm,dentro de la arena y de la arena arcillosa subsuperficiales. En general, el tamaño de los cristales de yeso disminuye hacia el er- tenor de la cuenca. Este tipo de distribución de las zonas de’crktali- zrtción de la halita en el centro de la cuenca y del yeso en la periferia CS conodido con el nombre de ojo de buey (“bull’s eye’’.de Schmalz, 1970).

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=:,Ad r . - s de su formación, es el hecho de encontrarse hasta tres o cua-

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I

GENESIS EVAPORITICA EN LITORALES DE BAJA CALIFORNIA 7 101

N

a D o l o m i t a a r c i l l o s a 6 H a l i t a . i Arena a r c i l l o s o Yeso l e n t i c u l a r

I Cristales de yeso t r a n s p o r t a d o s oar e l v i e n t o 0 A r e n a m e d i a l f i n a

' I - - a Nivel f r e d f i c o P e r f o r a c i o k raali:ada

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o 5 10 m

Figura 8.- Secci6n esquematizada del extremo meridional de la llanura supralitoral del complejo de Ojo de Liebre (cf. Figura 3): Zonas de formacibn de y de yeso diagenético.

En el margen de la l!anura hay acumulación de lentejuelas de yeso, mezcladas con una proporción mínima de arena (Figura 8). Este sedimento es acarreado por el viento hasta el pie del talud de la me- sa, pero el yeso que lo constituye se había formado anteriormente en la subsuperficie de la cuenca.

Evolución paleogeográfica reciente de la región Ojo de Lie- bre.-Durante la transgresión marina de edad sangamoniana, al prin- cipio del Pleistoceno tardío, el nivel del mar llegaba en la región de Ojo de Liebre a una altura de + 5 m con respecto a su nivel actual (Ortlieb, 1978, 1979a, 1979b). Los estudios faunísticos y sedimento- lógicos de los depósitos sangamonianos próximos a la laguna actual muestran que la configuración de la región costera era diferente de la que conocemos actualmente (Phleger y Ewing, 1962).

La laguna y toda la región de Ojo de Liebre, relativamente aislada del mar abierto como se observa ahora, estaban cubiertas por el mar incluyendo las llanuras supralitorales actuales. Así se infiere, por ejemplo, que los taludes limitando las mesas del oeste y del su- roeste de las llanuras evaporíticas (Figura 3), sean resultado de la ero- sión litoral durante el máximo de la transgresión sangamoniana. Es probable que durante el ciclo sangamoniano, después de una fase con nivel del mar alto (y por lo tanto con fuerte energía litoral, así cum0 extensión marina máxima), haya existido una fase con nivel marino ligeramente inferior, dando lugar a la formación de ambientes lagu- nares asociados con la génesis de evaporitas; se supone que fue du- rante esta segunda fase que se formaron las rosetas de yeso de varios centímetros de tamaño, observadas en la proximidad de la sección del extremo sur del complejo Ojo de Liebre.

Durante el Wisconsiniano, la caída del nivel del mar en va- rias decenas de metros dejó descubiertas amplias áreas arenosas de

la (actual) Bahía Sebastián Vizcaíno, lo cual favoreció una impor- tante removilización eólica de estos sedimenta. Durante ias épocas más húmedas de este período glacial corrían armyo% pasando por las á r e s supralitorales (ver sección del sureste) y por el eje de la Laguna Ojo de Liebre (Pbleger y Ewing, 1962).

Al final del Wisconsiniano volvió a subir el nivel marino has- ta SU posición actual. La historia de la evolución de las líneas de cos- ta en la segunda mitad de Holoceno varía de una región del mundo a otra, según la información tectónica publicada por diferentes auto- res. Los datos disponibles más cercanos al área en las costas de Naja- rit (Curray et al., 1969), de California (Ahvater et al., 1977), de So- nora (Ortlieb y Malpica, 1978) y de Baja California (Ortlieb. 1979a), permiten suponer que en la región de Ojo de Liebre el mar holocéni- CO no sobrepasó su altura actual durante los liltimos 6,000 años. Esta aseveración es importante para la reconstrucción de los fenómenos evaporíticos, pues si se considera que el mar h o l k o i c o llegó a cubrir durante un breve lapso las llanuras evaporíticas surorientales del com- plejo.0jo de Liebre, podría significar que una porción considerable del yeso y la halita observados actualmente en la subuperficie, es re- sultado de procesos evaporíticos antiguos, hasta de mos (?) miles de años. Por el contrario, si el nivel del mar alcanzó su altura actual ha- ce solaments algunos siglos, las evaporitas habrán empezado a for- marse muy recientemente.

Phleger y Ewing (1962) sugieren que al principio de la trans- gresión holocénica las actuales lagunas Ojo de Liebre, lianuela y Gue- rrero Negro (Figura 3) no &aban separadas. Estos autores e Inman y colaboradores (1966) mencionan evidencias de una progradación de 1.6 km del cordón litoral en los últimos 1,OOO arios, sin que hayan ocurrido variaciones del nivel marino. Los fenómenos de deriva lito-

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1 o2 ORTLIEB Y PIERRE

ral y de aportes de sedimentos (Gorsline, 1957) explican porqué se han i’ndividualizadp las tres lagunas y que la línea de costa esté avan- zando hacia el mar. El cordón litoral en el extremo oriental de la la. guna Ojo de Liebre (Figura 2) descrito por los autores antes de obras recientes (Phldger y Ewing, 1962; Holser, 1966) correspondía, pro- bablemente, al límite máximo del mar durante el Holoceno. -En ,el mismo sentido, se infiere que las áreas de intermarea y lüs marismas con carpetas algáceas (Javor, 1979) que se desarrollaron entre este cor- dón y la laguna, indican también un proceso reciente de prograda- ción costera.

En conclusión,; se considera que tanto a nivel regional (en la &sta o parte suroriental de la Bahía Sebastian Vizcaíno), como a ni- vel local (en la extremidad de la Laguna Ojo de Liebre), la evolución paleogeográfica en los últimos miles de años se caracteriza por una sedimentación costera suficientemente importante para provocar el avance del litoral, sin que haya bajado el nivel relativo del mar. Por lo tanto, los mecanismos de la génesis evaporítica observados en las zonas supralitorales fueron muy probablemente los mismos desde hace más de 2,000 años.

LA SALINA OMETEPEC

La Salina Ometepec estálocalizada en la margen surocciden- tal del delta del Río Colorado, unos 50 km al norte de San Felipe, B.C.N. (Figura 9). En la literatura sedimentológica es conocida y re- portada en el mapa topográfico DETENAL (hoja H 11B 37) como “Ometepec”, aun cuando Thompson (1968) denominó este lugar “Las Salinas”. Es una depresión topográfica de 20 !cm de longitud por 5 de anchura, con el eje mayor orientado norte a sur. El desnivel entre el centra y los bordes de 1; salina es inferior a 0.50 m.- El substrato de la depresión está formado por arcillas y limos de la llanura deltai- ca. Hacia el oeste está limitada por una amplia “bajada” (pendiente regular de 1 a 2”), correspondiente al pie de monte de la Sierra San Felipe.

Por encontrarse situada en el límite superior de la zona supra- litoral, a una distancia aproximada de 10 km del mar abierto, la sali- na es inundada por el mar muy pocas veces al año. S e ~ n informa- ciones locales, las inundaciones ocurren generalmente a fines de año y durante el verano, llegando a tener tirantes de agua hasta de 60 cm. Se requieren varias semanas sin aporte de aguas meteóricas para que el agua inundada se evapore y cristalicen los minerales evaporíticos.

El alcance de las mareas es particularmente amplio en el nor- te del Mar de Cortés (Roden y Groves, 1959; Roden, 1964; Matthews, 1968; Filloux, 1973). En la zona de Ometepec, el alcance de las ma- reas varía entre ?. y 8.5 m (Thompson,.1968). La altura de la salina es de +-i (rl) m.s.n.m.

El clima de l i región noroccidental del Golfo de California es muy árido y está caracterizado por una evaporación intensa (del orden de 3,000 “/año), con pocas precipitaciones (50 mm anual8) y temperaturas altas que sobrepasan los 4OoC durante varias sema- nas en el verano (Thompson, 1968; Smith, 1972). A diferencia de la región de Ojo de Liebre, el área raramente está cubierta por nubes, y los vientos moderados soplan de distintas direcciones.

La salina ha sido parcialmente explotada desde principios del siglo XK. Actualmente, la explotación se efectúa de manera semi- industrial por parte del Ejido Año de Juárez y de la compañía Sal Estrella, S. A. Además de la halita, varios autores anteriores señala- ron la cristalización de yeso primario y diagenético, así como de an- hidrita (Kinsman, 1969; Shearman, 197G; &tier, 1970; Smith, 1971a, 1971b, 1972, 1973).

Las amplias zonas litorales que constituyen 1.a parte su;occi-

dental del delta del Río Colorado han sido estudiadas por Thompson (1968). Este autor distingue una zona sublitoral (abajo del nivel de las mareas máss.bajas), una de intermarea y una supralitoral (“high flats”). Esta ú l h a zona de llanuras supralitorales presenta varias a b - divisiones: las áreas altas nunca inundadas; los lomos lodosos cubier- tos de restos acarreados por las mareas viv&, las depresiones somera donde se estancan las aguas de mareas vivas semestrales o anuales (Ometepec y Arroyo Diablo) y, finalmente, los restos de los cordones litorales antiguos.

Figura 9.- Localizaciön de ta Salina Umetepx y de la sección estudiada (cf. Figura 11) .

La Figura 10 muestra una sección geológica sintetizada a tra- vés de la Salina Ometepec, extendiéndose del pie.de monte al mar. En esta sección se distinguen depósitos litorales y continentales pre- holocénicos parcialmente erosionados, y una sucesión de sedimentos holocénicos, arenosos, limosos y arcillosos, los cuales constituyen el substrato de las llanuras litorales actuales. La secuencia litoral pleis- tocénica fue depositada en un ambiente deltaico comparable al de los sedimentos holocénicos y se ha atribuido al Sangamoniano (Wal- ker y Thompson, 1968; Ortlieb y Malpica, 1978). Los sedimentos con- tinentales aluviales o de “bajada” que sobreyacen a las areniscas y lodos deltaicos sangamonianos, se depositaron durante el Wisconsi- niano y, en parte mínima, durante el Holoceno.

El conjunto sedimentario atribuido por Thompson (1968) al Holoceno, es característico de una sedimentación de llanuras de in- termarea (“tido2jZats”) próximas a una fuente importante de detr i ta deltaicos finos. Un estudio sedimentológico y e-tratigráfico detallado y apoyado por una serie de fechas de K, permitió a Thompson (op. cit.) concluir que la época de depositación del substrato de las Llanu- ras corresponde al final de la transgresión postglacial; es decir, a la

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GENESIS EVAPORITIC.\ E S LITORALES DE RAJA CALIFORNIA . 103

mayor parte del Holoceno. Debido a la dinámica litoral en el norte del Golfo de California y a la importancia de los aportes del Río Co- lorado, la evolución costera ha sido marcada en los últimos miles de

- años, por una regesión deposicional: en dos ocasiones. hace 1,500-1.000 años y actualmente desde hace medio siglo, los aportes del Río Colorado se redujeron notablemente, provocando cambios ra- dicales en la sedimentación: formación de cordones litorales areno- sos (Fisura 10). así como un paro en la progradación de la línea de costa.

Las conchas muestreadas en un antiguo cordón litoral locali-. zado al sureste de la Sa!ina Ometepec dieron tr& fechas de 1JC entre 2.200 y 3,000 años A.?. , y un cuarto resultado de 4,530 años A.P. (Thompson. o p . f.). Descartando la fecha de 4,830 años A.?., que podria corresponder a una concha reniovilizada y sedimentada pos-

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- W Piedemonte ¿ e . lo Slerro. Son Felipe

S o l i n o Omefepec

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teriormente en el cordón litoral, podria considerarse que desde hace aproximadamente 3.000 años, la Salina Ometepec está aislada del mar abierto.

Ln sección estudiada en la Salina O;netcpec.-Losde~sitos eva- poriticos de la salina fueron estudiados mediante perforaciones ali- neada este-osre, unos 3 km al sureste de la zona de explotación de halita (Figura 9). En abril de 19Ï9, cuando se llevó a c a b este estu- dio, la salina no a taba cubierta por a p a , encontrándose el nivel freá- tico a unos centímetros de profundidad. La seccion que se presenta en la Figura 11, muestra la presencia sobre un substrat0 limo-arcilloso, de una.zona rica en yeso, de unos lentes discontinuos de halita y ye- so, de una capa superficial de halita y, en ur; área restringida, de nó- dulos de anhidrita. EI espesor total de los desósitos evaporiticos ob- servados es inferior a 50 cm. -

E

G o t f a de C a f f f o r n l o

I

CORDON L I T O R A L Y ARENA F I N A [-I S A R R O Y EVAPDRITAS

A R E N A S A L U V I A L E S Y E O L I C A S .. . 0 D E P 0 3 l m DE PIEDEYONTE ARENA F I N A , CCNCHAS Y

D E L PLEISTDCENO TAROIO 1s CAFES BARRO INTERESTRAÏIFICADOS

l%i ARCILLA Y L I N O S *

L A Y I t G D O S GRISES b-d ARCILLA G R I S Y CAFE - ARCILLA Y LIMOS L I T O R A L E S

DEL PLEISTOCENC TARDIO

EI subátrato de ia salina. al igual que las llanuras supraiitora- les que anoran al ,norte y este de ella, está constituido por un sedi- mento limo-arcilloso de color cafe. El depósito carece de estructura sedimentarias. por lo cual se h a descrito como barro caótico ("chuo- tic nud.s"de Thompson, o p . c i f . ) . En la parte occidental de ;a secc- ción. o sea en la zona de contacto entre el pie de monte y la salina. los sedimentos subsuperficiales presentan una interestratificacijn.de lentes con material de origen continental.

EI yeso que esiste en los primeros decimetros superficia!es de la cuenca e\paporítica de Ometepec presenta diferentes Facies. Deba- jo de la costra halitica superficial. predominan liminas de yeso de distintos tonos de g i z o concreciones >-esiFeras de tamaño variable. EI anilisis mjcroscdpico reveia que los cristales son de tamafio mili- métrico y aún menora y de forma genera!mente acicular o prisma- tica (Figura 12a). Estas facies cristalinas indican que el yeso crk:a!i- zó en un ambiente acuático (Shearman, 1366) o sea. durante uno de los períodos anteriores de inundación de la salina, antes de se: sepul- tado. Los cristales lenticulares de yeso aparecen a 30-10 cm de pro- fundidad. tanto en ia cuenca evaporitica como en la orilla de la sali- na. Esta última fac is cristalina implica un orieen diagenético por evaporación capilar a travis del sedimento (Shearman, 1%).

.

.

La halita superficial que se explota oxxercidmente al noroeste de la sección alcanza un espesor máximo de 10 cm, aunque general- menre en la cuenca no sobrepasa los 3 cm de esp&or. La costra hali- tica está formada por una capa de cristales planos. en forma de tol- T'a, c a m 0 de cubos interpenetrados. de ta3afio milimétrico. ]: esti interrumpida por crestas de presión ("presvire ridgt7s';. Estas crestas 1imi:an poligonos de dimensiones cuyo ta:::2'ño \.aria en decírnr::as y cer.:imetros y resultan de efectos del m i s n o crecimiento de la capa de ha!íta y del flujo de las salmueras. Inmediatamente debajo de Ia costra de halita y dentro de las crestas mencionadas. se aprecia la pre- sencia de microorganismos halófilos (aigac y bacteria) y de cristales de'yeso recién-formados. .

En la parte central de la cuenca. entre 15 y 25 cm de profun- didad. existe un lente de extensión discontinua. constituido por hali- ta y yeso fuertemente endurecido. Este lente fue observado en la sec- ció-n estudiada, así como en el sitio de la rsplotación de haliia, en don2e;e utiliza como piso capaz de'sostener los vehículos de acarreo de !a sal. Según los estudios de Smith 1197lb. y Shrarnian (!970;, est2 "roca halitica", irregularmente estratificada, resulta del sepultamiento de una antigua costra supr f ic id , de espesor mayor a la que se Forma actualmente. Se desconoce el período ¿e formâción

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104 ORTLIEB Y PIERRE

de dicha costra fósil. Tomando en cuenta que la existencia de la de- presión de Ometepec, así como la alimentación excepcional en aguas marinai, son condiciones necesarias para la formación de este depó- sito halitico, se infiere que su edad sea inferior a 3,000 arios A.P. Por otra parte, en este tipo de ambiente, los 10 a 15 cm de sedimentos que sobreyacen a este deposito necesitaron, por lo menos, varios si- glos para acumularse.

La presencia de anhidrita en el área de Ometepec había sido señalada por Kinsman (1969) y Butler (1970). Ambos autores encon- traron la anhidrita en los primeros 5 cm de la orilla occidental de la salina, en nódulos de menos de 3 mm de diámetro y en pequefios len- tes de formas irregulares. Según Kinsman (1969), este material se formó por diagenesis precoz, precipitándose a partir de las salmueras inters- ticial? del sedimento. Para Butler (1970): parece más probable que la anhidrita se haya formado por alteración diagenética del yeso con el cual está asociada. Lor autores del piesente articulo observaron la anhidrita en un contesto distinto al anteriormente descrito (Figura 11) . EI mineral. identificado por rayos S y microfotografía (Figura E b ) , fue encontrado a 10 cm de profundidad, en la zona saturada y a una distancia de 300 m de la orilla hacia dentro de la salina. Los nódulos, sin forma definida y sin consolidar, hasta con varios milí- metros de diámetro, estaban incluidos en el sedimento yesifero lami- nado. Los cristales de anhidrita tienen forma tabular y dimensiones del orden de 50 micras (Figura 12b). Sería necesario realizar un estu- dio especifico sobre las área de aparición y los contextos físico-químicos de la anhidrita, para determinar cuál de los dos procesos zenéticos propuestos ocurre en-1 área de Ometepec (desafortunadamente, dos visitasa la salina en mayo agosto de 1980 resultaron estériles. a con- secuencia de inundaciones excepcionales producidas por derivación de las aguas del Río Colorado). El descubrimiento de anhidrita de- bajo dei nivel ireático, en un período cuando éste es particularmente bajo, por encontrarse seca la salina, permite inferir que este mineral no se forma por evaporación capilar, sino que cristalizó directamen-

te a partir de las salmueras intersticiales, usando el yeso como núcleo de cristalización. RECION DE i.4 LACUNA MORSfOS.4

La Laguna Mormona o el complejo de Mormona son conoci- dos en la literatura por lar investigaciones detalladas sobre la sedi- .mentologia evaporítica realizadas por Vonder Haar (1971, 1972, 1953, 1976; Horodyski y Vonder Haar, 1975; Horodyski et al., 1977; Von- der Haar y Gorsline, 1975, 19ï7). Está localizada en la costa del Pa- cífico, d noroeste de San Quintín y d suroeste de Colonia Vicente Guerrero (Figura 13). EI mapa topográfico a escala 1~50,oOO DETE- NAL (hoja Lázaro Cárdenas, H11 B6-i) no menciona el nombre de "Laguna hformona". En realidad, esta lapina consiste de una depre- sión alargada, completamente separada del océano por un cordón de dunas continuo, cuyo fondo plano está a una altura próxima ai nivel del mar. Dos zonas restringidas. un poco más profundas. están per- manentemente cubiertas por a g a y fueron llamadas L a p n a Xorte y Laguna Grande (Vonder Haar, o p . cit.). El resto de la depresión estd formado por llanuras expaporiticas quz miden aproximadamente 15 km de norte a sur, y entre 3 y 1 Li de este a oeste. Estas llanuras están periódicamente sumergidas, ya sea por el a p a marina que se infiltra a t ravb de las dunas litorales. o bien por las aguas meteóricas provenientes del este y estancándose en esta área; de ahí la designa- ción de laguna. El topónimo de "Xlormona" se refiere al hecho de que en el poblado cercano de Los Molinos habitan residentes mormones.

EI complejo de hformona incluye, además de la Laguna Mor- mona, varias depresiones interdunares, localizadas al sur de la lagu- na, que presentan también fenómenos evaponticos activos (Figura 13). Las dos depresiones meridionales dan lugar a la explotación de halita en la Salina La Ponderosa. Las demis cuencas evaporíticas interdu- nares fueron denominadas A, B, C, D y E, de norte a sur, por Von- der Haar (1976). La parte fundamental del estudio realizado por los presentes autores se llevó a cabo en la depresión E (Figura 13).

Holita

Yeso Antiguo "piso" de halita y y e s o

Arcilla,limo y arena fino, indiferenciodos.

Nivel frea'tico.

FI Perforoción realizada. Anhi,jri:a

W E

G O L F O D E . F.) . . C A L , F O R N l A

1 . . . .

/.. . \ \ /

\ + -\ \ . . . cm -- . .y... . \ % \

. . . ' . . . . . '-.-Y . . . . . . . . . . , .

(escolo mznor) 1 2 0

10 . . . . . -- (exogerocidn vert ica l : x 1000)

-10 km i o 0 2 0 0 m

Figura 11.- Seccih esquematizada de la mitad acidental de la Salina Ometrpec (cjr. Figura 9): formaci6n subacuitica de halita y yeso y Wagksis de yero lenticular y anhidnta.

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GENESIS EVAPORITICA EN LITORALES DE BAJA CALIFORNIA

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100 p -b

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ORTLIEB Y P-IERRE

Figura 13.- Locdiución del mmplejb ddXlormona (con lu laguna Sorte y Grands) y de las cuencas evaporit ica interdunam. La sección estudiada en &a área se ladiu en Ia pane surmidental de Ia cuenca m i r meridional.

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GEXESIS EVAPORITICA EN LITOFGKLES DE BAJA CALIFOlWIA 10;

EI complejo de Mormona está limitado al norte por la desem- h a d u r a del Rio Santo Domingo, al este por el Valle de San Quintín y al sureste por el campo volcánico de San Quintín (Figura 13). EI Valle de San Quintín, enteramente explotado por agricultores, está suavemente inclinado desde el Escarpe de Santa l lar ía hacia la l a g - na. EI Escarpe de Santa klaria corresponde a un antiguo acantilado litoral producido por la erosión cbnsecutiva de una o varias transFe- siones pleistocénicas (Gorsline y Stewart, 1962). Tierra dentro del es- carpe agoran diversas formaciones cretácicas y terciarias (Casti1 et OZ., 1973). EI campo volcánico de San Quintín está formado por M-

nos poco erosionados, de edad cuaternaria (IVoodford, 1925; Corsli- nee y Ste\vart, 196.': Bacon y Carxnichael, 19Ï3). En los bordes de la laguna marina de San Quintin y particularmente en la orilla orien- tal. afloran dephsitos litorales atribuidos al Pleistoceno tardio (Or- cutt, 1991; Hanna, 19Ï5; Berry, 1960; Jordan, 1996; Manger, 1934; Valentino. 1960). Con excepción de estos Últimos afloramientos ma- rinos. iodos los sedimentos que forman el Valle de San Quintin y los alrededores de los conos volcinicos, tienen un origen aluvial o eólico. Las dunas de la región de San Quintín estudiadas por Cooper (1967) y Orme !1973a, 1973b) pueden dilidirse en tres grupos de antigüe- dad creciente: las dunas litorales actuales, las dunas holocitnicas un poeo más antiguas y fijadas por la vegetación y las dunas pre- holocénicas probablemente contemporáneas de la transgresión san- gamoniana (Pleistoceno tardío).

A la altura del complejo de Mormona, la franja costera inclu- yo, de oeste a este, la playa actual arenosa o con guijarros, el cordón de dunas de unos 10 m de altura y 200 m de anchura, una estrecha zona phntanosa con vegetación halófila, las llanuras evaporiticas (la L a g n a Mormona) y, finalmente, dunas parcialmente erosionadas y el conjunto aluvial del Valle de San Quintín.

EI clima de la región de Mormona es semi-árido, de tipo me- diterráneo s e x , con un promedio de precipitaciones de 12.5 mm y tem- peraturas medias anuales de l5.5OC (Vonder Haar, 1976). Las va- riaciönes de temperatura entre invierno y verano son reducidas, de menos de 10°C. La evaporación anual es de 1,500 mm. EI viento so- pla generalmente del noroeste y ocasionalmente del sur: tiene una velocidad media de 7 kmih. La influencia oceánica, particularmente en !o que concierne a la humedad del aire y la frecuente nebulosi- dad, se hace sentir más que en las regiones de Ojo de Liebre y Ome- tepec. Otro aspecto particular debido a la fisiopafia regional y al c!i- ma. es que la zona de la Mormona recibe los efectos de las precipita- ciones que ucurren en la vertiente pacifica de la Sierra San Pedro híir- tir; esta característica, que no se enfatizó er. los trabajos de Vonder Haar (op. cit.), fue ilustrzda durante los tres últimos inviernos, des- de 19ï7, por precipitaciones que originaron graves inundaciones, con la consecuente destrucción repetida de habitaciones, puentes, carre- tera 1%. i d inundación casi continua de la Laguna Mormona.

L z trarspesión sangamcniana. qne da inicio al Plektoceno tar- dio, d e 4 hue!ls alrededor de la Laguna de San Quintin y probable- mente !!e:ó a inundar gran parte del actual Valle de San Quintin. Ei nivel mjximo alcanzado por el mar. sangamoniano fue estimado en - 10 m (Corsline y Stewart, 1962). Durante el resto del Pleistoce- no tardio y en el Holoceno, la mayoría de los sedimentos marinos san- gamonianos fue erosionada yio cubierta por varios metros de aluvión. En baw a argumentos morfológicos ysedimentológicos, las dunas más antigua Lid irea, llamadas paleodunas por Orme (1973a, 1973b) son, p o r lo nienos en parte, contemporáneas a lu erupciones volcánicas atribuida, al principio del Pleistoceno tardío (Corsline y Stewart:

Como se mencionó anteriormente, las dunas observadas en la zonarostara actual pueden dividirse en dos grupos de ebades distin- tas: Las m k recientes, constituidas por arenas sueltas de color beige

.

1960).

claro, prácticamente sin vegetación, están localizadas a lo largo de la playa y encima.de1 cordón litoral; las arenas edita, anaranjadas y ligeramente consolidadas que forman la parte basal del cordón li- toral, pueden atribuirse al Holoceno temprano.

En sus dos tesis, Vonder Haar (1972, 19Ï6) diferencia: 1) Las paleodunas: 2) el cordón litoral estable y 3) el cordón litoral activo.

.Sin embargo, en el esquema evolutivo del complejo de ltornrona que propone este autor, se confunden los dos tipos de dunas más anti- guas . . . "La facies de paleodunas es la más a n t i y a en el áres y cons- tituyó un extenso campo de dunas durante un período de nivel del mar, más bajo cerca de 6,000 afios A.P. , . ,': (Vonder Haar, 19Ï2, p. 76; 1976, p. 126). La edad indicada se obtuvo del fechamiento de conchas, probablemente acumuladas por el hombre, en una superfi- cie c e abrasibn recortando dunas antiguas (paleodunas?j. cubiertas por arenas recientes, en el i rea de la Laguna de San Quintin ( G o d i - ne ? Stewart. 1962). Según los estudios anteriores JGorsline y Stewac:. 1962; Cooper, 1967; Orme, 1973a, 1973bj. ia llamadas paieodenu son c l a r a e n t e anteriores a la li!,tima transgresión marina post-glacial!: ademb, las fechas de 6,000-5,000 afios A. P. reportadas por Gorsline y Stewart (1982) no indican el periodo de formación de estac palm- dunas, sino solamente prcporcioqan información sobre la edad mini- ma de la fase de erosión de las mismas.

Según la historia paleogeoggfica de la segunda mitzà del H3- loceno propuesta por Vonder Haar (19ï2, 1976). el nivel del mar su- bió sobre su altura actual, entre 5,000 y 3.000 años AP. , y posterior- mente bajó hasta el nivel actual a partir de 3.000 ahos AP.: el cor- dón !itoral empezó a formarse alrededor de 3,000 afios A P . , aislan- do progresivamente de! mar al complejo de >íormona. Desde hace posiblemente Loo0 (Vonder Haar, 19Ï2) o l.CkXl aiios (Vonder Haar, 1976) la Laguna Xíormona funciona corno cuenca evaporitica. Desa- fortunadamente, esta reconstit'ución paleogeografica no está barada en un estudio radiocronológico ( I C ) ni altimétrico de los sedimen- tos litorales que infrayacen a las evaporitas.

En la paite meridional del complejo d.e Mormona, e n t e el mar y los conos volcánicos, predominan las palmdunas relativmente ero- sionadu. Es en las depresiones interdunares más profundas y e x a - nas al litoral donde se están formando wepodtas. Se ignora e h u b CD.

municación directa entre las depresiones y el mar abierto antes de la formación del cordón litoral holocénico, como ocurrió en la Laguna kiormona. El régimen de inundación de las depresiones interdunares parece ser distinto al de la Lapuna hiormona: este problema será tra- tado más ade!ante.

Seccidn de una cuenca interdunor ~l SUT del complejo de M ü r - mona.-Debidoa las fuertes precipitaciones de Ics inviernos de 197s-79 y 1979-S0, las inundaciones de 12 Laguna !dormona no permitiercn el s tud io de las secuencias evaporiticas de la mayor parte de! com- plejo. ?or consiguiente. se restringeron !as observaciozes ? !OS ;nues- treos a una de las derpresiones evaporiticas m k meridic-aies ! T i p ra 13). Aunque \'onder Haar (1976) y \'ond& Haar y Gors!!x f1977) no estudiaron especificamente estas cuencas: proporc!gzaroz una sección-tiw constituida de arriba hacia abajo por: 1) Cna cap2 de halita (S cm); 2 ) una capa de yeso (5 cm) y 3) e! substrat0 arenoso. con cristales de sragonita en ia parte superior..

Lassección estudiada (Figura lA).se localiza en el brazo suroc- cidentzl de la cuenca'evaporítica "E", el cual casi siempre sobresde. La superficie de este brazo está unos centímetros por encima del ni- vel freático y a una altura aproximada de 3 ( 2 2 m! s.n.m. Por medio dé perforaciones se estableció !i presencia de una barrera. CON-

tituida por el substrat0 arenoso, la cual separa la parte permanente- mePte inundada de la depresión del brazo que se h2 estudiado con más detalle. Este brazo mide 300 m de norte a su: y 1OC m de este a &e. La serie de pozos de observación redizada entre la orilla orfen-

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10s ~ ORTLIEB 'Y PIERRE

tal y el centro de esta pequeña cuenca lleva a modificar substancial- mente la sección tipo propuesta por Vonder Haar y Vonder Haar y Gorsline (op. cit.).

En la superficie del centro de la cuenca se observó una capa delgada de halita, con espesor máximo de un centimetro. Esta halita en cristales cúbicos probablemente ha sido recristalizada por la in- tervención de aguas meteóricas. Abajo yacen varios centímetros de yeso de color rosa, verde y violeta debido a la presencia de algas y bacterias hdófilas.

Entre 10 y 30 cm de profundidad, aproximadamente, se en- cuentra una capa discontinua, formada por una antigua carpeta al- gácea con nódulos yesíferos, interestratificada en la secuencia evapo- rítica. Este sedimento se presenta con laminaciones milimétricas, de colores oscuros, en via de yesificación. En la orilla de la cuenca esta carpeta de algas fósiles descansa sobre una capa de 10 cm de turba, a la cual se determinó una edad de 71; t 60 años A.P. por el méto- do de carbono 11 (Fontes, comunicación personal). La turba parece p v a r lateralmente a unos depósitos esponjosos amarillentos consti- tuidos por carbonatos de calcio (calcita) y también yeso.

dulos están formados por c&tales de yeso tabulares y hexagonales de apenas 20 micras de longitud (Figura 15c). Se han descrito nódulos de ytso cqmparables al norte del complejo d e Mormona (Vonder H,aar, 1978). así a m o en la costa mediterránea de Egipto (West et al., 1979). La presencia de estos nódulos en la zona saturada formados en la zo- na capilar, atestigua fenómenos de subsidencia de la cuenca.

La base de la secuencia está constituida por una capa, posi- blemente discontinua, de 30 cm de espesor, de sedimentos carbona-

. tados y yesíferos, parecidos a los que se mencionaron en relación con

. la turba. El substrato está formado por arenas finas, de color gris a m - .lado. No se encontraron conchas fósilq en estas arenas. Sedimentoló- gicamente son comparables a las arenas litorales actuales y a las que infrayacen a la secuencia evaporítica de la Laguna Mormona (are- nas lagunares o marinas). Con respecto a lu arenas de las paleodu- nas circunvecinas, el sedimento del substrato tiene un color distinto (las primeras son anaranjadas) y con una proporción m2yor de sedi- mentos finos (Figura 16). La'similitud en las composiciones granulo- métrica y mineralógica de todas las arenas de la región, sean é5tas ma- rinas, lagunares o eólicas, refleja una homogeneización particular de los sedimentos.

.

-_

En el centro de la cuenca se perforó un espesor total de 2 m de evaporitas, esencialmente yeso. Los depósitos yesiferos están es- tratificados, con variaciones leves de tono y granulometria. Los pe- queños cristales de yeso son lenticulares y miden de O. 1 a 1 mm (Fi- gura 15a y b). Además, se observan láminas ricas en nódulos blan- a s , milimétricos, dentro del yeso con cristales Ienticulares; estos nó-

En resumen, esta cuenca presenta 2 m de evaporitas, asocia- das con una antigua carpeta algácea yesificada y depósitos de turba y carbonatos neoformados. L2 halita aparece solamente en superfi- Cie; el yeso se forma principalmente por diagénesis precoz (facies len- ticular), pero también sufre disoluciones y recristalizaciones (facies nodular).

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0 Areno rÓlieo t i o l i t o

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1/'1 N i v e l fr tdl ico Por:orociÓn reolizpdo

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I i n i q u o corpeto otpóceo

Figura 14.- Sección esquemática de una cuenca waporítica interdunnr al sur del complejo Mormona (cf. Figura 13): formación de y" y de halita y presentis de carbonatos y de una curpetn algima fbil.

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GENESIS EVAPORITICA EN LITORALES DE BAJA C.ILIF@RSIA * 109

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C F i y r a 15.- C r i d a & .- de In awnca evapnitica del sur Clrl complejo de Mormona: a ) cristales lenticularrs en via de dte:acion: 5) crs:aie\ itntiruiares mi':

dirra&n ( p r diu~lucMn): c) rristds tabulara y hexagoodes que provienen de los ntdulos.

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110 ORTLIEB Y-PIERXE

L T 794 _ I

/ L T 796

P A L E O O U N A S ;' C I R C U N V E C I N A S A L A @ C U E N C A E V P P O R I T I C A

E S T U O I A D A .

,SUBSTRAT0 D E L A " L A G U N A NORTE' A L N O R T E DEL C O M P L E J O D E Y O R W O N A

, S U B S T R A T 0 D E L A / C U E N C A E V A P O R I T I C A ' E S T U O l A O A ( F i p u r o 14) '

39.9

39

50

10

I

Figura 16.- Curvas granuiom&ricPr de sedimentos de las paleoduna. del substrat0 de Ia cuenca evaporitica d u d i a d a y del substrat0 de Ia "Laguna Sone- (cf. Figura 13).

COMPARACIOS DE LOS TRES SISTEMAS EVAPORITICOS

COSDICIOSES DE ALIMESTACION E S AGUA MARINA E ISTERFERESCIAS DE AGL'.U COSTISESTALES

El complejo de Ojo de Liebre.-El conjunto constituido por la Laguna Ojo de Liebre y las áreas litorales y supralitorales circunve- cinas es tan amplio, que es difícil elaborar un modelo ímico que des- criba todos los fenómenos evaporíticos que ocurren en sus diferentes partes. Además, las obras recientes realizadas por la Compafiia Ex- portadora de Sal, S. A., están modificando totalmente el antiguo sis- tema evaporitico en las áreas supralitorales orientales y surorientales del complejo de Ojo de Liebre. En este estudio se examinaron los pjo- cesos invo1uc:ados en la génesis evaporítica de los extremos surorien- tal y meridional de las llanuras evaporíticas; en un articulo en prepa- ración (Pierre et cl., en preparación), se tratará el sistema evapori- tico observado en 1960 en la orilla meridional de la Laguna Ojo de Liebre, el cual incluye la formación y evolución diagenética de di- versos carbonatos magnesianos.

Se mencionó sue antes de sufrir alteraciones, el complejo cons- taba esquemáticamente de: I) La Laguna Ojo de Liebre; 2) las z o n z de intermarea con marismas y carpetas algáceas; y 3) las zonas eva- poríticas supralitorales. Estas últimas estaban alimentadas intermi- tentemente con agua manna, por la conjunción de los efectos de vientos fuertes de larga duración y de altas mareas (Holser, 1966; Phleger, 1969). Las aguas que llegaban a las partes remotas de las llanuras su- pralitorales estaban muy concentradas como resultado de las evapo-

'

raciones sucesivas en las primeras depresiones atrás del cordon litoral y posteriormente en el transcurso de su transferencia.

Las superficies de los extremos surq.rientales de las llanuras eva- poríticas estuvieron secas en mayo de 1973 y 1960, cuando se lleva- ron a cabo los estudios de campo. Probablemente por los bombeos de alimentación a los vasos de concentración de la d i n a , algunas ár- próximas a las secciones estudiadas fueron inundadas en 1979 (por lo menos una vez en febrero, según imágenes de Landsat 3). En el centro de las cuencas estudiadas, el nivel freitico se encontró a unos centímetros (sección del extremo sur; Figura 8) o a cerca de O0 cm (sección del sureste; Figura 4). En ausencia de investigacioces pre- vias en las mismas cuencas, no se sabe cuáles fueron las consemen- cias exactas de los acondicionamientos de las llanuras y del bombeo sobre la profundidad del nivel freático y sobre la químicn de las sal- mùeras subsuperficiales. Es 1ó@co suponer'que una de las modifica- ciones recientes haya sido la dilución; en una cierta proporción, de las aguas subterráneas por infiltración de las'agkas bombeadas, rela- tivamente poco concentradas,

Los anáIis4 geoquímicos realizados a'las a s a s intersticides de la sección del sureste del complejo de Ojo de Liebre (Pierre y Or- tlieb, 1980-1981), demuestran claramente que éstas resultan de una mezcla entre salmueras muy concentradas y agua metdrica. Uno de los principales efectos de la introducción de agua continentd es el de disolver una parte del yeso ya cristalizado. Por medio de un estudio detallado de las composiciones isotópicas del sulfato disuelto de las salmueras intersticiales, se comprobó que varios ciclos-de disolución- recristalización de los sulfatos han tenido lugar en un pasado recien- te;. así, el yeso que actualmente se está formando incluye iones S@ de dos orígenes; los que provienen del mar y transitaron con las sal- mueras, gradualmente más concentradas, y los que resultan de la di- solución de yeso cristalizado anteriormente (Pierre y Ortlieb, 1980-1981) (Figura 17a).

La formación de polihalita es posible en el área de Ojo de Lie- bre por el alto grado de concentración que alcanzan las salmueras intersticiales: sin embargo, todaha no se 'comprende claramente su proceso genético. Holser (1966), reportó obsenaciones y anilkis qui- micos indicando fenómenos de diagénesis tardía: .es decir, una ior- mación por alteración de cristales de yeso. Kirsman (1963) piema que además de este proceso, .pudiera existir una diagenesis primaria de la polihalita. Parte de las observaciones hechas entre 1979 y 1960 con- firma el modelo de diagknesis tardia ( F i p r a 7b): por otra parte, la aparición repentina en menos de un afin, de lentes de polihdita de varios centimetros de espesor, podría significar que este mineral cristalizó, en parte, directamente a partir de las salmueras. La poli- halita nodular, al igual que el yeso lenticular, se forma típicamente en la zona de evaporación capilar; mientras que la polihalita masiva se localiza en la parte superior de la znna saturada. Los anAlisis qui- micos e isotópicos de los minerales (yeso y Folihalita) y salmueras 310-

ciadas, actualmente en curso, probab1e;n;ntr permitirin esclarecer este problema (Pierre, 1961; Pierre et CI., en preparación).

LO Sa!ino 0metepec.-En general. la ;al de Ometepec es acti- vamente explotada a fines de la primavera y del otoño, a comecue?. cia de las inundaciones que normalmente ocurren en diciembre-enero y en julio-agosto. Las aguas marinas llegan a la depresión cerrada de Ometepec y se estancan hasta su cornplita evaporación. ~ s t e es el mo- delo simplificado del funcionamiento de la salina, pero quedan aún por definirse los mecanismos precisos que rigen las inundaciones.

.Según Vonder Haar y Corsline (1979), con base en un estudio de imágenes de satélite que les permitió tener un control de los perío- dos de inundación durante seis afios, las pulsaciones d e las mareas vi- v i ~ no serían suficientes para explicar las avenid-as de agua marina en la salina. Sin embargo, no ex+ten dudas sobre la correlación entre

.

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@ SE D U N A S

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LL AN U R A S S’UPR ALI TOR ALES L A G U N A

OJO D E L I E B R E

Evaporacio’n E v a po r a c i Ón E v a p o r a c i Ón c

c a p i l a r c a p i l a r

Agua m a r i n a

* P IEDEMONTE S A L I N A O M E T E P EC ’ I

S a l m u e r a s c o n c e n t r a d a s ,

L L A N U R A S SUP R A L I T O RALES

E G O L F O DE

CAL IFORNIA

J, i I l

. Aaua m a r i n - Evaporac ión A Evaporac idn

111

W O C E A N O

P A C I F I C O PALE0 D U N AS CUENCA I N T E R D U N A R CORDON. LITORAL

2

con t inen ta l R e c a r g a m a r i n a

p e r m a n e n t e S a l m u e r a

c o n c e n t r a d a ( infiltración l a t e r a l )

Disoluciones y re- Cristal izocidn de Cristal izocidn de h a l i i o ‘ c r i s t a I izacione s ha I i ta supe rf ici,a I

y de yeso IenticÚlor de yeso, super i ic ia l , de yeso ac i cu la r , prismotico -y lenticular.

Figura 17.- hioddor aquemiticnrde lor tresirtemasknpo”ticm s tud iada en Baja California. LaJ flechas negrassefidan lm aportes desalmucrv de & 5 n mari- no y las blancas el aporte de agua continentd.

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las máximas de las mareas vivas de verano y de invierno y estas inun- daciones (Figuras 18 y 19).

En su estudio de las evaporitas de Ometepec, Smith (1972) ob- servó, entre julio y septiembre de 1971, sólo tres avenidas de aguas con una periodicidad que pudiera atribuirse a las máximas de las mareas vivas de estos tres meses. Es probable que los vientos locales jueguen un papel importante, tanto por las tormentas (y subsecuen- tes alzas momentáneas del nivel de las aguas marinas) que llegan a provocar, como por s u efectos de empuje de las aguas, invadiendo las llanuras supralitorales hacia el oeste. .Por lo que concierne a 1 s inundaciones del verano, puede establecerse la influencia de la brisa marina como dominante, siendo particularmente fuerte al inicio de la tarde en los meses de junio a septiembre (Thompson, 1968). Ade- más, es de apreciarse que en el norte del Golfo de California, las má- ximas de las marea vivas de verano ocurren justamente despub del medio dia (Inman y Filloux, 1960). Durante los meses de invierno, los vientos dominantes soplan del noroeste, por lo que se concluye la existencia de un mecanlsmo distinto que inunda la salina enza ta temporada.

Por medio de imágenes tomadas por los satélites Landsat 2 y 3 en 19ï6, pueden obsenarse las fases de inundación y de evapora- ción de la salina (Figura 19). Después de la hltima avenida de agua en febrero de 1976, la salina comemó a y a en su superficie hasta prin- cipios de abril; la inundación de verano se inició probablemente por las mareas yivas del 20-21 de junio y prosiguió con la del 19-20 de jdio; a partir de fines de julio se reduce la zona inundada hasta desa- parecer totalmente en noviembre.

En un párrafo anterior se dijo que en 1960 no fue posible rea- lizar estudio alguno de la salina por una inundación total de aguas continentales. Esta inundación fue producida por una crecida del Río Colorado a principios del año 1980 tan importante que'se llenaron todas las presa del cauce inferior, desviándose las aguas hacia la La- guna Salada y a las depresiones de las llanuras supralitorales del mm- plejo deltaico. Parece ser la primera gran inundación de este tipo que ha ocurrido despu& de la construcción. en los años treintas, de las presas que controlan el cauce inferior del Río Colorado.

Los resultados de análisis hidroquímicos (Smith, 1972: Pierre y Ortlieb, 1960-1981) y de geoquímica isotópica {Pierre y Ortlieb, op. cit.) confirman el papel fundamental de las inundaciones mari- nas, generalmente semestrales, en el sistema evaporitic0 de Omete- pez. Al producirse la inundación, se disuelve inmediatamente la ha- lita cristalizada durante el ciclo anterior, así como una leve propor- ción de yeso. h medida que se evaporan las salmuer& cristaliza el

112 ORTLIEB Y PIERRE

yeso (facies acicular y prismática) y la halita. Cuando desaparcce la salmuera de la superficie, los fenómenos prosiguen por evaporación capilar (formación de yeso lenticular). Tanto la escasa de los apor- tes meteóricos como la presencia de sedimentos poco permeables en el substrato, dan origen a que la Salina Ometepec funcione práctica- mente como una cuenca cerrada, con pocas interferencias de agua subterránea continental o manna. Solamente cerca de la orilla occi- dental de la depresión, se pudo demostrar que un poco de agua con- tinental intervenía en el proceso de cristalización del yeso (Pierre y Ortlieb, 1980-1981; Figura l ïb) . Cabe mencionar que el subsuelo del pie de monte de la Sierra San Felipe es tan árido que hasta la fecha ningún pozo para agua ha logrado ser productivo.

EI complejo de Moormom.- El modelo propuesto anteriormente (Vonder Haar, 1972) para las inundaciones de la Laguna Uormona, hace referencia a tres mecanismos posihles: 1) Infiltración de agua oceánica a través del cordón litoral arenoso, en particular durante las mareas vivas; 2) alimentación en agua de origen meteórico: y 3) flujos subterráneos de agua manna siguiendo estructuras de mayor permeabilidad, como antiguos canales de marismas rellenados. En gtudias pasteriores basados en imágenes de satélite tomadas entre 1972 y 1974, Vonder Haar y Gorsline (1975. 1977) precisaron este mode- lo, haciendo hincapié en las interacciones complejas entre l a ~ mareas vivas y los vientos locales, así como en una cierta irregularidad inter- anual de los períodos de inundación.

A partir de fotos de satélite es imposible determinar qué inun- daciones se deben a recargas de origen marino y cuáles tienen origen continental. De manera general, el período de máxima inundación de la'Laguna Mormona parece ser en noviembre-diciembre, y el de máxima humedad superficial en el conjunto la Mormona de diciem- bre a abril (Vonder Haar y Corsline, op. cit.). Considerando que los meses de mayor precipitación son de noviembre a marzo (DETEXAL, 1974), es lógico pensar en alguna relación directs entre los dos fenó- menos, aunque Vonder Haar (1976) es de la opinión que los aportes continentales son muy débiles.

Anteriormente se mencionó que durante los arios 1979 y 1980 la mayor parte del complejo de Mormona no ha dejado de estar su- mergido, a raíz de las lluvias de los inviernos 1978-59 y 1979-80. Se recordará que Vonder Haar (1956) infirió de s u estudios s t r a t i s á - ficos del substrato de la Laguna Mormona y en particular de las ca- pas y lentes de material tem'geno, que ésta había recibido solamente tres grandes y 14 pequeñas inundaciones, de origen continental, des- de el principio de la historia evaporítica del área (1,OOO afios?).

*

1' Al turo sobre I e l nive l m e d i o del mor (ml.

- -_ - I 9 ' 7 8 1 9 7 9 M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D

+ 2 5

Fiqura 16.- Curva de las alturas mixiximas alcanzadas por lar marear vivar mensunlec durante el período 1978-79 (segin Semetaría de Marina. 19E y 19ï6) en San Felipe. B.C.. 50 km al sur de la Salina Ometeprc. '

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GENESIS EVAPORITICA EN LITORALES DE BAJA CALIFORNIA

V E R A N O 7 8 : /NU#DAC/ON

Figura 19.-, Fawr de inundación y waporacibn de la Salina Ometepec durnnte el afio 1978. w@n documentos de Lanhat 2 .v 3. Lzs b i v x del yenm. que provocrron la inundación de Ir salina. fileron I= márimas que wumeron eo 1978 (cj. Figura 16).

En las cuencas evaporitic& del sur del complejo de Mormo- na, el sistema de alimentación es distinto al de la laguna. Por un la- do. lar depresiones interdunares septentrionales se inundan y secan de manera independiente una de otra (Vonder Haar y Gorsline, 1975, 1477); según fuentes de idormación lwales (Campo San Ramón), estas cuencas se inundan esencialmente despuis de las lluvias. Por otra parte, !as depresiones interdunares meridionales y particularmente la que se estudió, parecen esfar caracterizadas por un régimen más constan- te; dwumenros de Landsat 1, correspondientes a diversos períodos en los años 1972, 1973 y 1974 (Vonder Haar. y Gorsline, op. cit.) y observacïones de c a m p en mayo de 1979 y 1980, sugieren muy po- cos cambios en la distribucion de las zonas inundadas, húmedas y se- cas en el transcurso del tiempo. Esta situación se justificaría par el contexto fisiográfico y sedimentario; las palmdunas constituyen un medio más permeable que el subslrato parcialmente arcilloso de la Laguna Mormona y de sus alrededores. Se considera pues, que el ni- vel freitim en la depresión evaporítica estudiada es directamente con- trolado por el nivel dei mar-y que sufre variaciones mucho menorts a las que se observan en las cuencas m b septentrionales y en Ia Lagu- na Mormona.

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Las conclusiones principales del a d i o geoquímico de las sal- mueras intersticial- y de 10s yesos mustreados en la cuenca evapori- tica (Pierre y Ortlieb, 19S0-19Sl) son las si,eyientes:

1) La salmuera que d o r a en la parte prohrda y siempre incn- dada de la depresión interdunir "E" es típiymente agua marina que ha a t a d o sometida a evaporación.

2) Las salmueras intersticials, provenientes de la subsuperii- cie de la zona estudiada, resultan de la mezcla de agua manna con- centrada por evaporación y aguas meteórics; la proporción de agua metecirica de esta m a c l a aumenta regulamente hacia lm bordes de .la cuenca.

3) Las composiciones isotópicas del sdfato disuelto en YS y ' 8 0 muestran el efecto de la reducción sulfat-bacteriana y, además, sugieren que el suministro en iones SO f de origen marino sea con- tinuo en el tiempo,

4) A una profundidad superior a la de la a n t i p 3 carpeta al- gácea, las composiciones isotópicas de las aguas de cristalkación del yeso ('80 y 2H) y del sulfato del yeso CPO y XS) indican que las diso- luciones y recristalizaciones de Im yews multan de circulaciones de

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- . 114 ORTLIEB Y PISRRE

bf ascending basalt magma; an example from San. Quintín, Baja California: Contrib. Xíineral.,Petrol., v. 14, p. 1-22.

aguas continentales subterráneas y no de aguas meteóricas que caen directamente sobre la superficie de la cuenca.

La Figura 17c resume esquemáticamente los mecanismos in- volucrados en el sistema evaporitico de la depresión interdunar del sur del complejo de hiormona.

I

COSCLCSIOSES

1.- Los contextos estratigTáficos de las tres áreas supralitora- les estudiadas incluyen depósitos del Pleistdceno tardío y del Holoce-’ no. En los casos de Ometepec y Ojo de Liebre, es interesante apre- ciar que los sedimentos atribuidos al útimo período interglacial (San- gamoniano) indiquen que ya se estaban llevando a cabo procesos eva- poríticos en las mismas zonas, pero a una altura ligeramente superior a la actual.

2.- rU sureste del complejo de Ojo de Liebre, las evaporitas actuales se forman sobre y dentro de arenas eólicas y fluviales; en el sur del complejo de !dormona, el substrato de las evaporitas son are- nas &l ica y, posiblemente, litorales; en la Salina Ometepec, los de- pósitos que infrayacen a las evaporitas son de origen deltaic0 y gra- nulometria más fina que en los casos anteriores.

3.- En base a los contextos sedimentarios, destaca la Salina Ometepec pôr la menor permeabilidad de su substrato.

. 4.- La evolución paleogeográfica durante el Holoceno en las tres ireas. se caracteriza por una progradación del litoral sin que, apa- rentemente. haya bajado el nivel del mar. En los tr& casos ha retro- cedido el mar como resultado de la sedimentació; litoral. En las re- giones de Ojo de Liebre y Mormona, la constitución de cordones lito- rales fue la cawa del aislamiento progresivo de las zonas lagunares; en cambio, en el área de Ometepec, es la acumulación de los aportes del Rio Colorado la que motivó la progradación de la línea de costa y la edificación de cordones litorales caracterizó los períodos de esta- bilización de la misma. I 5.- Los períodos de inicio de los fenómenos evaporíticos no es- tán aún determinados con mucha precisión. En la Salina Ometepec es probable que el yeso y Ia halita hayan empezado a formarse desde hace cerca de 3.000 años; en algunas partes de las llanuras supralito- rales de Ojo de Liebre estos mismos minerales’se han depositado fio- siblemente desde hace más de 2,000 años. En la Laguna Mormona se había propuesto un lapso de 1,000 a 2,000 años para la duración de los fenómenos evaporiticos; una fecha por ‘1C de 714 2 60 años AP. , de una turba enterrada en la cuenca interdunar estudiada al sur del complejo de .\-formona, sugiere que esta cuenca ha funciona- do desde hace más de 1,000 años y posiblemente desde hace 3,000 ,anos, comparándose los espesores de los depósitos infra- y supraya- centes a la turba.

6.- Los minerales evaporíticos, con las diferentes facies obser- vadas en las tres á ï e a supralitorales, son los que habían descrito otros au tors anteriormente. Sin embargo, una de las aportaciones del pre- sente estudio es extender o modificar los conocimientos anteriores.

7,- En la parte suroriental del complejo de Ojo de Liebre, trans- formaciones industriales extensas han modificado casi totalmente el sistema evaporitico natural, de manera que no se pueden seguir estu- diándo las áreas donde se habían realizado trabajos anteriores. En el margen de los nuevos vasos de concentración se descubrió polihali- ta. Este mineral fue observado en nódulos, como ya se habían seña: lado en otra área del complejo de Ojo de Liebre, y también en una capa de centímetros de espesor. La polihalita se forma esencialmen- te por reemplazamiento diagenético del yeso en presencia de salmue- ras potlico-magnesianas. En el sur del complejo de Ojo de Liebre,

‘la dolomita se forma en la zona saturada. 8.- En la Salina Ometepec se encontró anhidrita en u m posi-

.

,

ción diferente a la que había sido sefialada; o sea, debajo del nivei freático y no en la zona de evaporación capilar.

9.- Las cuencas interdunares del sur del complejo de Mormo- na no se habían estudiado con mucho detalle. Las perforaciones rea- lizadas en una de &as mostraron una secuencia evapontica comple- ja, mucho más potente de lo que se creía y con carpetas algáceas, turba y’ niveles carbonatados interestratificados. ..

10.- Usando todos los datos disponibles a la fecha, en cuanto a la sedimentología, mineralogia y geoquímica isotópica, se elabora- ron modelos de los tres sistemas evaporíticos (Figura 17).

En el sureste de las llanurassupralitorales del complejo de Ojo de Liebre, la alimentación de agua marina conhntrada se produce tanto por vía superficial como subterránea. Las infitraciones de agua continental explican las disoluciones y recristalizaciones de los mine- rales eqaporíticos.

En la Salina Ometepec, las inundaciones marinas constituyen cada seis meses el modo de alimentación del sistema evaporitico. Los aportes de agua continental son muy reducidos. La evaporación di- recta de las salmueras mtancadas en la salina es m k importante que en las otras dos áreas y explica en particular la presencia de las facies acicular y prismatica del yeso..

La alimentación de la cuenca estudiada en el sur del comple- jo de Mormona es continua y subterránea. El agua marina se infiltra ,

en la base del cordón litoral y luego se concentra por evaporación di- recta en la zona sumergida de la depresión interdunar, y por F v a p ración capilar en la cuema. Los aportes subterráneos de agua conti- nental intervienen en los procesos diagenéticos subsuperficiales. Por lo menos en la actualidad, ni las precipitaciones met&ricar ni las en- tradas de agua marina parecen provocar la sumersión de la cuenca estudiada, a diferencia de lo que pasa en la Laguna Mormona.

AGRADECIMIENTOS $ 8 “

Esta investigación se llevó a c ibo gracias a un convenio entre el Instituto de Geologia de la I-XAM y el 8RSTOM (Programa “Geo- cortez”), a la R.C.P. 459 y a la A.T.P. “IPOD” del Centre Sational de la Recherche Scientifique de Francia. En 19S0, el segundo autor pudo realizar la segunda campaña de campo gracias a un acuerdo entre el C.N.R.S. y el CONACYT. Los estudios sedimentológicos y geológicos Fueron efectuados en el Instituto de Geología de la LXIL\f; los estudios de geoquimica se llevaron a’cabo en el Laboratorio de Geología Dinámica de la Universidad París 6 y en el Laboratorio de Hidrología y Geoquímica Isotópica de la Universidad de Paris-Sur. Los análisis hidroquímicos fueron obtenidos gracias a la colaboración del Dr: Pinta en los Laboratorios Centrales del O.R.S.T.O.M. (Bondy, Francia). Los documentos de Landsat fueron procesados por la Ofi- cina de Teledección del 0.R.S.T.O.LI. (Bondy. Francia).

Es grato para los autores agradecer la colaboración 1; ayuda que les brindaron el Ing. Coronel (Compañía Exportadora de Sal, S.A.), el Dr. J.C. Fontes, el Dr. S. Vonder Haar,.el Dr. D. Corsline y el Ing. C. Jacques.

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