Paleontología Mexicana

1. Introducción

La litoestratigrafía y bioestratigrafía del Cretácico Inferior en el Estado de Colima ha sido descrita de forma general, pero requiere estudios con mayor detalle. En esta región hay sucesiones sedimentarias siliciclásticas y carbonatadas, que varían desde un ambiente litoral y lagunar, hasta ambientes de mayor profundidad o cuenca, con cambios de facies tanto laterales como verticales que se vinculan con depósitos volcano-clásticos, que, por la escasez de fósiles, complican su correlación regional y dificultan inferir distribuciones paleogeográficas (Ontiveros-Tarango, 1973; Cserna et al., 1978; Buitrón y Gómez-Espinosa, 2003; Omaña et al., 2012). Aunado a la limitación del contenido fosilífero hay una deformación estructural compleja, con afloramientos dispersos que regularmente están cubiertos por rocas volcánicas de edad más joven. Para poder hacer correlaciones estratigráficas apropiadas y una reconstrucción paleogeográfica más fina de la región, que comprende parte de los estados de Colima, Jalisco y Michoacán, es de gran importancia la integración de estudios bioestratigráficos y técnicas geocronológicas adicionales (e.g. isotopía de zircones, estroncio). El conocimiento geológico y bioestratigráfico en esta región se inició con las descripciones realizadas en Colima por Banda (1880), en colaboración con Antonio del Castillo. Su obra describe, entre otros fósiles, la presencia de Ammonites varicosus Sowerby. Urquiza (1882) realizó descripciones geológicas y paleontológicas en Coalcomán, Michoacán. Aguilera et al. (1897), Boehm (1898) y Douvillé (1900), publicaron descripciones taxonómicas de los fósiles colectados por Urquiza (op cit.), de entre los cuales destaca Schiosia ramosa, rudista designado por Harris y Hodson (1922) como Coalcoma ramosa, que es un fósil muy útil para la correlación en áreas vecinas. La presencia de Enallaster mexicanus Cotteau en esta área (Cotteau, 1890), ayuda a reconocer facies de los pisos Albiano y Cenomaniano. En facies pelágicas expuestas en la Sierra de los Libros, Colima, Angerman (1907) reportó Macroscaphites sp., Scholenbachia inflata Sowerby y Parahoplites sp., y Böse (1910) describió Schloenbachia (Oxitropedoceras) aguilerae y Schloenbachia varicosum Sowerby (descrita como Ammonites varicostatum Sowerby, por Antonio del Castillo en Banda, 1880), lo que confirma la presencia regional del Albiano tardío y su transición al Cenomaniano (Longoria, 1977). Burckhardt (1930) señaló la presencia de varias secciones estratigráficas en Jalisco con fósiles bentónicos y planctónicos del Aptiano al Cenomaniano, en las localidades de Barranca del Río Tuxpan, Cerro de Tuxpan, Tapalpa, Talpa, Tamazula y Huescalapa, la sección estratigráfica más completa fue descrita entre las estaciones de tren Villegas y Tonilita que tiene rocas de los pisos Aptiano al Cenomaniano. Pantoja-Alor (1959), describió rocas sedimentarias marinas del Jurásico Superior y Cretácico entre Huetamo y Ciudad Altamirano, Michoacán. La integración de estas observaciones referidas permitió elaborar una reconstrucción paleogeográfica general entre áreas emergidas y mares, así como postular la conexión marina a través de un portal entre el Océano Pacífico, la Cuenca del Centro de México y el Golfo de México durante el Cretácico (Burckhardt, 1930, Buitrón y Gómez Espinosa, 2003). En la década de los años setenta y ochenta Petróleos Mexicanos realizó trabajos de exploración y aportó valiosos datos de superficie y subsuelo en la región. Estos trabajos dieron nombres informales, actualmente en uso, para varias unidades estratigráficas del Cretácico Inferior en Colima: Pano (1975) designó a la Formación Madrid, que Parga (1977) redefinió con cinco miembros; Pimentel (1980) nombró a las formaciones Alberca y Tepalcatepec, Rodríguez (1980) a la Formación Tecalitlán. El contenido fosilífero de los estratos de esta región se ha centrado en la descripción de macrofauna bentónica (Buitrón, 1973, 1986; Buitrón y Rivera-Carranco, 1985; Alencáster, 1986; Alencáster y Pantoja-Alor, 1986; García-Barrera y Pantoja-Alor, 1991; Alencáster y Pantoja-Alor, 1996; Buitrón y López-Tinajero, 1996; Corona-Esquivel y Alencáster, 1996; Buitrón y Gómez-Espinosa, 2003) y foraminíferos bentónicos (Ayala-Castañares, 1960; Gamper, 1969; Meza, 1980; Cuevas-González, 1982; Omaña y Pantoja-Alor, 1998; Omaña, 2004; Omaña et al., 2012), pero son limitados los reportes sobre la presencia y descripción taxonómica de ammonites y foraminíferos planctónicos (Burckhardt, 1930; Cuevas-González, 1982; Corona-Esquivel y Henríquez, 2004; Rosales-Franco y Rodríguez-Lara, 2008). Son numerosas las localidades que describen los conjuntos fosilíferos bentónicos, pero son pocas las referencias que hay para ubicar fósiles de organismos planctónicos y/o nectónicos. Estos contenidos faunísticos vinculados con la litoestratigrafía permiten hacer reconstrucciones paleoambientales y paleogeográficas generales, pero se requieren obtener datos adicionales para conocer con mayor detalle la evolución geodinámica del intervalo Aptiano-Albiano.

Este trabajo describe la morfología de un ammonites encontrado en la Formación Madrid y se discute la relevancia que tiene el fósil en el contexto del depósito sedimentario regional. La sección estratigráfica que se estudió (Figura 1) se ubica en la porción norte de la Sierra de los Libros, entre los poblados de Coquimatlán y Jala, Estado de Colima, situada en las coordenadas UTM 622072 m Norte y 2117976 m Oeste. El método de trabajo consistió en la medición y descripción litológica de una sección estratigráfica en la base de la Formación Madrid, con obtención de muestras de mano para el estudio de microfósiles y macrofósiles (ammonites).

2. Litoestratigrafía

En general, la sucesión estratigráfica que aflora en la Sierra de los Libros se compone, de la base a la cima, por siliclásticos arcósicos, cuya base está cubierta y su espesor es mayor a 200 m, estos estratos se correlacionan con la Formación Tepalcatepec. Ascendiendo estratigráficamente y en aparente discordancia sobre la Formación Tepalcatepec, se presenta un espesor de 0.50 a 1.5 m, compuesto por intercalaciones de carbonatos con laminaciones microbianas y yeso que exudan aceite vivo. Estos depósitos pasan en transición rápida a caliza de tipo mudstone y wackestone con foraminíferos planctónicos, con laminaciones compuestas por packstone de bentónicos y planctónicos, de color gris obscuro, en capas de 5 a 20 cm de espesor, con una potencia mayor a 100 m de espesor, pero la deformación de las capas con pliegues métricos angulares muy estrechos y disarmónicos no permite hacer una medición del espesor real de la sección estratigráfica que constituye a la Formación Madrid (Figura 2). En sucesión ascendente aparece yeso y caliza con rudistas, con capas gruesas a muy gruesas y 70 m de espesor estimado, a las que se les ha denominado de manera informal como formación Morenas (Aguayo, 1983). Estos estratos subyacen en discordancia paralela a arenisca de grano medio, con conglomerado intercalado, que corresponden a la Formación Cerro de la Vieja, del Cretácico Superior, con más de 150 m de espesor. La actitud estructural general del rumbo de las capas es NW-SE y echado sub-vertical variable, dispuestos en un pliegue anticlinal de 10 km de longitud y 3 km de amplitud, con su eje orientado NW35°SE.

La descripción litoestratigráfica a detalle en donde aparece el ammonites, objeto de este trabajo, está formado por caliza mudstone y wackestone de radiolarios, foraminíferos planctónicos (Favusella hedbergellaeformis) y calciesferúlidos (Calcisphaerula innominata), entre otros microfósiles, pero estas capas presentan numerosas laminaciones de wackestone y packstone que concentran fósiles bentónicos (Nezzazata sp., Rumanoloculina sp., fragmentos de moluscos, algas, etc.). Estas laminaciones de microfósiles, del orden de centímetros de espesor, se observan en repeticiones cíclicas que pasan de grano grueso en la base, a grano fino en la cima, continúan con estratificación cruzada y terminan con estructuras de flama y laminación paralela de lutita con los microfósiles planctónicos descritos anteriormente y estas sucesiones en conjunto, se equiparan con secuencias de tipo Bouma (Figura 3). Entre los estratos de caliza hay capas laminares de marga, con espesor delgado y en la caliza hay lentes de pedernal negro, también están presentes fragmentos de tallos carbonizados, varias impresiones de ammonites se observan embebidas en la roca, pero su recuperación es difícil de obtener y el estado de conservación varía de regular a mala. En general las rocas descritas tienen color gris medio a gris obscuro. La descripción taxonómica de los microfósiles bentónicos y planctónicos, así como el análisis de las microfacies de esta unidad lítica en la localidad estudiada, son elementos de un estudio en preparación que salen de los alcances del presente trabajo.

3. Métodos

El ammonites está conservado en forma de molde externo. Debido a ello a partir del molde externo natural con material de impresión odontológica, empleando silicona de condensación de la marca Optosil, se realizaron varios moldes internos del que se seleccionó el mejor (Figura 4C).

4. Paleontología sistemática

Familia Brancoceratidae Spath, 1934

Subfamilia Mortoniceratinae Douvillé, 1912

Género Mortoniceras Meek, 1876

Mortoniceras? sp.

Figuras 4 y 5

Material. El ejemplar está conservado en una caliza mayoritariamente en forma de molde externo. La zona más próxima a la apertura se conserva en forma de molde interno y la concha ha sido parcialmente recristalizada a calcita en dicha parte (Figura 5). El ejemplar estudiado y su molde se hallan depositados en el Museo María del Carmen Perrilliat, Colección Nacional de Paleontología, en el Instituto de Geología de la UNAM (=Universidad Nacional Autónoma de México) en la Ciudad de México, México con el número IGM (=Instituto Geológico de México) IGM 11405.

Descripción. Concha de pequeño tamaño con un diámetro máximo de 37.28 mm. Flancos aplanados con la región ventral apenas visible pero también aplanada confiriéndole esto un borde ventrolateral anguloso. Ammonite evoluto con una ornamentación constituida por costillas robustas, rectilíneas y ligeramente retroversas. Hacia la apertura de la concha dichas costillas se tornan ligeramente flexuosas. Se pueden reconocer patrones de costillas que se agrupan de dos en dos en forma de V estando su zona de unión en la parte inferior del flanco. En todas las costillas visibles se observa que el grosor de las mismas no varía en todo el flanco. Es posible apreciar la presencia de tubérculos umbilicales y ventrolaterales muy incipientes. Los tubérculos ventrolaterales se manifiestan como leves ensanchamientos de las costillas en dicha posición. Los tubérculos umbilicales son únicamente apreciables en el molde interno natural donde la concha ha sido parcialmente recristalizada a calcita.

Discusión. La identificación de este ammonites es problemática debido a la mala conservación del ejemplar ya que apenas conserva la región ventral. Ello nos ha llevado a comparar el ammonite aquí estudiado con varios géneros del Albiano tardío que muestran claras similitudes morfológicas. Debido a la existencia de un reporte en el Albiano de Colima de Hysteroceras sp., se comparó este género con el ejemplar colectado. Nuestro ejemplar no puede ser atribuido a dicho género debido a que las costillas no se ensanchan hacia el tercio superior del flanco tal como suele suceder con la mayoría de las especies del género Hysteroceras (e.g. Förster, 1975, lám. 11, fig. 5; Renz, 1982, lám. 11, fig. 6; Lehmann et al., 2007, fig. 11I; Lopez-Horgue et al., 2009, fig. 7J y L; Gale et al., 2011, figs. 17D y K; Tajika et al., 2017, figs. 7S, T, AJ). A lo anterior se suma que la mayoría de las especies de Hysteroceras muestran costillas bastante flexuosas (e.g. Braga et al., 1982, lám. 2, figs. 4–5 y 8; Renz, 1982, lám. 11, figs. 6–11; Lopez-Horgue et al., 2009, fig. 6E; Gale et al., 2011, fig. 17I) mientras que en el ejemplar aquí estudiado dominan las costillas rectilíneas y, además, el ammonites aquí estudiado presenta tubérculos umbilicales y ventrolaterales incipientes que no están presentes en el género Hysteroceras. El género Prohysteroceras puede ser descartado también porque sus costillas se ensanchan en el tercio superior del flanco (e.g. Förster, 1975, lám. 15, fig. 1a) y su ausencia de tubérculos. El género Cantabrigites difiere del ammonites de Colima al poseer bullas y tubérculos bien desarrollados en el flanco a tamaño similar al ammonites aquí estudiado junto con una costulación que suele ser bastante flexuosa, aunque en algunas especies es bastante rectilínea (e.g. Kennedy, 2004, figs. 7A–E, figs. 10A–R, figs. 12A–W; Tajika et al., 2017, figs. 7AG y AL). En cambio, el género Mortoniceras es el que muestra más similitudes con el ammonites de Colima. A tamaños similares posee una ornamentación bastante rectilínea y retroversa (Kennedy et al., 1999, figs. 4, 3 y 4) con tubérculos umbilicales y ventrolaterales incipientes. A un tamaño algo mayor estas características siguen estando presentes, pero empiezan a aparecer los tubérculos y bullas bien desarrolladas que caracterizan los estadios ontogenéticos de los subadultos y adultos del género Mortoniceras (Kennedy et al., 1998, fig. 15F). En la literatura se pueden encontrar más ejemplos de ammonites juveniles del género Mortoniceras que muestran las mismas características del ejemplar de Colima: costillas robustas, rectilíneas y ligeramente retroversas (Gale et al., 2011, figs. 17 H y O y fig. 28 E; Benzaggagh et al., 2017, fig. 11D1, fig. 12I1) y en algunos de ellos es posible también apreciar patrones de las costillas en forma de V. La familia Brancoceratidae tiene una amplia distribución en México (Böse, 1910; Burckhardt, 1930; Young, 1972, 1984; Monod et al., 2000) a lo que se suma el presente reporte. La subfamilia Mortoniceratinae es cosmopolita, con una amplia distribución en el mar Tethysiano, Boreal y Pacífico.

Implicaciones paleogeográficas. La litología vinculada con el conjunto fosilífero permite interpretar que el ambiente de depósito corresponde a una facies de cuenca carbonatada, con aporte de material detrítico fino que está formado por litoclastos y organismos bentónicos, como flujos de turbiditas, derivados de la margen de una plataforma de ambiente lagunar carbonatado, depositado durante el Albiano tardío. La distribución de cuencas, plataformas marinas y tierras emergidas durante el Albiano en México se ha mostrado de forma general (Goldhammer y Johnson, 2001). En este intervalo estratigráfico hay variaciones significativas que revelan transgresiones y regresiones, discordancias y ahogamiento de las plataformas, que han sido esbozadas en trabajos previos para algunas regiones de México (Eguiluz, 2000; Goldhammer y Johnson, 2001). Al inicio del Albiano temprano ocurrió una gran transgresión sobre varios bloques paleogeográficos altos que existieron previamente como áreas insulares, en estos bloques inicialmente se instalaron plataformas lagunares restringidas, pero al final de este tiempo las plataformas lagunares extendieron su amplitud al progradar su periferia hacia la facies de cuenca. En el Albiano medio ocurrió un pulso regresivo en el norte de México, con depósito predominante de arcilla y carbonato que ahogaron los desarrollos lagunares y dieron paso a facies de plataformas en rampa abierta y cuenca, pero no documentado con claridad en otras regiones del país. En el Albiano tardío facies de cuenca cubrieron gran parte de México, varias plataformas lagunares calcáreas continuaron su crecimiento en agradación (plataformas de Coahuila, Valles-San Luis, Córdoba, Chiapas, etc.), mientras que otras regiones emergieron (noroeste de México). Para el área de Colima la integración litológica y paleontológica realizada en este trabajo permite mejorar la distribución general de plataformas y cuencas marinas durante el Albiano tardío en México (Figura 6).

5. Conclusiones

Este trabajo hace la descripción morfológica de un ejemplar de ammonites identificado como Mortoniceras? sp., hallado en capas de caliza de la Formación Madrid en Colima. El estado de conservación del ejemplar limita identificar su especie, pero adiciona información a la bioestratigrafía de México. La litología de la Formación Madrid está constituida mayormente por caliza, pedernal y marga, contiene los microfósiles Favusella hedbergellaeformis, Calcisphaerulla innominata y radiolarios, que sugieren un depósito en cuenca relativamente profunda. De forma simultánea, la cuenca recibió detritus de organismos bentónicos (Nezzazata sp., Rumanoloculina sp.) y fragmentos de moluscos, algas y plantas proveniente de una facies lagunar, depositados en una sucesión turbidítica carbonatada. La confrontación de edad del género Mortoniceras? sp., con respecto a la microfauna bentónica y planctónica, son congruentes para asignar una edad Albiano tardío a la sucesión estratigráfica reportada en este trabajo. La integración de datos bioestratigráficos permite hacer una distribución geográfica más apropiada de las facies sedimentarias para el Albiano tardío en México mediante estos nuevos datos generados en el estado de Colima.

Agradecimientos

Se agradece a la Dra. Rosa María Prol Ledesma el apoyo otorgado para el uso de microscopio petrográfico. A los revisores de este trabajo M. Sc. Rafel Matamales Andreu, Dr. Miguel Company Sempere y al Ing. Javier Arellano Gil, por sus apropiadas sugerencias para mejorar lo aquí expuesto. También agradecemos el trabajo editorial de Sandra Ramos Amezquita.

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Young, K., 1984, Biogeography and stratigraphy of selected Middle Cretaceous rudists of Southwestern North America, en Perrillat, M.C. (ed.), Memoria del III Congreso Latinoamericano de Paleontología: México, 341–360.

Manuscrito recibido: Octubre 25, 2019.

Manuscrito corregido recibido: Noviembre 30, 2019.

Manuscrito aceptado: Diciembre 2, 2019.

Figura 1. Columna estratigráfica generalizada del área y en recuadro sección a detalle del intervalo en que se encuentra el ammonites descrito en este trabajo.

Figura 2. Capas delgadas de caliza que forman pliegues angulares métricos. Persona de escala 1.60 m de altura.

Figura 3. Sucesión Bouma (A-E) en caliza, con grano grueso packstone de bentónicos en la base, grano-decrece a packstone de grano fino en la cima y pasa a estratificación laminar cruzada, con rizaduras, culmina con lodo calcáreo wackestone de planctónicos. Escala moneda de 2 cm de diámetro.

Figura 4. A: Vista general del ammonites blanqueado, Mortoniceras? sp., B: Ampliación blanqueada, C: Molde interno realizado con material de impresión odontológica. Ejemplar IGM 11405, la escala gráfica corresponde a un centímetro.

Figura 5. A: Vista general del ammonites Mortoniceras? sp. sin blanquear donde se aprecia la recristalización en calcita de la concha en la zona próxima a la apertura. B: Ampliación, sin blanquear, de la zona del ammonites con la concha recristalizada. Ejemplar IGM 11405, la escala gráfica corresponde a un centímetro.

Figura 6. Distribución geográfica de facies para el Albiano tardío en México. Plataformas: 1 Maverick, 2 Texas, 3 Aldama, 4 Coahuila, 5 Monclova, 6 Valles-San Luis Potosí, 7 Banco El Doctor, 8 Actopan, 9 Arteaga, 10 Tuxpan (Jalisco), 11 Cuautla-Morelos, 12 Faja de Oro, 13 Nácar. 14 Córdoba, 15 Artesa-Mundo Nuevo, 16 Yucatán y 17 Chiapas. Cuencas: 18 Mezcalera-Arperos, 19 Chihuahua, 20 Sabinas, 21 Centro de México, 22 Tampico-Misantla y 23 Tecamachalco. Arcos volcano-sedimentarios: 24 Colima-Huetamo-Arcelia y 25 Alisitos. Facies continentales: 26 Bavispe-Cabullona. La región central y occidente de México son tectónicamente complejos, a diferencia de la región oriente con deformación moderada. Los bloques Chortis y California están desplazados de su posición original para el Albiano tardío (Eguiluz, 2000, modificado en este trabajo). Línea llena como límite entre las plataformas y cuencas, línea punteada como borde de la facies continental.