Paleontología Mexicana

1. Introducción

La posición paleogeográfica de México durante el Cretácico permitió que grandes extensiones de territorio estuvieran cubiertas por aguas marinas (Figura 1A), lo que propició un volumen enorme de sedimentos calcáreos, con abundantes transgresiones y regresiones que establecieron grandes plataformas carbonatadas (Wilson, 1975). Existen vestigios de algunas de estas plataformas en las rocas que afloran en la parte central de México. Una de estas plataformas carbonatadas se corresponde con la Formación Miahuatepec que, junto con otras formaciones como Zapotitlán y San Juan Raya, conforman el relleno sedimentario de la Cuenca de Zapotitlán definida por Calderón (1956). En la Fm. Miahuatepec es común encontrar afloramientos de rocas carbonatadas asociados a ambientes marinos del Cretácico. Sin embargo, los registros sobre la presencia de foraminíferos planctónicos en rocas calizas son escasos. Basta nombrar los trabajos realizados por Velasco y Lucero (1996), Hernández–Rodríguez (1998) y Estrada (2013). El primero menciona la presencia de foraminíferos planctónicos probablemente de edad Aptiense-Albiense, el segundo restringe su edad solamente al Albiense y el último analiza su abundancia relativa, sin asignar ninguna edad. De este modo, existe gran controversia sobre la edad de la Fm. Miahuatepec, pero también en su nomenclatura, ya que Pano (1973) la consideró como equivalente a la Fm. Tamaulipas Superior de edad Aptiense–Cenomaniense. No obstante, una de las interpretaciones más aceptada es asignar la Fm. Miahuatepec al Aptiense, considerándola como un cambio lateral de facies de la Fm. San Juan Raya (Mendoza-Rosales, 2010). Longoria (1977) sugirió que el estudio de la microfauna planctónica en las secuencias cretácicas mexicanas representa una herramienta clave para establecer correlaciones regionales, debido a que la presencia de foraminíferos fosilizados en depósitos marinos es recurrente.

La presente contribución incluye datos bioestratigráficos preliminares sobre las asociaciones de foraminíferos planctónicos fósiles presentes en rocas de una sección estratigráfica medida y nombrada en este trabajo como “Puente Calapa” (López-Alpízar, 2020). Los materiales de esta sección pertenecen a la Formación Miahuatepec y se encuentran en el límite estatal entre Puebla y Oaxaca. El objetivo de este trabajo es aportar información cronoestratigráfica sobre esta controvertida unidad litoestratigráfica.

2. Material y métodos

Las muestras fueron tomadas en intervalos de 2 metros a lo largo de la secuencia estratigráfica con excepción de las zonas con tapados. Se obtuvieron 49 muestras de roca con las cuales se elaboraron 68 secciones delgadas en el Laboratorio de Paleobotánica del Instituto de Geología, UNAM. La observación y el registro fotográfico se realizaron en el Laboratorio de Microscopía Óptica y Fotografía Digital de la FES Iztacala, UNAM. Las determinaciones taxonómicas se basaron en criterios morfológicos y asociaciones observadas. Las edades correspondientes a las especies índice y a las asociaciones encontradas se obtuvieron empleando los trabajos de Caron (1985), Sliter (1994, 1999) y el sitio web de Young et al. (2017). Las biozonas propuestas se establecieron siguiendo a Sliter (1999). Adicionalmente, se consultaron los trabajos de Nederbragt et al. (2001), Bellier y Moullade (2002), Petrizzo y Huber (2006), Ando y Huber (2007), González-Donoso et al. (2007), Amédro (2008), Robaszynski et al. (2008), Petrizzo et al. (2015) y Petrizzo y Gilardoni (2020), relacionados con el intervalo temporal propuesto en este trabajo. Las secciones delgadas se encuentran resguardadas en el Anexo del Laboratorio de Ciencias de la Tierra, Paleontología y Biología Evolutiva de la FES Iztacala.

3. Marco geológico

En el sur de Puebla, el Cretácico Inferior está representado principalmente por rocas calizas y por secuencias de lutita y arenisca; además, también hay conglomerados y otros cuerpos menores de limolita-arenisca e incluso andesitas (INEGI, 2000). Entre las unidades constituidas fundamentalmente por calizas se encuentra la Fm. Miahuatepec que aflora en las sierras de Miahuatepec y Atzingo, al oriente de Zapotitlán Salinas. Su edad es aún incierta, ya que algunos autores la consideran del Aptiense-Cenomaniense (125–93.9 Ma), mientras que otros la asignan al Albiense (113–100.5 Ma), (Mendoza-Rosales, 2010).

Velasco y Lucero (1996) estudiaron una localidad de la Fm. Matzitzi (Pérmico) en el río Calapa y señalan que al oriente presenta relaciones por falla, cabalgando a dos secuencias carbonatadas del Mesozoico. Dichas secuencias pertenecen a la Fm. Miahuatepec y una de ellas es de especial importancia para este trabajo ya que en ella se encuentra la localidad estudiada. Esta unidad de rocas sedimentarias está constituida por calizas de estratificación delgada a mediana con intercalaciones de lentes decimétricos de pedernal, rico en radiolarios y foraminíferos, además de escasos horizontes de lutitas. Mendoza-Rosales (2010) menciona que las calizas presentan variaciones entre wackestone, packestone y grainstone con bioclastos (calciesferas, foraminíferos bentónicos, calpionélidos, moluscos, briozoarios, gasterópodos y espículas de esponja), intraclastos con radiolarios, pellets y granos de cuarzo.

El área de estudio se encuentra al suroeste del Puente Calapa, en el Km (83+530) de la Carretera Federal No. 135, en el límite estatal entre Puebla y Oaxaca, en la orilla norte del río Calapa dentro de la Fm. Miahuatepec (Figura 2). La secuencia estratigráfica estudiada cuenta con un espesor aproximado de 115.5 m y tiene de coordenadas 18°09’35.8’’ N, 97°15’57.4’’ W en su parte basal y 18°09’46.2’’ N, 97°15’50.9’’ W para el techo (Figura 1B). Su composición litológica es altamente monótona, presentando principalmente intercalaciones de calizas con lentes de pedernal de espesor variable, pero también calizas masivas y nódulos de pedernal en la base y escasos horizontes de lutita hacia la cima (Figura 3).

4. Resultados

La abundancia relativa de los foraminíferos no es constante a lo largo de toda la sección. Esto es debido a que hay láminas con abundante fauna planctónica y otras donde escasean o incluso están ausentes. Su estado de preservación varía de pobre a moderado, ya que las conchas de muchos de los taxones observados sufrieron recristalización por procesos diagenéticos, lo cual impidió en algunos casos, una determinación taxonómica precisa. Cabe señalar que el uso de secciones delgadas puede acarrear un sesgo en las determinaciones taxonómicas y por tanto en la asignación de edad, debido a que los cortes de las testas no dejan expuestos todos los caracteres necesarios para una identificación total.

Se determinaron 30 especies de foraminíferos planctónicos distribuidos en 14 géneros (Figura 3), también se encontró una muestra en el metro 28.5 con alto contenido de foraminíferos bentónicos, los cuales fueron determinados a nivel de suborden: Miliolina, Textulariina y Fusulinina (ver López-Alpízar, 2020).

Los géneros predominantes del metro 0 al 67.5 son Globigerinelloides (Cushman y Ten Dam, 1948), Rotalipora (Brotzen, 1942) y Ticinella (Reichel, 1950) mientras que a partir del metro 69.5 los géneros representativos son Praeglobotruncana (Bermúdez, 1952), Thalmanninella (Sigal, 1948) y Whiteinella (Pessagno, 1967).

5. Discusión

El análisis taxonómico, crono y bioestratigráfico de los foraminíferos planctónicos en la secuencia estratigráfica “Puente Calapa” permitió establecer un intervalo que abarca desde el Albiense superior al Cenomaniense superior (102.1–93.5 Ma). Este rango difiere con lo reportado por Calderón (1956), Barceló-Duarte (1978) y Buitrón-Sánchez y Barceló-Duarte (1980), quienes sugieren una edad del Aptiense para la Formación Miahuatepec, y consideran que es correlacionable con la Formación San Juan Raya.

Calderón (1956) considera que, por correlación estratigráfica, la edad de la Fm. Miahuatepec pertenece al Albiense inferior. Mientras que en el estudio paleobotánico de Velasco y Lucero (1996) en la Fm. Matzitzi, se reporta una posible edad Aptiense–Albiense para los foraminíferos encontrados en una de las unidades de rocas calizas que se encuentra en contacto litológico con la formación antes mencionada y que aflora en los márgenes del río Calapa. Los resultados cronoestratigráficos del presente trabajo únicamente confirman la presencia del Albiense Tardío.

Hernández-Rodríguez (1998) consideró los materiales que afloran en las localidades de Calapa y Miahuatepec como parte de la Formación Tamaulipas Superior y les asignó una edad del Albiense inferior. En la localidad que nombró como Calapa, lo fundamenta por la presencia de las especies: Ticinella bejaouaensis? (Sigal, 1966) y Pseudothalmanninella ticinensis (Gandolfi, 1942) mientras que en la localidad que nombró Miahuatepec, lo hace por la aparición de Favusella scitula? (Michael, 1973) y Pseudothalmanninella ticinensis. En cambio, el presente trabajo considera que para la parte baja de la secuencia con base en la presencia de las asociaciones y algunos fósiles índice encontrados, se sugiere una edad perteneciente al Albiense superior para el intervalo que comprende los metros 0–67.5, por la presencia de Biticinella breggiensis (Gandolfi, 1942), Microhedbergella rischi (Moullade, 1974), Planomalina cf. praebuxtorfi (Wonders, 1975), Rotalipora praeappenninica (Sigal, 1952), Ticinella madecassiana (Sigal, 1966) y T. primula (Luterbacher, en Renz et al., 1963), asociadas a foraminíferos como Protoheterohelix cf. obscura (Georgescu y Huber, 2009) y Thalmanninella appenninica (Renz, 1936), (Figura 4).

Es probable que por debajo del metro 69.5 exista una discordancia que no pudo ser reconocida en campo, lo anterior se infiere ya que las primeras apariciones y Thalmanninella globotruncanoides (Sigal, 1948) y Th. greenhornensis (Morrow, 1934) no se registraron previamente a la primera aparición de Rotalipora cushmani (Petrizzo y Gilardoni, 2020). Sin embargo, el cambio de edad al Cenomaniense superior se infirió a partir del metro 69.5 con la presencia de R. cushmani, donde se encontró acompañada de Th. globotruncanoides y la posterior aparición de Th. greenhornensis metros arriba. Además de que en los metros superiores se observó la aparición de Praeglobotruncana algeriana (Caron, 1966) y Th. brotzeni (Sigal, 1948) aunada a la diversificación de los géneros Rotalipora, Thalmanninella (Sigal, 1948) y Whiteinella (Pessagno, 1967). Esta edad es afín a la reportada por Pano (1973), (Figura 5).

La biozonación preliminar que se obtuvo para la secuencia estudiada sugiere del metro 0–5 la presencia de la Zona Ticinella primula, inferida por la ocurrencia de la especie Biticinella breggiensis en la base, junto con las especies T. primula y Globigerinelloides bentonensis. El intervalo que va del metro 7 al 30 no contiene fauna representativa que permita asignar alguna biozona. Del metro 19.5 al 55.5 se registra la Zona Rotalipora appenninica que se encuentra desde la primera aparición de R. appenninica hasta la primera aparición de R. brotzeni, asociada a Thalmanninella gandolfii y Ticinella madecassiana. Entre el metro 57 y el metro 67.5 se infiere la presencia de una discordancia no observable de manera directa que no permitió observar el Cenomaniense inferior y medio. Se distingue la Zona Rotalipora cushmani a partir de 69.5 m y hasta el final de la secuencia muestreada, en el metro 115.5. Se pueden diferenciar las dos subzonas que la componen, la más antigua es la subzona Rotalipora greenhornensis que se caracteriza por iniciar en la primera aparición de R. cushmani y terminar en la primera aparición de Praeglobotruncana algeriana. Seguida de la subzona Dicarinella algeriana definida por la primera aparición de P. algeriana y que finaliza con la última aparición de R. cushmani.

De las 30 especies confirmadas en la secuencia sedimentaria estudiada, 6 fueron identificadas previamente por Estrada (2013), 2 por Hernández-Rodríguez (1998) y 1 por ambos autores. Por lo tanto, en los materiales de esta sección se reportan por primera vez las especies: Biticinella breggiensis, Clavihedbergella simplex (Morrow, 1934), Favusella washitensis, Globigerinelloides ultramicrus (Subbotina, 1949), Microhedbergella rischi, Planomalina cf. praebuxtorfi, Praeglobotruncana algeriana, P. stephani (Gandolfi, 1942), Protoheterohelix cf. obscura, Rotalipora cushmani, R. cf. montsalvensis, R. praeappenninica, Thalmanninella gandolfii (Luterbacher y Premoli-Silva, 1962), Th. globotruncanoides, Th. greenhornensis, Th. micheli (Sacal y Debourle, 1957), Ticinella madecassiana, T. primula, Whiteinella baltica, W. brittonensis y W. paradubia. La identificación de estas especies aporta nueva información sobre la diversidad de foraminíferos planctónicos en una parte de la Fm. Miahuatepec, además, esta asociación permite datarla como Albiense superior-Cenomaniense superior.

Según las edades obtenidas, la Fm. Miahuatepec se superpone a la Fm. San Juan Raya (tradicionalmente considerada de edad Aptiense), por lo que podría corresponder al equivalente lateral de facies de la Fm. Cipiapa (Albiense inferior). Esta asignación de edad, basada en el contenido de foraminíferos planctónicos, aporta información adicional a la ya conocida para la Fm. Miahuatepec y para la estratigrafía de la Cuenca de Zapotitlán. Para continuar precisando la arquitectura estratigráfica de la región se pretenden estudiar en detalle nuevas secciones estratigráficas que permitan confirmar o incluso precisar la edad de esta formación, así como la edad de las unidades litoestratigráficas situadas por debajo y por encima de esta, en la región de “Puente Calapa”.

6. Conclusiones

Se reporta por primera vez la presencia de las especies: Biticinella breggiensis, Clavihedbergella simplex, Favusella washitensis, Globigerinelloides ultramicrus, Microhedbergella rischi, Planomalina cf. praebuxtorfi, Praeglobotruncana algeriana, P. stephani, Protoheterohelix cf. obscura, Rotalipora cushmani, R. cf. montsalvensis, R. praeappenninica, Thalmanninella gandolfii, Th. globotruncanoides, Th. greenhornensis, Th. micheli, Ticinella madecassiana, T. primula, Whiteinella baltica, W. brittonensis y W. paradubia para la zona de estudio. Las asociaciones de foraminíferos planctónicos y la presencia de fósiles índice permiten sugerir una edad del Albiense superior para el intervalo 0–67.5 m y asignar una edad correspondiente al Cenomaniense superior para los depósitos sedimentarios del metro 69.5 al 115.5. Se reconoce de manera preliminar la presencia de las biozonas Ticinella primula y Rotalipora appenninica para el Albiense superior y la zona Rotalipora cushmani para el Cenomaniense superior, donde se establecen las dos subzonas Rotalipora greenhornensis y Dicarinella algeriana.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Editor en jefe de la revista Paleontología Mexicana Dr. Josep Anton Moreno Bedmar por su disposición, apoyo en general y excelentes observaciones. Igualmente, agradecemos a la Mtra. Sandra Ramos Amézquita por el apoyo editorial recibido para la publicación de este trabajo. A los revisores anónimos por sus invaluables sugerencias que, sin duda, enriquecen el contenido de nuestro trabajo. A la M. en C. María del Pilar Villeda Callejas, M. en C. Guadalupe Eugenia Daleth Guedea Fernández y Biol. Osvaldo Cervantes Zamudio del Laboratorio de Microscopía Óptica y Fotografía Digital de la FES Iztacala, por facilitar el uso de las instalaciones y por el apoyo brindado. Al Lic. Enoch Ortíz Montejo por su ayuda en la elaboración de las láminas delgadas. A la M. en C. Nicté Andrea Gutiérrez Puente y Biol. Mayoli del Carmen Hernández Olán por su valioso apoyo en la revisión y validación las determinaciones taxonómicas.

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Manuscrito recibido: Mayo 1, 2021.

Manuscrito corregido: Diciembre 4, 2021.

Manuscrito aceptado:Diciembre 5, 2021.

Figura 1. A: Mapa paleogeográfico que muestra la posición de México durante el Cretácico (Albiense‒Cenomaniense). Imagen cortesía de Ron Blakey. La estrella roja indica la posición aproximada del afloramiento. B: Localización geográfica del área de estudio, situada entre los estados de Puebla y Oaxaca. Los puntos 1 y 2 corresponden, respectivamente, a la base y al techo de la sección estratigráfica. Modificado de INEGI, 2001.

Figura 2. Fotografía panorámica que muestra la sucesión de rocas (entre las dos estrellas rojas) que fueron muestreadas en la sección “Puente Calapa” (Fotografía del autor).

Figura 3. Cuadro de distribución de los foraminíferos planctónicos presentes en la sección estratigráfica de “Puente Calapa”. Muestra las biozonas y subzonas propuestas, el modo de preservación, la aparición de diferentes especies y géneros, de manera ascendente ubicados en la columna estratigráfica del área de estudio (izquierda). El límite propuesto entre el Albiense y el Cenomaniense superior se indica en el metro 67.5.

Figura 4. Foraminíferos planctónicos de la Formación Miahuatepec, intervalo 0‒67.5 m. a. Biticinella breggiensis (Gandolfi, 1942), corte ecuatorial. Lám. 2, 2 m. b–c. Favusella washitensis (Carsey, 1926), corte axial y ecuatorial, Lám. 5 y 1. 16 y 0 m., respectivamente. d. Muricohedbergella delrioensis (Carsey, 1926), corte axial. Lám. 7, 18.5 m. e. Microhedbergella rischi (Moullade, 1974), corte axial. Lám. 22, 53.5 m. f. Protoheterohelix cf. obscura (Georgescu y Huber, 2009), corte lateral. Lám. 1, 0 m. g. Thalmanninella appenninica (Renz, 1936), corte axial. Lám. 8, 19.5 m. h. Rotalipora praeappenninica (Sigal, 1952), corte axial. Lám. 1, 0 m. i. Planomalina cf. praebuxtorfi (Wonders, 1975), corte axial. Lám. 1, 0 m. j. Ticinella madecassiana (Sigal, 1966), corte axial. Lám. 1, 0 m. k. Ticinella primula (Luterbacher, en Renz et al., 1963), corte axial. Lám. 1, 0 m. l. Planomalina sp. (Loeblich y Tappan, 1946), corte ecuatorial. Lám. 25, 59.5 m.

Figura 5. Foraminíferos planctónicos de la Formación Miahuatepec, intervalo 69.5‒115m. a. Praeglobotruncana algeriana (Caron, 1966), corte axial. Lám. 33, 75.5 m. b. Rotalipora cushmani (Morrow, 1934), corte axial. Lám. 30, 69.5 m. c. Heterohelix moremani (Cushman, 1938), corte lateral. Lám. 37, 83.5 m. d. Thalmanninella brotzeni (Sigal, 1948), corte axial. Lám. 41, 94.5m. e. Rotalipora sp. (Brotzen, 1942), corte axial. Lám. 38, 85.5 m. f. Thalmanninella globotruncanoides (Sigal, 1948), corte axial. Lám. 30, 69.5 m. g. Thalmanninella sp. (Brotzen, 1942), corte axial. Lám. 37, 83.5 m. h. Rotalipora cf. montsalvensis (Mornod, 1950), corte axial. Lám. 49, 115.5 m. i. Whiteinella aprica (Loeblich y Tappan, 1961), corte axial. Lám. 41, 94.5 m. j. Whiteinella paradubia (Sigal, 1952), corte axial. Lám. 41, 94.5 m. k. Whiteinella baltica (Douglas y Rankin, 1969), corte axial. Lám. 42, 96.5 m. l. Whiteinella brittonensis (Loeblich y Tappan, 1961), corte axial. Lám. 37, 83.5 m. m. Rotalipora sp. (Brotzen, 1942), corte axial. Lám. 41, 94.5 m..