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Pre–Late Jurassic, fossil-bearing volcanic and sedimentary red beds of Huizachal Canyon, Tamaulipas, Mexico

By
David E. Fastovsky
David E. Fastovsky
Department of Geosciences, University of Rhode Island, Kingston, Rhode Island 02881, USA
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O. Don Hermes
Department of Geosciences, University of Rhode Island, Kingston, Rhode Island 02881, USA
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Department of Biological Sciences, George Washington University, Washington, D.C. 20052, USA
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Instituto de Geologia, Universidad Nacional Autónoma de México, México 20 D.F., México
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Instituto de Geologia, Universidad Nacional Autónoma de México, México 20 D.F., México
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Published:
January 01, 2005

Huizachal Canyon, one of a series of generally east-west trending canyons in Tamaulipas, northeastern Mexico, exposes a pre–Late Jurassic sequence of fossiliferous pyroclastic and epiclastic rocks, the Huizachal Group. Heretofore considered a sedimentary package associated with either metamorphic or intrusive rocks, structural relationships and petrographic studies presented here indicate that the Huizachal Group was in fact deposited unconformably upon an older, undescribed, sequence of pyroclastic rocks.

Four igneous units are recognized in the steeply dipping older volcaniclastic sequence (respectively, units A–D): a complex suite of pyroclastic flows, accretionary lapilli tuff(s), and lava flows (unit A); a homogeneous, finegrained felsitic rock (unit B); a sequence of conglomerates (unit C); and a mixed assemblage of rocks including mafic-to-intermediate composition lava flows and intercalated conglomerate and tuff (unit D). Most of these rocks have undergone extensive late-stage or postdepositional silicification, but relatively immobile trace elements demonstrate that these rocks range from subalkaline basalt to rhyolite.

The younger, relatively flat-lying Huizachal Group overlies these rocks in angular unconformity. The fossil assemblage comes from a <10-m-thick sequence in the lower part of the Huizachal Group, which also is the result of pyroclastic volcanic deposition. Some of the organisms entrained within these tuff(s) were reworked by volcanic processes; others appear to have been actively trapped in a manner analogous to Pompeii.

New U-Pb isotopic data from zircon in a volcaniclastic rock from the lowest part of the Huizachal Group (La Boca Formation) yields an age of 189 ± 0.2 Ma (analytical error). The sedimentary rocks immediately above this unit contain fossils considered to be Early Jurassic in age. Thus, the zircon isotopic age agrees with, and is supportive of, the age estimates based upon fossil vertebrates.

Trace element geochemistry of the volcanic units is strongly suggestive of subalkalic ocean-continent Andean volcanism. Thus, the volcanic and sedimentary rocks of Huizachal Canyon were most likely deposited in a convergent plate margin setting instead of an extensional rift system as previously proposed.

El Cañón del Huizachal, es uno de una serie de cañones con orientación este-oeste en Tamaulipas, en el Noreste de México; ahí aflora el Grupo Huizachal, una secuencia de rocas fosilíferas piroclásticas y epiclásticas pre-jurásicas tardías. Hasta ahora considerado como un paquete asociado con rocas ígneas intrusivas o metamórficas, las relaciones estructurales y los estudios petrográficos presentados aquí sugieren que el Grupo Huizachal estuvo, de hecho, depositado de manera discordante por encima de una secuencia de rocas volcánicas piroclásticas más vieja, no descrita.

Se reconocen cuatro unidades ígneas en la secuencia vulcanoclástica más antigua (respectivamente unidades A–D): un conjunto complejo de flujos piroclásticos, tobas de lapili acrecional, y flujos de lava (unidad A); una roca homogénea félsica de grano fino (unidad B); una secuencia de conglomerados (unidad C); y un conjunto mixto de rocas que incluye flujos de lava de composición máfica a intermedia, así como una toba y un conglom-erado intercalados (unidad D). Casi todas estas rocas han sufrido una silicificación extensiva en su fase tardía, o post-deposicional, pero elementos traza relativamente inmóviles demuestran que estas rocas comprenden desde basalto subalcalino a riolita.

El conjunto de fósiles proviene de una secuencia de <10 m de espesor de la parte inferior del Grupo Huizachal. Esta secuencia es también el resultado de un depósito volcánico piroclástico. Algunos de los organismos arrastrados dentro de estas tobas fueron retraba-jados por procesos volcánicos; otros parecen haber sido atrapados enérgicamente de una manera análoga a la de Pompeya.

Nuevos datos de U-Pb isotópicos de zircón en una roca vulcanoclástica de la parte más inferior del grupo Huizachal (Formación La Boca) dio una edad de 189 ± 0.2 Ma (error analítico). Las rocas sedimentarias inmediatamente arriba de esta unidad contienen los fósiles considera-dos como de edad jurásica temprana. De este modo, la edad isotópica del zircón concuerda y apoya la edad estimada basada en los vertebrados fósiles.

La geoquímica de elementos traza de las unidades volcánicas sugiere fuertemente un vulcanismo andino subalcalino océano-continente. Así, las rocas volcánicas y sedimentarias del Cañón Huizachal fueron depositadas probablemente en un ambiente de margen de placa convergente en vez de un sistema de rift extensional como se había propuesto anteriormente.

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Geological Society of America
Volume
393
ISBN print:
9780813723938
Publication date:
January 01, 2005

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