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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA TESIS Para optar el Título Profesional de INGENIERO GEÓLOGO

Bach. EDITTA HERRERA CARRANZA Asesor: Ing. ZENÓN QUISPE MAMANI Cajamarca – Perú 2012

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Bach. Editta Herrera Carranza

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INTRODUCCIÓN El proyecto de tesis busca definir las características litobioestratigráficas de la época del Cretáceo Superior en los alrededores de la ciudad de Cajamarca. La zona de estudio está conformada por una

secuencia de rocas

sedimentarias calcáreas , con edades que fluctúan entre 99.6 y 65.5 ma. Las Formaciones del Cretáceo Superior en la zona de Cajamarca empieza con la Formación Yumagual, con una edad Albiano Superior y Cenomaniano Inferior, luego se observa la Formación Mujarrún la cual está definida como una sucesión de poco espesor y altamente fosilífera de calizas y margas definida por zonación de ammonites, así como también mediante la estratigrafía detallada basada en secuencias litológicas. Sobreyace la Formación Romirón conformada por margas intercaladas con delgados estratos de calizas, por correlación estratigráfica es asignada al Cenomaniano Superior. Benavides (1956). Las margas grises, sobreyacientes, corresponden a la Formación Coñor, corresponden al Turoniano Inferior. En Cajamarca se han perdido la parte final del Cenomaniano Superior y la parte inferior del Turoniano Inferior. Las calizas micríticas de la Formación Cajamarca, incluye dos capas de margas, esto define tres secuencias litológicas (Jaillard, 1985; 1987). Ambas capas contienen Ceilopoceras newelli Benavides (Benavides, 1956; y muestras determinadas por W. J. Kennedy), indican que pertenece al Turoniano Superior. La Formación Cajamarca infrayace a una Formación de margas fosilíferas (Benavides 1956), identificándose Buchiceras bilobatuin y otros fósiles que corresponden al Coniaciano- Santoniano, esta es la Formación Celendín, con la cual finaliza la depositación carbonatada durante el Cretáceo.

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CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

1.1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.1. DEFINICIÓN. En la actualidad no existen estudios estratigráficos detallados sobre rocas calcáreas, por lo que es necesario el levantamiento de columnas estratigráficas y correlacionarlas. 1.1.2. JUSTIFICACIÓN. Durante el desarrollo del proyecto de Tesis se actualizará la columna estratigráfica con la determinación de piso y edades, de esta manera se contará con información estratigráfica de las secuencias carbonatadas del Cretáceo Superior, presentes en las zonas adyacentes a la cuenca de Cajamarca, con lo cual se contribuye al mejor entendimiento e interpretación de la estratigrafía local durante la evolución del Cretáceo Superior.

1.2

OBJETIVOS

1.2.1 GENERAL  Determinar las características estratigráficas de las secuencias calcáreas del Cretáceo Superior, mediante la elaboración detallada

de

columnas

estratigráficas

para

realizar

la

autocorrelación. 1.2.2 ESPECÍFICOS  Realizar las columnas estratigráficas de las Formaciones del Cretáceo Superior.  Describir las características estratigráficas y su distribución en el tiempo y espacio.  Realizar la autocorrelación de las columnas estratigráficas.

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 Realizar la correlación de las columnas estratigráficas a nivel regional (Norte, Centro y Sur).  Realizar secciones geológicas.  Actualizar la columna estratigráfica del Cretáceo Superior. 1.3

ALCANCES La presente Tesis se desarrolla con la finalidad de lograr el estudio estratigráfico detallado de las secuencias no clásticas correspondiente al Cretáceo Superior en los alrededores de Cajamarca.

1.4

CARACTERÍSTICAS LOCALES La realización del proyecto de tesis se desarrolla en la región y provincia de

Cajamarca, específicamente en los alrededores de la ciudad de

Cajamarca. En la zona encontramos rocas calcáreas pertenecientes a las Formaciones del Cretáceo Superior: Grupo Pulluicana (Formación Yumagual y Mujarrún), Grupo Quilquiñán (Formación Romirón y Coñor), Formación Cajamarca y Formación Celendín.

1.5

FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS Las condiciones de sedimentación y las etapas de transgresión regresión durante la depositación influyen en la configuración actual de las características estratigráficas de las Formaciones del Cretáceo Superior en las zonas aledañas a la ciudad de Cajamarca.

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CAPITULO II MARCO TEÓRICO

2.1

ANTECEDENTES Y TRABAJOS PREVIOS La zona de estudio ha sido estudiada por diversos autores, mas no se ha realizado estudios estratigráficos a detalle del Cretáceo Superior. A continuación se presentan algunos estudios. TAFUR, I. (1950). Nota preliminar sobre la geología de Cajamarca. Tesis doctoral, Univ. Nac. San Marcos. Lima. Describe las correlaciones estratigráficas y ubica en el tiempo geológico. BENAVIDES (1956), Estudio geológico de la región Cajamarca. Quien describe secuencias estratigráficas de rocas sedimentarias. Ingemmet Boletín N° 31, (1980),

cuadrángulo de Cajamarca - San

Marcos – Cajabamba. Analizan regionalmente el área de estudio, considerando la existencia del cartografiado a escala 1:100,000 realizado por geólogos del Instituto Geológico Minero y Metalúrgico del Perú. Quienes definieron la presencia de grandes Unidades geológicas como el Mesozoico y Cenozoico. LAGOS A; QUISPE Z (2007)

trabajo de

investigación

acerca de

“Aportes al análisis de Cuencas Sedimentarias en los Alrededores de las localidades de los Baños del Inca, Cruz Blanca, Otuzco, Distrito de Cajamarca” XIII Congreso Peruano de Geología. Trabajo que trata sobre el comportamiento de la Cuenca Occidental, en el proceso de relleno sedimentario desde el Barriasiano-Valanginiano (Cretáceo Inferior) hasta el Santoniano- Campaniano (Cretáceo Superior).

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CHUQUIRUNA, W (2009) “Caracterización estratigráfica y estructural de la subcuenca Chonta – Cajamarca; mediante aplicaciones SIG.”, se describe tectónica en la zona. FERNANDEZ, H (2010). Tesis Profesional “Estudio Sedimentológico y Estratigráfico en el Área de Cruz Blanca y Alrededores”. Realiza la descripción detallada del Cretáceo Inferior. MAYTA, R (2011) “Caracterización geológica de los karst en rocas carbonatadas (Cajamarca-Encañada)”, realiza un análisis estadístico de la presencia de exokarts y endokarts.

2.2

MARCO CONCEPTUAL 2.2.1 ROCAS SEDIMENTARIAS CARBONATADAS Las rocas carbonatadas de acuerdo a su mineralogía se dividen en

calizas

y

dolomías.

Las

calizas

están

compuestas

principalmente por el mineral calcita y las dolomías compuestas principalmente por el mineral dolomita. Las rocas carbonatadas representan aproximadamente entre 20 al 25% de todas las rocas sedimentarias del registro geológico. Las calizas presentan variadas texturas, estructuras y fósiles que proporcionan importante información acerca de los antiguos ambientes marinos, condiciones paleoecológicas y la evolución de las vidas marinas a través del tiempo. La química elemental de las rocas carbonatadas está dominada por iones de calcio, magnesio y carbonato. Calcio y magnesio están presentes en calizas y dolomías, pero el magnesio es particularmente constituyente de las dolomías. Nosotros reconocemos calcita con bajo contenido en magnesio (llamada simplemente calcita) conteniendo menos del 4% de

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carbonato de magnesio y calcita con alto contenido de magnesio conteniendo más del 4% de carbonato de magnesio. Existe otro tipo de roca denominada marga. La marga se compone de arcillas y carbonatos. Según las relaciones cuantitativas se distingue marga arcillosa, marga y marga calcárea. Normalmente el carbonato es presentado por calcita, a veces por dolomita. Componentes adicionales pueden ser

cuarzo,

mica

y

compuestos

carbonosos.

La

marga

frecuentemente lleva nódulos de yeso, calcita y pirita, es de color gris claro hasta oscuro, café o verdoso, frecuentemente contiene microfósiles. El tamaño de los granos es igual al de la arcilla (< 0,02mm). Sam Boggs (2006). 2.2.2 CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS CARBONATADAS La clasificación de rocas carbonatadas se hace en función de los elementos texturales que la componen y la fábrica de éstos. Las dos clasificaciones más usadas son las de Folk (1962) y Dunham (1962). 2.2.2.1 Según Folk (1959,1962)  Clasifica el sedimento.  Resta todos los procesos diagenéticos.  Se basa en el porcentaje de los dos tipos de elementos texturales en las rocas carbonatadas: Ortoquímicos: matriz y cemento Aloquímicos: granos

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Fig. 2.1: Clasificación de las rocas carbonatadas según Folk 1962.

2.2.2.2 Según Dunham (1962) Criterio utilizado: porcentajes relativos de granos y de barro (presencia o no de micrita) y su disposición (fabrica). La clasificación de Dunham no hace referencia al tamaño de los granos ni al tipo de estos; se suele hacer, sin embargo, mención de ello. Ejemplo: grainstone oolítico, o packstone de crinoides. Esta clasificación presenta como ventaja su fácil utilización en terreno. Debido a que los nombres son colocados dependiendo de la textura depositacional de la roca, tienen connotaciones en cuanto a indicación de energía en el medio sedimentario; grainstone:

sedimentos

muy

lavados,

mudstone:

sedimentos propios de aguas no agitadas. Fig. 2.2: Clasificación de las rocas carbonatadas según Dunhman 1962.

Fig. 2.3: Medios sedimentarios TUCKER (154-166); BLATT (232-246).

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2.2.3 ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS Las estructuras sedimentarias se refieren a las características más destacadas de un sedimento, en otras palabras a la disposición geométrica que presentan los elementos que constituyen de un sedimento los cuales se observan mejor en un afloramiento que en los ejemplos del tamaño manual. Las estructuras sedimentarias dependen más de las relaciones existentes

entre los agregados sedimentarios que de las

relaciones que hay entre los granos, y que regulan la textura. A continuación se describe las características de los planos de estratificación.

2.2.3.1 Marcas ondulatorias o de corriente Llamadas también marcas de vaivén, son oscilaciones formadas por olas o corrientes que tienen su origen en el movimiento orbital de las olas acuáticas, movimiento de vaivén que tiene lugar en lo largo del fondo. Las irregularidades del fondo dan lugar a pequeños remolinos que reacomodan el material suelto en lomos o arrugas paralelas y simétricas. Las marcas de oscilación son estacionarias, y su amplitud y altura son funciones de las características de las olas y de la profundidad del agua. Dentro de este grupo se tiene: a) Rills marks.- Son trazas de erosión muy estrechas con frecuentes ramificaciones dendríticas y extremidades difuminadas, producidas en el techo de una capa arenosa. Se encuentran en zonas litorales poco profundas, especialmente en la zona intermareal de las playas, y se originan por divagaciones de los hilillos de agua en a base de una corriente. Fosilizan raramente.

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b) Paleocanales.-

Estructuras

erosivas

rellenas

y

fosilizadas por otros materiales. Son cauces de tamaño muy variable, morfología diversa y relleno variado (arenas,

gravas,

etc.).

Aparecen

en

medios

sedimentarios muy distintos, desde el medio fluvial a los abanicos turbidíticos abisales, pasando por deltas, llanuras de marea, abanicos aluviales, etc. Son criterio de

polaridad

y,

junto

con

otros

criterios,

de

alargados

en

paleoambientes. c) Flute

casts.-

Surcos

discontinuos

dirección de la corriente cuyo perfil longitudinal es asimétrico,

ya

que

la

extremidad

proximal

es

redondeada y bien perfilada y la distal tiene un relieve que

progresivamente

se

va

atenuando

hasta

desaparecer. Sin embargo, este surco (la marca o "mark") raras veces fosiliza porque se produce en sedimentos lutíticos, fácilmente erosionables. Lo que suele aparecer es el contramolde o "cast" en la base del estrato areniscoso suprayacente, que ha rellenado el hueco dejado por la corriente en el techo del estrato lutítico infrayacente. Existen una gran variedad de tipos morfológicos. Son criterios de polaridad, además de servir para informarnos de la dirección y sentido de la paleocorriente (y, por tanto, paleopendiente), y de las características del medio sedimentario, ya que se suelen asociar a corrientes de turbidez, aunque no son exclusivos de ellas, ya que pueden aparecer allí donde haya una corriente de agua (medio fluvial, canales de marea, etc.). d) Groove casts.- Es una estructura de corriente no formada directamente por ésta, sino por objetos arrastrados por la misma que impactan en la superficie Bach. Editta Herrera Carranza

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del sedimento blando. Los groove son surcos de forma alargada, frecuentemente semicilíndrica y estriada en dirección longitudinal. Cuando se hallan asociadas, unas veces las estrías son paralelas y otras forman cierto ángulo entre sí. Se originan por arrastre de un objeto compacto sobre el techo de un estrato lutítico no consolidado. Estos objetos (cantos, fósiles, etc) pueden quedar hundidos al final del groove o desaparecer al rebotar. Como en los otros casos, es un criterio de polaridad y de paleocorriente (dirección y, si se conserva el objeto, también sentido), y es más frecuente encontrar el contramolde en el muro del estrato suprayacente que el molde en el techo del infrayacente. exclusivos,

Son de

las

muy

frecuentes,

series

aunque

turbidíticas.

Si

no

estas

estructuras son de reducidas dimensiones (del orden de mm) se denominan "estriaciones". e) Prod y Bounce casts.- Se producen por impacto y posterior rebote de un objeto arrastrado por una corriente sobre un fondo lutítico. Los Prods son asimétricos (pudiendo quedar el objeto clavado en el fondo arcilloso y conservarse su contramolde) y el segundo es prácticamente simétrico, y no se conserva el objeto puesto que rebota. Los Prods indican dirección y sentido de la corriente, pero los Bounce sólo dirección. Ambos son criterios de polaridad

y muy

frecuentes en las series turbidíticas, asociados a Flute y Groove.

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2.2.3.2 Marcas físicas en el techo Son aquellas que se encuentran en la superficie

de

estratificación, en la cual se pueden ver diversos tipos de rastros físicos tales como: a) Grietas de desecación.- Grietas cerradas en polígonos de lados planos o ligeramente curvados y de un número reducido de lados. Si se desarrollan incompletamente pueden formar grietas bi o trifurcadas. El perfil de la grieta es en V y su longitud depende del espesor del material afectado por el agrietamiento. Se originan en materiales fangoso-arcillosos que se secan en contacto con la atmósfera. El perder agua por evaporación los minerales de la arcilla, el material se contra y, por tanto, se agrieta. Las grietas de desecación sirven como criterio de polaridad y, en parte, como criterio paleoambiental, ya que aparecen preferentemente en bordes de lagos, canales abandonados y llanuras de inundación de ríos, y parte superior de las llanuras mareales.

Cuando

se

rellenan

de

un

material

suprayacente, se obtiene el calco de estas huellas en el muro del estrato superior.

b) Huellas de gotas de lluvia.- Pequeñas depresiones redondeadas formadas sobre un fondo fangoso algo consolidado formadas por el impacto de gotas de lluvia sobre la superficie blanda. Generalmente sólo se encuentran fósiles los contramoldes en el muro del estrato suprayacente. Suelen estar asociadas a grietas de desecación y otras estructuras subaéreas, por lo que,

aparte

de

criterios

de

polaridad,

indican

paleoambientes similares a las de aquéllas.

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c) Huellas de burbujas.- Generalmente formadas en la zona intermareal de las playas al escapar el aire atrapado en el sedimento en forma de burbujas en el agua que los empapa y estallar ésta en la superficie. Pueden formarse también por escape de otros gases ocasionados por la actividad orgánica. Son difícilmente fosilizables.

d) Huellas de cristales.- Sobre un fondo más o menos arcilloso pueden precipitar cristales de yeso o halita que, al disolverse, dejan un hueco que en un medio sedimentario de baja energía pueden rellenarse de un sedimento fino, obteniéndose un calco de la forma cristalina. Son criterio de polaridad e indicadores de medio salino, como lagos y lagunas salados y llanuras mareales de clima cálido. En medios continentales someros, como las llanuras de inundación,

el

agua

que

empapa

la

superficie

sedimentaria puede congelarse durante la noche o los días de invierno. Entonces las placas de hielo, al fundirse, dejarán su marca en el sedimento blando.

2.2.3.3 Formaciones de carga Son deformaciones del plano de estratificación causadas por el hundimiento parcial de una pesada capa plástica en un subestrato más blando. Las formaciones de carga ocurren comúnmente cuando se depositan turbiditas sobre barro no consolidado. Estas características parecen ser más comunes durante el principio de la depositación más

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bien que más arriba en el depósito de la corriente de turbidez.

2.2.4 ESTRATIFICACIÓN Y SECUENCIA DE ROCAS. 2.2.4.1 Tipos de Estratificación Los criterios que

pueden

servir

para

tipificar

la

estratificación son diversos, aunque esencialmente se basan en dos aspectos fundamentales: la geometría de los estratos individuales y los rasgos distintivos de las asociaciones de estratos sucesivos. 2.2.4.2 Geometría de los Estratos Considerando los estratos individualmente se puede establecer una clasificación de tipos geométricos a partir de la geometría del techo y del muro.

a) Estratos tabulares.- Cuando las dos superficies de estratificación (techo y muro) son planas y paralelas entre sí. b) Estratos irregulares, con muro erosivo.- Son estratos con gran extensión lateral, con un muro irregular y un techo plano, por lo que su espesor varía. c) Estratos acanalados.- Con escasa extensión lateral y espesor muy variable, con una geometría interna semejante a la de la sección de un canal. d) Estratos en forma de cuña.- Se trata de estratos limitados por superficies planas no paralelas entre sí, que terminan lateralmente por pérdida progresiva de

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espesor. e) Estratos lenticulares.- Son discontinuos con el muro plano y el techo convexo. Una variante de estos son los estratos con forma biconvexa. f) Estratos

ondulados.-

Se

caracterizan

por

ser

continuos con muro plano y techo ondulado, con estructuras de ripples de corrientes o de olas.

Fig. 2.4: Tipos más simples de geometrías de estratos de acuerdo con su continuidad, forma de las superficies de estratificación y variación lateral de espesor. (Vera, 1994).

2.2.4.3 Asociación de Estratos Cuando se analizan conjuntos de estratos superpuestos se puede realizar diversas clasificaciones basadas en criterios de tipo descriptivo, que en gran parte representan diferentes tipos genético.

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Un primer aspecto a considerar es la ordenación de espesores de los estratos individuales en los conjuntos de estratos sucesivos. En la figura se esquematizan las diversas posibilidades de ordenación de espesores y se dan los siguientes nombres: a) Uniforme. - Los espesores de los estratos sucesivos tienen todos ellos unos valores análogos, con un valor real muy cercano a la media estadística de todos los espesores. b) Aleatorio o de espesor variable.- Los espesores de los diferentes estratos superpuestos son muy variables y no presentan ninguna ordenación definida. c) Estratocreciente.-

Los

espesores

tienen

una

ordenación en lotes de estratos con valores de espesores crecientes hacia el techo, dentro de cada lote. Este tipo de ordenamiento también se le conoce con el nombre de secuencia negativa (Lombard, 1956). d) Estratodecreciente.- Es el contrario del anterior, o sea, con disminución de los espesores de los estratos hacia el techo en cada lote. Este tipo de ordenamiento también se le conoce con el nombre de secuencia positiva (Lombard, 1956).

.

e) En haces.- Los espesores de distribuyen

por

lotes

de

los estratos se

estratos

de

espesores

uniformes dentro de cada lote y diferentes entre lotes.

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a b c

Estrato creciente (o negativa) Aleatoria

Rítmica

Uniforme

Estrato decreciente (o posi

Homogénea

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Fig. 2.5: Tipos de asociaciones de estratos de acuerdo con la distribución de los espesores y de las litologías presentes (explicación en el texto). Los términos a, b y c corresponden a tres tipos litológicos, en los que a sería el término de mayor tamaño de grano (en rocas detríticas) o de mayor energía (en rocas carbonatadas). (Vera, 1994)

2.2.4.4 Medida de la Estratificación El

estudio

de

la

estratificación,

bajo

su

aspecto

geométrico, permite realizar la medida de tres valores: dirección (ángulo que forma con el norte geográfico la línea de intersección de la superficie de estratificación con un plano horizontal); buzamiento (ángulo que forma la superficie de un estrato con la horizontal, medido en un plano perpendicular a la dirección); y espesor de un estrato (distancia entre los planos de estratificación que lo limitan, medida perpendicularmente a ellos). En condiciones normales el espesor de un conjunto de estratos, será la distancia entre sus límites medida perpendicularmente a ellos y representa el espesor actual de los materiales sedimentados durante un determinado intervalo de tiempo. El problema se plantea cuando la sedimentación se realiza sobre una pendiente deposicional, sobre la que los estratos se apilan lateralmente; pues si bien el espesor del conjunto de estratos valora el espesor real de los materiales sedimentados durante un lapso de tiempo, la potencia de la unidad distinguida corresponde a la altura actual que comprende dicha unidad, medida sobre la vertical del depósito en el momento de la sedimentación.

A continuación se presentan dos métodos con los cuales se puede medir el espesor de los estratos, de esta

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manera

se

realiza

el

levantamiento

de

columnas

estratigráficas.

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Fig. 2.6: Diagrama de la medición de espesores por medio del bastón de Jacob.

: buzamiento real de las capas. : espesor real parcial de la sucesión.

Fig. 2.7: Medición de estratos inclinados a partir de un levantamiento hecho con brújula Brunton y cinta (Krumbein y Sloss, 1969)

2.2.5

CLASIFICACIÓN BIOLÓGICA LINNEANA La moderna clasificación biológica nació con los trabajos de Carlos Linneo (1753), quien agrupó a las especies de acuerdo a sus

características

físicas

compartidas

y

normalizó

su

denominación. El sistema de clasificación se conoce como clasificación Linneana La taxonomía de Linneo o taxonomía linneana clasifica a los seres vivos en diferentes niveles jerárquicos, comenzando originalmente por el de Reino. Hoy, se considera el Dominio como una jerarquía suprarreinal, dada al reciente acuerdo de incluir también a Bacterias y a Arqueas. Los reinos se dividen en Filos o Phyla (en

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singular, Phylum) para los animales, y en Divisiones para plantas y otros organismos. Éstos se dividen en Clases, luego en Órdenes, Familias, Géneros y Especies. La definición de especie afirma que son organismos cuya descendencia es fértil; esto es algo que, por supuesto, no podemos demostrar para el caso de un fósil.

Fig. 2.8: Sistema de clasificación biológica de Carlos Linneo.

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CAPITULO III METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1

IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE VARIABLES

3.1.1 VARIABLES INDEPENDIENTES Son las que cumplen la función de supuestas causas.

3.1.2 VARIABLES DEPENDIENTES Son las que cumplen la función de posibles efectos. Una misma variable puede actuar como dependiente en unos casos y como independiente en otros.

Independientes (Causa)

Dependientes (Efecto)

Ambiente de Sedimentación Etapas de Transgresión - Regresión

Litología

Procesos Endógenos (tectónica) Procesos Exógenos (procesos sedimentarios) Propiedades Químicas de la Roca Topografía Clima

Geomorfología Meteorización

Cronología (datación relativa y absoluta)

Tiempo Geológico

Columna Estratigráfica

Correlación Estratigráfica

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Cuadro 3.1: Identificación y Clasificación de las Variables.

3.2

OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES.

VARIABLES DEPENDIENTES

LITOLOGÍA

GEOMORFOLOGÍA

METEORIZACIÓN

TIEMPO GEOLÓGICO CORRELACIÓN ESTRATIGRÁFICA

DEFINICIÓN

FACTORES (VARIABLES INDEPENDIENTE S)

Se refiere al tipo de roca, la cual está relacionada con el tipo de sedimentación que existió en un lugar y periodo determinado.

Ambiente de Sedimentación

Se encarga del estudio de las formas de la Tierra, las cuales son producidas por procesos exógenos y endógenos.

Procesos Exógenos

Proceso de alteración y destrucción in situ de las rocas, producto de los agentes atmosféricos (agua, aire, cambios de temperatura) y biológicos (efectos físicos, químicos y bioquímicos de vegetales, hongos, microorganismos y animales). La meteorización produce la fragmentación de la roca, así como cambios químicos y mineralógicos Es el tiempo establecido en millones de años, mediante la datación relativa y la datación absoluta. La correlación estratigráfica es una de las

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Transgresión Regresión

Procesos Endógenos

Propiedades químicas de la roca Topografía Clima

Registro mediante Fósiles Columna Estratigráfica

INDICADORES El estudio abarca Formaciones del Cretáceo Superior, las cuales están compuestas de rocas calizas, margas y lutitas. Las calizas son de ambiente netamente marino y las margas indican etapas de transgresión – regresión. Diferentes tipos de relieve ocasionados por agentes exógenos tales como clima, erosión, transporte, sedimentación. Plegamientos, fallas, diaclasas, producidos por la actividad tectónica. Karts en roca caliza. Desintegración de roca y suelos debido a los agentes atmosféricos. La topografía es empinada, el transporte del material meteorizado es generalmente bastante rápido dejando la roca desnuda y fácilmente alcanzable para los agentes de la meteorización, de la misma manera, esta disminuye cuando la roca en regiones planas está cubierta por una capa espesa de material ya meteorizado. Fósiles de diferentes Formaciones, en especial fósil Exogyra que es característico de la Formación Yumagual. Correlación local entre las diferentes columnas estratigráficas, mediante la

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técnicas de mayor interés en Estratigrafía y consiste en comparar dos o más secciones estratigráficas, de un intervalo de tiempo semejante, estableciendo la equivalencia entre los niveles o superficies de estratificación reconocibles en cada una de ellas.

identificación de estratos guía y de fósiles guías.

Cuadro 3.2: Operacionalización de las Variables

3.3

TIPIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. 3.3.1 SEGÚN EL TIPO DE CONOCIMIENTOS PREVIOS USADOS La investigación es científica debido a que se está empleando marcos teóricos derivados de la ciencia.

3.3.2 SEGÚN EL TIPO DE PREGUNTA PLANTEADA EN EL .........PROBLEMA La presente investigación es teórica descriptiva-explicativa; es descriptiva

porque

pretende

decir

cómo

es

la

realidad

(características estratigráficas de las Formaciones Geológicas del Cretáceo Superior). Es explicativa porque responde a la pregunta por qué los estratos presentan ciertas características, en la descripción, se llega a conocer cómo son los estratos, y en la explicación se da a conocer las razones, las causas de ¿por qué los estaros son así?

3.3.3 SEGÚN EL PROPÓSITO DE LA INVESTIGACIÓN Es una investigación aplicada, porque busca poner en práctica un marco

teórico

para

conocer

una

realidad

determinada:

“Características estratigráficas del Cretáceo Superior”.

3.3.4 SEGÚN SU ALCANCE TEMPORAL Es una investigación transversal o sincrónica, porque se realiza en un período corto en el año 2011-2012. Bach. Editta Herrera Carranza

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3.4

UNIDAD DE ANÁLISIS, POBLACIÓN Y MUESTRA. 3.4.1 UNIDAD DE ANÁLISIS La unidad de análisis son las capas (estratos) de las Formaciones carbonatadas del Cretáceo Superior.

3.4.2 POBLACIÓN Las Unidades Estratigráficas del Cretáceo Superior en las zonas aledañas a la ciudad de Cajamarca representan la población a estudiar.

3.4.3 MUESTRA En la presente tesis la muestra está representada por las muestras de roca y fósiles.

3.5

INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

Con Dónde, qué cuándo instrumentos recogemos se obtiene la informació atos unidades se obtuvieron del Cretáceo directamente Superior en a locampo, largo del utilizando desarrollo losde materiales la Tesis, de mediante trabajo la descritos observación, en el ítem medición 3.7. yycómo recolección de muestras. Recolec

racterísticas de los estratos.

lumnas estratigráficas.

Qué datos son necesarios

scripción de fósiles.

scripción petrográfica de las rocas.

Bach. Editta Herrera Carranza

24

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Cuadro 3.3: Esquema de recolección de datos.

3.6

PROCEDIMIENTO DE TRABAJO

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25

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Cuadro 3.4: Procedimiento de trabajo.

3.6.1 ETAPA PRELIMINAR. 

Revisión bibliográfica: Consiste en la recopilación, revisión y síntesis de la información utilizando diversas fuentes, así como libros, tesis y/o trabajos anteriores, planos, imágenes



satelitales, papers, páginas Web. Planeamiento en gabinete. Con la información recolectada se planea la salida a campo.

3.6.2 TRABAJO DE CAMPO. 

Trabajo de campo propiamente dicho.

Recopilación y análisis de InformaciónyBibliográfica. geológico, observación descripción

estratigráficas

del

Cretáceo

Cartografiado

de las unidades

Superior,

así

también

identificación de estructuras y construcción de las columnas estratigráficas. Trabajo de Elaboración delGabinete. informe final. 3.6.3 TRABAJO DE GABINETE.

de datos geológicos, estratigráficos y paleontológicos en campo.



Trabajo en gabinete. Interpretación y procesamiento de datos

Interpretación y procesamiento de datos obtenidos. obtenidos en el campo.



Elaboración del informe final. Esta etapa comprende la redacción final de la Tesis, para la presentación y sustentación de la misma.

3.7

EQUIPOS Y MATERIALES Durante el desarrollo de la presente tesis fue necesario aplicar técnicas de observación, descripción e interpretación, a través de trabajos de campo, gabinete y laboratorio, así como el empleo de materiales y equipos, tales como: 

Plano topográfico: En el cual se procederá a cartografiar la geología local (Datum WGS-84).

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26

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

Plano geológico: de la zona de estudio (1/100000) de los cuadrángulos de Cajamarca (15-f) y San Marcos (15-g) del



INGEMMET. Brújula Brunton: para medir los rumbos y buzamientos de estratos,



fallas y fracturas. GPS Navegador: (Global Positional System) GARMIN el cual fue de

Etapa Preliminar

gran ayuda, pues sirvió para la ubicación en el plano topográfico a través de coordenadas de sistema UTM (Universal Transversal Mercator), según el elipsoide internacional utilizado para la zona sudamericana DATUM WGS-84 (WORLD GLOBAL SYSTEM), franja 17 correspondiente a Perú. Imágenes Satelitales. Para Trabajo de Campo

identificación

la

estratigrafía

y

Trabajo en Gabinete



estructuras. Lupas: 14 X (14 aumentos) y 20X (20 aumentos), que sirve para



reconocer los diferentes componentes minerales de las rocas. Picota se utiliza para obtener muestras de rocas frescas, para así

 

poder analizarlas en gabinete. Ácido Clorhídrico (HCl) para determinar los carbonatos. Libreta de campo sirve para realizar apuntes de rumbos y buzamientos de

estructuras, cambios de litología y coordenadas

UTM.  Cámara Fotográfica Digital: para fotografías con resolución de 7 PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO  

píxeles. Protáctor: para el ploteo de puntos. Bolsas de muestras, tablero, porta mapas, marcadores y plumones

 

para codificación de muestras. Útiles de escritorio como papel, lápices, borradores y otros. Computadora personal.

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27

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

CAPITULO IV CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO

4.1

UBICACIÓN El área de estudios se encuentra ubicada en el continente americano. País: Perú, Departamento: Cajamarca, Provincia: Cajamarca y Distrito: Cajamarca. Específicamente la zona de estudio abarca la parte este del caserío de Otuzco, Cerro Sangal y Pampa La Culebra, donde se encuentra la mayor parte de los afloramientos del Cretáceo Superior, sin embargo el estudio también abarca parte de la cuenca Tres Ríos, geográficamente está en la zona norte de la Cordillera Occidental. Por lo cual la posición geográfica queda delimitada por las siguientes

coordenadas UTM

(Datum WGS84).

Punto

Latitud

Longitud

V-1

9207000

766000

V-2

9207000

790000

V-3

9217000

766000

V-4

9217000

790000

Cuadro 4.1: Coordenadas UTM (Datum WGS84)

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28

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29

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Plano de ubicación (P-1)

4.2

ACCESIBILIDAD Debido a que el estudio se realiza en diferentes zonas, existen diversas rutas de acceso, entre las cuales tenemos: 

Una de las vías principales es Cajamarca- Otuzco, se puede ir en combi, luego se camina hacia el puente colgante, siguiendo la



trocha que lleva hacia el Cerro Licliconga. Cajamarca- Otuzco- Sangal. Siguiendo la carretera al NE del caserío de Otuzco en cuyo corte de carretera se puede observar las Formaciones cretáceas, al final se llaga hasta el criadero de



truchas el Chicche. Cajamarca - Pampa la Culebra. A 27 kilómetros al este de la ciudad

de

Cajamarca,

teniendo

acceso

por la

carretera

Cajamarca – Encañada, tramo que a su vez es netamente asfaltado hasta el punto de intersección con una carretera 

afirmada en el flanco izquierdo que nos lleva a la zona de estudio. Cajamarca-Tres Ríos. Aproximadamente a 5.5 Km de la Ciudad de Cajamarca en un tiempo de 1.5 h.

Existen caminos de herradura, que son utilizados por los pobladores del lugar para desplazarse, los cuales al igual que las diferentes trochas han sido de mucha utilidad para las diversas salidas de campo. 4.3

RELIEVE La zona se caracteriza por un relieve muy accidentado, siendo la altura mínima de 2900 m y la máxima de 3400 m, en la zona se pueden observar pendientes desde muy bajas a altas.

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Pendientes

Tipo

0-15

Muy Baja

15-30

Moderada

30-45

Moderada- alta

30

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45-60

Alta

60-90

Muy Alta

Cuadro 4.2: Clasificación de Pendientes. Fuente: Borkoswki 1994.

4.4

DRENAJE Se distinguen ríos, quebradas y valles que surcan las rocas calcáreas del cretáceo y también las rocas volcánicas del Paleógeno - Neógeno; se muestran drenajes subparalelos a dendríticos. La red principal como son los ríos Mashcón y Chonta tienen mayormente una dinámica fluvial representada por la sedimentación de materiales gruesos hasta arenas finas dentro de sus cauces, los cuales son aprovechados por los explotadores de canteras como materiales de construcción. El río Mashcón junto con el río Chonta conforman el río Cajamarquino, los cuales siguen una dirección de Oeste a Este, formando un afluente del Río Amazonas.

4.5

CLIMA  En las zonas de 3,000 m.s.n.m, se tiene un clima muy frío con fuertes vientos, por debajo de esta altura el clima es más cálido con precipitaciones moderadas y vientos suaves.  Presenta dos estaciones bien diferenciadas, la primera, de lluvias que comprende los meses de Diciembre hasta Abril seguida por una etapa de calma correspondiente a los meses de Mayo hasta Noviembre.

4.6

VEGETACIÓN En cuanto a la presencia de vegetación natural, está expresado por una fisonomía intermedia con arbustos altos y árboles bajos, apreciándose una combinación de bosque andino. La zona de estudio presenta una típica vegetación de altura como son árboles de Pino, grandes árboles de Eucaliptos, Graminias, Alisos, Agabe Sp. (penca), Ciprés, pastizales propios de la zona como los

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31

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llamados, además de vegetación de cultivo como son hortalizas, maíz, tubérculos.

CAPITULO V CONDICIONES MORFOLÓGICAS

5.1

PROCESOS EXÓGENOS En gran parte las distintas geoformas existentes en la zona se deben a los procesos de meteorización, erosión, transporte y sedimentación. Existen rocas de las Formaciones Cretáceas y Volcánicos del Paleógeno-

Neógeno

alteradas

y

fracturadas

las

cuales

son

erosionadas, el proceso de erosión tiende a nivelar la superficie de la corteza terrestre, se genera material suelto que se deposita en el fondo de los lechos, que son fácilmente transportable en épocas de grandes avenidas. En la zona se observan las nacientes fluviales que son torrentes muy erosivos, tanto en la sección lateral y de fondo, constituyéndose en agentes transportadores de materiales resultantes de la erosión de las Formaciones Cretáceas y volcánicos del Paleógeno – Neógeno. Finalmente son sedimentados en las partes más bajas o pie de montaña y en los cursos bajos de los ríos Mashcón, Chonta y San Lucas.

5.2

PROCESOS ENDÓGENOS La zona de estudio se desarrolla sobre la unidad morfoestructural más importante dentro del contexto geomorfológico. Está emplazada dentro de la cordillera occidental, originada por procesos epiro-orogenéticos y por la acción erosiva de los diferentes ciclos morfoestructurales. Existe una relación estructural en toda la cuenca del río Cajamarquino, desde sus nacientes hasta su desembocadura en el río Crisnejas. La

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32

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reactivación de fallamientos verticales del mio-plioceno, modificaron el drenaje antiguo del río, hasta constituir un fuerte control estructural del mismo. Esta condición ha dado lugar a la formación de los Depósitos Lagunares a lo largo de toda la cuenca, encontrándose este tipo de Depósitos al Este y Sureste de la ciudad de Cajamarca y extendiéndose estas formaciones hacia el distrito de Baños del Inca. En la zona de estudio se observan 3 sinclinales uno en la cuenca tres ríos y los otros dos en la cuenca del río Chonta. 5.3

CICLO GEOMORFOLÓGICO El ciclo de Davis describe la evolución de un paisaje: relieve joven, maduro y senil. Las etapas de evolución de un paisaje tienen un desarrollo complejo entre erosión y levantamiento. La erosión es mayor entre mayor sea la elevación y disminuye cuando la elevación disminuye. Las tasas de erosión y levantamiento son del orden de metros/millones de años.

5.3.1 RELIEVE JOVEN En las partes altas de Carhuquero, Alto Otuzco y Pulluicana, donde se encuentra la Formación Cajamarca y el Grupo Quilquiñán- Mujarrún y Formación Yumagual, se observan relieve montañoso, con desniveles, valles estrechos. 5.3.2 RELIEVE MADURO Se puede observar en la zona del Ronquillo, Otuzco y Pulluicana, correspondientes a las Formaciones Pariatambo, Yumagual, Celendín y Volcánicos con un cauce más amplio que en la zona de relieve joven. 5.3.3 RELIEVE SENIL Se observa la peniplanicie y el gran vallen donde se asienta la ciudad de Cajamarca, principalmente compuesto por Depósitos Cuaternarios.

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33

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

5.4

UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS 5.4.1 ALTIPLANICIES Comprende altitudes que van desde 2,600 hasta los 4100 m.s.n.m. aproximadamente. Litológicamente está constituida

por

rocas

sedimentarias,

volcánicas y por depósitos fluvioglaciares, correspondientes principalmente a las Formaciones Yumagual y Cajamarca del Cretáceo Superior; a los volcánicos Llama y San Pablo del Paleógeno y Neógeno respectivamente. La pendiente dominante fluctúa en el rango del 15% al 25%.

5.4.2 MONTAÑAS 5.4.2.1 Ladera de montaña empinada Comprende altitudes que van desde 2,750 hasta los 3,250 m.s.n.m. Incluye laderas de montaña estructuralmente plegadas. Litológicamente están constituidas por rocas sedimentarias de las Formaciones Chúlec, Yumagual,

y el Grupo

Quilquiñán/Mujarrún. La pendiente dominante fluctúa entre 25 y 50%.

5.4.2.2

Ladera de montaña fuertemente empinada La altura la máxima de 3700 m.s.n.m. aproximadamente. Son sectores de topografía muy accidentada conformada por laderas de montaña medianamente ramificadas y estructuralmente

plegadas;

pero

con

procesos

ocasionados por el actuar de los agentes geomorfológicos como la escorrentía superficial que aunado a la gravedad produce deslizamientos, asentamientos y

reptación de

suelos. Litológicamente están constituidas por estratos de rocas

sedimentarias

del

Grupo

Goyllarisquizga,

Formaciones Chúlec, Pariatambo, Yumagual y Cajamarca, correspondientes al Cretáceo Inferior y Superior. La pendiente dominante fluctúa entre 50 y 75%. Bach. Editta Herrera Carranza

34

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

La mayoría de estas zonas actualmente están cubiertas por vegetación natural, pastos naturales y afloramientos rocosos y pocas áreas por actividad agrícola, pese a las limitaciones topográficas 5.4.3 COLINAS 5.4.3.1 Colina baja fuertemente inclinada Se encuentran en altitudes entre los 2700 y los 2950 m.s.n.m. aproximadamente. Corresponde a zonas cuya superficie presentan ligeras ondulaciones. Litológicamente está constituida por rocas sedimentarias correspondientes

principalmente

a

las

Formaciones

Chúlec, Pariatambo, Grupo Goyllarisquizga, Yumagual, Quilquiñán/Mujarrún, del Cretáceo Inferior y Superior y a Depósitos

Lacustres

y

Aluviales

del

Pleistoceno

y

Holoceno. La pendiente dominante fluctúa en el rango de 8 al 15%. 5.4.4 TERRAZAS 5.4.5.1 Piedemonte aluvio lacustre Comprende altitudes que van desde 2700 hasta 2850 m.s.n.m. Presente al Sur Este del distrito de Cajamarca y Sur Oeste de

Los

Baños

del

Inca,

por

su

configuración

geomorfológica, ocupan las partes bajas del relieve montañoso y colinoso adyacentes a las referidas zonas; su origen radica en la acumulación de sedimentos aluviales y fluviales. Forman parte de la configuración de esta unidad geomorfológica las terrazas que se encuentran en las márgenes de los ríos San Lucas, Mashcón, Chonta, conformando un inmenso valle donde actualmente se viene

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35

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practicando una ganadería y una agricultura intensiva; pero a la vez amenazados por el espectacular cambio de uso de la tierra intensificándose la expansión urbana. La pendiente dominante fluctúa entre 2 y 15%.

5.4.5 KARST Esta unidad geomorfológica se aprecia en rocas carbonáticas como las calizas principalmente de la Formación Cajamarca, donde el estado inicial de la roca ha sido favorable a la infiltración y que exista un gradiente hidráulico. Interviene también el grado de fracturación. Las aguas infiltradas han logrado crear caminos preferenciales para conducir la infiltración rápida, lo que es condicionado a su vez por las diferencias de potencial (hidráulico) entre

las

distintas

partes

del

karst.

Las

condiciones

hidrogeológicas de conjunto permiten explicar la existencia de zonas de intensa karstificación junto a otras poco o nada karstificadas (Galán C. 1991). En la zona de estudio se encuentra abundante karstificación en el la Formación Cajamarca, en el Cerro Tuyoloma.

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Foto 5.1: Se observa un conjunto de pequeñas acanaladuras separadas por crestas agudas; zonas donde existe interacción con el agua y como consecuencia de ello se ha rellenado de suelo orgánico, ubicado en calizas de la Formación Cajamarca, en el Cerro Tuyoloma.

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37

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CAPÍTULO VI UNIDADES LITOESTRATIGRÁFICAS DEL CRETÁCEO SUPERIOR

SW

NE

Fm. Yumagual

Fm. Pariatambo

Foto 6.1: Vista panorámica de la Fm. Yumagual sobreyaciendo a la Fm. Pariatambo en el Cerro Ronquillo al Oeste de la ciudad de Cajamarca.

Gpo. Quilquiñán Fm. Cajamarca Fm. Celendín

Fm. Cajamarca Gpo. Quilquiñán Gpo. Pulluicana

Fig. 6.1: Formaciones del Cretáceo Superior en la zona Este de la ciudad de Cajamarca. De izquierda a derecha observamos, Gpo. Pulluicana en los Cerros Pulluicana y Mujarrún, Gpo. Quilquiñán, Fm. Cajamarca en el Cerro Tuyoloma, Fm. Celendín que es el eje del sinclinal en la Qda. Campanarume y nuevamente la Fm. Cajamarca y Gpo. Quilquiñán en el Cerro Licliconga.

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38

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6.1

GRUPO PULLUICANA. Este Grupo está conformado por las Formaciones Yumagual y Mujarrún (Benavides 1956, y Robert 2002). Pero para el caso específico de Cajamarca se considera al Grupo Quilquiñán y la Formación Mujarrún como una sola unidad. 6.1.1 FORMACIÓN YUMAGUAL 6.1.1.1

Litología Se presentan calizas masivas, calizas nodulares y calizas margosas, presentan grano fino (wakstone) a medio (packstone) y grueso (grainstone), color gris claro a gris amarillento. En las calizas de la Formación Yumagual, al ser fracturadas generan un olor fétido. Las calizas presentan venillas de calcita y aragonito de gran tamaño. Algunas

veces

se

intercalan

bancos

calcáreos,

compuestos en su mayor parte por restos de fósiles y microfósiles.

En

algunos

horizontes

se

observan

nodulaciones calcáreas. Tiene un espesor aproximado de 700 m.

6.1.1.2

Ambiente de Depositación La Formación Yumagual se inicia con margas y calizas arcillosas fosilíferas de plataforma externa, y termina con calizas biogénicas de plataforma interna muy poco profunda.

6.1.1.3

Relación Estratigráfica Sobreyace concordante a la Formación Pariatambo e infrayace concordante a la Formación Mujarrún.

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39

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6.1.1.4

Registro geológico Se caracteriza por tener Lopha, Liophista, que representa al Albiano Superior - Cenomaniano Inferior (BENAVIDES V., (1956)). Se correlaciona

con la parte baja de la

Formación Jumasha del centro del país. En la zona estudiada se corrobora por los fósiles hallados en dicha Formación, además que se se encuentra Exogyra y Ostreas de tamaño macro en el miembro superior.

6.1.1.5

Estructuras Estratigráficas Hacia el techo de la Formación Pariatambo y piso de la Formación

Yumagual

encontramos

estructuras

lenticulares, nodulares de estratificación delgada (Foto 6.2, 6.3 y 6.5), también encontramos horizontes de Chert. En el miembro medio se puede observar estratos en forma de cuña (Foto 6.4), hacia el techo encontramos calizas con marcas de gotas de lluvia (Foto 6.6). Como SW

NE característica principal se encuentra una biozona de

fósiles Exogyra (Foto 6.8) en el miembro superior de la Formación.

Fm. Yumagual

Fm. Yumagual

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Fm. Pariatambo Fm. Pariatambo

40

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Foto 6.2: Contacto concordante gradual entre la Fm. Pariatambo (intercalación de estratos delgados de caliza con lutita) y Fm. Yumagual (estratos de calizas nodulares gris amarillentas), ubicado la quebrada Pulluicana.

Foto 6.3: Calizas nodulares en calizas de la Fm. Yumagual, ubicado en el Cerro Ronquillo.

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Estrato en forma cuña

Estratos lenticulares Foto 6.4: Estratificación lenticular y estrato en forma de cuña, en Fm. Yumagual, ubicado en la quebrada Pulluicana.

Estratos lenticulares

Foto 6.5: Estratificación lenticular en Fm. Yumagual, ubicado en Pulluicana.

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Foto 6.6: Marcas de gota de lluvia en calizas de la Fm. Yumagual, en Pulluicana.

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Foto 6.7: Venillas de calcita de 2cm de espesor en caliza masiva de la Fm. Yumagual en Choromayo.

Foto 6.8: Biozona de Fósiles en el miembro superior de la Fm. Yumagual en Choromayo, se aprecian fósiles del género Exogyra con un largo promedio de 2.5cm, al Suroeste de la laguna Mataracocha.

6.2

GRUPO QUILQUIÑÁN Y FORMACIÓN MUJARRÚN

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44

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

BENAVIDES (1956) diferencia en la Formación Mujarrún a los miembros Choro y Culebra y el Grupo Quilquiñán está conformado por las Formaciones Romirón y Coñor. En la zona de estudio se lo ha estudiado en conjunto.

6.2.1

LITOLOGÍA La base consiste en una gruesa secuencia de calizas nodulares macizas, intercalación de margas y lutitas amarillentas, seguido de lechos de calizas nodulares con margas pardo-amarillentas también fosilíferas, finalmente bancos de calizas claras con lutitas arenosas y margas delgadas con abundantes fósiles. En la zona de estudio de observa calizas margosas y nodulares gris amarillentas en estratos laminares hasta 0.20m de espesor, grano medio (packstone) intercalada con estratos de lutitas.

6.2.2

AMBIENTE DE DEPOSITACIÓN En la región de Cajamarca, La Formación Mujarrún se inicia con areniscas carbonatadas de medio emersivo, proviniendo del Este; sigue con margas de plataforma abierta poco profunda. La litología del Grupo y la fauna abundante de ammonites, echinoidea y lamelibranquios incluyendo a coquinas de exogyras indican un mar somero de plataforma. La Formación Romirón es de facie regresiva, mientras la Formación Coñor es de facie transgresiva y la zona de aporte clástico estuvo más lejana (Benavides, 1956). La Formación Romirón se inicia con areniscas carbonatadas glauconíticas, cubiertas por margas y arcillas fosilíferas de mar abierto y de regular profundidad. El medio de sedimentación es

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45

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

de prodelta y de muy poca profundidad (Janjou 1981, Jaillard et al., 1985). La Formación Coñor consiste en margas fosilíferas cuya fauna indica un medio de mar abierto bastante profundo.

6.2.3

RELACIÓN ESTRATIGRÁFICA Sobreyace a la Formación Yumagual e infrayace a la Formación Cajamarca.

6.2.4

REGISTRO ESTRATIGRÁFICO La Formación Mujarrún corresponde al Cenomaniano Medio, la Formación Romirón marca parte tardía del Cenomaniano medio y Cenomaniano superior y la Formación Coñor corresponde al Turoniano inferior. Se correlaciona con la Formación Jumasha.

6.2.5

ESTRUCTURAS ESTRATIGRÁFICAS El Grupo Quilquiñán – Formación Mujarrún generalmente se encuentran formando las partes más bajas del relieve de las Formaciones del Cretáceo Superior en la zona. Tal como se muestran en las fotos 6.9, 6.10 y 6.11. Presentan estratos milimétricos (Foto 6.12).

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46

SE Cerro Mujarrún ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

NE

Foto 6.9: Contacto entre el Gpo. Pulluicana y Gpo. Quilquiñán. En la parte superior se observan los SW Cerros Mujarrún y Coñorpunta y en la parte inferior se observa el Gpo. Quilquiñán. Para llegar a esta zona existe un acceso desde Pulluicana Gpo. Pulluicana Gpo. Quilquiñán

Fm. Cajamarca

Foto 6.10: Gpo. Quilquiñán en el centro de la Fm. Cajamarca y Gpo. Pulluicana. La Fm. Cajamarca se ubica en el Cerro Tuyoloma, el Gpo. Quilquiñán en el Cerro Coñorpunta y el Gpo. Quilquiñán se ubica en Gpo. Pulluicana

la parte con mayor erosión entre ambos cerros. Gpo. Quilquiñán

NE

SW

Foto 6.11: Contacto entre el Gpo. Pulluicana, Gpo. Quilquiñán y Fm. Cajamarca, ubicado en Licliconga. Al igual que en la foto 8.10 se observa que el Gpo. Quilquiñán es la zona que presenta mayor erosión debido a su composición litológica (intercalación de lutitas, calizas y margas).

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47

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Foto 6.12: Estratos delgados de caliza en el Gpo. Quilquiñán, ubicado en el Cerro Tuyoloma. Estratos milimétricos en la base hasta estratos de 2cm en el techo.

6.3

FORMACIÓN CAJAMARCA SW

NE

Foto 6.13: Vista panorámica de la Fm. Cajamarca en Pampa La Culebra, margen izquierda de la carretera hacia La Encañada; en la zona hay 2 caleras.

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48

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

SW

NE

Foto 6.14: Calera a la margen izquierda de la carretera Cajamarca - La Encañada en Pampa La Culebra. Las calizas que son procesadas pertenecen a la Fm. Cajamarca.

6.3.1

LITOLOGÍA Nombre dado por BENAVIDES (1956), corresponde a una de las secuencias calcáreas del Cretáceo superior que más destaca topográficamente, por su homogeneidad litológica y ocurrencia en bancos gruesos y duros, cuyos afloramientos exhiben una topografía kárstica con fuertes pendientes y en muchos casos barrancos de paredes inaccesibles. En la zona de estudio tiene una potencia de hasta 630m. Consiste generalmente de calizas gris oscuras o azuladas y macizas, con delgados lechos de lutitas y margas gris amarillentas. Los afloramientos de la Formación Cajamarca se presentan en la Pampa de la Culebra, Otuzco y Sangal.

6.3.2

AMBIENTE DE DEPOSITACIÓN. La fauna y la litología indican un mar somero de plataforma carbonatada alejada de la zona de aporte clástico. Las facies indican un medio de plataforma abierta muy tranquila y poco profunda (Jaillard, 1985).

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49

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

6.3.3

RELACIÓN ESTRATIGRÁFICA. Sobreyace concordante al Grupo Quilquiñán e infrayace igualmente a la Formación Celendín.

6.3.4

REGISTRO ESTRATIGRÁFICO. En la Formación Cajamarca se han encontrado los siguientes fósiles: Coilopoceras newelli BENAVIDES, Inoceramus sp., Ostrea (Lopha) sp. Hemiaster fourneli DESHAYES, y Cardium sp. El Coilopoceras newelli asigna a la Formación Cajamarca al Turoniano superior, por lo que se le correlaciona con la parte superior de la Formación Jumasha. En la zona de estudio se ha encontrado la presencia de Ostrea Lopha en el miembro margoso en el Cerro Licliconga.

6.3.5

ESTRUCTURAS ESTRATIGRÁFICAS Presenta estratificación paralela (Foto 6.15), huellas de gota de lluvia, venillas de calcita paralela y semi perpendicular a la estratificación (Foto 6.16). NE

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SW

50

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Foto 6.15: Estratificación paralela de Fm. Cajamarca, en el Cerro Tuyoloma. Se aprecian estratos que varían entre 20 cm hasta 1m de espesor, presentan una orientación promedio de N 275°.

Foto 6.16: Huellas de gota de lluvia en calizas de la Fm. Cajamarca en el Cerro Tuyoloma.

Foto 6.17: Venillas de calcita de 1cm de espesor en calizas de la Fm. Cajamarca, en el Cerro Tuyoloma.

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51

ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

6.4

FORMACIÓN CELENDÍN NW

SE

Fm. Cajamarca

Fm. Celendín

Foto 6.18: Afloramiento de la Fm. Celendín, se aprecia estratificación rítmica, estratos de lutitas intercalados con delgados estratos de calizas de un espesor promedio de 10cm, se observa el color característico gris amarillento. En la parte superior se observa la Fm. Cajamarca.

6.4.1

LITOLOGÍA La

Formación

Celendín

fue

inicialmente

estudiada

por

BENAVIDES (1956) y en el norte del Perú constituye la última secuencia

calcárea

del

Cretáceo

Superior.

Suprayace

concordantemente a la Formación Cajamarca e infrayace a los depósitos continentales de la Formación Chota en aparente gradación o cierta discordancia, según los lugares. En la zona de estudio no se encuentra la Formación Chota. Esta Formación se caracteriza por tener estratos no muy potentes. Los estratos van intercalados con calizas margosas nodulares con venillas de calcita en la parte superior del piso con carencia de fósiles, mientras que en la parte media del piso se tiene lutitas margosas con intercalaciones de calizas nodulares margosas que estas a su vez presentan venillas de óxidos de fierro que presenta abundantes fósiles.

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Su granulometría de las rocas es por lo general de grano medio (Packstone) y grueso (Greistone). Que en general dan lugar a una morfología moderada a suave con abundante cobertura de suelo. La Formación Celendín aflora en el núcleo de los sinclinales. Sus afloramientos muestran un grosor variable, aproximadamente de 200 m.

6.4.2

AMBIENTE DE DEPOSITACIÓN. La Formación Celendín Consiste en margas a veces arenosas, muy fosilíferas (ammonites), de medio marino bastante profundo; del Campaniano medio (Mourier et al., 1988).

6.4.3

RELACIÓN ESTRATIGRÁFICA. Sobreyace concordante a la Formación Cajamarca e infrayace en discordancia erosional a la Formación Chota.

6.4.4

REGISTRO ESTRATIGRÁFICO. La Formación Celendín

es una zona

fosilífera que contiene

abundantes especies de fósiles tales como: Equinodermos,

Gasterópodos,

Ostreas,

Ammonites

y

Pelecípodos. El ammonite Buchiceras bilobatum típico del Coniaciano y el Lenticeras baltai del Santoniano inferior (BENAVIDES, 1956); están delimitando el piso y techo de la Formación Celendín. Esta Formación se extiende hasta el centro del país. La Formación Celendín ha sido estudiada en el eje del sinclinal Otuzco en la Quebrada Campanarume y Sangal presenta bivalvos, ostreas y equinodermos (Micraster).

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Dataciones precisas de la Formación Celendín en la región de Jaén (Mourier et al., 1986) indican que esta Formación no alcanza el Maastrichtiano como lo dijo Rivera (1956). Los amonites recolectados en su tope son de edad Campaniana media en Rentema (Mourier et al., 1988). En la Región Cajamarca, el amonite Buchiceras bilobatum típico del Coniaciano y el Lenticeras baltai del Santoniano inferior (BENAVIDES, 1956)

6.4.5

ESTRUCTURAS ESTRATIGRÁFICAS. Presenta contacto neto, estratificación delgada, calizas margosas nodulares, la Formación Celendín se encuentra en el eje de sinclinales.

NE Dep. Lagunares

Fm. Cajamarca Fm. Cajamarca

Foto 6.19: Depósito cuaternarios lagunares cubriendo a la Fm. Celendín en el eje del sinclinal en Licliconga.

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Foto 6.20: Calizas margosas nodulares de 10cm de espesor intercaladas con capas milimétricas de lutitas, presente en la Fm. Celendín.

SW

NE

Foto 6.21: Midiendo orientación (N275, 75°) de estrato (0.30m de espesor) en la Fm. Celendín, a la margen izquierda de la Qda. Campanarume. En esta zona generalmente se encuentran estratos de 0.10m de espesor de caliza intercalados con estratos de lutita.

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Plano geológico (P-2)

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Corte del Cret+aceo (S-1)

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Columna estratigráfica del Cretáceo (C-1) CAPÍTULO VII BIOESTRATIGRAFÍA

7.1

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE FÓSILES El estudio de los fósiles, no sólo significa prestar atención a la disposición de su ubicación en los diferentes estratos, sino que también significa el darle una adecuada interpretación a cada una de estas especies que tenemos. El estudio de los fósiles ha variado a lo largo del tiempo, se ha pasado del estudio de tipo descriptivo a estudios en los que se analizan, por ejemplo, las relaciones entre los organismos y el medio en que vivían, las interacciones entre los distintos tipos de organismos, o la evolución de los distintos grupos. No todos los organismos son igualmente susceptibles de generar restos fósiles: los más abundantes corresponden a seres con partes duras o mineralizadas, como conchas y caparazones o bien esqueletos, cuya degradación va a ser más lenta que la de los organismos constituidos exclusivamente por tejidos orgánicos. En la zona existe abundancia de restos fósiles los cuales se conoce su nombre más no están jerarquizados adecuadamente, dichos restos se encuentran presentes cada uno en diferentes Formaciones que las caracterizan de una u otra manera y que esto nos sirve como guía para comprender y analizar una zona en estudio.

7.2

PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS DE FÓSILES

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Se realizó mediante la observación directa en campo y la comparación con fósiles tipo. a) Observación: Se realizó directamente en campo. b) Comparación: Una vez obtenida la muestra se procede a la comparación con fotografías obtenidas en la etapa preliminar de gabinete. Ejemplo. Gasterópodo

Foto: España (Madrid)

7.3

Foto: Perú (Pulluicana)

TIPOS DE FÓSILES Se han encontrado diversos fósiles, los cuáles han sido descritos según la clasificación biológica Linneana, además se ha agregado el registro (edad), entonces el esquema de descripción de fósiles es el siguiente: PHYLLUM Clase Orden Familia Género Registro MA

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7.4

DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA DE LOS FÓSILES 7.4.1

Descripción de un Bivalvo

PHYLLUM MOLLUSCA Clase: Bivalva. Orden: Veneroida. Familia: Corviculidae. Género: Pelecípodo Registro: Cenomaniano MA: (99.6 ± 0.9 – 93.5 ± 0.8) Foto 7.1: Fósil de un Pelecípodo

7.4.2

Descripción de una Ostrea

PHYLLUM MOLLUSCA Clase: Bivalva. Orden: Ostreoida Familia: Ostreidae Género: Ostrea Registro: Cenomaniano MA: (99.6 ± 0.9 – 93.5 ± 0.8)

Foto 7.2: Ostrea In Situ a Escala Real

7.4.3

Descripción de una Exogyra

PHYLLUM MOLLUSCA Clase: Bivalva. Orden: Ostreoida. Familia: Gryphaeidae. Género: Ceratostreon sp (exogyra) Registro: Cenomaniano

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MA: (99.6 ± 0.9 – 93.5 ± 0.8) Foto 7.3: Fósil de una Exogyra

Foto 7.4: Macrofósiles de la Fm. Yumagual, los cuales presentan tamaños de hasta 11cm.: a) Vista de perfil de Ostrea in situ en la parte superior de la Fm. Yumagual, presenta un tamaño de 7 cm de longitud, b) Vista en planta de una Ostrea in situ de 10 cm de longitud, c) Vista en planta de una Ostrea de 7 cm de longitud, d) Vista de perfil de una Ostrea Lopha de 11 cm de longitud. Los macrofósiles de Ostreas son una característica de la Fm. Yumagual, indican un ambiente marino litoral, tienen un registro del Albiano Tardío a Cenomaniano Temprano.

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a b

c Foto 7.5: Turritella (concha cónica, estrecha y puntiaguda), pertenecen al Phyllum Mollusca, Clase Gasterópoda, Familia Turritellidae. a) Turritella de 1 cm de largo con 6 vueltas de espiras en marga de la Fm. Yumagual, b) Turritella de 2 cm de largo con 15 vueltas de espiras presente en la Fm. Celendín, c) Turritella de 2.5 cm de longitud con corte longitudinal in situ en la Fm. Yumagual. Las Turritellas están presentes en todo el Sistema Cretáceo. b

a

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Foto 7.6: Pelecípedos pertenecientes a la Clase Bivalvia, Orden Veneroidea, Familia Corbiculidae presenta forma ovalada. a) Bivalvo de 2.5cm de longitud de la Fm. Yumagual, b) Bivalvo de 2cm de longitud de la Fm. Celendín.

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a ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

b c

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Foto 7.7: Ostrea es un género moluscos bivalvos marinos del orden Ostreoida, conocidos popularmente como ostras. Poseen dos valvas casi circulares y desiguales, incluye varias especies, siendo Ostrea edulis la más conocida. a) Ostrea hallada en la Fm. Yumagual en la zona de Pulluicana, b) Ostrea hallada al tope del Gpo. Quilquiñán en Otuzco, c) Ostrea hallada en la Fm. Yumagual en el Ronquillo, d) Ostrea angasi perteneciente a la Fm. Celendín en Otuzco.

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a

Foto 7.8: Exogyras de la Fm. Yumagual, pertenecen a la Clase Bivalvia, Familia Grypahaeidae. a) Exogyra encontrada al tope de la Fm. Yumagual en el Cerro Mujarrún, b) Exogyra encontrado en el miembro superior de la Fm. Yumagual en el Ronquillo c) Caliza con abundantes fósiles, se encuentran fósiles Exogyra, d) Exogyra en el piso de la Fm Yumagual a la margen derecha de la Qda. Choromayo. Viven sobre el suelo marino, a poca profundidad. Los fósiles de Gryphaea se caracterizan por tener dos válvulas articuladas bien diferenciadas: una válvula exageradamente curvada hundida por su propio peso en el fango marino, y otra pequeña y plana que tendría función de "tapa". La válvula más grande se asentaba sobre el fondo marino. El animal vive entre las dos conchas, como las ostras actuales, y las bandas de crecimiento que presentan las dos válvulas son muy características.

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b ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

Foto

7.9: Gasterópodos, pertenecientes al Phyllum a Mollusca, Clase Gasterópoda. a y b) Gasterópodos de la Fm. Celendín, presentan enrollamiento diestro. Los gasterópodos son una clase de moluscos de concha univalva y generalmente helicoidal.

Foto 7.10: Moluscos de la clase Bivalvia de tamaño que varían entre 0.02 y 0.05cm, presentes en calizas margosas la Fm. Yumagual.

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Foto 7.11: Micraster, pertenece al Phyllum Echinodermata, Clase Echinoidea, Orden Spatangoida, aparecieron en el Cretáceo Superior, lo encontramos en la Formación Celendín. Vivía en el fondo enterrado en lodo blando, por lo que es común en las lutitas.

CAPÍTULO VIII DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA

8.1

CALIZA Color: Se presenta en tonalidades de gris. La caliza se presenta en todas las Formaciones del Cretáceo Superior. Composición:

Roca

sedimentaria

formada

por

carbonatos,

principalmente carbonato de calcio. Textura- Estructura: Calizas masivas, nodulares, calizas margosas; tamaño de grano fino (mudstone, wakstone), medio (packstone) y grueso (grainstone) según el cuadro de Dunhman 1962.

8.2

MARGA Color: Presenta generalmente color amarillento. Al igual que la caliza, se encuentra en todas las Formaciones del Cretáceo Superior. Composición: Roca carbonatada impura, se diferencia de la caliza por su alto contenido de arcilla. Textura- Estructura: Las margas presentan una textura lodosa de grano fino (mudstone) según el cuadro de Dunhman 1962. Fosilíferas en la

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Formación Yumagual. Se presenta estructuras de corriente (groove casts) en calizas margosas.

Foto 8.1: Marga gris amarillenta en el piso de la Fm. Yumagual en la zona de Tres Ríos.

Foto 8.2: Groove casts en calizas margosas del Gpo. Quilquiñán en Cushunga.

8.3

LUTITA Color: Presenta variación de colores, en la zona de estudio se halla en color gris y en su mayoría gris amarillento, la variación de color se debe al contenido de hierro y materia orgánica.

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Composición: Roca sedimentaria de grano de tamaño de arcilla. Textura- Estructura: Se presenta en láminas, es fisible. 8.4

LIMOLITA La limolita encontrada en la Formación Yumagual, presenta un color verdoso, laminación, presenta oxidación en superficie. SW

Pirolusita

NE

Foto 8.3: Limolita gris verdosa en la margen derecha de la Qda. Pulluicana. En la parte superior derecha de la foto se observa pirolusita en limolita.

NW

SE

Foto 8.4: Limolita gris verdosa en corte de carretera, ubicado en Pulluicana.

8.5

CHERT Roca silícea densa y dura, compuesta de sílice casi pura, bien con una cristalización extremadamente fina o criptocristalina. Provienen de microfósiles marinos. Horizontes de chert hacia el piso de la Formación Yumagual y también se puede encontrar hacia el techo de la Formación Pariatambo. Bach. Editta Herrera Carranza

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No representa un horizonte guía para correlación, debido a que no siempre se presenta en la Formación. N

S

Foto 8.5: Chert en Fm. Yumagual ubicado en la quebrada Pulluicana.

8.6

ARAGONITO El aragonito es una de las formas cristalinas del carbonato de calcio (CaCO3), junto con la calcita. El aragonito puede convertirse a calcita a temperatura ambiente. Se diferencia de la calcita por su sistema cristalino y presenta mayor dureza. Composición: CaCO3 Dureza: 3.5 a 4 Color: Blanco Sistema cristalino: Ortorrómbico

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SW

NE ESTUDIO ESTRATIGRÁFICO DEL CRETÁCEO SUPERIOR EN LOS ALREDEDORES DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA Cerro Coñorpunta

Cerro Mujarrún

Foto 8.6: Aragonito, perteneciente al miembro superior de la Fm. Yumagual, en el Cerro Coñorpunta.

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CAPÍTULO IX PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

9.1

RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN 9.1.1 AUTO CORRELACIÓN Para el presente fin, se realizaron cortes en las diferentes Formaciones. La

correlación

se

ha

realizado

teniendo

en

cuenta

las

características litológicas y el contenido fosilífero. Para la Formación Yumagual se realizaron dos cortes, uno en el centro poblado menor de Ronquillo y en el otro en la quebrada de Pulluicana. Presenta estratos potentes de calizas masivas y nodulares, lutitas, margas, limolita y chert en la parte inferior de la Formación, los fósiles generalmente se encuentran en las calizas margosas, margas, y calizas nodulares. También se encuentra aragonito, en gran cantidad en la parte superior de la Formación. Las principales estructuras encontradas son los estratos con contactos

netos,

estratos

lenticulares,

calizas

nodulares,

estructuras de carga, Ostreas de hasta 12 cm de largo, Exogyras en el miembro superior de la Formación. Las secciones y columnas realizas se encuentran en el Anexo A-1. La Formación Mujarrún junto con el Grupo Quilquiñán, se estudiaron en la zona de Alto Pulluicana, posteriormente se hizo la correlación con la zona de Cushunga. Presenta dos miembros, miembro inferior que consta de intercalación de calizas nodulares macizas, margas y lutitas amarillentas, el miembro superior consta de lechos de calizas nodulares con margas pardo-amarillentas

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fosilíferas, finalmente bancos de calizas claras y margas delgadas con abundantes fósiles. En el Anexo A-2, se observa las secciones y columnas estratigráficas realizadas. En la Formación Cajamarca se realizaron dos cortes, el primer corte ubicado en Cushunga- Carhuaquero, y el segundo en el caserío Otuzco Alto – La Victoria.

Esta Formación es la que

presenta eestratos más potentes, sobre todo en el miembro inferior, laminación paralela, presenta karstificación, el miembro superior presenta una secuencia negativa de estratificación, en la base de éste miembro se encuentra una secuencia de margas. Las secciones y columnas litoestratigráficas se muestran en el Anexo A-3. El estudio de la Formación Celendín se llevó a cabo en el caserío de Otuzco, y Sangal, en ambos lugares la Formación Celendín presenta estratos delgados de calizas margosas intercaladas con limolitas gris amarillentas. Presenta abundantes fósiles sobre todo en

el

miembro

inferior,

el

miembro

superior

constituído

principalemente por calizas margosas, presenta pocos fósiles. Esta Formación se encuentra formando el eje de los sinclinales en ambas zonas. Las secciones y columnas estratigráficas se muestran en el Anexo A-4.

9.1.2 CORRELACIÓN REGIONAL El cuadro 9.1 es una versión digital del cuadro de correlaciones que se encuentra en el libro “Geología del Perú” publicado por el INGEMMET el año 1995.

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Adicional se realizó la correlación con información de ocho zonas dentro del territorio peruano. Para esto se muestra el mapa índice y los cuadros de correlación en el Norte, Centro y Sur de la Faja Costanera, Faja Andina y Faja Oriental. Las zonas del cuadro marcadas en azul denotan las Formaciones que se correlacionan durante el Cretáceo Superior, como se puede observar la depositación no fue uniforme, esto se puede observar en los hiatos existentes. A continuación

se

describe

la

correlación

del

Cretáceo

(Valanginiano- Maastrichtiano) en el Perú. El Grupo Goyllarisquizga conformado por las Formaciones Chimú, Santa y Carhuaz comprende las edades del Valanginiano Inferior hasta el Albiano Medio, en la costa norte y los andes centrales tiene el mismo nombre. En la cordillera occidental del sur se correlaciona con la Formación Hualhuani. En el Altiplano la Formación Farrat se correlaciona con la Formación Huancané. La Formación Inca con edad del Aptiano Superior- Albiano Inferior se correlaciona con la Formación Pariahunaca de los andes centrales. La Formación Chúlec de edad Albiano Inferior- Albiano Medio se le correlaciona con la parte inferior de la Formación Crisnejas que aflora en el valle del Marañón. La Formación Pariatambo abarca la parte superior del Albiano Medio se le correlaciona con la parte superior de la Formación Crisnejas. La Formación Yumagual abarca desde el Albiano Superior hasta el Cenomaniano Inferior se correlaciona con la parte inferior del

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Grupo Pulluicana en la costa norte y con la parte baja de la Formación Jumasha del centro del país. La Formación Mujarrún y Grupo Quilquiñán se ubican entre el Cenomaniano Medio y el Turoniano Inferior, se correlaciona con la Formación Jumasha. La Formación Cajamarca pertenece al Turoniano Superior, por lo que se le correlaciona con la parte superior de la Formación Jumasha. La Formación Celendín tiene una edad Coniaciano - Santoniano Inferior, se correlaciona con la Formación del mismo nombre en el centro del país. Los cuadros y columnas de correlación regional están incluidos en el Anexo B.

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Cuadro 9.1

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9.1.3

NOMENCLATURA EN LA ESCALA GEOLÓCIGA A lo largo de los años la nomenclatura en la escala del Tiempo Geológico ha sido actualizada en diferentes oportunidades. Para poder realizar la actualización de la Columna Estratigráfica de Cajamarca, se ha realizado una investigación bibliográfica. Como guía principal se tomó la columna del Boletín N° 31 publicado en 1980 por el Ingemmet, el Cuadro Estratigráfico Internacional ha ido actualizándose en a lo largo del tiempo, con modificación de nombre en las eras, períodos, inclusión y exclusión de diferentes edades, para mayor detalle ver el Anexo C, en el cual se muestran los Cuadros Estratigráficos desde el año 1989 hasta el 2012.

9.1.3.1 Cretáceo El Cretáceo como un período independiente se definió por primera vez por el geólogo belga Jean d'Omalius d'Halloy en 1822, este período hasta la columna estratigráfica de 1989 constaba de tres épocas, Temprano (Neocomiano), Medio (Galliciano) y Tardío (Senoniano). En la Escala de Tiempo Geológico de 1999 consta de dos épocas Temprano (Early) y Tardío (Late). Es desde el año 2004 que se cambia por Inferior (Lower) y Superior (Upper), esto permanece hasta la actualidad. En cuanto a la litoestratigrafía, ha ido variando el concepto sobre los Grupos Pulluicana y Quilquiñán, Tafur en 1950 dividió al Grupo Pulluicana en Formación Yumagual y

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Formación Mujarrún, y el Grupo Quilquiñán en Formación Romirón

y

Formación

Coñor,

Benavides

en

1956

considerando la misma jerarquía propuesta por Tafur, consideró dentro de la Formación Mujarrún los miembros Choro y Culebra, en la publicación más reciente sobre el Albiano en la cuenca occidental, publicada por Robert (2002), sólo se considera Grupo Pulluicana sin ninguna división, en la actualidad para la zona de estudio se ha considerado el Grupo Pulluicana conformado por la Formación Yumagual y la Formación Mujarrún en conjunto con el Grupo Quilquiñán como una sola unidad.

9.1.3.2 Paleógeno- Neógeno En cuanto a los períodos Paleógeno y Neógeno, estos también han sufrido modificaciones a través del tiempo hasta ser aceptados como tal. Naumann en 1858

es quien consagra la división del

Terciario en: A. Paleógeno, comprendiendo: 1.Eoceno, 2.Oligoceno, y B. Neógeno, integrado por: 3.Mioceno y 4.Plioceno. En 1989 ya se incluye el Paleoceno en el Paleógeno. En el 2004 en el cuadro estratigráfico internacional presentado por la ICS y IUGS el Neógeno abarca Mioceno, Plioceno, Pleistoceno y Holoceno, dejando de lado el período Cuaternario. Es este mismo año donde ya se deja de utilizar el período Terciario y simplemente se utiliza Paleógeno y Neógeno. En el año 2008 entra nuevamente en discusión el período Cuaternario, donde el piso Gelasiano (perteneciente al Plioceno en el 2004), no se define si pertenece al Plioceno o Pleistoceno.

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Es en el año 2009 cuando es aceptado el período Cuaternario como un período independiente y el piso Gelasiano es incorporado definitivamente a la época del Pleistoceno.

9.1.3.3 Cuaternario En cuanto a la división del período Cuaternario desde el año 2009, consta de dos épocas Pleistoceno y Holoceno, el Pleistoceno consta de cuatro pisos o edades las cuales hasta el 2011 fueron consideradas como Gelasiano, Calabriano, Ioniano y Superior (Upper), para el presente año 2012 el piso Ioniano ha sido remplazado por Medio (Middle). Desde 1983 ha entrado en debate el término Antropógeno en vez de Cuaternario, que comprendería la edad del Holoceno, esto hasta el momento sigue en discusión (Ver Anexo D). Con toda la información revisada se actualizó la columna estratigráfica de Cajamarca, la cual se encuentra en el Anexo E. A continuación un cuadro comparativo entre la columna estratigráfica del Boletín N° 31- Ingemmet (1980) y la columna actualizada por la tesista.

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Columnaas 1980-2012 A3 9.1.4

TRATAMIENTO ESTADÍSTICO

9.1.4.1 Aporte de Detritos Durante la sedimentación de las Formaciones Calcáreas del Cretáceo Superior en la cuenca de Cajamarca, existió aporte de detritos, tal aporte es predominante en la Formación Mujarrún, Grupo Quilquiñán y Formación Celendín, que son producto de las etapas de transgresión y regresión marina.

Detritos Durante el Cretáceo Superior

Fig. 9.1: Se observa que durante el aporte de sedimentos para la Fm. Celendín hubo un aporte detrítico de 13%, en la Fm. Mujarrún y Grupo Quilquiñán, el aporte detrítico fue de 29%, la Fm. Cajamarca es la que presenta menor aporte de detritos con un total de 10% y finalmente la Fm. Celendín que representa la última etapa de la sedimentación marina en la región de Cajamarca tuvo un aporte de 29% de detritos.

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Fuente: XIII Congreso Peruano de Geología p.553

9.1.4.2 Afloramientos Los afloramientos del Cretáceo Superior en los alrededores de la ciudad de Cajamarca están distribuidos de la siguiente manera: La Formación Yumagual, representa casi la mitad de las formaciones calcáreas, seguida de la Formación Cajamarca con un 23%, Formación Mujarrún y Grupo Quilquiñán con un 21%, finalmente la Formación Celendín con tan sólo 7% del total de afloramientos. A continuación el cuadro de afloramientos.

Fig. 9.2: La Fm. Yumagual es la que representa los mayores afloramientos y Fm. Celendín es la que menos aflora y se encuentra en ejes de sinclinales.

9.1.4.3 Espesor de las Formaciones El espesor de los estratos varía en cada una de las Formaciones, es así que la Formación Yumagual presenta estratos nodulares delgados a potentes, la Formación Mujarrún y el Grupo Quilquiñán estás compuestos por intercalación

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de

estratos

delgados

y

laminares,

la

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Formación Cajamarca es la que presenta estratos macizos potentes y la Formación Celendín está constituida por intercalaciones de estratos delgados y milimétricos. Es del conjunto de estratos que se tiene el espesor total de cada Formación, en los alrededores de la ciudad de Cajamarca la formación con mayor espesor es la Formación

Yumagual,

siendo

la

menos

potente

la

Formación Celendín.

Fig. 9.3: Del total del espesor del Cretáceo Superior depositado en la cuenca de Cajamarca, la Fm. Yumagual representa el 34%, Fm Mujarrún y Gpo. Quilquiñán el 25%, Fm. Cajamarca el 30% y la Fm. Celendín el 10%.

9.2

CONTRASTACIÓN DE LA HIPÓTESIS De las variables determinas y analizadas los factores influyentes en la disposición estratigráfica del Cretáceo Superior en la cuenca de Cajamarca se determina que las condiciones de sedimentación, disposición de los estratos, estructuras, textura, el tiempo geológico y la existencia de etapas de transgresión y regresión durante la depositación;

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son los factores más influyentes en la disposición estratigráfica actual. A pesar de que durante la época del Cretáceo Superior casi en su totalidad la depositación fue en un medio marino, no todas las Formaciones se depositaron en las mismas condiciones, además el nivel del mar no siempre fue el mismo, ya que por el contenido de calizas, limolitas, lutitas y margas presentes, son factores que indican la etapa de transgresión y regresión. Este análisis se realizó a partir del levantamiento de columnas estratigráficas para cada Formación, es allí donde se pudo determinar el tipo de litología y con ello el ambiente de sedimentación y la presencia de diferentes estructuras.

9.3

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS En los alrededores de Cajamarca, los afloramientos del Cretáceo Superior se presentan desde la Formación Yumagual la cual tiene un registro Albiano Superior- Cenomaniano y finaliza con la Formación Celendín con un registro del Campaniano. La Formación Yumagual de edad Albiano Superior – Cenomaniano Inferior, es bastante fosilífera, un fósil característico es el fósil Exogyra, otra característica paleontológica es la presencia de macro Ostreas (Ostreas que llegan hasta un tamaño de 12 cm) en la parte superior de la Formación, lo cual indica un ambiente litoral somero. Hacia el piso se encuentra horizontes de chert. Los contactos encontrados son concordantes graduales tanto en el piso como en el techo de la Formación. Su depositación inició en un ambiente de plataforma externa, y termina con calizas biogénicas de plataforma interna muy poco profunda. Durante este período existió una etapa de regresión.

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El Grupo Quilquiñán y la Formación Mujarrún de edad Cenomaniano Medio – Turoniano Inferior, indican zonas de transgresión y regresión, lo cual está determinado por la intercalación de calizas, margas y lutitas, que indican medios más continentales. Pertenece a un ambiente de plataforma abierta poco profunda, hasta un mar abierto bastante profuno. En la zona de estudio generalmente son las zonas más erosionadas. La Formación Cajamarca corresponde al Turoniano Superior, presenta estratos potentes de forma tabular, con contenido fosilífero en margas. El aporte terrígeno fue limitado. La sedimentación se dio un medio de plataforma abierta muy tranquila y poco profunda, durante una etapa transgresiva. La Formación Celendín de edad Coniaciano – Santoniano Inferior representa el último afloramiento del Cretáceo Superior en la Cuenca de Cajamarca. Se depositó en un ambiente marino nerítico bastante profundo, durante una etapa de transgresión. Posterior a esto se dio una importante regresión, con una fase compresiva durante el Campaniano Superior, provocando levantamientos.

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CONCLUSIONES  La Formación Yumagual: Litológicamente constituido por calizas de bancos potentes, la geometría de los estratos es irregular, en forma de cuña y lenticular, con la disposición de estratos aleatorios. Como fósil característico representa el género Exogyra y los macrofósiles de Ostreas en el miembro superior. El registro paleontológico es el Albiano Superior -Cenomaniano Inferior.  Grupo Quilquiñán y la Formación Mujarrún, existieron episodios de transgresión y regresión, lo cual está indicado por la intercalación de margas, calizas y lutitas, la disposición de estratos es aleatoria. Presenta estructuras de carga. Contiene fósiles de Ostreas y Pelecípodos. El registro paleontológico al que corresponde es del Cenomaniano Medio al Turoniano Inferior.  Formación Cajamarca: Constituido casi en su totalidad por bancos potentes de calizas, la cual representa un ambiente de sedimentación casi uniforme por el poco aporte de detritos, presenta un horizonte de margas hacia el techo, donde se observa algunos fósiles del género Lhopa. El registro paleontológico es el Turoniano Superior.

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 Formación Celendín: Litológicamente consta de una intercalación de margas, lutitas y calizas margosas, con una disposición aleatoria, la geometría de los estratos es irregular. Se observan diferentes bivalvos y equinodermos (Micraster) en el miembro inferior de la Formación. El registro paleontológico es el Coniaciano- Santoniano Temprano.  Se realizó la correlación regional y autocorrelación mediante el levantamiento de columnas estratigráficas.  Se ha actualizado e incorporado la edad y piso en la columna estratigráfica de la región Cajamarca.  Se han realizado las secciones geológicas en las cuales se ha levantado los perfiles y columnas estratigráficas.

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RECOMENDACIONES  Realizar estudios paleontológicos a detalle de las Formaciones del Cretáceo Superior en la cuenca de Cajamarca, para entender mejor el paleoambiente.  Realizar análisis de cuencas sedimentarias para analizar la subsidencia en el Cretáceo Superior.

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BIBLIOGRAFÍA Bibliografía referida al tema    

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Bibliografía referida a la metodología de la investigación  MEJÍA, E (2005) “Metodología de la Investigación Científica”.

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