Ciencias Marinas ( 1996), 22( I ): 9 1- 110 http://dx.doi.org/10.7773/cm.v22i1.832
CERRO PRIETO AND ITS RELATION TO THE GULF OF CALIFORNIA I--- 1 --s-n --wlm--- SYKLAUlNti LLN 1 LKS
CERRO PRIETO Y SU CORRELACIÓN CON LOS CENTROS DE DISPERSIÓN DEL GOLFO DE CALIFORNIA
Ana Luz Quintanilla-Montoya’ Francisco Suárez-Vidal*
’ Facultad de Ciencias Marinas Universidad Autónoma de Baja California Apartado postal 453 Ensenada, Baja California, México
‘Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada División Ciencias de la Tierra Apartado postal 2132 Ensenada, Baja California, México
Recibido en agosto de 199.5; aceptado en octubre de 1995
ABSTRACT
The Cerro Prieto geothermal tield is located in the Mexicali Valley, Baia California. Tectonically, this northern part of the Gulf of California has been classitied as a spreadmg center, within a transi- tional area of oceanic to continental conditions. Thermal, geologic-tectonic and magnetic evidente has been used to postulate the existence of a heat source in the area that is associated with magmatic pro- cesses, similar to those that occur in a typical oceanic spreading center. Based on the petrography and geochemistry of the volcanic rocks obtained during the drilling of the Wells in the geothermal tield, the rocks were classified as: basalts, basalt-andesites, andesites and dacites. The petrogenetic model of the intrusive volcanic bodies that is proposed for the area of crustal spreading at Cerro Prieto is dif- ferent from the one proposed tor a typicai oceanic spreading center, as is the case for the spreading centers located in the Gulf of California. This region of continental basaltic magmatism is complex due to: a) chemical composition and mineralogy of the mantle source, b) partial melting of the parent magma, c) magma segregation depth, and d) extension of the fractioned crystalhzation and the melting processes during the storage of the magma in the upper levels of the magmatic chamber.
Kev words: Cerro Prieto, Gulf of California, spreading center, heat source.
RESUMEN
El campo geotérmico de Cerro Prieto se localiza en el valle de Mexicali, Baja California. Tectóni- camente, ha sido clasiticado como un centro de dispersión, ubicado en una zona de transición de con- diciones oceánicas a continentales. Las evidencias térmicas, geológico-tectónicas y magnéticas han sido las bases para postular que existe una fuente de calor asociada a procesos magmáticos, similares a los que ocurren en un centro de dispersión típicamente oceánico. Con base en el estudio petrogrático y geoquímica de las rocas obtenidas durante la perforación de los pozos, se encontró que éstas se clasifi- can como basaltos, basalto-andesitas, andesitas y dacitas. El modelo petrogenético de los cuerpos volcánicos intrusivos que se propone para la zona de dispersión de corteza en el área de Cerro Prieto, difiere con el de un típico centro de dispersión oceánico, como es el caso de los centros de dispersión
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encontrados en el golfo de California. Se presenta el modelo típico de un centro de dispersión oceáni- -I .-.-J.,- L!ier’r:-- ,l.. A:“-,...“:A.. -nrn -, .z.rnn co y el rnow~:Lo III~ULC~CU uc ursp~lxw~ pna LI L~ILLI ULAD Pnrrr.L~I~V IDAetA II~LV. LIJLuCCh r,=n;,í;nlc~lv~~ APub m?nm.at;amn1LAu6A.1uL1a..1v basáltico continental es compleja, lo cual se atribuye a: a) composición y mineralogía de la fuente en el manto, b) grado de fusión o mezcla parcial de magma primario, c) profundidad de segregación del magma y d) extensión de la cristalización fraccionada y los procesos de mezcla del magma durante el almacenamiento de éste en los niveles superiores de la cámara magmática.
Palabras clave: Cerro Prieto, golfo de California, centro de dispersión, fuente de calor.
INTRODUCTION INTRODUCCIÓN
Southern California (USA) and the northem El sur de California (EUA) y la parte norte part of Baja California (Mexico) form a com- de Baja California (México) forman una región mon tectonic region that is affected by severa1 común, afectada por numerosas fallas activas, a active faults in a regional pattem, all of which escala regional, que constituyen parte del siste- belong to the San Andreas-Gulf of California ma de fallas San Andrés-golfo de California. system. These faults are seismically active at Estas fallas son sísmicamente activas en dife- different levels, due to interaction between the rentes grados, siendo esta actividad el resultado Pacific and North Ameritan plates (hg. 1) with- de la interacción entre las placas Pacífico y in the Gulf of California region (Suarez-Vidal Norteamérica (hg. 1) en la región del golfo de et al., 1991). California (Suárez-Vidal et al., 199 1). PI ..-11. 1^ x1-..:--,: ^^I ^^-^ 1.. ,l^--^^ ZA.. Mexicaii Vaiiey as weii as the Saiton c, “ä,,C “C I”ICXLC¿ul,¿ibL G”III” Iä “qJ1CX”‘L Trough in California (USA) are the northern- del Salton en California (EUA), son las expre- most expressions of the Gulf of California siones más al norte de la provincia tectónica del tectonic province (Bielher et al., 1964). These golfo de California (Bielher et al., 1964). Estas crustal spreading areas (Cerro Prieto and Salton áreas de dispersión (Cerro Prieto y mar del Trough) are characterized by high heat flows Salton) están caracterizadas por altos flu.jos de (Von Herzen, 1963; Lawver and Sclater, 1973; calor (Von Herzen, 1963; Lawver y Sclater, Lawver and Williams, 1979; Lee and Cohen, 1973; Lawver y Williams, 1979; Lee y Cohen, 1979); high microseismicity, with faulting 1979), alta microsismicidad, con planos de falla planes that indicate normal movements of ver- que indican movimientos normales de disloca- tical dislocation (Johnson and Hadley, 1976; ción verticales (Johnson y Hadley, 1976; Gilpin c;ln;” .anA 1 PP 1077. Uill 0, nl U,,IJ,L. ca,,” “IV, L, I I > *ll.l -. -._, 19751.1, I <,, rioht..b”- y Lee, !9?7; Hii! P! n!., !?75), mi r.Omn fa!!a- lateral movement striking faults; gravity anoma- mientos de rumbo con desplazamiento lateral lies (Bielher et al., 1964; Chase et al., 1979); derecho, anomalías gravimétricas (Bielher et recent volcanism (Robinson et al., 1976); sur- al., 1964; Chase et al., 1979), vulcanismo re- face hydrothermal springs. ciente (Robinson et al., 1976) y manifesta- The surface volcanism of the area, as well ciones hidrotermales en la superficie. as the name of the geothermal tield are derived El vulcanismo superficial en el área de from the Cerro Prieto Volcano. It consists of Cerro Prieto está representado por el volcán dacite, with low andesine, hypersthene, opaque Cerro Prieto, del cual deriva su nombre el minerals and glass content. According to Elders campo geotérmico. Éste consiste de una roca et al. (1978) and Reed (1984) these rocks con- dacítica, la cual contiene bajos porcentajes de tain almost 68% of SiO, in weight. 5.5% of andesina, hiperstena y minerales opacos, así Na,0 and 1.7% of K,O. Based upon the similar- como de vidrio. De acuerdo con Elders et al. ity in its major and minor chemistry, with re- (1978) y Reed (1984) las dacitas contienen spect to the adjacent outcrops in the area, Reed hasta un 68% de SiO, en peso, 5.5% de Na,0 y (1984) concluded that the parent magma of un 1.7% de K,O. Basados en la similitud de su the volcano originated from the remelting of química mayor y menor, con respecto a los the basement rocks (Mesozoic). This hypothesis afloramientos adyacentes de granodiorita, Reed
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PACIFIC PLATE
Figure 1. Tectonic framework of the border between the North Ameritan and Pacific plates: L.A., Los Angeles; S.S., Salton Sea; C.P., Cerro Prieto. (After Lachenbruch et al., 1985.) Figura 1. Marco tectónico entre las placas Pacífico y Norteamérica: L.A., Los Ángeles; S.S., mar de Salton; C.P., Cerro Prieto. (Modificado de Lachenbruch et al., 1985.)
is also based on the SrR7/Sr*ú= 0.7056 rate re- (1984) concluye que el magma padre del volcán ported for the dacites. Cerro Prieto se formó por remezcia de rocas dei Even though the Cerro Prieto Volcano is a basamento de edad Mesozoico; esta hipótesis se dacite dome, there are two convincing reasons basa en la razón Sr”/Sr”” = 0.7056 que reportó for assuming that the heat source in the tield para las rocas dacíticas. could be intrusions of basaltic origin (Elders et No obstante que el volcán Cerro Prieto es al., 1984). The tirst is that the dikes, which un domo de dacita, existen dos razones convin- have been found in deep Wells, are mostly dia- centes para poder suponer que la fuente de calor bases and the second is that basaltic intrusions en el campo pudiera ser debido a intrusiones de are very common in a tectonic environment, origen basáltico (Elders et al., 1984). La pri- known as a spreading center, associated with mera es que los diques encontrados en las per- leaky transform faults. foraciones a profundidad son, en gran parte, Elders et al. (1984) have postulated that diabasas, y la segunda es que este tipo de am- there is a thermal anomaly, located in a pull- biente tectónico, conocido como de dispersión apart basin between the Imperial and Cerro de corteza, está asociado a fallas transformadas Prieto faults. If these faults have movement de goteo. rates comparable to the plate edge deforma- Elders et al. (1984) postularon que existe tion measured in the Gulf of California, which una anomalía térmica, la cual está situada en is 5 cm/yr, an extension rate of 10 cm/yr is una cuenca extensional (pull-apart basin) entre
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Figure 2. Development model of an extensional basin adapted to the Cerro Prieto region. The new crust area is indicated by the vertical prism within the basin. (After Elders et al., 1984.) Figura 2. Modelo de desarrollo de una cuenca extensional adaptado para la región de Cerro Prieto. El area de corteza nueva se indica por un prisma vertical dentro de la cuenca. (Modificado de Elders et al., 1984.) implied for the spreading center. Furthermore, las fallas Imperial y Cerro Prieto. Si estas fallas if the basin could be extended in this way, it tienen razones de movimiento comparables a la would have a displacement of 1 km every deformación de los márgenes de placa medidas 10,000 years. As the distance between the Im- en la boca del golfo de California, la cual es perial and Cerro Prieto faults is around 15 km, de 5 cmlafio, implican una tasa de extensión de this requires the addition of a prism of new 10 cmiaño para el centro de dispersión, y si crust 1 km wide, 15 km long and almost 20 km la cuenca se extendiese de esta forma, tendrá deep every 10,000 years (hg. 2). un desplazamiento de 1 km cada 10,000 anos. Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal Como la distancia que separa la falla de Cerro (1994), based on magnetic data and subsurface Prieto de la falla Imperial es de alrededor de rock samples collected from recent boreholes, 15 km, esto requiere afiadir un prisma de corte- proposed that the magnetic anomaly located in za nueva de 1 km de ancho, 15 km de largo y the geothermal field has been generated by two hasta 20 km de profundidad por cada 10,000 mafic plutonic bodies of gabroic composition, años (tig. 2). which have different dimensions at different Con base en los datos magnéticos y los depths and are considered part of the thermal estudios de las rocas de subsuelo, Quintanilla- source in the area. Based on the thermal gra- Montoya y Suárez-Vidal (1994) proponen que dient calculated, they obtained that the fusion la llamada anomalía magnética, localizada en el zone is located at a depth of 11 km. campo geotérmico, se ha generado por dos The objective of this study is to correlate cuerpos cuyas dimensiones y profundidad son the type of volcanism present in the spreading diferentes. Ambos cuerpos son de composición centers of the Gulf of California with that gabroica. Considerando el gradiente térmico present in the Cerro Prieto geothermal field. calculado, se obtuvo que la zona de fusión se ,“~LL,,,s 94 Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gulf of California spreading centers Figure 3. Map showing the location of the Cerro Prieto geothermal field and major structural and physiographic elements of the Mexicali Valley. Figura 3. Mapa de localización del campo geotérmico de Cerro Prieto y los elementos principales estructurales y fisiográficos del valle de Mexicali. (White, 1973), located within the Colorado centros de dispersión del golfo de California River Delta, adjacent to the Sierra de los con el vulcanismo presente en el campo Cucapás, approximately 35 km to the S-SE of geotérmico de Cerro Prieto. Mexicali, Baja California (fig. 3). The Cerro Prieto Volcano (235 m high) is located 8 km ÁREA DE ESTUDIO SE. Due to the thermal activity in Cerro Prieto, there are severa1 hydrothermal springs at the El campo geotérmico de Cerro Prieto es un surface. These are located SW of the field, at sistema dominado por líquidos de altas tempe- Volcano Lagoon, which has an area of 10 km’, raturas (White, 1973), situado en las cercanías severa1 thermal springs, fumaroles and mud del delta del río Colorado, adyacente a la sierra volcanoes. de los Cucapás, aproximadamente a 35 km al At present, the Cerro Prieto geothermal S-SE de la ciudad de Mexicaii, Baja Caiifornia field has approximately 125 drilled Wells, with (fig. 3); a 8 km al SE se encuentra el volcán depths greater than 1 km and some deeper than de Cerro Prieto (con 235 m de altura). Las 4 km. It has one power plant with a production manifestaciones en la superficie, debido a la 95 Ciencias Marinas. Vol. 22, NO. 1, 1996 capacity of 185 MW and two more with a ca- actividad termal en Cerro Prieto, están situadas pacity of 220 MW each. al SO del campo, en la laguna Volcano, en un área de 10 km’ con numerosos manantiales ter- METHODS males, fumarolas y volcanes de lodo. En el presente, el campo geotérmico de This study is based mainly on the petro- Cerro Prieto consta aproximadamente de 125 graphic analysis of drilling chips obtained from pozos con profundidades mayores a 1 km, five Wells in the tield: M-194, M-201, M-203, algunos con más de 4 km de profundidad. M-205 and GV-2. Barker (1979) described Actualmente, se tiene una planta con poder de some typical features of these rocks: the drilling producción de 185 MW y dos con capacidades chips are less than 1 cm in diameter, they can be de220MWcadauna. partially to totally destroyed by the drilling process, the rocks are mixed beiween íhe differ- ent depths and they are contaminated by adja- cent materials, such as heavy metals, mud El presente estudio está basado en gran additives or rock material that has no relation to parte en el análisis petrográfico de muestras de the rocks from the bottom. canal obtenidas durante la perforación de cinco Thin slides of the fresh rock samples se- pozos profundos: M-194, M-201, M-203, lected were prepared for the petrographic analy- M-205 y GV-2. Barker (1979) describe algunas sis. Approximately 450 rock sections were características tipicas de las muestras: las mues- analyzed to determine the mineralogy and tex- tras son pequenas, generalmente tienen menos tural features. Four samples from the deepest de 1 cm de diámetro; las muestras son cortadas Wells were sent for X-ray diffraction analysis to en sesgo y la calidad de éstas varía desde estar identify the clay minerals that were impossible parcial hasta totalmente destruidas; existe mez- to determine from microscopic analysis. The cla entre las rocas durante la circulación del most characteristic rocks were sent to the Uni- lodo de perforación; existe contaminación de versity of Utah Research Institute Laboratory in las muestras con otro material ajeno a la roca the USA to determine the whole rock chemistry del fondo del pozo. as well as trace elements. Para la elaboración del análisis petrológico The compositional variation diagrams were se usó la siguiente metodología. Se selecciona- plotted by means of the least squares method in ron muestras de canal frescas y se elaboraron order to correlate the regional data (East Pacitic láminas delgadas para su análisis petrogrático Rise, Guaymas Basin, Isla Tortuga, Salton (aproximadamente 450 secciones de rocas fue- Trough and Imperial Valley in California, USA) ron analizadas para determinar su mineralogia y with the Cerro Prieto volcanism. rasgos texturales). Se analizaron cuatro mues- tras de roca por el metodo de difracción de RESULTS AND DISCUSSION rayos X con el tin de identificar minerales arcillosos de origen secundario, los cuales fue According to the classitication of volcanic imposible identificar mediante el análisis mi- rocks of Cox et al. (1979), the sub-basement croscópico. Se seleccionaron muestras de cortes rocks recovered from the deepest Wells are: litológicos que .fueron enviados al laboratorio basalts, basalt-andesites, andesites and dacites del Instituto de Investigaciones de la Universi- (fig. 4). This is based upon the whole rock dad de Utah, EUA, en donde se les practicó chemistry and trace elements shown in table 1. análisis de roca total (óxidos mayores y ele- Lithology, mineralogy and texture are de- mentos traza). scribed briefly. Se utilizó la técnica de análisis de regresión lineal, por el método de mínimos cuadrados, Dacites para elaborar diagramas de variación composi- cional y así poder correlacionar los datos de The SiO, content in the group ranges from Cerro Prieto con los que ya se tienen a nivel 64.20 to 65.50%. The textures observed are regional (vulcanismo presente en la dorsal del 96 Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gulf of California spreading ccnters Figure 4. Chemical classification of the rocks studied according to Cox et al. (1979). Figura 4. Clasificación química de las rocas estudiadas de acuerdo con Cox et al. (1979). mainly aphanitic, aphyric, porphyritic and some Pacífico Este, cuenca de Guaymas, isla Tortuga show directional fabric or flow structures. The y mar de Salton en el valle Imperial, California, plagioclase composition is An,,, with extinction EUA). angles of 28-30”. Some potassic feldspars and quartz crystals were found, with undulatory ex- RESULTADOS Y DISCUSIÓN tinction. The Fe-Ti oxides are represented prin- cipally by ilmenite and magnetite and glass Con base en la clasificación propuesta por gives the typical interstitial texture. Cox et al. (1979) para rocas volcánicas, las As a result of secondary mineralization, rocas de subsuelo recuperadas de los pozos there is epidote (in the form of columnar aggre- profundos resultaron ser: basaltos, basalto- gates), chlorites and sericites stemming from andesitas, andesitas y dacitas (tig. 4) de acuer- feldspar alteration. Evidente of devitritication do con los resultados del análisis quimico de processes is shown in the spherulitic textures. elementos mayores (tabla 1). La litología, mineralogía y textura de las Basalt-andesites and andesites rocas se describen a continuación. SiOz content varies from 57.40 to 59% in Dacitas weight (table 1, tig. 4). Texturally, these rocks are porphyritic, with prominent phenocrystals El contenido de SiO, varía desde 64.20 of plagioclases and matic minerals that are in- hasta 65.50% en peso. Texturalmente, estas cluded in a pilotaxitic matrix. Other textures, rocas presentan texturas afaniticas 0 vítreas such as variolitic and some ophitic, were also afíricas, algunas portiríticas, y muestran fábrica observed. Feldspar alignment in these rocks direccional o estructuras de fltrjo. La composi- (trachytic texture) is a common characteristic ción de plagioclasas es de An,,, con sus respec- that can be attributed to the flow textures pro- tivos ángulos de extinción de 28-30”. En moda duced when the intrusion of these rocks took también se encontraron algunos cristales de place in the sedimentary sequences in the fíeld. cuarzo y feldespatos potásicos con extinción Plagioclase comprise more than 75% of ondulatoria. Los óxidos de Fe y Ti se ven the phenocryst and present severa1 patched representados principalmente por ilmenita y 97 Table 1. Chemical analysis of the volcanic rocks of Cerro Prieto: major oxides (100% in weight); trace elements (ppm). Tabla 1. Análisis químico de las rocas volcánicas de Cierro Prieto: óxidos mayores (100% en peso); elementos traza (ppm). Well and depth M-194 M-203 M-203 M-203 M-203 M-203 M-203 M-203 M-203 M-203 M-203 M-205 M-205 M-205 M-205 GV2 2553 m 3327m 3336m 3351 m 3354m 3921 m 3927 m 3930m 3942m 3957 m 3969m 1795 m 2360m 2382m 2754m 3020 m sio, 59.63 50.10 51.60 54.40 50.59 64.40 64.20 64.60 64.93 65.50 64.50 58.30 58.90 58.40 57.40 47.80 TiO, 1.79 2.11 2.08 2.02 2.29 0.773 0.771 0.778 0.780 0.745 0.834 1.79 1.76 1.74 1.79 1.14 AW, 14.49 14.76 14.58 13.16 13.97 15.60 15.87 15.84 15.63 15.38 15.38 15.25 14.95 14.89 15.20 17.24 Fe,O, 2.50 10.35 4.49 3.42 4.61 2.61 2.57 2.88 2.44 2.26 2.55 4.44 3.89 3.53 4.41 4.47 Fe0 5.60 5.05 6.15 6.38 3.79 3.96 3.59 3.97 3.74 3.58 5.03 5.52 5.75 4.99 5.19 MgO 2.24 5.48 5.48 5.33 5.48 0.988 0.996 0.985 1.02 0.962 1.33 2.36 2.32 2.36 2.38 7.77 Ca0 6.08 8.78 8.43 8.41 8.98 4.55 4.59 4.56 4.52 4.31 4.74 5.68 5.55 5.54 5.68 9.58 Na,0 2.63 2.79 2.82 2.56 2.68 4.45 4.47 4.54 4.60 4.64 4.43 4.65 4.72 4.71 4.68 2.95 W 3.40 0.935 0.920 0.572 0.686 1.24 1.40 1.26 1.17 1.32 1.08 0.828 0.815 0.750 0.833 0.131 Mn0 0.133 0.180 0.173 0.178 0.197 0.088 0.084 0.084 0.095 0.080 0.099 0.170 0.167 0.166 0.163 0.156 p*o5 0.334 0.262 0.267 0.240 0.265 0.263 0.259 0.259 0.263 0.252 0.250 0.420 0.414 0.412 0.414 0.098 Ba,0 0.121 0.013 0.015 0.034 0.013 0.079 0.058 0.060 0.053 0.056 0.051 0.051 0.045 0.048 0.053 0.156 Sr 356 257 269 207 213 412 416 413 385 364 364 280 252 272 283 226 co 46 31 164 61 47 65 61 64 55 51 55 44 201 60 46 44 Cr 8 130 141 115 103 c2.0 c2.0 14 11 12 9 c2.0 43 33 5 257 CU 83 47 48 49 54 62 28 22 161 238 276 25 25 27 25 77 Ni 10 58 60 47 46 c5.0 ll 12 7 11 6 5 9 8 8 139 Pb ClO ClO ClO ClO ClO ClO ClO ClO ClO inclusions. Their chemical composition ¡S magnetita. y el vidrio da la típica textura in- Am,,.,,,. Normal zonation was also observed in tersticial a estas rocas. the crystals. Como resultado de la mineralización secun- Remelting textures are common characteris- daria existen epidota (en forma de agregados tics in these rocks and were observed as small columnares), cloritas y sericitas provenientes holes that have been filled by matrix minerals principalmente de la alteración de feldespatos. and by glass. Hay evidencias de procesos de devitrifícación, The presente of small olivine grains shows lo cual se muestra en las texturas esferulíticas. the transitional step from basalt-andesite rocks, or transitionals, to basaltic rocks (tholeiitic). Rocas andesíticas y basalto andesíticas They can only be distinguished by the higher SiO, content of 52% and, therefore, a higher El contenido de SiO, en estas rocas varia normative qüartz con:en:. The :erm basalt- “L,JUbAn,rla ,<7 I.-?” nn II”JILLL”‘.,.? J,,” 99 Ciencias Marinas, Val. 22, No. 1, 1996 Figure 5. Chemical classitication of the basalts studied. Figura 5. Clasificación química de los basaltos estudiados. tergranular, porphyritic, ophitic and subophitic (olivino) con la mezcla o fluido, para producir textures, even when some glomeroporphyritic una zona externa (anillo de reacción) que se ve textures were observed. representada por una corona de piroxeno o anti- The dominant mineralogy of these rocks is bol (Williams et al., 1982). Como producto de constituted by calcic feldspars and pyroxenes. procesos de desvitriticación se presentan textu- The composition of the first is An,,,,, and sizes ras de corona, esferulíticas y variolíticas. De Y.”9,~ YY 3,~ .“n.eInno -ac 1S.d T mmn...L.. ‘.“UL”~...‘~R~m~ltino +e~+,,r.-cLY-LY.“” Y.”~lrc= UIUII””or,,c=rAn WV.,rnn Willicmn‘2 . . ,L,.U,,,LICLot -1. nl \‘,“&,,llcl!??\ .~rt.xr ..JIua tevt1>-L-AI”- also very common, and are mainly seen in pla- ras son típicas de flujos y mlgenes de diques o gioclases. Pyroxenes are augite clinopyroxenes. sills. They are very abundant as phenocrysts, where- La textura de remezcla mencionada con as hyperstenes are present, but in less abun- anterioridad se presenta básicamente en los fel- dance. Based on the X-ray diffraction studies, despatos cálcicos, lo cual es en sí una evidencia olivines are mainly forsterite and there are three del desequilibrio térmico-composicional du- main groups of opaque minerals: magnetites, rante la cristalización. Este desequilibrio causa titano-magnetite and iron sulfides as pyrite and que dichos minerales comiencen a mezclarse o pyrrothite, reported as associated secondary a reaccionar y esta mezcla rellene el interior de mineralization by the Comisión Federal de las oquedades observadas en las plagioclasas. Electricidad (CFE). Se puede considerar lo anterior por ser una evi- Secondary mineralization is primarily repre- dencia de la mezcla de magmas de origen sented by carbonates (fibrous calcite resulting común. Otras texturas de mezcla son los cris- from hydrothermal alteration). Chlorites and tales corroídos, zonación en plagioclasas y pro- sericites appeared to be secondary products of bablemente conversión parcial de hornblenda a feldspars and epidotes; kaolinite and clay min- piroxenos, y de hornblenda a oxihornblenda, erals were also observed. The clay minerals hasta dar como resultado óxidos de fierro. were determined as chlorite-montmorillonite aggregates from the X-ray diffraction analysis. Rocas basálticas Other minerais such as noni-ronite or possibiy saponite were found; however, proportion de- El SiO, varía en estas rocas desde 47.80 termination is difficult, due to the presente of hasta 51.60% en peso. Estas rocas caen dentro the chlorite-montmorillonite aggregate. de la clasificación de basaltos (Cox et al., 1979) 100 C)tlintanilla-Mont~)y¿l and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gull’of C‘alifornia sproading ccntcrs Thc gcochemical information on rocks ídom cn la clase tholciiticos J’ transicionales o suh- sprcading ccntcrs in thc Gulf ol’Californ¡a was alcalinos (fig. 5). takcn liom articles publishcd for: Isla Tortuga Los aspectos petrográticos cn esta litología (Ijatiza. 1978). l?ast Pacitic Risc (Lonsdale and son: rocas holocristalinas con texturas inter- Spicss. 1979). (;uaymas Rasin (Pcrtit et al., granulares. porfiríticas, ofiticas y subofiticas 1982). Salton Trough in California (Elders et predominantemente. aunque en algunas sc ob- UI.. 1978). Quaternary volcanism prcsent in thc servaron también glomeroportiríticas. Salton Sea gcothermal íicld (Robinson et ~1.. La mineralogía dominante cn estas rocas 1976) and thc Cerro Prieto Volcano (Reed. está constituida por feldespatos cálcicos y pi- 1984) (lig. 1). roxenos, Los primeros tienen una composición Thc correlation of geochemical data for the An,,,.,,, y alcanzan tamaños hasta de I .5 mm de entirc arca (Gulf of California, Cerro Prieto and largo, Una vez más, las texturas de rcmezcla ‘-^IL^-.,¿l,L”,, ‘l-..-..^LI1,uug,,, :^I:, _^I1,111 s,*,,p1r,“:-..l.. >s11ILC^:-“,. +L.,LIIL uaul,4,*, .ì”,,~-- La,al,LL,n~..nntu..:rt;,.nr,JL,L 101 Ciencias Marinas. VOI. 22. NO. 1. 1996 Figure 6. Alkalinity diagram (SiO, VSNa,0 + K,O). Figura 6. Diagrama de alcalinidad (SiO, VSNa,0 + K,O). 60 JO 20 IO OO ,, .’ -I 0 Figure 7. SiO, VSK,O diagram. Figura 7. Diagrama de SiO, VS K,O. tendency, in which the values tend to decrease el campo geotérmico del mar de Salton according to the SiOz content. The opposite of (Robinson et al., 1976) y el volcán Cerro Prieto this behavior is observed in the K,O and Na,0 (Reed, 1984). contents (fig. 6) which increase with the SiO,, La correlación de los datos geoquímicos en whereas the AI,O, (tig. ll) does not show any estos sitios no es sencillo, ya que involucra in- contrasting variation. A correlation can be ob- certidumbre debido a que los datos pertenecen a served between the local geochemistry and the diferentes fuentes. Más aún, en el caso de las regional pattern. These observations are the rocas de subsuelo recuperadas en pozos geoter- bases for the hypothesis that the conditions con- males, éstas han estado sometidas a procesos de trolling the magma genesis under the Salton alteración en su química de elementos mayores 102 Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gulf ofcalifornia spreading crnters Figure 8. SiO, VSCa0 diagram. Figura 8. Diagrama de SiO* VSCaO. Figure 9. SiO, VS Fe0 + Fe,O, diagram. Figura 9. Diagrama de SiO, VS Fe0 + Fe,O,. Trough, Cerro Prieto and Gulf of California are (Browne, 1977). Existen efectos de alteración similar to those operating under active crustal en basaltos del golfo de California, que indican spreading centers. un enriquecimiento de Fe, Ti, K y una pérdida The basaltic rocks found in the Salton Sea de Mg, Ca, Si (Terrel et al., 1979, en Perfit et area are olivine tholeiitic varieties (Robinson et al., 1982). Estos efectos de alteración involu- al., 1976) classified as rocks with a low potas- cran un error adicional cuando se hace la corre- sium content. These basalts occur as xenoliths. lación de las rocas. The rocks from the Obsidian Buttes are El diagrama de variación composicional rhyolite and the basaltic xenoliths are low in (fig. 6) muestra que las rocas dentro de un calcium (Elders, 1980) (fig. 8). The fresh rock marco regional (golfo de California, Cerro samples of these rhyolites are very similar in Prieto y mar de Salton) caen dentro de la cla- composition to the rhyolites that have erupted sificación de Cox et al. (1979): a) basaltos y 103 Ciencias Marinas, Val. 22, NO. 1, 1996 over the East Pacific Rise islands, and have basalto-andesitas, b) andesitas, c) dacitas y d) similar SrR7/SrXhproportions (Robinson ef al.. riolitas. 1975, in Elders, 1980). The Salton Sea subsur- Las gráficas de alcalinidad (figs. 6, 7. 8) face basaltic rocks occur as sills or dikes and muestran variedad en el tipo de vulcanismo are also very similar to the tholeiitic basal& that presente en la región, pero se puede observar erupted over the East Pacitic Rise and the Gulf una tendencia lineal de rocas basálticas, en las of California islands (Robinson el al., 1976). que se incluyen las rocas de isla Tortuga, The basalt-rhyolite bimodal assemblage of cuenca de Guaymas, dorsal del Pacifico Este, the Salton Sea geothermal field is believed to algunas rocas de subsuelo del campo Cerro have originated from a partial melting of a Prieto y la depresión del Salton (cuyos valores peridotitic mantle in two stages, and which de SiO, se encuentran entre 45 y 55%); rocas forms successive meltings of basaltic and rhyo- transicionales del tipo basalto-andesitas y ande- litic composition (Robinson et al., 1976). The sitas, presentes básicamente en el campo geo- basaltic magma has been partially contaminated térmico de Cerro Prieto (cuyos valores de SiO, by continental crust material. están entre 515-65~~); y las rocas de ambientes Isla Tortuga is located over a fracture zone propiamente continentales del tipo dacitas y in one of the spreading centers of the Gulf of riolitas, las cuales se presentan en el campo de California. There is a volcano located on the is- Cerro Prieto (tanto en muestras subsuperfi- land that is composed of basalt-tholeiitic lava ciales, como la expresión en superficie que es el flows and vitric tuffs as well as tholeiitic ande- volcán de Cerro Prieto) y los domos rioliticos sites, but in lesser volume (Batiza, 1978). These (Obsidian Buttes) presentes en la depresión del --^l.” L ^.._ ^ ^^_^^ “:t:,... “:-:lnr l ,. tL,ce ,,F c”ltnn ,ocn> IlöVt: ä b”rlrp”slu”rr >,11111*.1LU LIk”☺L “1 OClll”II. Cerro Prieto and Guaymas Basin (figs. 6, 7, 8). En el marco regional se puede observar que The Guaymas Basin rocks are classified los óxidos como Ca0 (fig. S), Fe0 (fig. 9). as MORB basalts, pillow basalts, dolerites Mg0 (fig. 10) y TiO, (tig. 12) mantienen una (diabases) and diabases with gabroic xenoliths tendencia similar, ya que sus valores tienden a (Perfit et al., 1982). In particular, these basalts disminuir conforme se aumenta el contenido de have mineralogical and chemical characteristics SiO,. En contraste, el K,O y el Na,0 (fig. 6) that make them very similar to the ones studied aumentan conforme se incrementa el SiO,, from the East Pacific Rise. They are also very mientras que el AI,O, (fig. 11) no muestra va- similar to those found at the GV-2 well at riación marcada. Lo anterior denota una corre- Cerro Prieto (subalkaline basalts of tholeiitic lación del patrón regional con el marco composition). geoquímica local. Estas observaciones son la The type of volcanism present in the base que fundamenta la hipótesis de que las regional framework, as can be observed in the condiciones que controlan la génesis del mag- major oxide diagrams, presents great similarity. ma bajo la depresión del Salton, Cerro Prieto y This can be the basis to suppose that these rocks golfo de California, son similares a aquellas que are the product of material originated from the operan bajo centros de dispersión activos de peridotitic composition of a heterogeneous corteza. mantle, which has been affected by partial melt- Las rocas basálticas encontradas en el área mg processes with continental crustal rocks un- del mar de Salton caen dentro de la variedad de til generating the bimodality of rhyolite-basalt tholeiitas de olivino (Robinson et al.. 1976), rock types. clasificadas como rocas con bajos contenidos Figure 13 shows a simple petrogenetic de potasio. Estos basaltos ocurren como model of basaltic magma generation in an ac- xenolitos. tive oceanic spreading center. These spreading Las rocas ubicadas en el mar de Salton centers are considered places where an eleva- (Elders, 1980) provienen de rocas cuya compo- tion of the mantle occurs, due to an adiabatic sición es riolítica (Obsidian Buttes) y xenolitos decompression and the material starts to melt basálticos incluidos en las primeras, las cuales 104 Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gulf of California spreading centers II 0 -~ 0 ISLA TORTUGA . EAST PACIFIC RISE 100-m A GUAYMAS BASIN 9 0 A CERRO PRIETO VOLCANO 8.0 -' 0 SkION TROUGH . SALTON SEA x 7 0 -- D CERRO PRIETO VOLCANIC ROMS 0 60 cn r 5.0 40 2.0 -- 1.0 ~- 001 40 45 50 55 60 65 70 75 Figure 10. SiO, VSMg0 diagram. Figura 10. Diagrama de SiO, VS MgO. 'I ISLA TORTUGA . EAST PACIFIC RISE ‘3 GUAYMAS RASIN A CERRO PRIETO VOLCANO SALTON TROUGH . SALTON SEA I 00 1 -1 40 45 50 55 60 65 70 75 80 siop % Figure ll. SiO, vs Al,O, diagram. Figura ll. Diagrama de SiO, VSAlIOI. .“11111 . ..LI L..-..lL-“d>LIIIIL -^I-^^rrrag:rml> ^“^dlc; e-,.,4p”“uK” ..^^ A (vv1,11:,“,... ‘,>“II, ^--^^^*^^pIcsc”‘al‘ L..:-,.“äJ”> L”lllGLII”“S,.--r--:,l-,. ucA.. CäICI”..-1-:- (“g.,c- 0,.0, 1989). The oceanic crust that generates the new Las muestras frescas de estas riolitas son muy material increases symmetrically on both sides similares en composición a las riolitas que han of the spreading center axis, due to progressive erupcionado sobre las islas de la dorsal del cooling, until reaching 60-80 km in extension. Pacífico Este, y tienen proporciones similares The lithosphere base is distinguished by a de Sr*‘/SrRú (Robinson et al., 1976, en Elders, 1200°C isotherm, which is a limit thermal layer 1980). Las rocas basálticas de subsuelo pre- that is subject to more chemical changes than sentes en el mar de Salton ocurren en forma de mechanical ones. diques o sills y son también muy similares a los The petrogenetic model for the intrusive bo- basaltos tholeiiticos que erupcionaron sobre la dies that has been proposed for the crustal dorsal del Pacífico Este y en las islas del golfo spreading area in Cerro Prieto by Quintanilla- de California (Robinson et al., 1976). 105 Ciencias Marinas, Vol. 22, No. 1, 1996 . EAST PACIFIC RISE A GUAYMAS BASIN 0 A CERRO PRIETO VOLCANO 0 SALTON TROVGH OP o W SALTON SEA oo v CERRO PRIETO VOLCANIC ROCKS 0 0.0 n , 40 45 3 5: so 85 70 7: 80 sio2 % Figure 12. SiOZ VSTiO, diagram. Figura 12. Diagrama de SiO, VSTiO,. SEÜIUENTS PILLOW LAVG OIKE SWARM CRISTALIZEOGABRO OCCASIONAL IN MAGNA CHAUBER l C"MWtATE TEXTURE NAGUA INFLUX MAFIC LAYEREO INTRUSIONS M TRANSITIONALDIFFERENTIATEO N” HARZEWRGITE TOWARO LESS T DIFFEAENTIATEDWITHIN A FUSION ZONE L E Figure 13. Hypothetical model of an oceanic spreading center that shows the development of the crust structure in response to the magmatic processes through the rise. (After Brown and Musset, 1981, in Hall, 1987.) Figura 13. Modelo hipotético de un centro de dispersión oceánico, en el cual se muestra el desarro- II- 2,. I- ^_A___ ------.. _^L- ^ I..--..------^--LA:--_ - &_^.. L- A- L ___^&^ ,aI-J:c--?l- J- r\--...- uo ut: ka CUILCL~cu ICS~UCSL~ä LUSprwxsob ~uqguaucos ä II~VCS ut: ta ~;~cbtä. ~bwu~~~cauo ue orown y Musset, 1981, en Hall, 1987.) Montoya and SuLez-Vidal (1994) differs from El conjunto bimodal basalto-riolita encon- a merely oceanic center. Figure 14 shows that trado en las rocas del campo geotérmico del this region of continental basaltic magmatism is mar de Salton, se cree que ha sido formado much more complex in terms of a petrogenetic por fusión parcial, en dos etapas, de un manto explanation. This is due to severa1 factors which peridotítico, el cual forma mezclas sucesivas de can include the composition and mineralogy of composición basálticas y riolíticas (Robinson et 106 Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gulf of California spreading centers Figure 14. Conceptual model of the transitional spreading center of Cerro Prieto. Figura 14. Modelo conceptual de un centro de dispersión transicional en Cerro Prieto. the mantle source, the partial melting degree of al., 1976). Después de su formación, el magma the parent magma, the magma segregation basáltico ha sido parcialmente contaminado por depth, the fractioned crystallization extension material de corteza continental. and magma melting during its storage in the up- La isla Tortuga está ubicada sobre una zona per levels of the magmatic chamber. de fractura en uno de los centros de disper- The most important factor in the Cerro sión del golfo de California. El volcán presente Prieto area is the partial melting of the magma, en ésta, está compuesto por flujos de lava &Jp te the interaction of the parent mam?laD---- (nf\-- basalto-tholeiiticos y tobas vítreas; además de basic composition) with crustal continental la presencia en volúmenes menores de andesitas rocks in its route to shallower depths. Figure 14 tholeiiticas (Batiza, 1978). Estas rocas se con- shows that dense magmas of basaltic composi- sideran en términos de su composición simi- tion are intruding as sill or dike complexes, lares a las presentes en Cerro Prieto y la cuenca which can provide an ideal environment for de Guaymas (figs. 6, 7, 8). magma fractionation with continental crustal Las rocas de la cuenca de Guaymas, las rocks (Patchett, 1980, in Wilson, 1989). cuales son basaltos del tipo MORB (mid-mean ridge basalts), basaltos en almohadilla, doleri- CONCLUSIONS tas (diabasas) y diabasas con xenolitos de gabro (Perfit et al., 1982). En particular, estos basal- Based upon the petrological study of the tos tienen características químicas y mineralógi- subsurface rocks present in the Cerro Prieto cas muy similares a los que se encuentran en la geothermal field, as well as on the model pro- dorsal del Pacífico Este, y denotan similitud posed by Quintanilla-Montoya and Suárez- también con las rocas recuperadas del pozo Vidal (1994) the conclusions are: GV-2 en Cerro Prieto, las cuales han sido iden- The geothermal field is associated with an tificadas como basaltos subalcalinos del tipo active spreading center as a result of the tholeiitico. 107 Ciencias Marinas, Val. 22, No. 1, 1996 tensional stress imposed by the Cerro Prieto- El tipo de vulcanismo que se presenta a Imperial transform fault system, which acts as a nivel regional, como se puede observar en las structural linkage between the Gulf of Califor- gráficas de óxidos mayores, presenta gran simi- nia and San Andreas transform fault systems. litud, lo cual puede ser base para suponer que This kind of crustal spreading, as well as éstas son producto de material proveniente de the volcanism associated with it, is not the same un manto heterogéneo de composición perido- as a typical oceanic or continental center, due to títica, el cual se ha visto afectado por procesos the lithological variety. Figure 14 shows a hy- de fusi6n parciai con rocas de corteza conti- pothetical model proposed for the emplacement nental, hasta generar bimodalidad del tipo of intrusive bodies at depth. basalto-riolitas. The type of volcanism of the Cerro Prieto Un modelo simple petrogenético que ilus- spreading center includes four types of rocks: tra la generación de magma basáltico en centros a) basalts, b) basalt-andesites, c) andesites and de dispersión oceánica activos se muestra en la d) dacites. The basaltic compositional rocks fig. 13. Estos centros de dispersión se conside- were found in two of the deepest Wells in the ran sitios en los cuales existe elevación de ma- fíeld (GV-2 and M-203) and belong to the terial proveniente del manto. el cual se eleva group of subalkaline basalts. The GV-2 well debido a descompresión adiabática y comienza rocks (SE limit of the spreading center) are of a mezclarse parcialmente hasta producir mag- the tholeiitic variety. The M-203 well rocks are mas basálticos (Wilson, 1989). La corteza transitional basalts to andesites. The chemical oceánica que se genera en la cresta se incremen- composition of these rocks has been affected by ta simétricamente en grosor hacia los lados del the partial melting of rocks from the continental eje de dispersión, debido a un enf-riamiento pro- crust during their intrusion to shallower depths, gresivo, hasta alcanzar 60-80 km en extensión. as sills or dikes. This is why the rocks are con- La base de la litósfera se marca con la isoterma sidered “contaminated”. The observed textures de los 12OO”C, la cual es una capa límite termal in the rocks show evidente of a thermal- que refleja más que cambios químicos. cambios compositional disequilibrium during crystalliza- mecánicos. tion, which provokes the minerals to start El modelo petrogenético de los cuerpos reacting or mixing. Hydrothermal alteration pat- intrusivos que se propone en este trabajo para terns have affected the primary mineralogy. la zona de dispersión de corteza en el área de Based on the geochemistry of rocks from Cerro Prieto, de acuerdo con Quintanilla- the Gulf of California, it is clear that there is a Montoya y Suárez-Vidal (1994), difiere de un wide variety of volcanism at a regional scale, centro meramente oceánico. La fig. 14 muestra and that there is a linear tendency from purely que esta región de magmatismo basáltico conti- continental rocks (dacites and rhyolites) at nental es más comple.ja en cuanto a su explica- Salton Sea and Cerro Prieto, which are seen in ción petrogenética. Esto se debe a varios subsurface and surface samples (Cerro Prieto factores, entre los cuales se puede incluir: la Volcano and the rhyolitic domes of Salton composición y mineralogía de la fuente del Trough), to typically oceanic basaltic rocks at manto, el grado de fusión 0 mezcla parcial del Isla Tortuga, Guaymas Basin and the East Pa- magma primario, la profundidad de segregación citic Rise. The transitional rock types, between del magma, y la extensión de la cristalización oceanic and continental, are basically located in fraccionada y los procesos de mezcla del mag- the subsurface spreading center, considered ma durante el almacenamiento de éste en los transitional between the oceanics of the Gulf of niveles superiores de la cámara magmática. California and the continental rocks located at Específicamente, el grado de fusión o mez- the Salton Trough, California, USA. cla parcial del magma es el factor más impor- tante pn ej área & Cerro _Prieto ..__ _, clrhidn-_-.__ -R nlw1-- PI_. REFERENCES magma primario (de composición básica) ha interactuado con rocas de corteza continental Barker, C.E. (1979). Vitrinite reflectance geo- en su ruta hacia profundidades más someras, thermometry in the Cerro Prieto geothermal Como se observa en la fig. 14, el modelo 108 Quintanilla-Montoya and Suárez-Vidal: Cerro Prieto and the Gulf of California spreading centers system, Baja California, Mexico. M.Sc. the- muestra que magmas densos de composición sis, Univ. of California. Riverside, 135 pp. basáltica se están elevando o intrusionando Batiza, R. (1978). Geology, petrology and geo- como comple.jos de diques y sills, los cuales chemistry of Isla Tortuga, a recent tholeiitic pueden proveer de un ambiente ideal para la island in the Gulf of California. Geol. Soc. fraccionación del magma dentro de un intervalo Am. Bull., 89: 1309-1324. de presión restringido, en un ambiente alta- Bielher, S., Kovach, R. and Allen, C.R. (1964). mente susceptible a contaminación con rocas de Geophysical framework of the northem corteza continental (Patchett, 1980, en Wilson, end of the Gulf of California structural 1989). province. Symp. on Marine Geology of the Gulf of California, Tulsa, 1964, Vo]. 3, CONCLUSIONES pp. 114-156. Browne, P.R.L. (1977). Occurrence and hydro- Con base en el estudio petrológico de las thermal alteration of diabase, Heber geo- rocas de subsuelo presentes en el campo thermal field, Imperial Valley, California. geotérmico de Cerro Prieto, así como en el IGPP Publ., 7719,70 pp. modelo propuesto por Quintanilla-Montoya y Chase, D.S., Clover, RC., Granel], R.B., Leggeive, Suárez-Vidal (1994) se derivan las siguientes R.M., Eppink, J., Tarman, D.W. and Goldstein, conclusiones. N.E. (1979). Pmcision gravity studies at Cerro El campo geotérmico se encuentra asociado Prieto. Proc. of the 1st Symp. on the Cerro Prieto a un centro de dispersión de corteza activo, que Geothermal Field. Lawrence Berkeley Rep., es el resultado del esfuerzo tectónico tensional No. 7098:249-264. impuesto por las fallas transformes Cerro Cox, K.G., Bell, J.D. and Pankhurst, R.J. (1979). Prieto-Imperial, el cual actúa como eslabón es- The Interpretation of the Igneous Rocks. tructural entre el sistema de fallas transforma- George Allen & Unwin Publ. Co., 446 pp. das que opera en el golfo de California y el Elders, W.A. (1980). Magma hydrothermal sistema de fallas San Andrés. systems in a sediment smothered crustal El tipo de dispersión de corteza, así como el spreading regime: the Salton Trough. vulcanismo asociado a ésta, difiere al de un Symp. on magma-hydrothermal systems. centro meramente oceánico yio continental, EOS, 61(46): 1149. debido a la variedad litológica presente en éste, Elders, W.A.. Hoagland, J.R., Olson, E.R., lo cual sugiere que dicho centro sea considera- McDowell, S.D. and Collier, P. (1978). A do transicional entre ambos, para lo cual el comprehensive study of samples from presente trabajo propone un modelo hipotético geothermal reservoirs: Petrology and light de emplazamiento de cuerpos intrusivos a pro- isotope geochemistry of twenty-three Wells fundidad (fig. 14). in the Cerro Prieto geothermal tield, Baja El vulcanismo presente en el centro de dis- California, Mexico. IGPP Rep., 78126, persión Cerro Prieto incluye cuatro grupos: 128 pp. a) basaltos, b) basalto-andesitas, c) andesitas y Elders, W.A., Bird, D.K. and Schiffman, P. d) dacitas. Las rocas de composición basáltica (1984). Hydrothermal flow regime and fueron encontradas en dos de los pozos más magmatic heat source of the Cerro Prieto profundos (M-203 y GV-2) y pertenecen al geothermal system, Baja California, Mexi- grupo de basaltos subalcalinos. Las rocas del co. Geothermics, 13: 27-47. pozo GV-2 (límite al SE del centro de disper- Gilpin, B. and Lee, T.C. (1977). A microearth- sión) son de la variedad tholeiitica y las del quake study in the Salton Sea geothermal pozo M-203 son basaltos transicionales al gru- area. Bull. Seis. Soc. Am., 68: 441-450. po andesitas, La composición química de estas -. SI --^-^ ^^ Le ..:-r- -E--r-A- A-L:,J.. -1 -..-A- A-c.. Hall, A. (i987). ígneous Petroiogy. iõñgiiiãñ ,“Cäb x ,,ä “IbL” ültxLäU¿í UG”,“” äl g:lauu “C Lu- Scientific Technical Co., 573 pp. sión parcial que han tenido con rocas de corteza Hill, D.P., Mowinckel, P. and Peake, L.G. continental durante su intrusión o elevación a (1975). Earthquakes, active faults and profundidades más someras, en forma de diques 109 C’lencias Marinas. Val. 22, No. 1, 1996 geothermal areas in the Imperial Valley, o sills, por lo cual se les considera “rocas con- California, Science, 188: 1306-I 308. taminadas”. Las texturas observadas en estas Johnson. CE. and Hadley, D.M. (1976). Tec- rocas muestran evidencias de un desequilibrio tonic implications of the Brawley earth- térmico-composicional durante su cristaliza- quake swarm, Imperial Valley, California. ción, lo cual provoca que los minerales comien- Bull. Seis. Soc. Am., 66: 1133-I 144. cen a mezclarse o a reaccionar, además de haber Lachenbruch, A.H., Sass, J.H. and Galanis, S.P. sido alteradas en su mineralogía primaria por (1985). Heat flow in southernmost Califor- patrones de alteración hidrotermal. nia and the origin of the Salton Trough. J. Con base en la información geoquimica ob- Geophys. Res., 90: 6709-6736. tenida para el vulcanismo presente en el golfo Lawver, A.L. and Sclater, J.G. (1973). Heat de California así como en Cerro Prieto y el Lea flow measurements in the southern portion del mar de Salton, se puede observar, por me- of the Gulf of California. Earth and Plane- dio de las gráficas de química de elementos tary Sc¡. Lett., North Holland Publ. Co., mayores y elementos traza, que existe variedad 12: 198-208. en el tipo de vulcanismo presente en la región y Lawver, L.A. and Williams, D.L. (1979). Heat que existe una tendencia lineal desde rocas pu- flow in the central Gulf of California. J. ramente continentales de composición riolítica Geophys. Res., 84: 3465-3478. y dacítica (mar de Salton, California y Cerro Lee, T-C. and Cohen, L.H. (1979). Onshore and Prieto), las cuales se presentan tanto en mues- offshore measurements of temperature gra- tras subsuperficiales como en sus respectivas dients in the Salton Sea geothermal area, expresiones en superficie, representadas por el Geophysics, 44(2): 206-2 15. volcán de Cerro Prieto y los domos riolíticos Lonsdale, P. and Spiess, F.N. (1979). A pair presentes en la depresión del Salton, hasta rocas of young cratered volcanoes on the East basálticas tipicamente oceánicas en las que se Pacifk Rise. J. Ceo]., 87: 157-173. incluyen las rocas de isla Tortuga, cuenca de Perfit, M.R., Saunders, A.D. and Fornari, D.J. Guaymas y dorsal del Pacífico Este. Las rocas (1982). Phase chemistry, fractional crystal- de tipo transicional entre un ambiente oceánico lization and magma mixing in basalts from y uno continental, como son las secuencias the Gulf of California. Deep Sea Drilling basalto-andesitas y andesitas, se presentan bási- Project Leg 64. In: J.R. Curray, D.G. Moore camente en el área de Cerro Prieto, la cual se et al., Initial Reports of the Deep Sea considera transicional entre el medio ambiente Project, Washington, DC, 64(2): 649-666. oceánico presente en el golfo de California y el Quintanilla-Montoya, A.L. y Suárez-Vidal F. medio continental presente en la depresión del (1994). Fuente de calor en el campo Salton, California, EUA. geotérmico de Cerro Prieto y su relación con la anomalía magnética Nuevo León. Traducido al español por los autores. Geofísica Internacional, 33(4): 575-584. Reed, M.J. (1984). Relationship between volca- nism and hydrothermal activity at Cerro Von Herzen, R.P. (1963). Geothermal heat flow Prieto, Mexico. Trans. Geothermal Re- in the Gulf of California and Aden. Science, sources, Council 8, pp. 217-222. 140: 1207-1208. Robinson, P.T., Elders, W.A. and Muffler, White, D.E. (1973). Characteristics of geother- L.P.J. (1976). Quaternary volcanism in the mal resources. In: P. Krueger and C. Otte Salton Sea geothermal field, Imperial (eds.), Geothermal Energy. Stanford IJniv. Valley. Bull. Ceo]. Soc. Am., 87: 347-360. Press, Stanford, pp. 69-94. Suárez-Vidal, F., Armijo, R., Morgan, G., Williams, H., Turner, F.J. and Gilbert, C.M. YYUlLI,Rdin PI Y..U2nd cactilUYLII.I> cV. \n,/s,./l oal \ 1E‘rlmm.,n& LU,L,~“.“LR \,,“&,./lOQ?\ 1Pzdrnnrnnhv .,~~“~nYp~mJ, LI,”3nA .,“,LI”L..wiitinn WII .11.U of recent and cative faulting in northern Freeman & Co., New York, 626 pp. Baja California. Am. Assoc. Petrol. Geol. Wilson, M. (1989). Igneous Petrogenesis. Mem., 47: 285-300. Unwyn Hyman Co., 466 pp. 110