Columna Estratigrafica de Cajamarca

XIII Congreso Peruano de Geología. Resúmenes Extendidos Sociedad Geológica del Perú

APORTES AL ANÁLISIS DE CUENCAS SEDIMENTARIAS EN LOS ALREDEDORES DE LAS LAS LOCALIDADES DE LOS BAÑOS DEL INCA, CRUZ BLANCA, OTUZCO, DISTRITO DE CAJAMARCA Alejandro Lagos M. 1; José Sánchez I. 2; Zenón Quispe M. 1 & Oscar Palacios M. 2 1

Universidad Nacional de Cajamarca; Cajamarca; 2INGEMMET, Av. Canadá 1470, San Borja [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

INTRODUCCIÓN El área del presente estudio está ubicada en sector Noroccidental del territorio Peruano en el Departamento de Cajamarca, dentro de Cuenca Occidental y en la Zona Estructural de pliegues amplios y alargados (Fig. 1). El área de trabajo comprende los distritos de Baños del Inca, Cruz Blanca y Otuzco. El Bloque del Marañón empezó a emerger más o menos a fines del Jurásico Superior (MALM), como respuesta a movimientos epirogenéticos (INGEMMET, 1995) configurando sistemas de fallas escalonadas a ambos lados del Bloque del Marañón a manera de horts y graben formándose de esta manera dos cuencas. La Cuenca Occidental experimentó una subsidencia desde el Jurásico Superior mientras que la Cuenca Oriental permanecía levantada (Reyes L. 1980 y D. Borkowski, 1994). A fines del BerriasianoValanginiano hasta el Aptiano, la cuenca Occidental sufrió una emersión dando lugar a depósitos clásticos en un ambiente marino playero a deltaico del Grupo Goyllarisquizga a excepción de la Formación Santa que representa una leve transgresión marina, Reyes L. (1980), en el Aptiano superior hasta el Santoniano medio se inicia la transgresión marina probablemente como consecuencia del deshielo de los casquetes glaciares debido al incremento de temperaturas en las regiones polares afectando al Perú Meridional y Central (Núñez del Prado, 1994).

ESTRATIGRAFÍA Y AMBIENTE DEPOSITACIONAL La pila sedimentaria en el área de estudio (Fig. 2) se inicia con el Grupo Goyllarisquizga conformada por  las formaciones: Chimú, Santa, Carhuaz y Farrat, seguida de la Formación transgresiva Inca , Chúlec, Pariatambo, Yumagual, Quilquiñán - Mujarrun, Cajamarca y Celendín. La Formación Chimú: se depositó en un ambiente continental deltaico. La Formación Santa en ambiente marino somero (limoarcillitas y lutitas) y representa una transgresión marina de corta duración. La Formación Carhuaz: de ambiente típico lacustrino (limoarcillitas), abundante bioturbación, laminación cruzada y grietas de desecación. La Formación Farrat: presenta areniscas granocreciente del tipo facies deltaicas. La Formación Inca: Intercalación de arcillitas y limoarcillitas y escasos niveles de areniscas, hacia la parte superior, es una secuencia netamente transgresiva y somero. La Formación Chúlec: Calizas, margas, calizas nodulares con abundantes fósiles, depositado en un ambiente marino poco profundo. La Formación Pariatambo: Intercalación de margas y calizas calizas nodulares, propio de en un ambiente marino de mayor profundidad que. la Formación Yumagual: Compuesta por calizas, margas, de ambiente marino somero. Las formaciones: Quillquiñán - Mujarrum: Lutitas calcáreas, calizas y margas, ocurrido en un ambiente marino de menor   profundidad que la Formación Pariatambo. “El mayor aporte terrígeno se debe tal vez a la cercanía del área de aporte del borde continental” (D. Borkowski, 1994). La Formación Cajamarca: Calizas macizas casi sin aporte terrígeno considerable, se ha depositado en ambiente marino profundo. La Formación Celendín: Intercalación de capas delgadas de calizas, margas y lutitas y abundante aporte terrígeno.

DESCOMPACTACIÓN Y SUBSIDENCIA DE LA SERIE CRETÁCICA El presente trabajo trata sobre el comportamiento de la Cuenca Occidental, Occidental, en el proceso de relleno sedimentario desde el Berriasiano-Valanginiano (Cretácico Inferior) hasta el Santoniano- Campaniano (Cretácico Superior). La disminución del espesor debido debido a la compactación es mayor mayor en sedimentos que se ubican ubican en la parte inferior  de la cuenca donde existe mayor presión litostática. Las curvas de subsidencia construidas a partir de los espesores actuales no muestran la verdadera historia de subsidencia. En este trabajo se recurre a la descompactación de los sedimentos para mostrar la verdadera historia de subsidencia en el área de estudio, 551

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utilizando los gráficos de Profundidad vs Porosidad (Fig.3) de Hegarty et al 1988 y la ecuación de Gergard Einsele, 1991:

H inicial = (1-n actual) x (Hactual) 1—n inicial Donde:

H inicial, es espesor inicial; H actual es el espesor actual de la unidad (medido en campo); n inicial es la porosidad inicial y n actual es la porosidad actual (ambos valores hall ados en los gráficos).

Las formaciones geológicas medidas en el área de estudio fueron agrupadas en cinco (5) unidades: Formación Chimú (unidad 1, areniscas), Formación Santa.- Carhuaz (unidad 2, lutitas y limoarcillitas), Formación Farrat (unidad 3, areniscas), Formación Inca (unidad 4, arcillitas y limoarcillitas) y formaciones: Chúlec, Pariatambo, Yumagual, Quilquiñán- Mujarrun, Cajamarca y Celendín (unidad 5, calizas y margas). En total se han medido 2,110m. de espesor en las cercanías a los poblados de Los Baños del Inca, Otuzco y Cruz Blanca en el Distrito de Cajamarca.. La curva sin descompactación indica que las formaciones más jóvenes: Inca y Farrat poseen un ratio de subsidencia alto y las formaciones más antiguas: Chimú, Santa, muestran un ratio de subsidencia demasiado bajo con respecto a la verdadera curva de subsidencia (curva con descompactación). (Fig.4). Los espesores originales fueron: Formación Chimú: 392metros; formaciones: Santa - Carhuaz: 662.4m; Formación Farrat: 479 m. y la Formación Inca: 120 metros (Fig.5). La zona principal de subsidencia que estuvo ubicada en el sector de Cajamarca (D. Borkowski, 1994), guarda una estrecha relación con la curva de subsidencia real, pues demuestra que la cuenca se siguió profundizando durante la depositación de las calizas (1,300m). El abundante aporte terrígeno de las unidades calcáreas en el área de estudio se explicaría por: la existencia de los mares cercanos a las costas (Formación Chúlec, formaciones: Quilquiñán y Mujarrun); por la erosión de las tierras emergidas durante el período de regresión marina del Cretácico Superior (Formación Celendín), D. Borkowski, (1994). La disminución del material terrígeno en las formaciones: Pariatambo y Cajamarca indicaría mares más o menos profundos muy alejados de la costa.

CONCLUSIONES -

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La disminución de espesor de las unidades litológicas es debido al peso litostático de las unidades suprayacentes y es mayor en unidades arcilliticas debido a su alta porosidad. La Formación Chimú redujo un 24% de espesor, las Formaciones: Santa- Carhuaz un 36%, la Formación Farrat un 12% y la Formación Inca un 33%. La curva sin descompactación indica que las formaciones más jóvenes: Inca y Farrat poseen un ratio de subsidencia alto y las formaciones más antiguas: Chimú, Santa, muestran un ratio de subsidencia demasiado  bajo con respecto a la verdadera curva de subsidencia (curva con descompactación). Las formaciones calcáreas: Chúlec, Yumagual, Quilquiñán- Mujarrun y Celendín poseen abundantes sedimentos terrígenos a excepción de las formaciones: Pariatambo y Cajamarca. La zona principal de subsidencia, ubicada en el sector de Cajamarca (D. Borkowski, 1994), guarda una estrecha relación con la curva de subsidencia real, pues demuestra que esta zona siguió profundizandose durante la depositación de las calizas (1,300m).

Fig.1. Ubicación del área de estudio en zona estructural de pliegues amplios y alargados. 552

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REFERENCIAS Dunin- Borkowski (1994): Catálogo de Minerales de Rocas Industriales del Perú. Tomo I (Parte General y Zona Trujillo- Cajamarca) Gerhard Einsele (1991): Sedimentary Basins, Evolution, Facies and Sediment Budget, p.320-323. INGEMMET (1995): Geología del Peru; INGEMMET: Bol. N°55- Serie A.  Núñez del Prado (1994a): Estratigrafía Secuencial del Mesozoico en el Perú. Anales VIII Congreso Peruano de Geología. Reyes L. (1980): Geología de los Cuadrángulos de Cajamarca, San Marcos y Cajabamba; INGEMMET: Bol. N°31- Serie A.

Fig.2. Columna estratigráfica en el área de estudio 553

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Fig.3. Gráficos de porosidad vs profundidad de higharty (1988)

Fig.4. Gráfico del espesor actual y descompactación de las unidades estratigráficas del área de estudio.

Fig.5. Gráfico de comparación de la compactación y descompactación del área de estudio. 554