Deep-water sandy fans structurally confined: Upper Cretaceous Mezcala Formation, Taxco-Atlixtac basin, northern of Guerrero State, Mexico | Abanicos arenosos de aguas profundas estructuralmente confinados: Formación Mezcala del Cretácico Superior, cuenca Taxco-Atlixtac, norte del Estado de Guerrero, México

Inglés. A detailed sedimentologic study of the Mezcala Formation allowed the differentiation of 22 sedimentary facies, the interpretation of the mechanisms of sediment transportation, environments of deposition and their relationships with the regional tectonic framework. The field study consisted of facies cartography, as well as the mapping of sandstone-shale ratios, paleocurrents and paleontological data analysis in the northern portion of the Taxco-Atlixtac basin. The facies distinction suggest gravity mass flows and episodic sheet flows related to storm periods. Sedimentary sequences are related to deep water environments. Eight facies associations constitute three Deep Sedimentary Sequences (SSP, as for their initials in spanish) and two sedimentation domains. These are, in chronostratigraphic order: Huixtac-Ojo de Agua (H-OATC) and Cerro Gordo-Taxco el Viejo (CG-TVCT). Both H-OATC and CG-TVCT domains developed erosive, mixed, and lobe depositional systems as well as transitional lobe-channels, interchannel systems, overbank and basin plain deposits. The H-OATC is composed of SSP-1, SSP-2, and SSP-3 of late Turonian age. The paleocurrents patterns vary from SE85° to NW10° directions in the channelized systems, while the lobe successions vary from SE60° to NW20°. The CG-TVCT includes SSP-2 and SSP-3, where the channelized systems show sediment dispersal variations from SE10° to SW°40; on the other hand, the lobes systems have paleocurrent directions that varies from SE20° to NW60°. Paleocurrent patterns and facies analysis indicate that the Taxco-Atlixtac basin was confined by structural highs, and had a sedimentation distribution on the axis of the orogenic belt. The filling of the Taxco-Atlixtac basin took place in three sedimentation phases, which were related to "soft vs. hard”, southwesternwards subduction processes between the Guerrero and Mixteca terranes. Phase 1 is related to a soft-collision process, during early Cenomanian time, which deposited the CTH-OA sand-rich submarine fans within a simple foredeep basin associated to the origin and development of the Pachivia basin. Phase 2 is related to the Teloloapan subterrane and Mixteca terrane hard-collision process, which favored the migration of the foredeep to the Taxco region, and the change from a simple to a complex foredeep. Also, the development of an orogenic belt took place during late Cenomanian and early Turonian time. This hard-collision process generated an improved confinement of the Taxco-Atlixtac basin, the development of an elevated flexure region and sand-rich and mud-rich submarine fan systems that formed both turbiditic complexes. Phase 3 was a period of relaxation and small growth of the orogenic belt, which developed mud-sand rich submarine fans in both sedimentation domains (DSS-3), as well as the complete filling of the Taxco-Atlixtac basin during late Turonian, possibly caused by a second soft-collision process.

Español; castellano. Un análisis sedimentológico detallado de la Formación Mezcala permitió hacer una diferenciación de 22 facies sedimentarias, la interpretación de los mecanismos de transporte de sedimentos, los ambientes de depósito y sus relaciones con el marco tectónico regional. El trabajo consistió en cartografía de facies y de la relación arenisca-lutita, análisis de paleocorrientes y de datos paleontológicos documentados en la región norte de la cuenca Taxco-Atlixtac. Las facies diferenciadas sugieren transporte por flujos de masas por gravedad y episodios de crecidas en forma de manto, asociados con períodos de tormenta. Se interpretó que las sucesiones sedimentarias corresponden a ambientes de aguas profundas. Ocho asociaciones de facies conforman tres Sucesiones Sedimentarias Profundas (SSP) y dos dominios de sedimentación. En orden cronoestratigráfico, éstos son: Huixtac-Ojo de Agua (CTH-OA) y Cerro Gordo-Taxco el Viejo. Las evidencias sedimentológicas muestran el desarrollo de sistemas canalizados de tipo erosivo, mixto y de depósito, transición lóbulo-canal, depósitos de planicie de inundación, lóbulos, depósitos de intercanal y en planicie de cuenca. El CTH-OA está conformado por las SSP-1, 2 y 3, con una edad del Cenomaniano temprano al Turoniano tardío. En orden cronoestratigráfico, las direcciones de paleocorrientes en los sistemas canalizados varían de SE85° a NW10°, en tanto que las sucesiones de lóbulos varían de SE60° a NW20°. El CTCG-TV está conformado por las SSP-2 y SSP-3, en las cuales los sistemas canalizados presentan direcciones que varían de SE10° a SW°40, en tanto que los sistemas de lóbulo muestran direcciones de paleocorrientes desde SE20° hasta NW60°. Los patrones de paleocorrientes y el análisis de facies indican que la cuenca de Taxco-Atlixtac estuvo confinada por altos estructurales y que el sedimento se distribuyó en el eje del cinturón orogénico. El relleno de la cuenca de Taxco-Atlixtac se efectuó en tres fases de sedimentación relacionadas con procesos de colisión “suave” vs. “dura” de los terrenos Guerrero y Mixteca, en un sistema de subducción hacia el suroeste. La fase 1 está relacionada con un proceso de colisión “suave” ocurrido en el Cenomaniano temprano y con el desarrollo de abanicos submarinos ricos en lodos-arenas del CTH-OA (SSP-1). La sedimentación ocurrió dentro de una cuenca de tipo antefosa (foredeep) simple relacionada con el origen y desarrollo de la cuenca de Pachivia. La fase 2 está relacionada con el proceso de colisión “dura” del subterreno Teloloapan contra el Terreno Mixteca, que favoreció la migración de la antefosa hacia la región de Taxco y el cambio de un antefosa simple a una compleja, y a un mayor desarrollo del cinturón orogénico durante el Cenomaniano tardío-Turoniano temprano. Este proceso de colisión “dura” generó el mayor confinamiento de la cuenca de Taxco-Atlixtac, el desarrollo de una inflexión tectónica positiva (forebulge) y el depósito de abanicos submarinos ricos en arenas y lodos que conforman ambos complejos turbidíticos (SSP-2). La fase 3 representa un periodo de relajación y de poco crecimiento del cinturón orogénico que propició el desarrollo de abanicos ricos en lodo-arenas en ambos dominios de sedimentación (SSP-3), así como la colmatación de la cuenca de Taxco-Atlixtac durante el Turoniano tardío, posiblemente favorecido por un segundo proceso de colisión “suave”.