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      Geology, geochronology, and geochemistry of Isla María Madre, Nayarit, Mexico Translated title: Geología, geocronología y geoquímica de la Isla María Madre, Nayarit, México

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          Abstract

          Islas Marías archipelago is located 110 km NW of San Blas, Nayarit in the mouth of the Gulf of California. The archipelago is formed by San Juanito, María Madre, María Magdalena, and María Cleofas islands. The position of these islands represents a key pointfor paleogeographic and paleotectonic reconstructions of northwestern Mexico and of the tectonic evolution of Baja California Peninsula. María Madre is the largest island and covers an area of 145 km². This study presents the first detailed geological map of the island together with geochemical and geochronological data of its lithological units. Isolated basement rocks are exposed along the western coast in the form of migmatites and orthogneisses of granodioritic to granitic compositions and middle Jurassic ages (163 -170 Ma). In the west-central part, a metasedimentary sequence, with biotite ± garnet paragneisses and folded calcsilicate rocks with or without garnet bands of unknown ages, is exposed as a roof pendant of the underlying Cretaceous intrusions (80.8 - 83.4 Ma) of tonalitic to granitic compositions. These granitoids are cut by mafic and pegmatitic dikes. We named the overall assemblage of metamorphic and plutonic rocks as "Papelillo Complex" due to the predominant outcrops in the homonymous canyon. The Papelillo Complex is overlain by ignimbrites, volcanic breccias, and lava flows of rhyolitic compositions. 40Ar/39Ar geochronology in sanidines from these rocks yielded Cretaceous (71.6 - 80.6 Ma) and Tertiary (55.4 Ma) ages, suggesting contemporaneous volcanic and plutonic activity. This inference is confirmed by similar REE patterns in both units with typical distributionsfor a subduction-related magmatic arc environment. Towards the east, the igneous sequence is covered by Late Miocene to Pleistocene? marine and shallow marine deposits and towards the south by an Early Miocene? clastic continental sequence (informally named Isla Magdalena sandstone). Marine and shallow marine sediments were informally named "Ojo de Buey sequence" and subdivided into a lower and an upper member. Detrital zircon ages from both units display major peaks at ca. 83 Ma, indicating sedimentation mainly from plutonic and volcanic rocks of the same age. In the Ojo de Buey sequence, no zircons younger than Late Cretaceous were found. The Isla Magdalena sandstone, instead, shows a prominent peak at ~22 Ma, suggesting detritus from a different igneous source. The lithologies of Isla María Madre are similar to those from the Los Cabos Block in Baja California Sur andfrom central Sinaloa. The overall area forms part ofa Cretaceous plutonic belt, which definitely rules out large latitudinal displacements for the southern Baja California Peninsula.

          Translated abstract

          El archipiélago de las Islas Marías se ubica a 110 km al noroeste de San Blas, Nayarit, en la desembocadura del Golfo de California. El archipiélago está formado por las islas San Juanito, María Madre, María Magdalena y María Cleofas. La ubicación de estas islas representa un punto clave para las reconstrucciones paleogeográficas y paleotectónicas del noroeste de México la evolución tectónica de la Península de Baja California. La Isla María Madre es la isla más grande y abarca una superficie de 145 km². Este estudio presenta el primer mapa geológico detallado de la isla, junto con datos geoquímicos y geocronológicos de sus unidades litológicas. Las rocas basales están expuestas a lo largo de la costa oeste y consisten en migmatitas y ortogneises de composición granodiorítica a granítica con edades del Jurásico Medio (163-170 Ma). En la parte centro-oeste, una secuencia metasedimentaria con paragneises de biotita ± granate y calco-silicatos deformados con o sin bandas de granate, de edades desconocidas, está expuesta como un colgante de los intrusivos cretácicos subyacientes (80.8-83.4 Ma) que son de composiciones tonalíticas a graníticas. Estos cuerpos están cortados por diques máficos y pegmatíticos. Al conjunto total de rocas metamórficas y plutónicas lo hemos nombrado "Complejo Papelillo" debido a sus afloramientos en el cañón homónimo. El Complejo Papelillo está sobreyacido por ignimbritas, brechas volcánicas y flujos de lava de composición riolítica. Geocronología con el método 40Ar/39Ar en sanidinos de estas rocas reveló edades cretácicas (71.6-80.6 Ma) y terciarias (55.4 Ma), sugiriendo una actividad volcánica contemporánea con el ensamble plutónico. Esta inferencia se confirmó mediante patrones similares de elementos de las Tierras Raras en ambas unidades con distribuciones típicas para un ambiente de arco magmático relacionado a subducción. La secuencia ígnea está cubierta en la parte este de la isla por depósitos marinos del Mioceno tardío - Pleistoceno? y localmente hacia el sur por una secuencia continental de areniscas del Mioceno temprano, similar a la observada en la isla vecina María Magdalena (nombrada informalmente arenisca Isla Magdalena). Los sedimentos marinos fueron nombrados informalmente "secuencia Ojo de Buey", dividida en un miembro inferior y uno superior. Edades de zircones detríticos de ambas unidades muestran picos mayores a ca. 83 Ma, que concuerdan con las edades de rocas plutónicas y volcánicas. En la formación Ojo de Buey no se encontraron edades más jóvenes. Por otra parte, zircones de la formación Isla Magdalena muestran un pico prominente a ~22 Ma, sugiriendo detritos de una fuente Ígnea distinta. La litología de la Isla María Madre es muy similar a la del Bloque Los Cabos en Baja California Sur y a la de Sinaloa Central (Complejo Volcánico Inferior de la Sierra Madre Occidental). El área en su totalidad forma parte de un cinturón cretácico común, lo cual definitivamente excluye grandes desplazamientos latitudinales para el sur de la Península de Baja California.

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                Journal
                rmcg
                Revista mexicana de ciencias geológicas
                Rev. mex. cienc. geol
                Instituto de Geología, UNAM (México, DF, Mexico )
                1026-8774
                2007-2902
                April 2013
                : 30
                : 1
                : 1-23
                Affiliations
                México D.F. orgnameUniversidad Nacional Autónoma de México orgdiv1Instituto de Geología orgdiv2Departamento de Geoquímica México
                México D.F. orgnameUniversidad Nacional Autónoma de México orgdiv1Instituto de Geofísica México valerie@ 123456geofisica.unam.mx
                Ensenada B.C. orgnameCentro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada orgdiv1Departamento de Geología México
                México D.F. orgnameUniversidad Nacional Autónoma de México orgdiv1Instituto de Geofísica orgdiv2Laboratorio Universitario de Geoquímica Isotópica México
                Fairbanks AK orgnameUniversity of Alaska Fairbanks orgdiv1Geophysical Institute and Department of Geology and Geophysics U.S.A.
                Article
                S1026-87742013000100001 S1026-8774(13)03000100001

                This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

                Page count
                Figures: 0, Tables: 0, Equations: 0, References: 56, Pages: 23
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