High-temperature dolomite in the Lower Cretaceous Cupido Formation, Bustamante Canyon, northeast Mexico: petrologic, geochemical and microthermometric constraints Translated title: Dolomita de alta temperatura en la Formación Cupido del Cretácico Inferior, Cañón Bustamante, noreste de México: evidencias petrológicas, geoquímicas y microtermométricas

Abstract

The Lower Cretaceous Cupido Formation, a carbonate system developed in northeastern Mexico, like many ancient carbonate platforms contains numerous dolomite bodies. These diagenetic features are particularly -well exposed at Bustamante Canyon (Nuevo Leon State) -where the Cupido Formation crops out from base to top along 6 km. Dolomitization affected practically all fades and crosscuts bedding planes; dolomite bodies are irregular in outer and margin platform fades and tabular/subhorizontal in inner platform fades. Most dolomite is replacive and also occurs as cement in small amounts. Crystal shape of replacement dolomite varies from nonplanar, planar-s toplanar-e, whereas the dolomite cement consists mostly of saddle dolomite. Dolomite is nonferroan and shows dull red luminescence, its <img border=0 src="../../../../../img/revistas/rmcg/v24n2/a2s1.jpg">18 O PDB varies from -4.2 to -6.4‰ and its <img border=0 src="../../../../../img/revistas/rmcg/v24n2/a2s1.jpg">13C PDB from 1.8 to 3.4‰. 87Sr / 86Sr ratios of replacement dolomite vary from 0.70754 to 0.70770. Homogenization temperatures in dolomite from fluid inclusion analysis range from 190 °C to 200 °C and are interpreted as the minimum temperatures for the dolomite formation. Petrographic data, geometries and distribution of dolomite bodies, microthermometric results from fluid inclusions and geochemical information suggest that the dolomitization occurred under deep-burial diagenetic conditions. Similar homogenization temperatures were determined in dolomite and post-dolomite calcite cement of the Cupido Formation from southern locations including Potrero Chico and Potrero Minas Viejas. The high temperatures recorded in the Cupido Formation dolomites are the result of a regional thermal anomaly developed probably around salt structures. 87Sr / 86 values, oxygen stable isotopes, and trace element composition of dolomite suggest that the dolomitizing fluid was perhaps a hot mixture of formation water (modified sea water) of the Cupido Formation and brines derived from the updip La Virgen Formation, a carbonate-evaporite succession equivalent in age to the Cupido Formation. Dolomite distribution was apparently not controlled by major tectonic features (e.g., faults orfractures); the dolomitizing fluid seems to have followed subhorizontal or lateral flowing circulating patterns controlled by the former porosity and permeability of the calcareous facies.

Translated abstract

La Formación Cupido del Cretácico Inferior, un sistema carbonatado desarrollado en el noreste de México, como muchas de las plataformas carbonatadas antiguas contiene numerosos cuerpos de dolomita. Estas rasgos diagenéticos están particularmente bien expuestas en el Cañón de Bustamante (Estado de Nuevo León), donde la Formación Cupido aflora desde su base hasta su cima a lo largo de 6 km. La dolomitización afectó prácticamente todas las fades cruzando los planos de estratificación; los cuerpos de dolomita son irregulares en las fades de plataforma externa y margen de plataforma y tabulares a subhorizontales en las fades de interior de plataforma. La mayoría de la dolomita es de reemplazamiento y también ocurre como cemento en cantidades menores. Las formas de los cristales de la dolomita de reemplazamiento varían de no-planar, a planar-s y a planar-e; la dolomita de cemento es en su mayoría dolomita barroca. La dolomita es no ferrosa y exhibe luminiscencia opaca de color rojo, su <img border=0 src="../../../../../img/revistas/rmcg/v24n2/a2s1.jpg">(18)0PDB varía de -4.2 a -6.4‰ y su <img border=0 src="../../../../../img/revistas/rmcg/v24n2/a2s1.jpg">13C PDB de 1.8a 3.4‰. La relación87Sr / 86Srde la dolomita de reemplazamiento varía de 0.70754 a 0.70770. Las temperaturas de homogeneización de la dolomita medidas en inclusiones fluidas varían de 190 a 200 °C y se interpretan como las temperaturas mínimas deformación de la dolomita. Los datos petrográficos, la geometría y la distribución de los cuerpos de dolomita, los resultados microtermométricos de inclusiones fluidas y la información geoquímica sugieren que la dolomitización ocurrió bajo condiciones diagenéticas de sepultamiento profundo. Temperaturas de homogeneización similares fueron determinadas en dolomita y cemento de calcita post-dolomita de la Formación Cupido de localidades más al sur, incluyendo Potrero Chico y Potrero Minas Viejas. Las altas temperaturas registradas en las dolomitas de la Formación Cupido son el resultado de una anomalía térmica regional desarrollada probablemente alrededor de estructuras salinas. Las relaciones de 87Sr/86Sr, los isótopos de oxígeno y la composición de los elementos traza de la dolomita sugieren que el fluido dolomitizante fue posiblemente una mezcla caliente de agua deformación (agua marina modificada) de la Formación Cupido y salmueras derivadas de la Formación La Virgen, una sucesión carbonatada-evaporítica equivalente en edad a la Formación Cupido. La distribución de la dolomita no estuvo aparentemente controlada por rasgos tectónicos mayores (e.g., fallas o fracturas); los fluidos dolomitizantes parecen haber seguido patrones de circulación de flujo subhorizontal o lateral, controlados por la porosidad y permeabilidad originales de las fades calcáreas.