Ca. 13 Ma strike-slip deformation in coastal Sonora from a large-scale, en-echelon, brittle-ductile, dextral shear indicator: implications for the evolution of the California rift

ResumenLa estructura semicircular Rancho Nuevo es una estructura geomorfológica definida por patrones de drenaje en la planicie costera de Sonora, localizada a 160 kilómetros al noroeste de Hermosillo. Su extensión es de 15 por 30 kilómetros y está compuesta por un núcleo de plutones de composición félsica-intermedia (granodiorita, monzogranito, cuarzo pórfido y granito), cubiertos por rocas volcánicas del Mioceno. Este trabajo está enfocado a la deformación de los intrusivos que abarcan casi la totalidad del área de estudio. Los plutones consisten en una serie co-magmática fechada entre 71 ± 1.1 y 67.9 ± 1.0 Ma (U-Pb en circones, LA-ICP-MS). La unidad más voluminosa es una granodiorita caracterizada por un fracturamiento conspicuo de forma sigmoidal visible a escala de imágenes de satélite de alta resolución, a lo largo del cual se emplazaron diques de composición riolítica de 13.2 Ma (U-Pb en circones, LA-ICP- MS). La fabrica magnética (AMS) y los datos paleomagnéticos fueron colectados en 27 sitios en la unidad granodiorita. La fábrica magnética es débil pero bien definida y se caracteriza por contener planos de foliación en la roca bien desarrollados con rumbos que siguen el patrón de fracturamiento sigmoidal sugiriendo un aplanamiento NE-SW a NW-SE, posterior al emplazamiento. La magnetización característica es de polaridad dual, pero dominantemente inversa y consistente con un emplazamiento durante el cron C31r. La magnetización prevalente es suroeste y moderadamente negativa (10 sitios), mostrando una rotación en sentido horario alrededor de 41 ° ± 11 con respecto a la dirección de referencia esperada del Cretácico Tardío. Sin embargo, existe evidencia paleomagnética que sugiere que la estructura Rancho Nuevo no rotó como un cuerpo rígido, sino que en su lugar se deformó internamente. Estos datos indican que la estructura semicircular Rancho Nuevo registra cizallamiento, dextral, frágil-dúctil, a gran escala. La edad de los diques y su relación discordante por rocas asignadas a la Toba San Felipe indican que el movimiento dextral de la península de Baja California (y por lo tanto la placa del Pacífico) afectó la costa de Sonora hace aproximadamente 13 Ma.

The Rancho Nuevo semi-circular structure is a geomorphological structure defined by drainage patterns in coastal Sonora, about 160 km NW of Hermosillo. The structure is about 15 by 30 km, and it is cored by felsic to intermediate plutons (granodiorite, monzogranite, quartz-porphyry) covered by Miocene volcanic rocks. This work is focused on the deformation of the intrusives which cover most of study area.The plutons are a co-magmatic suite dated between 71 ± 1.1 and 67.9 ± 1.0 Ma (U-Pb zircon, LA-ICPMS). The most voluminous unit is a granodiorite characterized by conspicuous sigmoidal fractures at the scale of high resolution satellite images, along which rhyolite dikes were emplaced about 13.2 Ma. Magnetic fabric (AMS) and paleomagnetic data were collected from 27 sites in the granodiorite. Magnetic fabrics are weak but well developed, and are characterized by steep foliation planes with strikes that follow the sigmoidal fracture pattern and suggest NE-SW to NW-SE flattening after emplacement. The characteristic magnetization is of dual polarity, but it is dominantly reverse consistent with emplacement during chron C31r. The prevalent magnetization is southwest and moderately steep negative (ten sites), a discordant direction rotated clockwise about 41 ° ± 11 with respect to the expected Late Cretaceous reference direction, also indicating gentle southward tilt. There is, however, paleomagnetic evidence suggesting that the structure did not rotate as a rigid body, but it deformed internally instead. These data are interpreted to indicate that the Rancho Nuevo semicircular structure is a large-scale, dextral, brittle-ductile shear indicator. The age of the dikes and the fact that they are covered discordantly by rocks assigned to the tuff of San Felipe indicate that northwest, srike-slip, motion of Baja California peninsula (and thus the Pacific plate relative to North America) was accommodated by faults in coastal Sonora about 13 Ma ago.