CATEDRA DE GEOLOGIA ARGENTINA

ESTRATIGRAFIA Y GEOLOGIA REGIONAL

UNIDAD 6: DESCRIPCIONES Y NOMENCLATURA ESTRATIGRAFICA. ESCALA DE TIEMPO GEOLOGICO

Resumen:

Una unidad litoestratigráfica es un estrato o un conjunto de estratos, generalmente, aunque no siempre, dispuesto en capas, comúnmente tabular, que se conforma según la Ley de la Superposición, y es distinguido y delimitado con base en sus características líticas y su posición estratigráfica. Ejemplo: Caliza La Manga.

Una unidad bioestratigráfica es un cuerpo de roca definido y caracterizado por su contenido fósil. Ejemplo: Biozona de Intervalo Discoaster multiradiatus.

Una unidad cronoestratigráfica es un cuerpo de roca establecido para servir como referente material para todas las rocas constituyentes formadas durante el mismo lapso de tiempo. Ejemplo: Sistema Devónico. Cada límite de una unidad cronoestratigráfica es sincrónico. La cronoestratigrafía proporciona un medio de organización de los estratos en unidades basadas en sus relaciones de edad. Dicho cuerpo sirve también como base para definir el intervalo temporal específico, o la unidad geocronológica representada por dicho referente.

Una unidad geocronológica es una división de tiempo que se distingue por el registro de la roca conservado en una unidad cronoestratigráfica. Ejemplo: Periodo Devónico.

Las dos primeras categorías son comparables ya que consisten en unidades materiales definidas con base en su contenido. La tercera categoría difiere de las dos primeras en que sirve principalmente como la norma para reconocer y aislar materiales de una edad específica. La cuarta categoría, en cambio, no es una unidad material, sino, más bien, un punto de vista conceptual: es una división de tiempo.

I. Categorías materiales basadas en elementos físicos, contenidos, atributos o límites físicos.	II. Categorías relacionadas con edad geológica	A . Categorías basadas en el uso de materiales (rocas, muestras, fósiles) para definir lapsos temporales.
		B. Categorías temporales: No utilizan materiales físicos (rocas, muestras, fósiles) para establecer edades o lapsos temporales.

I. CATEGORIAS BASADAS EN CONTENIDOS FISICOS, ATRIBUTOS O LIMITES FISICOS

I) Naturaleza de las Unidades Litoestratigráficas: Una unidad litoestratigráfica es un cuerpo definido de estratos sedimentarios, ígneos extrusivos, metasedimentarios o metavolcánicos, que se distingue y delimita por sus características líticas y su posición estratigráfica. Por lo general, una unidad litoestratigráfica se apega a la Ley de la Superposición, es estratificada y de forma tabular. Las unidades litoestratigráficas son las unidades básicas del trabajo geológico general y sirven como base para delinear los estratos, la estructura local y regional, los recursos económicos, así como la historia geológica en regiones de rocas estratificadas.

Se reconocen y definen por las características observables de las rocas; los límites pueden ubicarse en contactos claramente distinguibles o pueden señalarse arbitrariamente en una zona de gradación. La litificación o cementación no es una propiedad necesaria; la arcilla, la grava, el till y otros depósitos no consolidados, pueden constituir unidades litoestratigráficas válidas.

Sección tipo y localidad tipo.- De ser posible, la definición de una unidad litoestratigráfica debe basarse en un estratotipo formado por rocas con fácil acceso al lugar donde se encuentran, por ejemplo, afloramientos, excavaciones y minas, o por rocas a las que sólo se puede tener acceso mediante muestreos remotos, como en el caso de núcleos de sondeos y afloramientos subacuáticos.
Aun cuando se usen los métodos remotos, las definiciones se basarán en los criterios líticos, y no en las características geofísicas de la roca o en la edad implícita de su contenido fósil. Las definiciones deben basarse en las descripciones del material real de las rocas. Debe demostrarse la validez regional para cada una de estas unidades. En las regiones donde la estratigrafía ha sido establecida por medio de estudios de los afloramientos, sólo se justifica nombrar nuevas unidades de subsuelo donde la sección de subsuelo difiera materialmente de la sección de superficie, o donde haya duda de equivalencia entre una unidad de subsuelo y una de superficie. Debe propiciarse el establecimiento de secciones de referencia de subsuelo para unidades originalmente definidas en afloramientos.

La sección tipo - La definición y el nombre de una unidad litoestratigráfica se establecen en una sección tipo (o localidad), y ésta, una vez especificada, no debe cambiarse. Si la sección tipo fuese designada o delimitada de manera incompleta, podría ser redefinida posteriormente. Si el estratotipo original está incompleto, pobremente expuesto, estructuralmente complicado, o no representativo de la unidad, la sección de referencia principal o las diversas secciones de referencia pueden ser designadas por un suplemento, pero no suplantada la sección tipo.

Autonomía con respecto a la historia geológica inferida.- La historia geológica, el ambiente de depósito inferido y la secuencia biológica no tienen cabida en la definición de una unidad litoestratigráfica, la cual debe estar basada en la composición y en otras características líticas; sin embargo, las consideraciones bien documentadas sobre historia geológica pueden influir adecuadamente en la elección de los límites verticales y laterales de una nueva unidad. Al hacer los mapas geológicos los fósiles pueden resultar valiosos para diferenciar dos unidades litoestratigráficas no contiguas pero de composición lítica similar. El contenido fósil de una unidad litoestratigráfica constituye una característica lítica legítima, por ejemplo, una arenisca rica en ostras, una coquina, un arrecife coralino o una lutita con graptolitos. Más aún, es posible distinguir unidades similares como las lodolitas de la Formación Méndez y la Formación Velasco, por la granulometría de su contenido fósil (foraminíferos).

Autonomía con respecto a los conceptos de tiempo.- Los límites de la mayoría de las unidades litoestratigráficas son independientes del tiempo, aunque algunos resulten aproximadamente sincrónicos. Aun cuando los intervalos de tiempo inferidos se hayan medido, no diferencian o determinan los límites de ninguna unidad litoestratigráfica. Algunos intervalos de tiempo relativamente cortos o relativamente largos pueden estar representados por una sola unidad. La acumulación de material asignado a una unidad en particular pudo haber comenzado o terminado antes en algunas localidades que en otras; además, la remoción del material de roca por erosión, ya sea dentro del intervalo de tiempo del depósito de la unidad o después, puede reducir el intervalo de tiempo representado localmente por la unidad. El cuerpo puede ser en algunos lugares mucho más joven que en otros. Por otra parte, debe evitarse en lo posible establecer unidades formales que incluyan discordancias regionales, conocidas e identificables. Aunque los conceptos de tiempo o edad no juegan un papel en la definición de las unidades litoestratigráficas ni en la determinación de sus límites, la evidencia de la edad puede ser importante para conocer unidades litoestratigráficas similares que se encuentren en localidades muy alejadas de las secciones o áreas tipo.

Forma superficial.- La morfología erosional o la forma superficial secundaria pueden constituir un factor para reconocer una unidad litoestratigráfica, pero en realidad, debe jugar un papel de importancia menor en la definición de estas unidades. Como la forma superficial de las unidades litoestratigráficas constituye un medio auxiliar importante en la cartografía, se recomienda, siempre y cuando otros factores no lo impidan, definir los límites litoestratigráficos de manera tal que coincidan con los cambios líticos que se reflejen en la topografía.

Unidades económicamente explotables.- Los acuíferos, las arenas petrolíferas, los mantos de carbón y las capas de canteras, en general, son unidades informales aunque tengan nombre. Sin embargo, tales unidades pueden reconocerse formalmente como estratos, miembros o formaciones, porque son importantes para delinear la estratigrafía regional.

Unidades definidas por medio de instrumentos.- En las investigaciones de subsuelo, se pueden reconocer ampliamente algunos cuerpos de roca y sus límites, por medio de registros geofísicos efectuados en sondeos que muestren su resistividad eléctrica, radiactividad, densidad u otras propiedades físicas. Estos cuerpos y sus límites pueden o no corresponder a unidades litoestratigráficas formales y a sus límites. Cuando no existan consideraciones en contra, los límites de las unidades de subsuelo deben definirse de tal manera que correspondan con los marcadores geofísicos útiles; sin embargo, las unidades que se definan exclusivamente por las propiedades físicas registradas con medios remotos están completamente fuera de la jerarquía de las unidades litoestratigráficas formales, por lo que se les considera informales, aunque resulten muy útiles para el análisis estratigráfico.

Zona.- El término “zona” es informal cuando se aplica a la designación de unidades litoestratigráficas. Ejemplos: “zona productora”, “zona mineralizada”, “zona metamórfica” y “zona de minerales pesados”. Una zona puede incluir la totalidad o partes de un estrato, un miembro, una formación e inclusive, un grupo.

Ciclotemas.- Las secuencias cíclicas o rítmicas de las rocas sedimentarias, cuyas subdivisiones repetitivas se llaman ciclotemas, han sido reconocidas en las cuencas sedimentarias de todo el mundo. Algunos ciclotemas fueron identificados con nombres geográficos, pero tales nombres se consideran informales. Debe existir una diferenciación muy clara entre la división de una columna estratigráfica en ciclotemas y su división en grupos, formaciones y miembros. Donde un ciclotema se identifique por un nombre geográfico, la palabra ciclotema debe formar parte del nombre, y el término geográfico no debe ser el mismo que el de alguna unidad formal que el ciclotema incluya.

Suelos y paleosuelos.- Los suelos y paleosuelos son capas compuestas por los productos de la meteorización de rocas más antiguas in situ y pueden tener composición y edades diversas. Los suelos y los paleosuelos difieren en diversos aspectos de las unidades litoestratigráficas y no deben tratarse como tales (ver “Unidades Pedoestratigráficas”).

Facies de depósito.- Las facies de depósito son unidades informales, ya sean objetivas (conglomeráticas, de lutitas negras, graptolíticas) o genéticas y ambientales (de plataforma, turbidítica, fluvial), aun en el caso en que se hubiera usado un término geográfico, ejemplo, facies Lantz Mills. Los términos descriptivos transmiten más información que los geográficos, y por ello son preferibles.

Límites. Los límites de las unidades litoestratigráficas se ubican en lugares de cambio lítico. Los límites se ponen en contactos definidos o pueden fijarse arbitrariamente dentro de las zonas de gradación. Tanto el límite vertical como el lateral se basan en los criterios líticos que proporcionan mayor unidad y utilidad práctica.

Límites en una secuencia gradacional vertical.- Es preferible que una unidad litoestratigráfica nombrada esté delimitada por una sola superficie inferior y por una sola superficie superior para que el nombre no se repita en una sucesión estratigráfica normal. Donde una unidad de roca pasa verticalmente a otra mediante la intergradación o interdigitación de dos o más tipos de roca, a menos que los estratos graduales sean lo suficientemente gruesos para que ameriten la designación de una tercera unidad independiente, el límite será necesariamente arbitrario y deberá seleccionarse desde el punto de vista práctico. Por ejemplo, donde una unidad de lutita sobreyace a una unidad de caliza y lutita interestratificada, el límite se coloca generalmente en la cima de la capa más alta de caliza que sea fácilmente identificable. Donde una unidad de arenisca pase por gradación hacia arriba a una lutita, el límite puede ser tan gradual que resulte difícil ubicarlo aun de manera arbitraria; lo ideal sería trazarlo en el nivel donde la roca esté formada por una mitad de cada componente. A causa del deslizamiento en los afloramientos y a los derrumbes en los sondeos, generalmente es mejor definir los límites arbitrarios por la ocurrencia más alta de un determinado tipo de roca que por la más baja.

Límites en cambios litológicos laterales.- Donde una unidad cambia lateralmente por gradación a una clase de roca marcadamente diferente, o interdigita con ésta, debe proponerse una nueva unidad para el diferente tipo de roca. Se puede colocar un límite lateral arbitrario entre las dos unidades equivalentes. Si el área de intergradación o de interdigitación lateral es suficientemente extensa, el intervalo transicional de las rocas de litología mixta puede constituir una tercera unidad independiente. Donde se cartografían lenguas de formaciones por separado o las tratan individualmente sin nombrarlas formalmente, no debe repetirse el nombre no modificado de la formación en una sucesión estratigráfica normal, aunque el nombre modificado pueda repetirse en frases como “lengua inferior de la Lutita Mancos” y “lengua superior de la Lutita Mancos”. Con objeto de mostrar en mapas y secciones el orden de la superposición, las lenguas no nombradas pueden distinguirse de manera informal por medio de un número, una letra, etc. Otra forma de tratar informalmente esas relaciones es mediante el reconocimiento de las facies de depósito.

Uso de los estratos clave como límites.- Los estratos clave pueden usarse como límites de una unidad litoestratigráfica formal cuando las características líticas internas de la unidad permanezcan relativamente constantes. Aunque los estratos clave limítrofes puedan seguirse más allá del área de litología diagnóstica general, no necesariamente se justifica extender geográficamente la unidad litoestratigráfica así limitada. Donde la roca entre estratos clave se hace drásticamente diferente de aquélla de la localidad tipo, habrá que emplear un nuevo nombre, aun en el caso en que las capas clave sean continuas. Los estudios estratigráficos y sedimentológicos de las unidades estratigráficas (generalmente informales) limitadas por estratos clave, pueden ser muy informativos y de utilidad, especialmente en trabajos de subsuelo, donde es posible reconocer estratos clave por su comportamiento geofísico. Sin embargo, estas unidades son más bien una clase de unidad cronoestratigráfica que una unidad litoestratigráfica, aunque algunas son diacrónicas porque uno, o ambos estratos clave son también diacrónicos.

Discordancias como límites.- Las discordancias, donde se puedan reconocer objetivamente con base en criterios líticos, constituyen los límites ideales para unidades litoestratigráficas. No obstante, una sucesión de rocas similares puede inclusive oscurecer una discordancia, de tal forma que la separación en dos unidades sea deseable pero poco práctica. Si no existe una distinción lítica adecuada que permita definir un límite bien reconocible, sólo se reconocerá una unidad, aunque ésta incluya rocas depositadas en diferentes épocas, periodos o eras.

Correspondencia con las unidades genéticas.- Los límites de las unidades litoestratigráficas deben seleccionarse con base en los cambios líticos y, donde sea posible, en correspondencia con los límites de unidades genéticas, de tal forma que los subsecuentes estudios de génesis no tengan que tratar con unidades cuyos límites traspasen los límites formales.

Rangos de las Unidades Litoestratigráficas

Formación. La formación es la unidad fundamental en la clasificación litoestratigráfica. Una formación es un cuerpo de roca que se identifica por sus características líticas y por su posición estratigráfica; generalmente, aunque no necesariamente, es tabular y se puede cartografiar en la superficie de la Tierra o seguirse en el subsuelo.

Unidad fundamental.- Las formaciones son las unidades litoestratigráficas básicas que se emplean para describir e interpretar la geología de una región. Normalmente, los límites de una formación son aquellas superficies de cambio lítico que le otorgan la máxima unidad práctica de constitución. Una formación puede representar un intervalo de tiempo largo o corto, puede estar constituida por material de una o varias fuentes y puede incluir interrupciones en su depósito.

Contenido.- Una formación debe poseer cierto grado de homogeneidad lítica interna o de rasgos líticos distintivos. Entre sus límites superior e inferior puede contener (i) roca de un solo tipo lítico; (ii) repeticiones de dos o más tipos líticos; o (iii) una constitución lítica extremadamente heterogénea, que pueda por sí misma constituir una forma de unidad, si se le compara con las unidades litológicas adyacentes.

Características líticas.- Las características líticas distintivas incluyen la composición química y mineralógica, textura, rasgos suplementarios como color, estructuras sedimentarias primarias o volcánicas, fósiles (considerados como partículas formadoras de roca) o algún otro contenido orgánico (carbón, lutita bituminosa). Una unidad que se distingue solamente por la taxonomía de sus fósiles no es litoestratigráfica, sino bioestratigráfica. El tipo de roca puede estar representado de manera clara por sus propiedades eléctricas, radiactivas, sísmicas u otras, pero estas propiedades, por sí mismas, no describen adecuadamente el carácter lítico de la unidad.

Cartografiabilidad y espesor.- La propuesta de una nueva formación debe basarse en su cartografiabilidad comprobada. Generalmente, las formaciones bien establecidas pueden dividirse en varias unidades litoestratigráficas ampliamente reconocibles; donde el reconocimiento formal de las unidades más pequeñas resulte útil, pueden establecerse como miembros y estratos, en cuyo caso el requisito de cartografiabilidad no es obligatorio. Una unidad formalmente reconocida como formación en un área puede tratarse como un grupo o miembro de otra formación en cualquier otro lugar, sin necesidad de cambiar su nombre. Ejemplo: La Niobrara está cartografiada en diferentes lugares como un miembro de la Lutita Mancos, de la Lutita Cody o de la Lutita Colorado, y también como la Formación Niobrara, la Caliza Niobrara o la Lutita Niobrara. El espesor no constituye un parámetro determinante para subdividir una sucesión de roca en formaciones; el espesor de una formación puede variar desde casi cero en su límite de depósito o de erosión, hasta miles de metros en cualquier otro sitio. No se considera a una formación como válida si no se puede cartografiar a la escala de los mapas geológicos que se están levantando en la región en el momento de la propuesta. Aunque se justifique la representación de una formación por medio de una línea rotulada en un mapa o sección, no se recomienda la proliferación de unidades excepcionalmente delgadas. Los métodos para cartografiar en el subsuelo permiten delinear unidades más delgadas que las de los estudios de superficie; antes de formalizar estas unidades tan delgadas, es necesario considerar el efecto que producirían en posteriores estudios de subsuelo y de superficie.

Arrecifes orgánicos y bancos carbonatados.- De ser posible, los arrecifes orgánicos y los bancos carbonatados se pueden distinguir formalmente, como formaciones diferentes de los equivalentes temporales más delgados que los rodeen.

Rocas volcánicas y sedimentarias interestratificadas.- Las rocas sedimentarias y volcánicas interestratificadas se pueden agrupar dentro de una formación con un nombre que indique la litología predominante o distintiva, como en el Basalto Mindego.

Roca volcánica.- Las secuencias cartografiables y reconocibles de roca volcánica estratificada deben tratarse como formaciones o unidades litoestratigráficas de mayor o menor rango. El pequeño componente intrusivo de un conjunto volcánico predominantemente estratiforme se puede tratar informalmente.

Roca metamórfica.- Las formaciones constituidas por rocas metamórficas de bajo grado (definidas a propósito como rocas en las cuales las estructuras primarias son claramente reconocibles) son, igual que las formaciones sedimentarias, diferenciadas principalmente por sus características líticas. Las facies minerales pueden cambiar de un lugar a otro, pero estas variaciones no requieren de la definición de una nueva formación. Las rocas metamórficas de alto grado, cuya relación con las formaciones establecidas no esté clara, se consideran como unidades litodémicas.

Miembro. Un miembro es una unidad litoestratigráfica de rango inmediatamente inferior al de formación y es siempre parte de una formación. Se reconoce como una entidad con nombre dentro de una formación porque posee características que la distinguen de las partes adyacentes de la formación. No es necesario dividir una formación en miembros, a menos que tenga un propósito con fines prácticos. Algunas formaciones pueden estar totalmente divididas en miembros, otras pueden tener sólo algunas partes designadas como miembros y otras, ninguno. Un miembro puede extenderse lateralmente de una formación a otra.

Cartografía de los miembros.- Se establece un miembro cuando resulta conveniente para reconocer una determinada parte dentro de una formación heterogénea. Ya sea formal o informalmente designado, un miembro no es necesariamente cartografiable a la misma escala que una formación. Que todos los miembros de una formación sean cartografiables no significa que deban elevarse al rango de formación, ya que la proliferación de nombres de formaciones puede oscurecer más que clarificar las relaciones con otras áreas.

Lente y lengua.- Un miembro geográficamente restringido que termina en todos sus lados dentro de una formación puede llamarse lente (lenteja). A un miembro acuñante que se extiende más allá de una formación o que se acuña dentro de otra formación puede llamársele lengua.

Arrecifes orgánicos y bancos carbonatados.- De ser conveniente, los arrecifes orgánicos y los bancos carbonatados se pueden distinguir formalmente como miembros dentro de una formación.

División de los miembros.- A la división de un miembro formal o informalmente reconocido, se le llama estrato o estratos, exceptuando las rocas de derrames volcánicos, cuya unidad más pequeña es el derrame. Los miembros pueden contener estratos o derrames, pero nunca pueden contener otros miembros.

Miembros laterales equivalentes.- Aunque normalmente los miembros se encuentran en secuencia vertical, las partes lateralmente equivalentes de una formación que difieran de manera reconocible, también se pueden considerar como miembros.

Estrato(s). Un estrato, o conjunto de estratos, es la unidad litoestratigráfica formal más pequeña de las rocas sedimentarias.

Limitaciones.- Por lo general, la designación de un estrato, o un conjunto de estratos, como una unidad litoestratigráfica formal debe limitarse a determinados estratos distintivos cuyo reconocimiento resulte particularmente útil. Aunque normalmente se da nombre a las capas de carbón, a las arenas petrolíferas y a otras capas de importancia económica, estas unidades y sus nombres por lo general no forman parte de la nomenclatura estratigráfica formal (Artículos 22g y 30g).

Estratos índice o marcadores.- Un estrato índice es una capa delgada de roca distintiva que tiene una distribución amplia. Tales capas pueden ser nombradas, pero generalmente se consideran unidades informales. Las capas índice individuales pueden ser trazadas más allá de los límites laterales de una determinada unidad formal.

Derrame. Un derrame es la unidad litoestratigráfica formal más pequeña de rocas de derrames volcánicos. Un derrame es un cuerpo de roca volcánica diferenciable, extrusivo, que se distingue por su textura, composición, orden de superposición, paleomagnetismo u otros criterios objetivos. Forma parte de un miembro y, por tanto, equivale en rango a un estrato. Muchos derrames son unidades informales. Debe limitarse la designación y el nombre de los derrames como unidades estratigráficas formales a aquéllos que sean característicos y que estén ampliamente extendidos.

Grupo. El grupo es la unidad litoestratigráfica de rango inmediatamente superior al de formación. Un grupo puede estar completamente constituido por formaciones nombradas, o puede estarlo parcialmente por formaciones no nombradas.

Uso y contenido.- Los grupos se definen para expresar las relaciones naturales de formaciones asociadas. Son útiles en los mapas a pequeña escala y en los análisis estratigráficos regionales. En algunos trabajos de reconocimiento, se ha usado el término “grupo” para las unidades litoestratigráficas que aparentemente se pueden dividir en formaciones, pero que aún no lo han sido. En esos casos, una o todas las divisiones prácticas del grupo pueden posteriormente erigirse en formaciones.

Cambio en las formaciones componentes.- Las formaciones que componen un grupo no son necesariamente las mismas en todos los sitios. Por ejemplo, el Grupo Rundle se extiende ampliamente en el oeste de Canadá y sufre diversos cambios en su contenido formacional. En el suroeste de Alberta comprende las formaciones Livingstone, Mount Head y Etherington en las estribaciones de la cordillera, mientras que en las zonas de pie de montaña y en el subsuelo de las planicies circundantes, comprende las formaciones Pekisko, Shunda, Turner Valley y Mount Head. Sin embargo, ni una formación ni sus partes pueden asignarse a dos grupos verticales adyacentes.

Cambio de rango.- El acuñamiento de una formación o formaciones componentes puede justificar que el grupo se reduzca al rango de formación, conservando el mismo nombre. Cuando un grupo se extienda lateralmente más allá de donde está dividido en formaciones, se convierte en realidad en una formación, aunque se siga llamando grupo. Cuando una formación previamente establecida se divida en dos o más unidades componentes, a las que se da el rango formal de formación, debe elevarse la antigua formación con su antiguo nombre geográfico al rango de grupo. Conviene elevar el rango de la unidad antes que restringir el viejo nombre a una parte de su anterior contenido, porque un cambio en el rango no altera el sentido de una unidad bien establecida.

Supergrupo. Un supergrupo es una asociación formal de grupos relacionados o superpuestos, o de grupos y formaciones. Estas unidades han probado su utilidad en las síntesis regionales y locales. Los supergrupos deben nombrarse exclusivamente allí donde su reconocimiento tenga un propósito claro.

Uso incorrecto del término “serie” por grupo o supergrupo.- Aunque “serie” es un término general útil, se aplica formalmente sólo a una unidad cronoestratigráfica y no debe usarse para una unidad litoestratigráfica. Tampoco se emplea el término “serie” para describir una asociación de formaciones o una asociación de formaciones y grupos como se ha hecho hasta ahora, especialmente en los estudios del Precámbrico. Estas asociaciones son grupos o supergrupos.

II) Naturaleza de las Unidades Litodermicas:

Naturaleza de las Unidades Litodémicas. Una unidad litodémica es un cuerpo definido de rocas predominantemente intrusivas, altamente deformadas y/o altamente metamorfoseadas, que se distingue y delimita por las características de la roca.
En contraste con las unidades litoestratigráficas, una unidad litodémica generalmente no obedece la Ley de la Superposición. Sus contactos con otras unidades de roca pueden ser sedimentarios, extrusivos, intrusivos, tectónicos o metamórficos.

Reconocimiento y definición.- Las unidades litodémicas se definen y reconocen por las características observables de las rocas. Son las unidades prácticas del trabajo geológico general en áreas cuyas rocas generalmente carecen de estratificación primaria; sirven como base para estudiar, describir y caracterizar la litología, la estructura local y regional, los recursos económicos y la historia geológica de dichas áreas.

Localidades tipo y de referencia.- La definición de una unidad litodémica debe basarse en el mayor conocimiento posible sobre sus variaciones laterales y verticales y sus relaciones de contacto. Para propósitos de estabilidad en la nomenclatura, se debe designar una localidad tipo o, cuando sea apropiado, localidades de referencia.

Autonomía con respecto a la historia geológica inferida.- Los conceptos que se basan en la historia geológica inferida no tienen papel alguno en la definición de una unidad litodémica. Sin embargo, si dos masas de roca son líticamente similares, pero presentan relaciones estructurales objetivas que excluyen la posibilidad de que sean aun en forma muy amplia de la misma edad, deben asignarse a diferentes unidades litodémicas.

Uso de “zona”.- Tal como se aplica a la designación de unidades litodémicas, el término “zona” es informal. Ejemplos:“zona mineralizada”, “zona de contacto” y “zona pegmatítica”.

Límites. Los límites de las unidades litodémicas se colocan donde se presenta el cambio lítico. Pueden colocarse en contactos que se distingan claramente o dentro de las zonas de gradación. Tanto los límites verticales como los laterales se basan en los criterios líticos que proporcionen mayor coherencia y utilidad práctica. Los contactos con otras unidades litodémicas y litoestratigráficas pueden ser deposicionales, intrusivos, metamórficos o tectónicos.

Límites dentro de zonas gradacionales.- Donde una unidad litodémica cambia mediante gradación o interdigitación a una masa de roca con características marcadamente diferentes, por lo general conviene proponer una nueva unidad. Puede que sea necesario marcar un límite arbitrario dentro de la zona de gradación. Donde el área de intergradación o de interdigitación es bastante extensa, las rocas de carácter mixto pueden constituir una tercera unidad.

Rangos de las Unidades Litodémicas
Litodema. La unidad fundamental de la clasificación litodémica es el litodema. Un litodema es un cuerpo de roca intrusiva, o de una roca deformada de manera penetrante o altamente metamorfoseada, generalmente no tabular, que carece de estructuras primarias de depósito y que se caracteriza por su homogeneidad lítica. Este cuerpo es cartografiable en la superficie de la Tierra y rastreable en el subsuelo. Para fines cartográficos y jerárquicos, se puede comparar con una formación.

Contenido.- Un litodema debe poseer rasgos líticos distintivos y algún grado de homogeneidad lítica interna. Puede consistir en: (i) roca de un solo tipo; (ii) una mezcla de rocas de dos o más tipos; o (iii) tener una composición extremadamente heterogénea, que pueda por sí misma constituir una forma de unidad si se le compara con las masas de roca que la rodean (ver también “complejo”)

Características líticas.- Las características líticas distintivas pueden incluir mineralogía, rasgos texturales como tamaño del grano y rasgos estructurales como esquistosidad o estructura gnéisica. Una unidad que sólo se distingue de las unidades vecinas por el análisis químico es informal.

Cartografiabilidad.- Una característica básica del litodema es la de ser cartografiable en la superficie o en el subsuelo.

División de los Litodemas. Las unidades de rango inferior al litodema son informales.

Ensamble (= Conjunto). Un ensamble (ensamble metamórfico, ensamble intrusivo, ensamble plutónico) es la unidad litodémica de rango inmediatamente superior al litodema. Comprende dos o más litodemas asociados de la misma clase (e. g., plutónico, metamórfico). Para fines cartográficos y jerárquicos, el ensamble se puede comparar con el grupo.

Propósito.- Los ensambles se reconocen para poder expresar las relaciones naturales de los litodemas asociados que tienen rasgos líticos significativos en común y para describir en forma gráfica la geología cuando las escalas de compilación son tan pequeñas que no permiten delinear individualmente a los litodemas. Idealmente, un ensamble se conforma totalmente por litodemas identificados con nombre, pero puede comprender tanto unidades con nombre como sin él.

Cambio en las unidades componentes.- Las unidades con nombre y sin nombre que constituyen un ensamble pueden cambiar de un lugar a otro, siempre y cuando no violen el sentido original de las relaciones naturales y de los rasgos líticos comunes.

Cambio de rango.- Trazado lateralmente, un ensamble puede perder todas sus subdivisiones formalmente nombradas y aún así ser una entidad cartografiable y reconocible. En estas circunstancias, puede tratarse como un litodema y conservar su nombre. Por el contrario, cuando un litodema previamente establecido se divide en dos o más subdivisiones cartografiables, es posible que convenga elevar su rango al de ensamble, reteniendo en el nombre el componente geográfico original. Para evitar confusiones, ninguna de las subdivisiones de la unidad original debe conservar el nombre que originalmente portaba dicha unidad.

Superensamble (= Superconjunto). Un superensamble es la unidad de rango inmediatamente superior al ensamble. Comprende dos o más ensambles que tienen un grado natural de relación entre sí, tanto en el sentido vertical como en el lateral. Para fines de cartografía y jerarquía, el superensamble es similar en rango al supergrupo.

Complejo. Puede llamarse complejo a un conjunto o mezcla de rocas de dos o más clases genéticas, e. g., ígneas, sedimentarias o metamórficas, con o sin una estructura muy complicada. El término“complejo” toma el lugar del término lítico o de rango (por ejemplo, Complejo Boil Mountain, Complejo Franciscano) y, aunque no tenga rango asignado, comúnmente es comparable al ensamble o al superensamble y en consecuencia se nombra de la misma manera

Uso de “complejo”.- La identificación de un conjunto de rocas diversas como un complejo resulta útil cuando no es posible cartografiar por separado a escalas ordinarias cada uno de los componentes líticos. Un “complejo” no tiene rango designado, pero comúnmente es comparable con el ensamble o el superensamble; por lo tanto, se puede conservar el término si los mapas detallados subsecuentes distinguen alguno o todos los litodemas o las unidades litoestratigráficas que lo componen.

Complejo volcánico.- Los sitios con actividad volcánica persistente comúnmente se caracterizan por presentar un conjunto variado de rocas volcánicas extrusivas, intrusiones relacionadas y sus productos de intemperismo. Un conjunto de este tipo puede ser designado como un complejo volcánico.

Complejo estructural.- En algunos terrenos, los procesos tectónicos (e. g., cizallamiento, fallamiento) han producido mezclas heterogéneas o cuerpos de roca disasociados en los cuales algunos componentes individuales son demasiado pequeños para ser cartografiados. Cuando no exista duda de que esta mezcla o disociación se debe a procesos tectónicos, dicha mezcla puede ser designada como un complejo estructural, ya sea que esté constituida por dos o más clases de roca o sólo por una. Una solución más sencilla para algunos fines cartográficos consiste en indicar deformación intensa por un patrón sobrepuesto de deformación adicional.

Uso erróneo de “complejo”.- Cuando el conjunto de roca que se va a unificar bajo un solo nombre formal está formado por diversos tipos de una sola clase de roca, como es el caso en muchos terrenos que presentan una variedad de rocas ígneas intrusivas o metamórficas de alto grado, debe usarse el término “ensamble intrusivo”, “ensamble plutónico” o “ensamble metamórfico” en lugar del término no modificado “complejo”. Los términos complejo estructural y complejo volcánico son excepciones a esta regla (ver observaciones b y c arriba).

Uso Erróneo de “Serie” por Ensamble, Complejo o Superensamble. Especialmente en estudios del Precámbrico, se ha empleado el término“serie” para un conjunto de litodemas o para un conjunto de litodemas y ensambles. Actualmente esta práctica se considera incorrecta; estos conjuntos son ensambles, complejos o superensambles. El término “serie” también ha sido aplicado a la secuencia de rocas que resulta de una sucesión de erupciones o intrusiones. En estos casos se debe usar otro término; “grupo” debe reemplazar a “serie” para las rocas volcánicas o metamórficas de bajo grado y “ensamble intrusivo” o “ensamble plutónico” debe reemplazar a “serie” para rocas intrusivas que tengan rango de grupo.

Nomenclatura Litodémica
Reglas Generales. El nombre formal de una unidad litodémica es compuesto. Está formado por un nombre geográfico combinado con un término descriptivo o de rango apropiado. Los principios para la selección del término geográfico relativos a su conveniencia, disponibilidad, prioridad, etc.

Nombre de Litodemas. El nombre de un litodema combina el término geográfico con un término lítico o descriptivo, e. g., Granito Killarney, Plutón Adamant, Esquisto Manhattan, Intrusión Skaergaard, Gabro Duluth. El término formación no debe usarse en estos casos.

Término lítico.- El término lítico debe ser común y conocido, tal como esquisto, gneis, gabro. No deben emplearse términos especializados o de uso menos común, tales como websterita y jacupirangita, ni términos compuestos tales como esquisto grafítico y augengneis.

Rocas intrusivas y plutónicas.- Debido a que muchos cuerpos de roca intrusiva varían en su composición de un lugar a otro y son difíciles de caracterizar mediante un término lítico simple y, además, porque muchos cuerpos de roca plutónica no se consideran como intrusiones, se permite cierta libertad en la elección del término descriptivo o lítico. Así pues, el término descriptivo debe referirse preferiblemente a la composición (e. g., gabro, granodiorita), aunque puede, si fuera necesario, denotar la forma (e. g., dique, diquestrato), o bien ser neutral (e. g., intrusión, plutón7). En cualquier caso, deben evitarse los términos composicionales especializados de uso restringido, así como aquéllos que denotan forma y también de uso restringido, tales como bismalito y conolito. En la medida de lo posible, también hay que eludir términos que impliquen la génesis, ya que las interpretaciones genéticas pueden cambiar.

Nombres de Ensambles (= Conjuntos). El nombre de un ensamble combina un término geográfico, el término “ensamble” y un adjetivo que denote el carácter fundamental del ensamble; por ejemplo, Ensamble Metamórfico Idaho Springs, Ensamble Intrusivo Tuolumne, Ensamble Plutónico Cassiar. El nombre geográfico de un ensamble puede no ser el mismo que el de un litodema que lo constituya (ver artículo 19f). Sin embargo, los conjuntos intrusivos pueden compartir el mismo nombre geográfico si un litodema intrusivo es representativo del ensamble (e. g., el Ensamble Plutónico Methuen puede incluir los granitos Methuen, Deloro, Abinger y Addington [Easton, 1992]. Dado que el Granito Methuen, un litodema, es típico del ensamble, la duplicación de nombres es permisible).

Nombres de Superensambles (= Superconjuntos). El nombre de un superensamble combina el término geográfico con el término “superensamble”.

III) Unidades magnetoestratigráficas
Naturaleza de las Unidades Magnetoestratigráficas. Una unidad magnetoestratigráfica es un cuerpo de roca unificado por propiedades magnéticas remanentes específicas, que se diferencia de las unidades magnetoestratigráficas subyacentes y sobreyacentes por tener diferentes propiedades magnéticas.

Definición.- La magnetoestratigrafía se define aquí como todos los aspectos de la estratigrafía que se basan en el magnetismo remanente (firmas paleomagnéticas). A partir del magnetismo remanente se pueden determinar o inferir cuatro fenómenos paleomagnéticos básicos: polaridad, posición del dipolo- campo-polo (que incluye deriva polar aparente), el componente no-dipolo (variación secular) y la intensidad de campo.

Contemporaneidad de la roca y del magnetismo remanente.- Muchas firmas paleomagnéticas reflejan el magnetismo que había en la Tierra en el tiempo en que se formó la roca. Sin embargo, algunas rocas han estado sujetas subsecuentemente a procesos físicos y/o químicos que alteraron sus propiedades magnéticas. Por ejemplo, un cuerpo de roca puede ser calentado por encima de la temperatura de bloqueo o punto Curie de uno o más minerales, o bien puede producirse un mineral ferromagnético por alteración de baja temperatura mucho después de haberse formado la roca encajonante, adquiriendo así un componente de magnetismo remanente que refleja el campo magnético en el momento de su alteración y no el del tiempo de depósito o cristalización de la roca original.

Designación y alcance.- El prefijo magneto se utiliza junto con un término apropiado para designar el aspecto del magnetismo remanente que se usa al definir una unidad. Los términos“magnetointensidad” o “variación magnetosecular” son ejemplos posibles. Este Código considera sólo las inversiones de polaridad, las cuales ahora se reconocen ampliamente como una herramienta estratigráfica. Sin embargo, las trayectorias de deriva polar aparente ofrecen cada vez mayores posibilidades para hacer correlaciones entre las rocas del Precámbrico.

Definición de Unidad de Magnetopolaridad. Una unidad de magnetopolaridad es un cuerpo de roca unificado por su polaridad magnética remanente que se distingue de la roca adyacente por tener diferente polaridad.

Naturaleza.- La magnetopolaridad es el registro en las rocas de la historia de la polaridad del campo magnético- dipolo de la Tierra. Las frecuentes inversiones de la polaridad del campo magnético de la Tierra en el pasado proporcionan la base para la estratigrafía de magnetopolaridad.

Estratotipo.- Es necesario designar un estratotipo para una unidad de magnetopolaridad y sus límites se definirán en términos de unidades litoestratigráficas y/o bioestratigráficas reconocibles dentro del mismo estratotipo. La definición formal de una unidad de magnetopolaridad debe cumplir con los requisitos específicos.

Autonomía con respecto a la historia inferida.- Para definir una unidad de magnetopolaridad no hace falta conocer el tiempo en el cual la unidad adquirió su magnetismo remanente; su magnetismo puede ser primario o secundario. Sin embargo, la polaridad actual de una unidad es una propiedad que puede ser indagada y confirmada por otros en cuanto a su origen.

Relación con las unidades litoestratigráficas y bioestratigráficas.- Las unidades de magnetopolaridad se asemejan a las unidades litoestratigráficas y bioestratigráficas en que se definen sobre la base de una propiedad objetiva reconocible, pero difieren fundamentalmente en que se piensa que la mayoría de los límites de las unidades de magnetopolaridad no transgreden los límites de tiempo. Sus límites pueden coincidir con los de las unidades litoestratigráficas o bioestratigráficas, o ser paralelos aunque desplazados de los límites de tales unidades, o también pueden estar cruzados por ellos.

Relación entre las unidades de magnetopolaridad y las unidades cronoestratigráficas.- Aunque las transiciones entre las inversiones de polaridad son de extensión global, una unidad de magnetopolaridad no contiene dentro de sí misma la evidencia de que la polaridad sea primaria, ni los criterios que permitan su reconocimiento inequívoco en los estratos correlacionables en tiempo en otras áreas. Para la correlación y fechamiento de estas unidades se requieren otros criterios tales como edad paleontológica o numérica. Aunque las inversiones de polaridad son útiles en el reconocimiento de las unidades cronoestratigráficas, la magnetopolaridad por sí sola es insuficiente para su definición.

Límites. Los límites inferior y superior de una unidad de magnetopolaridad se definen por los límites de cambios de polaridad. Estos límites pueden representar tanto una discontinuidad deposicional como una transición en el campo magnético. Los límites son horizontes de inversión o zonas de transición de la polaridad, respectivamente.

Horizontes de polaridad inversa y zonas de transición.- Un horizonte de polaridad inversa es, ya sea una superficie única claramente definida, o un cuerpo delgado de estratos que constituya un intervalo transicional, a través del cual se registre un cambio en la polaridad magnética. Los horizontes de polaridad inversa describen intervalos transicionales de 1 m o menos; cuando el cambio en la polaridad tiene lugar a través de un intervalo estratigráfico de más de 1 m, se debe emplear el término “zona de transición de polaridad”. Los horizontes de polaridad inversa y las zonas de transición de polaridad proporcionan los límites para las zonas de polaridad, aunque también pueden estar contenidas dentro de una zona de polaridad, en cuyo caso representan un cambio interno de rango secundario al de sus límites.

Rangos de las Unidades de Magnetopolaridad
Unidad Fundamental. Una zona de polaridad es la unidad fundamental de la clasificación de magnetopolaridad. Una zona de polaridad es una unidad de roca que se caracteriza por la polaridad de su carga magnética. Cuando exista posibilidad de confusión con otras clases de polaridad, se debe referir a “zona de magnetopolaridad” en lugar de “zona de polaridad”.

Contenido.- Una zona de polaridad debe presentar algún grado de homogeneidad interna. Puede contener roca con (1) una sola polaridad en su totalidad o de manera predominante; o (2) polaridad mixta.

Espesor y duración.- Ni el espesor de roca de una zona de polaridad, ni la cantidad de tiempo que representa deben formar parte de la definición de la zona. La característica de la polaridad es la propiedad esencial de la definición.

Rangos.- Cuando el trabajo continuo en una zona de polaridad de un estratotipo, o nuevos trabajos en paquetes de rocas correlativos de otros lugares, revelen unidades de polaridad más pequeñas, éstas se pueden reconocer formalmente como subzonas de polaridad. Si fuera necesario o deseable agrupar las zonas de polaridad, se les deberá llamar superzonas de polaridad. El rango de una unidad de polaridad puede cambiarse cuando se juzgue conveniente.

Nomenclatura de Magnetopolaridad

Nombre Compuesto. El nombre formal de una zona de magnetopolaridad debe consistir en un nombre geográfico y el término Zona de Polaridad. El término puede modificarse mediante Normal, Inversa o Mixta (por ejemplo: Zona de Polaridad Inversa Deer Park). Al nombrar o revisar las unidades de magnetopolaridad, se aplicarán los puntos pertinentes. No existe impedimento para el uso de designaciones informales como números o letras.

IV) Unidades bioestratigráficas

Fundamentos de Bioestratigrafía. La Bioestratigrafía es la rama de la Estratigrafía que trata el estudio de la distribución de los fósiles en el registro estratigráfico y rige la clasificación de los cuerpos de roca o material rocoso en unidades bioestratigráficas con base en su contenido fósil.

a) Individualidad.- Las unidades bioestratigráficas se distinguen del resto de las unidades estratigráficas por el hecho de que su contenido fósil registra el proceso unidireccional de la evolución biológica. Como tal, el registro estratigráfico en su conjunto contiene una secuencia no repetida de taxa fósiles que pueden ser utilizados para determinar la edad relativa de los estratos que los contienen.

Naturaleza y Límites

Naturaleza de las Unidades Bioestratigráficas. Una unidad bioestratigráfica es un cuerpo de roca que se define o caracteriza por su contenido fósil.

(a) Rocas no fosilíferas.- Aquellos cuerpos de roca que carezcan de fósiles determinables no tienen carácter bioestratigráfico y, por lo tanto, no son tratables en la clasificación bioestratigráfica.

(b) Contemporaneidad de las rocas y los fósiles.- Los fósiles, en su mayoría, son contemporáneos con el cuerpo de roca que los contiene, incluyendo aquéllos procedentes de ambientes sedimentarios distintos pero coexistentes. Sin embargo, en situaciones especiales, un cuerpo de roca puede contener fósiles derivados de rocas más antiguas (e. g., reproceso o reelaboración) o más jóvenes (e. g., contaminación por técnicas de perforación). Aquellos fósiles no contemporáneos con los cuerpos de roca que los contienen no deben usarse para definir, caracterizar o identificar a una unidad bioestratigráfica.

(c) Autonomía con respecto a las unidades litoestratigráficas.- Las unidades bioestratigráficas se basan en criterios fundamentalmente diferentes de aquéllos utilizados para las unidades litoestratigráficas. Sus límites pueden o no coincidir con los límites de las unidades litoestratigráficas, pero no tienen una relación inherente con ellos.

(d) Autonomía con respecto a las unidades cronoestratigráficas.- Los límites de la mayor parte de las unidades bioestratigráficas son característica y conceptualmente diacrónicos, a diferencia de los límites de las unidades cronoestratigráficas. Los límites verticales y laterales de la unidad bioestratigráfica representan los límites del registro de la distribución de los elementos fósiles que la definen o caracterizan. A escala regional, los límites superior e inferior de las unidades bioestratigráficas rara vez representan superficies sincrónicas, mientras que sus límites laterales nunca lo son. No obstante, las unidades bioestratigráficas son útiles en la interpretación de las relaciones cronoestratigráficas.

Clases de Unidades Bioestratigráficas.

La unidad básica de la clasificación bioestratigráfica es la biozona. Se reconocen cinco clases específicas de biozonas: hemerozona, biozona de intervalo, biozona de linaje, biozona de conjunto y biozona de abundancia. Estas cinco clases de biozonas no se encuentran interrelacionadas jerárquicamente. El sufijo “hemero” y las palabras “intervalo”, “linaje”, “conjunto” y “abundancia” son términos meramente descriptivos. Representan diferentes mecanismos en el proceso de definición y reconocimiento de una biozona. La clase de biozona a utilizarse en un trabajo de investigación dependerá de la naturaleza de la biota, el enfoque y preferencia del investigador a modo individual y el problema específico a resolver. La biozona de uso más común es aquélla en la cual tanto su límite inferior como el superior se basan en los registros más bajos de dos taxa individuales, los cuales pueden o no tener una relación filogenética directa. Las extensiones o alcances estratigráficos de aquellos taxa cuyos registros más bajos y más altos, o su máxima abundancia definen los límites de una biozona, no se encuentran necesariamente restringidos a dicha biozona, ni necesariamente su registro debe extenderse a través de toda la biozona.

(a) Hemerozona.- Una hemerozona es un cuerpo de roca que representa el alcance del registro estratigráfico y geográfico conocido de cualquier elemento o elementos de un taxón fósil individual o los de varios taxa, presentes en el registro litológico. Existen dos tipos de hemerozonas: hemerozona de taxón y hemerozona concurrente. Una hemerozona de taxón es un cuerpo de roca que representa el alcance del registro estratigráfico y geográfico conocido de un taxón individual. Una hemerozona concurrente es un cuerpo de roca que incluye las partes concurrentes, coincidentes o traslapantes de los registros de dos taxa específicos

Biozona de intervalo.- Una biozona de intervalo es un cuerpo de roca contenido entre dos superficies bioestratigráficas específicas (biohorizontes del ISSC, 1994, p. 56). Los rasgos a partir de los cuales estos biohorizontes comúnmente se definen incluyen los registros estratigráficos más bajos, los registros más altos, registros estratigráficos distintivos, o cambios en los caracteres de taxa individuales (e. g., cambios en la dirección del enrollamiento en foraminíferos o en el número de septos en corales).

(c) Biozona de linaje.- Una biozona de linaje es un cuerpo de roca que contiene especies representativas de un segmento específico de un linaje evolutivo.

(d) Biozona de conjunto.- Una biozona de conjunto es un cuerpo de roca caracterizado por una asociación singular de tres o más taxa, cuyo conjunto le aporta un carácter bioestratigráfico distinto al de estratos adyacentes. Una biozona de conjunto puede estar basada en un solo grupo taxonómico, por ejemplo, trilobites, o en más de un grupo, tales como acritarcos y quitinozoarios.

(e) Biozona de abundancia.- Una biozona de abundancia es un cuerpo de roca en el cual la abundancia de un taxón particular o de un grupo específico de taxa es sensiblemente mayor que en partes adyacentes de la sección. Las biozonas de abundancia pueden ser de utilidad local o limitada debido a que las abundancias de los taxa en el registro geológico están ampliamente controladas por factores paleoecológicos, tafonómicos y diagenéticos. La única manera inequívoca de identificar una zona de abundancia particular es seguirla lateralmente.

(f) Biozonas híbridas o de nuevas clases.- Conforme surjan nuevos problemas estratigráficos específicos, los análisis bioestratigráficos progresen y aparezcan nuevas tecnologías, otras formas de biozonas pueden probar su utilidad y no estarían prohibidas bajo los lineamientos de este Código.

Límites. Los límites de una biozona se trazan en superficies que marcan el registro estratigráfico más bajo, el registro estratigráfico más alto, el límite, el incremento en abundancia o el decremento en abundancia de uno o más componentes de la fauna o de la flora. Además, la base o el techo de una clase de biozona no necesariamente tiene que coincidir con la base o el techo de otra clase de biozona, por lo que puede no hacerlo. Observación.

Identificación de biozonas.- Los límites de las hemerozonas son los horizontes de registro estratigráfico más bajo y más alto del taxón o taxa especificados en su definición. Cuando dos taxa están involucrados, la hemerozona concurrente se presenta sólo cuando ambos taxa están presentes. Los límites de la biozona de intervalo se definen por dos superficies bioestratigráficas específicas, en cuyo caso la base de una biozona usualmente define la cima de la biozona subyacente. Los límites de las biozonas de linaje se determinan por los biohorizontes que representan el o los registros más bajos de los elementos sucesivos en el linaje evolutivo en consideración. Los límites de las biozonas de conjunto pueden ser difíciles de definir con precisión, pero dichas biozonas son fácilmente caracterizadas e identificadas por los registros estratigráficos totales o parcialmente traslapados de los taxa o grupos de taxa contenidos en ellas. Sin embargo, en algunas secciones no todos los taxa característicos necesitan estar presentes para poder reconocer la biozona, en cuyo caso ésta puede ser caracterizada o identificada por otros taxa. Los límites de la biozona de abundancia se definen por cambios acentuados en la abundancia relativa de los taxa conservados.

Rangos de las Unidades Bioestratigráficas

Unidad Fundamental. La unidad fundamental de la clasificación bioestratigráfica es la biozona.

Alcance.- Un cuerpo de roca individual puede ser dividido en más de una clase de biozona. Una biozona puede basarse en un solo grupo taxonómico o en varios grupos taxonómicos diferentes. Los límites de las biozonas definidas por un solo grupo taxonómico no necesariamente deben coincidir, y comúnmente no lo hacen, con los límites de aquellas biozonas basadas en otro grupo taxonómico. Las biozonas varían considerablemente en su espesor estratigráfico y extensión geográfica y una revisión o refinamiento taxonómico puede incrementar o disminuir la extensión de una biozona.

Divisiones.- Una biozona puede dividirse completa o parcialmente en sub-biozonas (subzonas). Todas las reglas para la definición y caracterización de las biozonas son también aplicables a las sub-biozonas.

Formas abreviadas de expresión.- La “biozona” es una expresión condensada de “Zona bioestratigráfica”. “Bio” debe ser usado antes de “zona” para diferenciarla de otros tipos de zonas, pero el término “zona” por sí solo debe ser usado una vez que sea claro que el término es un substituto de “biozona”. Además, una vez que haya quedado claro la clase de biozona que ha sido empleada, el término descriptivo no se requiere en la formalización del nombre; por ejemplo, la Biozona de Conjunto Eurekaspirifer pinyonensis puede ser designada simplemente como la Biozona Eurekaspirifer pinyonensis. Sin embargo, cuando una biozona sea descrita por primera vez, el término descriptivo debe escribirse con mayúscula inicial; e. g., Biozona de Conjunto Exus albus. De manera similar, “sub-biozona” puede ser abreviada a “subzona” cuando su significado sea claro.

Nomenclatura Bioestratigráfica

Establecimiento de Unidades Formales. El establecimiento formal de una biozona debe cumplir con una serie de requisitos y requiere de un nombre único, de la descripción de su contenido fósil y límites estratigráficos, además de una discusión sobre su extensión espacial. Observaciones.

Nombre.- El nombre de una biozona consiste en el nombre de uno o más taxa o parataxa (para icnofósiles) distintivos que formen parte de la biozona, antecedido de la palabra “Biozona” (e. g., Biozona Turborotalia cerroazulensis o Biozona Cyrtograptus lundgreni-Testograptus testis). El nombre de la especie cuyo registro estratigráfico más bajo define la base de la biozona es la elección más común para el nombre de dicha biozona. Los nombres de los taxa nominales, y por consiguiente los nombres de las biozonas, deben apegarse a las reglas de los códigos internacionales de nomenclatura zoológica o botánica o, en el caso de los icnofósiles, a la práctica estandarizada de aceptación internacional.

Designación abreviada en nombres de biozonas.- Una vez que una biozona formal haya sido establecida, una abreviación o designación alfa numérica que represente el nombre de la biozona puede ser un substituto conveniente. Por ejemplo, la Biozona Icriodus woschmidti fue denominada la Biozona woschmidti por Klapper y Johnson (1980), y la Biozona de Conjunto Rhombodinium porosum de las “Capas Barton” fue denominada BAR-3 por Bujak et al. (1980).

Revisión.- Las biozonas y las sub-biozonas se establecen en forma empírica y pueden modificarse si existen nuevos datos para ello. Se puede afinar estratigráficamente la posición de los límites de las biozonas o sub-biozonas establecidas, así como reconocer nuevos taxa característicos y suprimir los taxa característicos originales. Si se modifica substancialmente el concepto de una biozona o de una sub-biozona en particular, se recomienda una designación nueva y original de la misma.

Taxa distintivos.- La descripción inicial o la enmienda posterior de una biozona o sub-biozona requieren de la designación o reasignación según el caso, de los taxa distintivos o característicos, y/o de la documentación de los registros estratigráficos más bajos y más altos de los taxa que definen los límites de la biozona o sub-biozona.

Secciones de referencia.- Las unidades bioestratigráficas no tienen estratotipos asignados en términos del Artículo 3, punto (iv) y Artículo 8. Sin embargo, es altamente recomendable designar una sección de referencia en la cual la unidad bioestratigráfica se encuentre característicamente bien desarrollada.

V) Unidades pedoestratigráficas

Naturaleza de las Unidades Pedoestratigráficas.

Una unidad pedoestratigráfica es un cuerpo de roca que consiste en uno o más horizontes edafológicos desarrollados en una o más unidades líticas actualmente cubiertas por una o varias unidades litoestratigráficas o aloestratigráficas formalmente definidas. Una unidad pedoestratigráfica es la parte de un suelo cubierto caracterizado por uno o más horizontes de suelo claramente definidos, los cuales contienen minerales y compuestos orgánicos edafológicamente formados.

a) Definición.- Una unidad pedoestratigráfica es un cuerpo de roca sepultado, rastreable y tridimensional, que consiste de uno o más horizontes pedológicos diferenciados.

b) Reconocimiento.- La propiedad distintiva de una unidad pedoestratigráfica es la presencia de uno o más horizontes pedológicos distintivos y diferenciados. Los horizontes pedológicos son el producto del desarrollo del suelo (pedogénesis) que se efectuó después de la formación de una o más unidades litoestratigráficas, aloestratigráficas o litodémicas, sobre las que se formó el suelo sepultado; estas unidades son por tanto los materiales parentales sobre los que ocurrió la pedogénesis. Los horizontes pedológicos se reconocen en el campo por rasgos diagnósticos como color, estructura del suelo, acumulación de materia orgánica, textura, revestimiento de arcilla, manchas o concreciones. La micromorfología, el tamaño de las partículas, la mineralogía de las arcillas y otras propiedades determinadas en el laboratorio, pueden ser usadas también para identificar y diferenciar a las unidades pedoestratigráficas.

c) Límites y posición estratigráfica.- El límite superior de una unidad pedoestratigráfica es la cima del horizonte pedológico superior formado por pedogénesis en un perfil de suelo sepultado. El límite inferior de una unidad pedoestratigráfica es el límite físico definitivo más bajo determinado de un horizonte pedológico dentro de un perfil de suelo sepultado. La posición estratigráfica de una unidad pedoestratigráfica se determina por su relación con las unidades estratigráficas sobre- y subyacentes (ver observación d).

d) Rastreabilidad.- Para establecer una unidad pedoestratigráfica es esencial poder seguir en el subsuelo el límite superior del suelo sepultado porque (1) pocos suelos sepultados están ininterrumpidamente expuestos a lo largo de grandes distancias, (2) es posible que las propiedades físicas y químicas de una unidad pedoestratigráfica específica varíen en gran medida tanto vertical como horizontalmente de un lugar a otro, y (3) las unidades pedoestratigráficas de diferente significado estratigráfico en una misma región generalmente no presentan características físicas y químicas únicas y distintivas. Por consiguiente, la extensión de una unidad pedoestratigráfica se obtiene rastreando lateralmente el contacto entre un suelo sepultado y una unidad litoestratigráfica o aloestratigráfica sobreyacente que esté formalmente definida, o entre un suelo y dos o más unidades estratigráficas demostrablemente correlativas.

e) Diferencias con respecto a los suelos recientes.- Los suelos recientes pueden incluir depósitos orgánicos (e. g., zonas de basureros, depósitos de turba o depósitos de pantano) que sobreyazcan o gradúen lateralmente a suelos sepultados diferenciados. Los depósitos orgánicos no son producto de la pedogénesis y, por lo tanto, los horizontes O no están incluidos dentro de una unidad pedoestratigráfica; éstos pueden clasificarse como unidades bioestratigráficas o litoestratigráficas. Estos suelos recientes también incluyen la totalidad del horizonte C. En pedología, el horizonte C no se define en forma rígida; es sólo la parte de un perfil de suelo que subyace al horizonte B. En muchos perfiles de suelo, la base del horizonte C es gradacional o no identificable y, generalmente, se coloca de manera arbitraria. La necesidad de límites físicos, claramente definidos y fácilmente reconocibles para una unidad estratigráfica, requiere que el límite inferior de una unidad pedoestratigráfica se defina como el límite físico definitivo más bajo de un horizonte pedológico en un perfil de suelo sepultado, y que una parte o todo el horizonte C pueda excluirse de una unidad pedoestratigráfica.

f) Relación con la saprolita y con otros materiales intemperizados.- Un material derivado por intemperismo in situ de unidades litoestratigráficas, aloestratigráficas y/o litodémicas (e. g., saprolita, bauxita, residuos) puede ser el material parental en el cual se forman los horizontes pedológicos, pero no es un suelo propiamente. Una unidad pedoestratigráfica puede basarse en los horizontes pedológicos de un suelo sepultado desarrollado en el producto del intemperismo in situ, como la saprolita. Los materiales que originan tal unidad pedoestratigráfica son tanto la saprolita como, indirectamente, la roca a partir de la cual ésta se formó.

g) Diferencia con respecto a otras unidades estratigráficas.- Una unidad pedoestratigráfica difiere de otras unidades estratigráficas en que (1) es un producto de la alteración superficial de una o más unidades materiales preexistentes por procesos específicos (pedogénesis), (2) su litología y otras propiedades difieren notablemente de las del material o materiales parentales, y (3) una sola unidad pedoestratigráfica puede formarse in situ en unidades de material parental de diversa composición y edad.

h) Autonomía con respecto a los conceptos de tiempo.- Los límites de una unidad pedoestratigráfica son diacrónicos. Los conceptos sobre lapsos de tiempo, aunque hayan sido medidos, no intervienen en la definición de los límites de una unidad pedoestratigráfica. Sin embargo, la evidencia de la edad, ya sea que se base en fósiles, en edades numéricas o en relaciones geométricas o de otro tipo, puede ser importante para diferenciar e identificar las unidades pedoestratigráficas no contiguas en localidades alejadas de las áreas tipo. El nombre de una unidad pedoestratigráfica debe ser seleccionado por un rasgo geográfico del área tipo y no por un intervalo de tiempo.

Nomenclatura y Unidad Pedoestratigráfica

Unidad Fundamental. La unidad fundamental y única de la clasificación pedoestratigráfica es el geosol.

Nomenclatura. El nombre formal de una unidad pedoestratigráfica consiste en un nombre geográfico combinado con el término “geosol”. El uso de mayúsculas en la letra inicial de cada palabra sirve para identificar su uso formal. El nombre geográfico debe seleccionarse de acuerdo con las recomendaciones y no debe repetir el nombre de otra unidad geológica formal. Los nombres basados en unidades de roca subyacentes y sobreyacentes, por ejemplo el suelo super-Wilcox−sub-Claiborne, son informales, así como lo son aquéllos que tengan connotaciones de tiempo (suelo post-Wilcox−pre-Claiborne).

Geosoles compuestos.- Donde sea posible distinguir los horizontes de dos o más suelos sepultados unidos o “soldados” se pueden conservar los nombres formales de las unidades pedoestratigráficas que estén basados en límites de horizontes. Donde sea imposible distinguir los límites de horizontes de los respectivos suelos unidos o “soldados”, se abandonará la clasificación pedoestratigráfica formal y entonces puede usarse de manera informal un nombre combinado como geosol Hallettville- Jamesville.

Caracterización.- Generalmente, las propiedades físicas y químicas de una unidad pedoestratigráfica varían tanto vertical como lateralmente a través de toda la extensión geográfica de la unidad. Una unidad pedoestratigráfica se caracteriza por el espectro de las propiedades físicas y químicas de la unidad en el área tipo, más que por las propiedades “típicas” que exhiba la sección tipo. Por consiguiente, una unidad pedoestratigráfica se caracteriza con base en un estratotipo compuesto (Artículo 8d).

Procedimientos para establecer unidades pedoestratigráficas formales.- Una unidad pedoestratigráfica formal puede establecerse de acuerdo con los requisitos pertinentes. La definición deberá incluir una descripción de los horizontes de suelo principales y sus variaciones laterales.

VI) Unidades aloestratigráficas

Naturaleza y Límites

Naturaleza de las Unidades Aloestratigráficas.

Una unidad aloestratigráfica es un cuerpo de roca cartografiable que se define e identifica por sus discontinuidades limitantes.

a) Propósito.- Las unidades aloestratigráficas formales pueden definirse para distinguir entre diferentes

1) depósitos superpuestos de litología similar delimitados por discontinuidades, (2) depósitos contiguos de litología similar delimitados por discontinuidades, 3) unidades geográficamente separadas, de litología similar, delimitadas por discontinuidades.

También se pueden definir unidades aloestratigráficas formales para individualizar como unidades a depósitos delimitados por discontinuidades, caracterizados por heterogeneidad lítica. La litología de una unidad aloestratigráfica no juega papel alguno en su definición.

(b) Características internas.- Las características internas (físicas, químicas y paleontológicas) pueden variar lateral y verticalmente en toda la unidad.

(c) Límites.- Los límites de las unidades aloestratigráficas son discontinuidades reconocibles lateralmente

(d) Cartografiabilidad.- Una unidad aloestratigráfica formal debe ser cartografiable a la escala usada en la región donde se le define.

(e) Localidad tipo y extensión.- Es necesario designar una localidad tipo y un área tipo; también es conveniente designar un estratotipo compuesto o una sección tipo y varias secciones de referencia. Una unidad aloestratigráfica puede colindar lateralmente con una unidad litoestratigráfica formalmente definida; pero como las dos unidades son definidas por criterios completamente diferentes, ambas unidades pueden ser formalmente definidas en la misma área.

(f) Relación con la génesis.- La interpretación genética no es una base apropiada para definir una unidad aloestratigráfica. Sin embargo, la interpretación genética puede influir en la elección de sus límites.

(g) Relación con las superficies geomórficas.- Se puede usar una superficie geomórfica como límite de una unidad aloestratigráfica, pero no debe dársele a ésta el nombre geográfico de tal superficie.

(h) Relación con suelos y paleosuelos.- Los suelos y los paleosuelos están formados por productos de intemperismo y pedoaloestratigráficas, que son unidades depositacionales. Puede usarse el límite superior de un suelo expuesto o sepultado como límite de una unidad aloestratigráfica.

(i) Relación con la historia geológica inferida.- No se utiliza la historia geológica inferida para definir una unidad aloestratigráfica. Sin embargo, la historia geológica bien documentada puede influir en la elección de los límites de una de tales unidades.

(j) Relación con los conceptos de tiempo.- Los intervalos inferidos de tiempo, aunque hayan sido medidos, no se utilizan para definir una unidad aloestratigráfica. Sin embargo, las relaciones de edad pueden influir en la selección de los límites de una unidad.

(k) Extensión de las unidades aloestratigráficas.- Una unidad aloestratigráfica se extiende desde su área tipo, mediante el seguimiento de las discontinuidades delimitantes fuera del área o siguiendo o reconociendo los depósitos entre las discontinuidades.

Rangos de las Unidades Aloestratigráficas

Jerarquía. En orden de rango decreciente, la jerarquía de las unidades aloestratigráficas es alogrupo, aloformación y alomiembro.

(a) Aloformación.- La aloformación es la unidad fundamental de la clasificación aloestratigráfica. En caso de ser útil, puede subdividirse parcial o totalmente una aloformación en alomiembros o dejarla indivisa.

(b) Alomiembro.- Un alomiembro es la unidad aloestratigráfica formal de rango inmediato inferior a aloformación.

(c) Alogrupo.- Un alogrupo es la unidad aloestratigráfica de rango inmediato superior a la aloformación. Se establece un alogrupo sólo que resulte esencial una unidad de este rango para dilucidar la historia geológica. Un alogrupo puede estar constituido completamente por aloformaciones nombradas o, de manera alterna, puede contener una o más aloformaciones que tengan nombre, las cuales, en conjunto, no comprenden todo el alogrupo.

(d) Cambio de rango.- Los principios y procedimientos para elevar y reducir el rango de las unidades aloestratigráficas formales son los mismos que el de las unidades litoestratigraficas.

Nomenclatura Aloestratigráfica

Nomenclatura. Los principios y procedimientos para nombrar unidades aloestratigráficas son los mismos que aquéllos usados para nombrar unidades litoestratigráficas

(a) Revisión.- Las unidades aloestratigráficas pueden ser revisadas o modificadas de acuerdo con las recomendaciones para unidades litoestratigráficas.

II. CATEGORIAS BASADAS/RELACIONADAS CON LA EDAD GEOLOGICA

El tiempo es una continuidad irreversible y única. No obstante, diversas categorías de unidades son utilizadas para definir intervalos de tiempo geológico, así como
términos que tienen bases diferentes, tales como Paleolítico, Renacimiento e Isabelino, los cuales son usados para designar periodos específicos de la historia de la
humanidad. Diferentes categorías de tiempo son establecidas para expresar intervalos de tiempo distinguidos de diferentes maneras.

Clases de unidades de tiempo geológico

Naturaleza y Tipos

- Tipos. Por su naturaleza, las unidades de tiempo geológico son conceptuales más que materiales. Se reconocen dos tipos: A aquéllas basadas en referentes materiales (secuencias o cuerpos específicos de roca) y B las independientes de referentes materiales

I Unidades cronoestratigraficas

Naturaleza y Límites

Definición. Una unidad cronoestratigráfica es un cuerpo de roca establecido para servir como referente material para todas las rocas formadas durante el mismo lapso de tiempo. Cada límite es sincrónico. El cuerpo también sirve como base para definir el lapso temporal específico o la unidad geocronológica representada por el referente.

(a) Propósitos.- La clasificación cronoestratigráfica proporciona los medios para establecer el orden temporal secuencial de los cuerpos de roca. Los objetivos principales son: proporcionar un marco para (1) la correlación temporal de las rocas de un área con las de otra, (2) ubicar las rocas de la corteza terrestre en una secuencia sistemática e indicar su posición relativa y edad con respecto a la historia de la Tierra como un todo, y (3) construir una Escala Cronoestratigráfica Global Estándar reconocida internacionalmente.

(b) Naturaleza.- Una unidad cronoestratigráfica es una unidad material, y consiste de un cuerpo de roca formado durante un lapso temporal específico. Tal unidad representa sólo a aquellas rocas que se formaron durante ese intervalo.

(c) Contenido.- Una unidad cronoestratigráfica puede basarse en el lapso temporal de una unidad bioestratigráfica, una unidad lítica, una unidad de magnetopolaridad o en cualquier otro rasgo del registro lítico que tenga un rango de tiempo. También, puede ser cualquier secuencia específica de rocas arbitrariamente escogida, con secuencias de rocas de cualquier otro lugar.

Límites. Los límites de las unidades cronoestratigráficas se definen en un estratotipo designado con base en rasgos paleontológicos o físicos observables en las rocas.

(a) Énfasis en los límites inferiores de las unidades cronoestratigráficas.- No se recomienda designar límites puntuales para la base y cima de las unidades cronoestratigráficas, porque la información subsecuente sobre las relaciones entre unidades sucesivas puede identificar traslapes o lagunas. Una forma de minimizar o eliminar problemas de duplicación o lagunas en sucesiones cronoestratigráficas, es definir formalmente como un estratotipo de límite puntual sólo la base de la unidad propuesta. Así, una unidad cronoestratigráfica con su base definida en una localidad tendrá su cima definida por la base de una unidad sobreyacente en la misma localidad o, más comúnmente, en otra

Correlación. Para extender geográficamente una unidad cronoestratigráfica desde su sección o área tipo, se requiere demostrar su equivalencia temporal. Los límites de las unidades cronoestratigráficas sólo pueden extenderse dentro de los límites de resolución de los medios disponibles de cronocorrelación, los cuales al presente incluyen paleontología, fechamiento numérico, magnetismo remanente, termoluminiscencia, criterios de edad relativa (por ejemplo, superposición y relaciones de corte) y aquellos criterios físicos indirectos e inferidos como los cambios climáticos, grado de intemperismo y relaciones con discordancias. Idealmente, los límites de las unidades cronoestratigráficas son independientes de la litología, contenido fósil o de otros elementos materiales de subdivisión estratigráfica, pero en la práctica, la correlación o extensión geográfica de estos límites depende por lo menos en parte de tales rasgos. Comúnmente, los límites de las unidades cronoestratigráficas son intersecados por los límites de la mayoría de otras clases de unidades materiales.

Rangos de las Unidades Cronoestratigráficas

Jerarquía. La jerarquía de las unidades cronoestratigráficas, en orden decreciente de rango, es: eonotema, eratema, sistema, serie y piso. De éstos, el sistema es la unidad primaria de mayor rango en todo el mundo; su primacía deriva de la historia del desarrollo de la clasificación estratigráfica. Todos los sistemas y unidades de rango superior están completamente divididos en unidades de rango inmediato inferior. Las cronozonas son unidades cronoestratigráficas no jerárquicas y comúnmente de rango menor. Los pisos y las cronozonas en conjunto no necesariamente igualan a las unidades de rango superior siguiente y no necesitan ser contiguos. El rango y magnitud de las unidades cronoestratigráficas se relacionan más con el intervalo temporal representado por ellas, antes que con el espesor o la extensión en área de las rocas sobre las cuales se basa la unidad.

Eonotema. La unidad de más alto rango es el eonotema. El Eonotema Fanerozoico comprende los Eratemas Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. Aunque hasta ahora las rocas más antiguas se han asignado al Eonotema Precámbrico, también recientemente han sido asignadas a otros eonotemas (Arqueano y Proterozoico) por la Subcomisión Precámbrica del IUGS. El lapso temporal correspondiente a un eonotema es un eón.

Eratema. Un eratema es la unidad cronoestratigráfica formal de rango inmediato inferior al eonotema y consiste en varios sistemas adyacentes. El lapso temporal correspondiente a un eratema es una era.

(a) Nombres.- Los nombres que se han dado a los eratemas fanerozoicos tradicionales se basan en las principales etapas de desarrollo de la vida en la Tierra: Paleozoico (antiguo), Mesozoico (medio) y Cenozoico (reciente). Aunque se hayan utilizado términos en cierto modo comparables para las unidades precámbricas, los nombres y rangos de las divisiones precámbricas no han sido todavía universalmente acordados y aún están bajo la consideración de la Subcomisión de Estratigrafía Precámbrica de la IUGS.

Sistema. La unidad de rango inmediato inferior al eratema es el sistema. Las rocas incluidas en un sistema representan un lapso temporal y un episodio de la historia de la Tierra suficientemente grande para servir como unidad cronoestratigráfica de referencia mundial. El equivalente temporal de un sistema es un periodo.

Subsistema y supersistema.- Algunos sistemas inicialmente establecidos en Europa posteriormente fueron subdivididos en otros lugares o agrupados en unidades con rango de sistema. Es más apropiado el uso de subsistemas (Subsistema Misisípico del Sistema Carbonífero) y supersistemas (Supersistema Karoo).

Serie. La serie es una unidad cronoestratigráfica convencional de rango inferior al de sistema y siempre es una división de un sistema. Comúnmente, una serie constituye una unidad mayor de correlación cronoestratigráfica dentro de una provincia, entre provincias o entre continentes. Aunque muchas series europeas se han adoptado cada vez más para subdividir los sistemas en otros continentes, las series provinciales de alcance regional siguen siendo útiles. El equivalente temporal de una serie es una época.

Piso. Un piso es una unidad cronoestratigráfica de alcance y rango menor que los de una serie. Por lo común, se usa en la clasificación y correlación dentro de un continente, aunque potencialmente pueda ser reconocido en todo el mundo. El equivalente geocronológico de piso es una edad.

Subpiso.- Los pisos pueden dividirse, aunque no necesariamente, en subpisos.

Cronozona. Cronozona es una unidad cronoestratigráfica formal no jerárquica, comúnmente pequeña, cuyos límites pueden ser independientes de los de unidades cronoestratigráficas jerarquizadas tales como piso o serie. Aunque una cronozona es una unidad isócrona, puede basarse en una unidad bioestratigráfica (por ejemplo, Biocronozona Cardioceras cordatum), una litoestratigráfica (Litocronozona Woodbend) o una de magnetopolaridad (Cronozona de Polaridad Inversa Gilbert). No es necesario repetir los modificadores (lito-, bio-, -polaridad) utilizados en designaciones formales de las unidades en discusiones generales, cuando su significado sea evidente por el contexto, e. g. Cronozona Exus albus.

Límites de las cronozonas.- La base y la cima de una cronozona corresponden, en el estratotipo de la unidad, a los rasgos físicos y paleontológicos observados que la definen, pero tales límites pueden extenderse a otras áreas, mediante cualquier medio disponible para reconocer su sincronía. El equivalente temporal de una cronozona es un cron.

Alcance.- El alcance de la cronozona no jerárquica puede variar notablemente de acuerdo con el objetivo por el cual se le defina, ya sea formal o informalmente. Por ejemplo, la “biocronozona informal de los amonites”, representa un enorme lapso de tiempo que excede el de un sistema. En contraste, una biocronozona definida por una especie de alcance limitado, como la Cronozona Exus albus, puede representar una duración igual o menor que la de un piso.

Utilidad práctica.- Las cronozonas, especialmente las biocronozonas y litocronozonas delgadas e informales, delimitadas por estratos clave u otros “marcadores”, son las unidades generalmente más usadas en las investigaciones industriales de determinadas partes de la estratigrafía de cuencas económicamente favorables. Dichas unidades son útiles para definir la distribución geográfica de litofacies o biofacies, las cuales proporcionan una base para las interpretaciones genéticas y la selección de objetivos de perforación.

Nomenclatura Cronoestratigráfica

Requisitos. Los requisitos para establecer una unidad cronoestratigráfica formal incluyen: (i) declaración de la intención de designar una unidad; (ii) selección del nombre; (iii) declaración de la clase y rango de la unidad; (iv) declaración del concepto general de la unidad, incluyendo antecedentes históricos, sinonimia, tratamiento previo y razones para proponerla; (v) descripción de los rasgos físicos y/o biológicos característicos; (vi) la designación y la descripción de las secciones tipo de límite, estratotipos u otras clases de unidades en las cuales está basada; (vii) correlación y relaciones de edad; y (viii) publicación en un medio científico reconocido, como se especifica en el Artículo 4.

Nomenclatura. A una unidad cronoestratigráfica formal se le da un nombre compuesto; la letra inicial de todas las palabras, salvo en el caso de términos taxonómicos triviales, se escribe con mayúscula.

Excepto para las cronozonas, los nombres propuestos para nuevas unidades cronoestratigráficas no deben duplicar los de otras unidades estratigráficas. Por ejemplo, es impropio designar una nueva unidad cronoestratigráfica, simplemente agregando “iano” o “ano” al nombre de una unidad litoestratigráfica.

Sistemas y unidades de rango superior.- Los nombres generalmente aceptados para los sistemas y unidades de rango superior tienen orígenes diversos, así como diferentes clases de terminaciones (Paleozoico, Cámbrico, Cretácico, Jurásico, Cuaternario).

Series y unidades de rango inferior.- Las series y unidades de rango inferior, comúnmente se les conoce ya sea por nombres geográficos (Serie Virgiliana, Serie Ochoaniana) o por los nombres de las unidades que las integran, modificados por los adjetivos Superior, Medio, Inferior, escritos con inicial mayúscula (Ordovícico Inferior). Los nombres de las cronozonas se derivan de la unidad en la cual se basan.

Para las series y pisos, es preferible un nombre geográfico porque puede estar relacionado con un área tipo. Se recomiendan las terminaciones adjetivales - iano y -iana para los nombres geográficos (Serie Cincinnatiana), aunque, si resulta más eufónico, es permisible el uso del nombre geográfico sin terminación especial alguna. Muchos nombres de pisos actualmente en uso se basaron en unidades líticas (grupos, formaciones y miembros) y tienen los nombres de tales unidades (Serie Wolfcampiana, Piso Claiborniano). Sin embargo, es preferible que un piso tenga un nombre geográfico que no haya sido utilizado previamente en la nomenclatura estratigráfica. Es mejor usar nombres de pisos internacionalmente aceptados (europeos en su mayoría), que impulsar la proliferación de otros.

Estratotipos. Un estratotipo ideal de una unidad cronoestratigráfica es una secuencia plenamente expuesta, continua e ininterrumpida de rocas fosilíferas estratificadas, que se extiende desde un límite inferior bien definido hasta la base de la siguiente unidad superpuesta. Infortunadamente, pocas secuencias disponibles están lo suficientemente completas como para definir pisos y unidades de rango superior, las cuales se definen mejor mediante estratotipos de límite. Los estratotipos de límite para las unidades cronoestratigráficas mayores, idealmente deben basarse en secuencias completas de estratos marinos monofaciales, o en rocas con otros criterios de cronocorrelación, que permitan seguir ampliamente horizontes sincrónicos. La extensión de las superficies sincrónicas debe apoyarse en tantos indicadores de edad como sea posible.

Revisión de Unidades. La revisión de una unidad cronoestratigráfica sin cambiar su nombre es permisible, pero ello requiere tanta justificación como el establecimiento de una nueva unidad. La revisión o redefinición de una unidad de rango de sistema o superior requiere de un acuerdo internacional. Si la definición de una unidad cronoestratigráfica no es la adecuada, puede aclararse estableciendo estratotipos de límite en una sección principal de referencia.

II Unidades cronoestratigráficas de polaridad

Naturaleza y Límites

Definición. Una unidad cronoestratigráfica de polaridad es un cuerpo de roca que contiene el registro primario de la polaridad magnética impuesta cuando se depositó o cristalizó la roca, durante un intervalo específico de tiempo geológico.

Naturaleza.- La definición de unidades cronoestratigráficas de polaridad fundamentalmente depende de secciones, secuencias reales, o de medidas en unidades individuales de roca, y sin estos patrones, no tienen ningún significado. Se basan en unidades materiales: las zonas de polaridad de la clasificación de magnetopolaridad. Cada unidad cronoestratigráfica de polaridad es el registro del tiempo durante el cual se formó la roca y el campo magnético de la Tierra tenía una polaridad determinada. Debe tenerse cuidado de definir las unidades cronológicas de polaridad en términos de unidades cronoestratigráficas de polaridad y no al revés.

Propósitos principales.- La clasificación cronoestratigráfica de polaridad satisface dos propósitos principales: (1) La correlación de rocas de un lugar con las de otros que sean de la misma edad y polaridad, y (2) la determinación de la historia de la polaridad del campo magnético de la Tierra.

Reconocimiento.- Una unidad cronoestratigráfica de polaridad puede extenderse geográficamente desde su localidad tipo sólo con el apoyo de los elementos físicos y/o paleontológicos utilizados para establecer su edad.

Límites.- Los límites de una cronozona de polaridad se colocan en horizontes de polaridad inversa o en zonas de transición de polaridad.

Rangos y Nomenclatura de las Unidades Cronoestratigráficas de Polaridad

Unidad Fundamental.

La cronozona de polaridad está constituida por rocas de polaridad primaria específica y es la unidad fundamental de la clasificación mundial cronoestratigráfica de polaridad. . (

Significado del término.- Una cronozona de polaridad es un cuerpo de rocas de extensión mundial, que colectivamente se define como una unidad cronoestratigrafica de polaridad.

Alcance.- Las zonas de polaridad individual son los elementos constructivos básicos de las cronozonas de polaridad. Entonces el reconocimiento y definición de cronozonas de polaridad puede implicar llevar a cabo, paso a paso, un compendio de las zonas individuales de polaridad cuidadosamente fechadas y correlacionadas, particularmente cuando se trabaja con rocas más antiguas que las anomalías magnéticas más antiguas del fondo oceánico. Este procedimiento es el método mediante el cual fueron originalmente reconocidas (Cox et al., 1963) y posteriormente definidas (Cox et al., 1964) las Cronozonas Brunhes, Matuyama, Gauss y Gilbert.

Rangos.- Las divisiones de las cronozonas de polaridad son designadas por subcronozonas de polaridad. Los conjuntos de cronozonas de polaridad pueden llamarse supercronozonas de polaridad.

Establecimiento de Unidades Formales. Los requisitos para establecer una unidad cronoestratigráfica de polaridad incluyen los especificados en los Artículos 3 y 4, y también (1) la definición de los límites de la unidad, con referencias específicas a secciones y datos señalados; (2) las características distintivas de la polaridad, descripciones litológicas y de los fósiles incluidos; y (3) la correlación y las relaciones de edad.

Nombre. Una unidad cronoestratigráfica de polaridad formal recibe un nombre compuesto, empezando por la palabra cronozona; el segundo componente indica si la polaridad es normal, inversa o mixta; el tercero es el nombre del rasgo geográfico. La letra inicial de cada componente es mayúscula. Si el mismo nombre geográfico se usa tanto para una zona de magnetopolaridad como para una unidad cronoestratigráfica de polaridad, la última debe distinguirse por las terminaciones -ana o -iana. Ejemplo: Cronozona de Polaridad Inversa Tetoniana.

Conservación de un nombre establecido.- Un nombre particularmente bien establecido no debe ser reemplazado por otro, ya sea sobre la base de prioridad, o porque no haya sido tomado de un rasgo geográfico. Se aprueba el uso continuo de Brunhes, Matuyama, Gauss y Gilbert, por ejemplo, mientras sigan siendo unidades válidas.

Expresión de duda.- Si los criterios de equivalencia en el tiempo no son concluyentes, deben hacerse explícitas las dudas en la asignación de zonas de polaridad a unidades cronoestratigráficas de polaridad.

III Unidades geocronológica

Naturaleza y Límites

Definición y Bases. Las unidades geocronológicas son divisiones de tiempo que tradicionalmente se distinguen con base en el registro de las rocas, según lo expresan las unidades cronoestratigráficas. Una unidad geocronológica no es una unidad estratigráfica (es decir, no es una unidad material), sino que corresponde al lapso temporal de una unidad cronoestratigráfica establecida su inicio y final corresponden a la base y la cima del referente.

Rangos y Nomenclatura de las Unidades Geocronológicas

Jerarquía. La jerarquía de las unidades geocronológicas en orden de rango decreciente es: eón, era, periodo, época y edad. El cron es una unidad geocronológica no jerárquica, pero generalmente breve. La suma de las edades no necesariamente equivale a épocas y tampoco necesitan formar una continuidad. Un eón es el tiempo representado por las rocas que constituyen un eonotema, una era lo está por un eratema, un periodo por un sistema, una época por una serie, una edad por un piso y un cron por una cronozona.

Nomenclatura. Los nombres para periodos y unidades de rango inferior son los mismos de las unidades cronoestratigráficas correspondientes; los nombres de algunas eras y eones se formaron independientemente. Las reglas para usar mayúsculas en las unidades cronoestratigráficas se aplican a las unidades geocronológicas. Los adjetivos Temprano, Medio y Tardío se usan para las épocas geocronológicas equivalentes a las series correspondientes Inferior, Medio y Superior, cuando éstas están formalmente establecidas.

IV Unidades cronológicas de polaridad

Naturaleza y Límites

Definición.

Las unidades cronológicas de polaridad son divisiones del tiempo geológico diferenciadas con base en el registro de magnetopolaridad incluido en las unidades cronoestratigráficas de polaridad. No implican ningún tipo especial de tiempo magnético; las designaciones tienen el propósito de indicar o señalar la parte del tiempo geológico durante la cual el campo magnético de la Tierra tenía una polaridad característica o una secuencia de polaridades. Estas unidades corresponden a los lapsos de tiempo representados por las cronozonas de polaridad, por ejemplo, Cronozona de Polaridad Normal Gauss. No son unidades materiales.

Rangos y Nomenclatura de las Unidades Cronológicas de Polaridad

Unidad Fundamental. El cron de polaridad es la unidad fundamental de tiempo geológico que designa el lapso temporal de una cronozona de polaridad.

Jerarquía.- En rango jerárquico decreciente, las unidades cronológicas de polaridad son: supercrón de polaridad, cron de polaridad y subcrón de polaridad.

Nomenclatura. Los nombres para las unidades cronológicas de polaridad son idénticos a los de las unidades cronoestratigráficas de polaridad correspondientes, excepto cuando el término cron (o supercrón, etc.) sea sustituido por cronozona (o supercronozona, etc.).

V Unidades diacrónicas

Naturaleza y Límites

Definición.

Una unidad diacrónica comprende los lapsos desiguales de tiempo representados por una unidad litoestratigráfica, aloestratigráfica, bioestratigráfica o pedoestratigráfica específica, o por un conjunto de ellas.

Propósitos.- La clasificación diacrónica proporciona (1) un medio para comparar los lapsos de tiempo representados por unidades estratigráficas con límites diacrónicos en diferentes localidades, (2) una base para establecer de manera general en el tiempo el principio y el final del depósito de unidades estratigráficas diacrónicas en diferentes lugares, (3) una base para inferir la tasa de cambio en extensión de los procesos de depósito, (4) un medio para determinar y comparar la velocidad y la duración del depósito en diferentes localidades, y (5) un medio para comparar las relaciones temporales y espaciales de las unidades estratigráficas diacrónicas (Watson y Wright, 1980).

Alcance.- El alcance de una unidad diacrónica está relacionado con (1) la magnitud relativa de la división transgresiva del tiempo representado por la unidad o unidades estratigráficas en las que está basada, y (2) la extensión superficial de tales unidades. Una unidad diacrónica no se extiende más allá de los límites geográficos de la unidad o unidades estratigráficas en las que se base.

(Base.- La base para una unidad diacrónica es el referente diacrónico.

Duración.- Una unidad diacrónica puede ser de igual duración en diferentes lugares, a pesar de las diferencias en el tiempo de inicio y término de la misma en tales lugares.

Límites. Los límites de una unidad diacrónica son los tiempos registrados por el principio y el final del depósito del referente material en el sitio considerado.

Relaciones temporales.- Uno o ambos límites de una unidad diacrónica son demostrablemente transgresivos en el tiempo. El significado temporal variable de los límites se define mediante una serie de secciones de referencia de los límites. La duración y edad de una unidad diacrónica difieren de un lugar a otro.

Rangos y Nomenclatura de las Unidades Diacrónicas

Rangos. Un diacrón es la unidad diacrónica fundamental y no jerárquica. Si se necesita una jerarquía de unidades diacrónicas, se recomiendan en orden de rango decreciente los términos: episodio, fase, lapso y clino. El rango de una unidad jerárquica está determinado por el alcance de la unidad y no por la del lapso de tiempo representado por la unidad en un lugar determinado.

Diacrón.- Los diacrones pueden diferir grandemente en magnitud, porque son los lapsos temporales representados por las unidades litoestratigráficas, aloestratigráficas, bioestratigráficas y/o pedoestratigráficas, individuales o en conjunto.

Ordenamiento jerárquico permisible.- Se puede establecer una jerarquía de unidades diacrónicas si la resolución de las relaciones temporales y espaciales de las unidades estratigráficas diacrónicas es lo suficientemente precisa como para que tal jerarquía sea útil (Watson y Wright, 1980). Aunque todas las unidades jerárquicas de rango inferior a episodio forman parte de una unidad de rango inmediato superior, no todas las partes de un episodio, fase o lapso necesitan estar representadas por una unidad de rango inferior.

Episodio.- Episodio es la unidad de más alto rango y de mayor alcance de la clasificación jerárquica. Si la “Edad Wisconsiniana” se redefiniera como una unidad diacrónica, tendría el rango de episodio.

Nombre. El nombre de una unidad diacrónica debe ser compuesto, consistiendo del término diacrón o de un término de rango jerárquico, seguido por un nombre geográfico. La letra inicial de ambos términos se escribe con mayúscula para indicar su condición formal. Si la unidad diacrónica se define mediante una sola unidad estratigráfica, se puede aplicar el nombre geográfico de ésta a la unidad diacrónica. Por el contrario, el nombre geográfico de una unidad diacrónica no debe repetir el de otra unidad estratigráfica formal. Los términos genéticos (e. g., aluvial, marino) o los términos climáticos (e. g., glacial, interglacial) no se incluyen en los nombres de las unidades diacrónicas.

Designación formal de las unidades.- Las unidades diacrónicas deben definirse y nombrarse formalmente sólo si tal definición es útil.

Extensión interregional de los nombres geográficos.- El nombre geográfico de una unidad diacrónica puede extenderse de una región a otra, si las unidades estratigráficas sobre las que se basa, se extienden a través de tales regiones. Si eventualmente se demuestra que unidades diacrónicas diferentes de regiones contiguas se basan en unidades estratigráficas lateralmente continuas en ambas, debe aplicarse un solo nombre a tal unidad. Si se han aplicado dos nombres, se debe abandonar uno y extender formalmente el otro. Se aplican las reglas de prioridad.

Debe respetarse la prioridad en la publicación, aunque la prioridad por sí sola no justifica la sustitución de un nombre bien establecido por otro no bien conocido o comúnmente usado.

Cambio de la clasificación geocronológica a la diacrónica.- Las unidades litoestratigráficas han servido ampliamente como bases materiales aceptadas para las clasificaciones cronoestratigráfica y geocronológica de los depósitos cuaternarios no marinos, tales como las clasificaciones de Frye et al. (1968), Willman y Frye (1970) y Dreimanis y Karrow (1972). En la práctica, los horizontes paralelos de tiempo fueron extendidos desde los estratotipos, sobre la base de límites marcadamente transgresivos en el tiempo de unidades litoestratigráficas y pedoestratigráficas. Las unidades de tiempo (“geocronológicas”) definidas con base en las secciones de estratotipo, pero extendidas sobre la base de límites estratigráficos dicrónicos, son unidades diacrónicas. Los nombres geográficos utilizados para tales unidades “geocronológicas” pueden usarse en la clasificación diacrónica si (1) las clasificaciones cronoestratigráfica y geocronológica son formalmente abandonadas y se proponen clasificaciones diacrónicas para reemplazar a las clasificaciones “geocronológicas” anteriores, y (2) las unidades se redefinen como unidades diacrónicas formales. En estas circunstancias específicas, mantener los nombres bien establecidos permite conservar el significado y el propósito de los nombres y las unidades, conservar el significado práctico de las unidades, mejorar la comunicación y evitar la proliferación innecesaria de términos en la nomenclatura.

Establecimiento de Unidades Formales. Los requisitos para establecer una unidad diacrónica formal, incluyen (1) la especificación de la naturaleza, las relaciones estratigráficas, las relaciones geográficas o de la extensión de la unidad o unidades estratigráficas que sirven de base para definir la unidad, y (2) la designación específica y la descripción de las secciones de referencia múltiples que ilustran las relaciones temporales y espaciales de la unidad o unidades estratigráficas que sirven de base para la definición y los límites de la unidad o unidades.

Revisión o abandono.- La revisión o abandono de la unidad o unidades estratigráficas que sirven de base material para la definición de una unidad diacrónica pueden requerir revisión o abandono de la unidad diacrónica. El procedimiento para la revisión debe seguir los requisitos para establecer una nueva unidad diacrónica.

VI Unidades geocronométricas

Naturaleza y Límites

Definición.

Las unidades geocronométricas son unidades establecidas a través de la división directa del tiempo geológico expresado en años. Al igual que las unidades geocronológicas (, las unidades geocronométricas son abstractas, esto es, no son unidades materiales. A diferencia de las unidades geocronológicas, las unidades geocronométricas no se basan en el lapso de tiempo de las unidades cronoestratigráficas designadas (estratotipos), sino que simplemente son divisiones de tiempo de magnitudes convenientes para el fin por el que son establecidas (e. g., Hofmann, 1990), como sería el desarrollo de una escala de tiempo para el Precámbrico.

Sus límites son arbitrariamente escogidos o en edades acordadas en años.

Rangos y Nomenclatura de las Unidades Geocronométricas

Nomenclatura. Los términos geocronológicos de rango (eón, era, periodo, época, edad y cron) pueden usarse para las unidades geocronométricas cuando tales términos sean formalizados. Por ejemplo, los Eones Arqueano y Proterozoico son reconocidos por la Subcomisión para la Estratigrafía del Precámbrico de la IUGS como unidades geocronométricas formales y se les distingue con base en el límite seleccionado arbitrariamente de 2.5 Ga. Las unidades geocronométricas no están definidas por las correspondientes unidades cronoestratigráficas (eonotema, eratema, sistema, serie, cronozona), aunque podrían coincidir con ellas.

NOMENCLATURA ESPECIAL PARA EVENTOS VOLCANICOS  

Fisher, R. V. and Schmincke, H.-U., 1994. Volcaniclastic sediment transport and deposition. In K. Pye, Sediment transport and depositional processes. Blackwell Scientific Publications. p. 351-388.

VOLCANIC ACTIVITY AND ERUPTIONS

Volcanic activity ranges from emission of gases, non-explosive lava emissions to extremely violent explosive bursts that may last many hours. The types of eruptions determine the relative volumes and types of volcaniclastic material and lava flows, consequently the shapes and sizes of volcanoes.

A volcanic event occurs when there is a sudden or continuing release of energy caused by near-surface or surface magma movement. The energy can be in the form of earthquakes, gas-emission at the surface, release of heat (geothermal activity), explosive release of gases (including steam with the interaction of magma and surface of ground water), and the non-explosive extrusion or intrusion of magma. An event could be non-destructive without release of solids or magmatic liquid, or if there is anything to destroy, could be destructive with voluminous lava flows or explosive activity. Destruction usually refers to the works of mankind (buildings, roads, agricultural land, etc.).

A volcanic event can include

(1) an eruptive pulse (essentially an explosion with an eruption plume, but also non-explosive surges of lava. A pulse may last a few seconds to minutes,

(2) an eruptive phase that may last a few hours to days and consist of numerous eruptive pulses that may alternate between explosions and lava surges, and

(3) a single eruption or eruptive episode, composed of several phases, that may last a few days, months or years (Fisher and Schmincke, 1984). Paricutin, Mexico was in eruption for nine years. Stromboli, Italy has been in eruption for over 2000 years. Simkin et al. (1981) define eruptions in terms of inactive periods.

An eruption that follows its predecessor by less than 3 months is considered to be a phase of the earlier eruption unless it is distinctly different (explosive versus effusive, different magma type).

Some volcanoes (e.g., domes and basaltic scoria cones) may form completely within a few weeks or months. Others, such as shield volcanoes and composite volcanoes may show high order discontinuities such as major chemical changes, volcano-tectonic events like caldera collapse, or long erosional intervals, and may last 10 m.y. or more before volcanism completely dies out.During a single eruption, styles of activity and types of products may change within minutes or hours, depending upon changes in magma composition, volatiles, or other magma chamber and vent conditions.

Types of Eruptions

Volcanic eruptions and eruptive phases are traditionally classified according to a wide range of qualitative criteria; many have been given names from volcanoes where a certain type of behavior was first observed or most commonly occurs.

Common eruptions types are Plinian, Hawaiian, Strombolian, and Vulcanian.

Gas-only eruptions are not so common.

Gas emissions or "eruptions"

On August 21, 1986 in the Cameroon highlands, West Africa, Lake Nyos emitted carbon dioxide that moved like a river down-valley for 110 kilometers and suffocated 1200 people in the town of Nyos, and, in nearby villages of Subum and Cha, more than 500 died. In addition 3000 cattle died along with all preditors and insects. At the present time, carbon dioxide gas is seeping upward through Mammoth Mountain, a composite volcano on the edge of Long Valley Caldera.

The carbon dioxide leaks are occurring at several places around the volcano. Long Valley and Mammoth Mountain are being watched by the U.S. Geological Survey. It is not known whether or not the CO2 leaks could be a precursor to a volcanic eruption.

Plinian Eruptions

Widely dispersed sheets of pumice and ash are derived from high eruption columns that result from high-velocity voluminous gas-rich eruptions, commonly lasting for several hours to about four days. These are called Plinian from Pliny the Younger who described the famous 3-day eruption of Vesuvius in 79 AD during which the towns of Pompei and Herculaneum were buried by several meters of pyroclastic material from Vesuvius. Plinian eruptions commonly produce high eruption columns.

The energy and characteristics of a Plinian eruption depends on gas content of the magma, exit pressure, viscosity, vent radius and shape, and volume of magma erupted. Most Plinian eruptions result from explosions of highly evolved rhyolitic to dacitic, trachytic and phonolitic magmas with temperatures from about 750 to 1000 Celsius.

Sparks et al. (1978) concluded that a pyroclastic flow develops around the base of a collapsing eruption column, deflates, and then moves outward across the landscape under its own momentum. In their model, the momentum that a pyroclastic flow acquires is proportional to the height from which the eruption column collapses.The conclusion that momentum is the main cause of transport of pyroclastic flows influenced the "energy line" concept of Sheridan (1979).

Sheridan explained that the slope of the energy line as proposed by Hsu (1975) for avalanche runout, traces the potential flow head from the top of the gas-thrust region of an eruption column to the distal toe of a flow along the line of transport. However, only a tiny fraction of the total fragmental component reaches the top of the gas-thrust part of an eruption column.

Most of the fragmental material that falls back is located between the top of the gas-thrust and the ground surface. The total momentum acquired cannot be a single mass number that attains a particular height, but a summation of all the fragmental mass and the different heights to which they attain. Thus, the calculated momentum value is exaggerated.McEwen and Malin (1989) argued that the energy-line model predicts velocities that are too high, resulting in flow paths that are insufficiently responsive to topography.

They suggest that velocity-dependent resistance factors such as Bingham or turbulent models are needed for accurate velocity predictions. Viscosity-dependent factors, however, are less effective resistance factors than internal processes that effect sediment gravity flow such as flow transformations, density stratification, decoupling and blocking, particularly in mountainous regions. These processes need to be considered as resistance factors that affect the forward progress of flows. Fisher (1990), for example, shows that mountainous terrain itself can be considered as a roughness element that significantly effects runout distance.Pyroclastic flows can originate in several ways.

It is generally accepted that the main origin is by gravitational collapse of a vertical eruption column (Sparks and Wilson, 1976; Sparks et al., 1978). The collapse of vertical eruption columns as a process in the origin of pyroclastic flows was first recognized by Kozu (1934) and discussed by Smith (1960a) and Williams (1942).

Collapse of columns was postulated from sedimentological data by Hay (1959a).Other ways by which pyroclastic flows originate is

(1) the "boiling-over" of a highly gas-charged magma from a crater (Wolf, 1878; Anderson and Flett, 1903; Taylor, 1958),

(2) inclined blasts from the base of an emerging spine or dome (Lacroix, 1904; Perret, 1937),

(3) collapse of a growing dome (Escher, 1933; Schmincke and Johnston, 1977; Mellors et al., 1988),

(4) low elevation fountaining (Hoblitt, 1986; Valentine and Wohletz, 1989), and

(5) explosive disruption from the front of a lava flow as observed at Santiaguito Volcano, Guatemala in 1973 (Rose et al., 1977) (Fig. 8-40)."Bulk subsidence" (column collapse) was suggested as the cause for development of pyroclastic flows by Fisher (1966b).

The term bulk subsidence was used for the processes that led to the base surge development from an underwater atom bomb explosion at Bikini Atoll (Brinkley et al., 1950). Bulk subsidence of an eruption column was described from a series of photographs showing the development of a base surge at Capelinhos (Azores) (Waters and Fisher, 1971).The connection between column collapse and the origin of pyroclastic flow and surge deposits was firmly established by Sparks and Wilson (1976) and Sparks et al. (1978), but it must be pointed out that bulk subsidence and column collapse are visualized as two different processes.

Development of nues ardentes by column collapse was recognized during the 1969 eruption of Mayon volcano (Phillipines) (Moore and Melson, 1969), during the 1974 eruption of Ngauruhoe Volcano (New Zealand) (Nairn et al., 1976; Nairn and Self, 1978). Devastation on all sides of El Chichon volcano (Mexico) occurred during one of the eruptive episodes of its 1982 eruption (Sigurdsson et al., 1984, 1986), and on all sides of Mt. Pele (Martinique) during its 30 August 30 1902 eruption.

Observations of base surge and nuee ardente development, coupled with well reasoned theoretical arguments on the criteria for column collapse (Wilson, 1976; Sparks and Wilson, 1976; Sparks et al., 1978; Wilson et al., 1980; Wilson and Walker, 1987) and numerical modeling (Valentine and Wohletz, 1989) has established the validity of the process.

Some pyroclastic flows and surges, however, have originated without development of high vertical eruption columns, such as the 1951 eruption of Mount Lamington (Papua) (Taylor, 1958). Several times during its eruption, convoluted clouds filled the crater but had little tendency to rise; instead, the heavier parts flowed through low gaps in the crater wall whereas the lighter parts poured over the crater rim. Wolf (1878) reported an eruption at Cotopaxi (Ecuador) which "glowing lava" "boiled over" from the crater and flowed with furious velocity in all directions down the slopes, a description similar to that given by Taylor (1958) to some of the flows at Mount Lamington.

Activity similar to the "massive disgorgements" at Mount Lamington also occurred during at least one eruptive episode on July 9, 1902 at Mt. Pele (Anderson and Flett, 1903, p. 492-493). During the 18 May eruption of Mount St. Helens, following the the blast phase, most of the pumiceous pyroclastic flows formed when "bulbous masses" of inflated ash, lapilli and blocks erupted to a few hundred meters like a fountain above the inner crater and then spilled out through the open crater to the north (Rowley et al., 1981).

These upwellings took place before or during the development of the gas thrust of the Plinian column that occurred without visible column collapse. Pyroclastic flows and surge development also preceded the vertical eruption column during the 22 July and 7 August 1980 eruptions of Mount St. Helens (Hoblitt, 1986). Each eruptive pulse began with a fountain of gases and pyroclasts around the vent that generated a pyroclastic density current. The change from fountaining to vertical column activity is interpreted to be caused by an increase in the gas content of the eruption jet or else a decrease in vent radius with time.

Sparks et al. (1978) postulated that pyroclastic flows originate following the fall-back of a turbulent, collapsing eruption column and then move outward as a non-turbulent flow. Their calculations, using flow velocities ranging from 10 to 200 m/s, a drag coefficient of 0.01, and terminal velocity measurements of pyroclastic particles by Walker (1971), showed that grains >1 mm could not be carried in suspension. The runout length of pyroclastic flows and their ability to surmount topographic barriers are topics of continuing research germane to the distribution of ignimbrite sheets.

Pumice-rich pyroclastic flows are known to have crossed topographic barriers of considerable height (Yokoyama, 1974; Miller and Smith, 1977; Koch and McLean, 1975; Rose et al., 1979). The 22,000 yr B.P. Ito pyroclastic flow (Japan) traveled 70 km over topographic barriers as high as 600 m (Aramaki and Ui, 1966; Yokoyama, 1974). The 18,000 B.P. Taupo Ignimbrite, only ~30 km3 in volume, is spread out over a ~20,000 km2 area and mantles mountains as high as 1500 m above the inferred vent as far as 45 km from the source (Wilson, 1985; Wilson and Walker, 1985). Pyroclastic flows from Aniakchak and Fisher calderas in the Aleutian Islands traveled as far as 50 km over mountainous barriers between 250 and 500 m high (Miller and Smith, 1977).

Currently, there are two general models that describe the way that pyroclastic currents move across the landscape --

(1) as expanded flows (EFs) thicker than the height of the mountains they traverse, or

(2) as dense flows (DFs) moving as a nonturbulent ground-hugging sheet across the landscape (Sparks, 1976).

The purpose of the present paper is to test these ideas by analyzing the stratigraphy and flow directions, as determined by anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) measurements (see below), of the Campanian Tuff. The two models require fundamentally different hydrodynamic behaviors. For EFs, the pyroclastic current must remain turbulent to maintain its expansion to a thickness greater than the topography that it overtops. Also, an expanded current can travel across water because expansion reduces its bulk density so that only its basal part interacts with the water (Sigurdsson et al., 1991). Dense pyroclastic flows probably cannot easily travel above water. Moreover, should they enter and travel beneath water, viscous boundary effects, mixing with water, and other conditions would inhibit flow, and it is unlikely that they could re-emerge.

One critical observation applicable to the problem discussed herein is that pyroclastic currents such as nues ardentes are known to separate gravitationally into a lower part containing most of the solid fragmental mass.

This natural density stratification in initially turbulent pyroclastic currents (Valentine, 1987) and other sediment gravity flows (Fisher, 1983, 1984) commonly results in flow transformations from turbulent to nonturbulent behavior in basal zones where concentration values become high. Having different densities and turbulent behaviors, the different parts of the current can decouple and travel different paths, depositing material independently (Fisher, 1990).

In mountainous terrain, flow transformations, decoupling and divergent flow directions are especially amplified. Study of these effects can contribute to a better understanding of pyroclastic flow emplacement processes. Valentine (1987) concluded that pyroclastic flows may become density stratified and do not necessarily completely collapse to a non-turbulent condition of flow. According to his model, density stratification does not necessarily form a surface above which is mostly gas and below which is a dense flow, but rather there is a continuous gradation from one to the other. At flow velocities of r100 m/s and r300 m/s, particles as large as 1 cm and 10 cm repectively can be turbulently supported -- considerably larger than sizes calculated by Sparks et al. (1978).

The differences in supportable clast sizes stem from the choices of substrate roughness and boundary layer thickness. Valentine (1987) proposed a rougher terrain than Sparks et al. (1978), with roughness elements (such as tree stumps) up to 1 m. Sparks et al. (1978) assumed a flat terrain with a roughness of 1 cm and considered the whole flow as a boundary layer.

The EF model contends that a pyroclastic current may initially be of medium- to low-density, but unlike the DF model, it remains expanded as it travels over the landscape leaving behind a depositional carpet deposited from its basal part, a model proposed by Fisher (1966) and extended by Branney and Kokelaar (1992). Flow of DFs is based upon a plug flow model whereby deposition is thought to occur by en masse freezing of the debris, similar to nonvolcanic debris flows, rather than layer by layer accretion (Sparks, 1976). Pyroclastic eruptions commonly produce eruption columns that transport volcaniclastic particles from beneath the ground into the atmosphere.

The eruption column is a gas-solid dispersion that is columnar-shaped and extends into the atmosphere from the surface vent. The physical properties and dynamic processes within eruption columns affect many physical attributes of pyroclastic deposits. Moreover, the different properties of eruption columns define the diverse styles of classically defined pyroclastic eruptions. Sustained explosive volcanic eruptions into the atmosphere commonly produce volcanic plumes. Many features of their origins, shapes, and dynamic behavior have become quantitatively known only in the past decade (Wilson, 1976; Blackburn et al., 1976; Sparks and Wilson, 1976; Settle, 1978; Wilson et al., 1978; Sparks, 1986; Valentine and Wohletz, 1989). Dispersal of fragments from them are becoming clarified (Carey and Sparks, 1986; Wilson and Walker, 1987).

The height of eruptions columns (up to 50 km) and wind vectors determine particle distributions from volcanic eruptions (Chap. 6)

Eruption columns are divided into three main components: the lower or gas thrust part, a central convective thrust part (Wilson, 1976; Blackburn et al., 1976; Sparks and Wilson, 1976; Wilson et al., 1978), and an upper part known as the umbrella region (Sparks et al., 1986; Sparks, 1986). Expansion of juvenile volcanic gas, and, in Vulcanian eruptions, pressure from expanding steam are the driving forces for the gas thrust part. Collapse criteria have been based upon the effects of exit velocity, gas content, vent radius (Sparks et al., 1978; Wilson et al., 1980; Wilson and Walker, 1987), but an important parameter is also shown to be the effect of exit pressure (Valentine and Wohletz, 1989) based upon numerical modelling.

The numerical modelling by Valentine and Wohletz (1989) also suggests that column behavior is much more sensitive to the exit pressure ratio than to the density ratio between the column and the atmosphere. Widely dispersed sheets of pumice and ash are derived from high eruption columns that result from high-velocity voluminous gas-rich eruptions, commonly lasting for several hours to about four days (Fig. 4-4).

These are called Plinian because Pliny the Younger described the famous 3-day eruptions of Vesuvius in 79 AD during which the towns of Pompei and Herculaneum were buried by several meters of fallout pumice, followed by pyroclastic surges and flows (Sigurdsson et al., 1985) that are an integral part of many Plinian deposits (Figs. 8-21, 8-31). Plinian fallout is commonly associated with voluminous pyroclastic flow deposits from calderas (Chaps. 6, 8). Here we briefly summarize some features of the controls of eruptive processes in Plinian and related eruptions (Walker et al., 1971; Walker, 1973; Wilson, 1976, 1980; Sparks and Wilson, 1976; Sparks et al., 1978, Wilson et al., 1978, 1980).

The energy and characteristics of a Plinian eruption depends on many factors, among which gas content of the magma, exit pressure, viscosity, vent radius and shape, and volume of magma erupted are especially important. Most Plinian eruptions result from explosions of highly evolved rhyolitic to dacitic, trachytic and phonolitic magmas with liquidus temperatures from about 750x to 1000xC. Thus, a mean temperature of 850xC is assumed in the following discussion (Wilson et al., 1980). The eruption velocity, Uv, is nearly proportional to the square root of temperature. This enables adjustments for different temperatures. Density is assumed to be 2.3x103 kg m-3, and volatile content about 5 weight percent, dominantly water, as discussed in the previous section. The viscosity is about 104 to 107 Pas (rhyolite).

Wilson et al. (1978) have shown that maximum column height, H, is proportional to the fourth root of the mass eruption rate. If 70 percent of the heat released by the erupted material is used to drive convection, then H = 236.6 m1/4. Wilson et al. (1980) have discussed three combinations of vent radius and gas content in monitoring exit velocities in column height (Fig. 4-7). They show that while velocity drastically decreases with decreasing gas content, column height is mainly dependent on vent radius. Column collapse, at conditions of constant vent radius equal to 200 m, only occurs when water contents drop below 2.4 percent.

Widening vent radius may also lead to reverse grading commonly reported in Plinian deposits. An initial Plinian phase will be followed by pyroclastic flows when either gas content decreases or the vent widens (Fig. 4-8). It should be noted, however, that numerical modeling by Valentine and Wohletz (1989) suggests that the formation of a Plinian column does not require entrainment and heating of atmospheric air, and the pressure effects that they present do not support the assumption that column behavior is determined entirely by the efficiency of air entrainment. Salient features of Plinian type eruptions and their products are summarized in Table 4-2. Carey and Sigurdsson (1986) have developed a model of pyroclastic dispersal that discriminates between eruption column height and transport by local winds based upon the geometry of particle isopleth maps constructed from field measurements.

They used the model to calculate eruption column height and from that, eruption intensity based on the behavior of convective plumes under a variety of atmospheric conditions. Eruption intensity is defined as the volume-rate at which magma is discharged. They (Carey and Sigurdsson, 1989) further show that peak eruption intensities (i.e., magma discharge rate) is positively correlated with the magnitude (total erupted mass; all erupted products). Initial Plinian fall phases with intensities > 2.0 x 108 typically precede the onset of a major pyroclastic flow (chap. 8) and caldera subsidence. During eruptions of large magnitude, the transition to pyroclastic flows is likely to be the result of high intensity, whereas the generation of pyroclastic flows in small magnitude eruption s may occur more often by reduction of magmatic volatile content or other transient changes in magma properties.

As shown in figure 4-8, transitions from a convecting column to a collapsing column can occur by two different trajectories shown by arrows:

(1) large increases in intensity or vent size or

(2) decrease in volatile content or exit velocity of magma.

Carey and Sigurdsson (1989) suggest that caldera-forming events which generate large-volume pyroclastic flows follow path

(1) and small-volume pyroclastic flow may occur along path (2).

Hawaiian and Strombolian Eruptions

Hawaiian eruptions consist of basaltic, highly fluid lavas of low gas content, that produce effusive lava flows and some pyroclastic debris. Thin, fluid lava flows can gradually build up large broad shield volcanoes. Most Hawaiian eruptions start from fissures, commonly beginning as a line of lava fountains that eventually concentrate at one or more central vents.

Most of the vesiculating lava falls back in a still molten condition, coalesces and moves away as lava flows. If fountains are weak, most lava will quietly well out of the ground and move away from a vent as a lava flow. Much lava in shield volcanoes is transmitted through tubes enclosed within lava flows. Small spatter cones and, in some instances, basaltic pumice cones such as at Kilauea Iki, may form around vents.

Pyroclastic material occurs as bombs, ranging downward in size through lapilli-sized clasts of solidified liquid spatter commonly called cinders, to small volumes of glassy Pele's tears and Pele's hair. Strombolian eruptions, named after Stromboli Volcano, Italy, are discrete explosions separated by periods of less than a second to several hours. They give rise to ash columns and abundant ballistic debris.

Ejecta consist of bombs, scoriaceous lapilli and ash. Stromboli, and other Italian volcanoes are described in Boris Behncke's page on Stromboli.Klyuchevskaya volcano, Kamchatka in eruption. Typical Strombolian event. From post card of the National Geographic Society.

Vulcanian Eruptions (hydrovolcanic)

Vulcanian eruptions are from hydrovolcanic processes (Fisher and Schmincke, 1984).

Many volcanologists use the term Vulcanian for highly explosive, short-lived eruptions that produce black, ash- and steam-laden eruption columns as witnessed during the 1888-90 eruptions of Vulcano, a small volcano in the Eolian Islands, Italy (see e.g. MacDonald, 1972).

The Complex Multiple Eruptive Behavior of Mount St. Helens

From the World Wide Web page site of the U.S. Geological Survey, David Johnston Cascades Volcano Observatory. The 1980 eruptive episode of Mount St. Helens included more than one type of eruptive behavior and more than one kind of volcanic hazard. It is not uncommon for volcanoes to exhibit a range of eruptive types during an eruption.

Volcaniclastic Sedimentation and Facies

Introduction

The interaction between volcanism and sedimentation and development of concurrent facies are governed largely by two factors. These are that

(1) active volcanism produces abundant sediment that is rapidly delivered to sites of deposition, and

(2) lateral changes are the result of flow transformations.

During eruptions, large volumes of pyroclastic and hydroclastic sediment are released far more rapidly than any process of production of epiclastic particles (Kuenzi, 1979; Walton, 1979; Vessel and Davies, 1981; Ballance, 1988; Houghton and Landis, 1989). The episodic nature of eruptions may profoundly disrupt sedimentary environments and processes resulting in rapid changes in depositional systems through time. Removal and transfer of these materials from active volcanoes occur through flow transformations as material is carried into contiguous basins of deposition. Sediment is carried from the volcano to the sea to be stored for a time in subaqueous borderland environments, and then remobilized and carried into deep marine basins (Fisher, 1984). During times of quiescent volcanism, smaller volumes of pyroclastic, hydroclastic and volcanic epiclastic sediment are remobilized by similar flow transformations (Walton, 1979).

Volcaniclastic facies depend ultimately upon magma composition, which governs eruptive rates, types of particles, manner of emplacement, total volume and therefore type of volcano. In subduction settings, andesite to dacite suite magmas construct high-standing stratovolcanoes with large volumes and great heights, and therefore large reservoirs of sediment (Hackett and Houghton, 1989).

They erode rapidly, providing large volumes of reworked pyroclastic and hydroclastic particles together with epiclastic volcanic debris that are deposited into surrounding basins. Large calderas, commonly built in extensional back-arc regions, are as voluminous as stratovolcanoes, but they are low-standing volcanoes. Very large craters of calderas are initially closed sedimentary basins in which lacustrine sediments and slump blocks from crater walls are deposited. Differences between volcanoes require that different facies aspects be considered in order to reconstruct volcanic areas. These facies aspects are

(1) distance-related facies,

(2) the type of source volcano and

(3) whether vents were single, multiple, central or flank.

The presence of vitric fragments (shards, pumice) within sedimentary sequences indicates a pyroclastic or hydroclastic origin. Moreover, glass is metastable and readily alters to clays and zeolites, and therefore does not appear as an epiclastic fragment.

Facies

Volcaniclastic facies are defined by distance from source, type of transporting agent, environment of deposition, and in some cases, by composition. First-order volcaniclastic facies are generally defined by position of the rock body relative to source within non-marine or marine environments, e.g., proximal, medial and distal facies.

These designations are generalized and depend upon the size and volume of deposits. For example, at Mount St. Helens, the 18 May 1980 blast surge went no farther than 24 km from source, therefore all of the proximal, medial and distal facies occur within that limit (Fisher, 1990). However, at Aso caldera Japan, one pyroclastic flow deposit, which travelled at least 155 km from source, is considered to be proximal out to 45 km (Suzuki-Kamata, 1988).

The proximal facies may include the source volcano (Vessel and Davies, 1981), but where the source is not exposed, proximal facies rocks can be defined by type of transport such as lava flows (short travel distance), lahars, and fallout layers (most far-travelled) and, in the case of reworked pyroclastics or volcanic epiclastic materials, on their coarsest and thickest parts (Smith, 1988a,b).

Pyroclastic facies may be divided into different subfacies, such as lahar or pyroclastic flow and pyroclastic surge subfacies (mechanisms of transport), lacustrine, submarine fan or alluvial sub-facies (environment of deposition), etc. These criteria are the foundation for defining larger-scale facies environments such as source volcanoes and their surroundings (Hackett and Houghton, 1989; Fisher and Schmincke, 1984).

Depositional Units and Multiple Beds

One example of a multilayered deposit from a single event comes from the 18 May 1980, 8:32 a.m. eruption of Mount Saint Helens, Washington (USA). Five different layered units were formed from a single blast erupted laterally from the north side of the volcano. The layers include a ground layer containing a poor mixture of material from the original ground surface with some juvenile lithics from the eruption, overlain by blast surge deposits, capped by an accretionary lapilli fallout layer (Fisher, 1990).

The concept of tephra event unit has been developed which includes proximal to distal facies, all produced in a geologically very brief time interval (Schmincke and Bogaard, 1991).

Rock Sequences and Volcanoes

The growth rate of andesitic stratovolcanoes, with consequent influence upon depositional environments, is geologically extremely rapid --- on the order of a few hundred to a few thousand years. These large constructional landforms are composed of great volumes of easily remobilized fragmental material.

Their growth is therefore reflected almost instantly in the sedimentary record of the surrounding region (Kuenzi et al., 1979; Vessel and Davies, 1981) by direct deposition from airborne tephra, by deposition of ground-hugging pyroclastic flows, or from eruption-related debris avalanches, lahars and fluvial materials. Rapid construction of a volcano results in an increase in rate of erosion as slopes steepen and local climates are altered. Large volcanoes create climatic barriers, where rainfall and consequent erosion can be dramatically high on the windward side.

Andesitic volcanism produces three conditions necessary to lahar development -- steep slopes, relatively high rainfall and abundant loose fragmental material. With high enough elevations glaciers may also form, including their consequent abundant outwash. Rapid growth of volcanoes can result in oversteepened unstable slopes leading to collapse of sections of the mountain and development of debris avalanches (Glicken, 1986; Siebert et al., 1987).

Rapid growth rates of volcanoes profoundly influence the progressive facies changes associated with an entire volcano system. For example, later products from a stratovolcano at its maximum height and volume can be carried farther than its earlier products when it was smaller. In subaqueous environments, as a volcano grows from deep through shallow water to subaerial environments, explosivity increases which leads to greater production of particles and their more efficient dispersal (Staudigel and Schmincke, 1984; Schmincke, 1982)).

Thus, coarsening upward, progradational sequences in adjacent marine basins, as demonstrated by Busby-Spera (1988a), result from actively growing stratovolcanoes. Incision occurs during inactive periods with reworked primary pyroclastic and epiclastic volcanic debris being carried away by fluvial systems leaving little or no record of sedimentation near the source (Smith, 1987a; Smith et al., 1988b). Fining upward sequences develop in sedimentary basins as a volcano lowers by erosion, with products being dominantly of epiclastic and reworked pyroclastic origin as shown by the Great Valley sequence of California (USA) (Ingersoll, 1978).

Flow transformations and facies lineage

All of the volcaniclastic sediments discussed in other sections of this web site can be accomodated within a stratovolcano facies framework that is linked by flow transformations (Fisher, 1983). A flow transformation, which occurs within single-event sediment gravity flows, can be defined as the change from laminar to turbulent behavior (or vice versa) involving (

1) separations caused by gravity (gravity transformations),

(2) a change without much variation in water or gas content content (body transformation) as when slope changes, and

(3) separations caused by turbulent mixing with ambient fluid above a flow surface (surface transformation)). Freundt and Schmincke (1986) show that pyroclastic flows may transform from surge on the higher slopes of a volcano to plug flow on the plains via a hydraulic jump.

Scott (1988) extends the concept of flow (laminar-turbulent) transformation to include changes in transport agents whereby lahars are transformed to lahar-runout flows (hyperconcentrated flows), or hot pyroclastic flows are transformed to lahars.

Weirich (1989) demonstrates that subaqueous debris flows transform to turbidity currents by hydraulic jumps. Thus, the concept of transformations links the general volcaniclastic facies (multiple event facies) to flow processes (single event facies) within a space-time framework from source (the volcano) to final deposition in marine or non-marine basins (proximal to distal facies). Because of erosion, however, the lateral facies changes are commonly truncated. For example, in volcanic arc environments, the proximal source is commonly missing, with only distal facies (turbidite, submarine fan) and intermediate facies (fluvial, lahar to delta and shelf with or without submarine lahars) being present (Smith, 1988b).

As shown by the 1980 Mount St. Helens eruptions, one facies lineage, linked by flow transformations, is as follows (Scott, 1988): eruption of pyroclastic surge or flow > lahar > hyperconcentrated flood flow > normal fluvial transport (in the Columbia River). Another lineage is fallout ash from vertical eruption plumes > initial large-scale debris avalanches > stop-gap storage of sediment on submarine shelves or slopes > submarine landslides > subaqueous lahars > turbidity currents.

Stratovolcanoes

Ruapehu volcano, New Zealand, is divided into two parts: a composite cone of volume 110 km3 surrounded by a ring plain (Hackett and Houghton, 1989). Complementary parts of the volcano history are preserved in these two environments. Cone-forming sequences are dominated by sheet- and autobrecciated-lava flows, that seldom reach the ring plain. The ring plain is built from the products of explosive volcanism including distal primary pyroclastic deposits and reworked material eroded from the cone.

Much of the material of the ring plain is deposited as lahars directly resulting from eruption processes or triggered by high intensity rain storms on volcano flanks. Deposits of the ring plain are further reworked and carried farther into alluvial systems and depositional basins immediately following eruptions or more gradually in the longer intervals between eruptions.

Thus, on present-day stratovolcanoes, major volcaniclastic facies associations can be divided on the basis of distance and geographic location -- cone-forming sequences surrounded by voluminous ring plains corresponding to proximal and medial facies as presented above. Distal facies are far-travelled ash blankets that may be physiographically separated from the other deposits of the source volcano (Fisher and Schmincke, 1984).

Calderas

Calderas, as well as stratovolcanoes, can produce enormous amounts of volcaniclastic debris. Unlike stratovolcanoes, calderas have large-diameter craters generally without high-standing edifices, with correspondingly lower rates of erosional reworking of deposits. Commonly they form in backarc and other extensional tectonic regions such as rifts and grabens, therefore the chance for preservation of caldera fills, rim sequences and marginal caldera faults is greater than high-standing stratovolcanoes that can be rapidly worn down (Francis, 1983).

Other volcanoes commonly associated with each of the large volcano forms -- stratovolcanoes and calderas -- are domes, scoria cones and maar volcanoes, with chances of survival within sedimentary basin sequences dependent upon whether or not they occur as satellites on the slopes of the larger volcanoes, on highlands or in basins.

Volcaniclastic sedimentation and plate margins

Volcaniclastic sedimentation is characteristic of convergent plate margins in marine forearc sequences (Dickinson, 1976; Davies et al., 1978; Kuenzi et al., 1979; Ingersoll, 1978; Vessel and Davies, 1981; Miller, 1989), in marine to nonmarine intra-arc grabens (Busby-Spera, 1986, 1988b), and in marine and nonmarine environments of backarc or interarc areas (Van Houten, 1976; Mathisen and Vondra, 1983; Smith, 1987a,b,1988a,b; Busby-Spera, 1988a; Turberville et al., 1989).

The forearc region between the volcanic arc and the down-going subducting crustal slab, above which lies the trench, can be up to 300 km wide and can form a large forearc basin. Sedimentary environments along the shoreline include beach-shelf-slope-rise with fan-deltas, deltas, submarine canyons and submarine fans. The volcaniclastic component within the sedimentary fill depends upon intensity of volcanic activity and the volume of debris that enters this environment. Within the forearc basin itself, sediments are largely turbidite-dominated, and clastics are epiclastic volcanic and reworked pyroclastites and hydroclastites. Pyroclastic and hydroclastic materials dominate during episodes of volcanism, whereas epiclastics dominate between volcanic episodes. Thin primary fallout tephra deposits may be interbedded depending upon prevailing winds during volcanic eruptions.

Facies analysis of volcaniclastic aprons surrounding oceanic islands has led to the definition of several overlapping stages in the evolution of oceanic islands:

1) deep water stage,

(2) shallow water--shield stage,

(3) mature island stage and

(4) regressive erosional stage, each with different clastic processes giving rise to characteristic clast types and mixtures (Schmincke, 1987, 1988).

The above described sedimentary environments also occur in marine backarc regions, and therefore are difficult to separate only on the basis of volcaniclastic lithology or type of transporting agent. Tectonic associations (extensional structures, grabens), chemical affinities (more alkaline in back arc) and rock associations (interbedding of cratonic sediments) may also be necessary to determine tectonic environment.

In the North and South American Cordilleran environment, fallout tephra is much more common in backarc regions than in forarc environments, whereas, in the Lesser Antilles, fallout tephra is far more common in the forearc region (Sigurdsson and Carey, 1981; Sigurdsson et al., 1980).

There are several types of extensional environments, generally in back arc regions, both marine and nonmarine, and in intra-arc regions (Busby-Spera, 1988a,b; Smith et al., 1987).

Chemical affinities of extensional volcanics are commonly alkaline. Although stratovolcanoes may grow within extensional environments to provide volcaniclastic debris, felsic ignimbrite deposits are characteristic products associated with caldera formation. Basaltic scoria cones (and maar volcanoes in water-rich environments) may be abundant. Extensional environments generally include graben structures that act as sediment traps. In lowland graben environments, basaltic volcanism is likely to give rise to abundant hydroclastics, and volcanic land forms can be partly covered and preserved within the sedimentary fill, which is likely to be epiclastic volcanics depending upon the intensity of volcanism.

In addition to chemical evidence and rock type mentioned above, preservation of the volcano edifice signifies an extensional tectonic environment different from that of the convergent island arc stratovolcano that stands high and erodes away. Features of and evidence for arc graben depressions are briefly reviewed by Busby-Spera (1988b) for the early Mesozoic of the southwest Cordilleran United States.

Important evidence is the great thickening of the depositional bodies, and the interbedding of quartz sandstone from the craton trapped in the graben and interbedded with pyroclastic and epiclastic materials, including ignimbrite. A modern arc graben analogue occurs in Central America (Burkart and Self, 1985). Smith et al. (1988) describe a late Miocene graben from the central Oregon High Cascades filled with volcaniclastics of the Cascade arc.

Volcaniclastic rocks of the arc are characteristically calc-alkaline andesite or basaltic andesite. Rhyolitic to dacitic ignimbrites also occur in arcs but are more abundant and widespread in intra-arc grabens, backarc regions and continental extensional tectonic zones.

CARTAS CRONOESTRATIGRAFICAS INTERNACIONALES DE LA COMISIÓN INTERNACIONAL DE ESTRATIGRAFIA