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Basement characteristics in the lower magdalena valley and the sinú and san jacinto fold belts: evidence of a late cretaceous magmatic arc at the south of the colombian caribbean

Abstract The onset of subduction in the Caribbean Plate under the South American Plate allowed the development of an Active Continental Margin; the age of onset, the mechanism and the plates involved are a discussion topic, especially at the Colombian South Caribbean Margin, due to the lack of geological information related to the basement. This article integrates petrographic, geochemical analyses and U/Pb dating of basement samples, in addition to the inclusion of published magnetic anomalies maps from the North of Colombia, in order to generate a compositional distribution map of the basement and determine the presence of a magmatic arc under the sediments of the Lower Magdalena Valley (LMV), which supports the existence of a Late Cretaceous active continental margin represented by a magmatic arc, called Magmatic Arc of Magangué. Dating of the arc yield a Late Cretaceous Age (84-74 Myr), and petrographic and geochemical evidence suggests it is comprised of igneous bodies of felsic to intermediate composition, which intrude the LMV continental crust, originated in a subduction setting. The origin of the LMV continental crust seems to be related to the continent-continent collision (consolidation of Pangaea) during the Permian (300 Ma ago), and to the post-Alleganian extension event of Triassic age (232 Ma ago).

Resumen El inicio de la subducción de la Placa Caribe bajo la Placa Suramericana permitió el desarrollo de una Margen Continental Activa; la edad de inicio, el mecanismo y las placas involucradas son tema de debate en especial en el Margen Caribe Sur colombiano, debido a la falta de información geológica del basamento. En este artículo se integran análisis petrográficos, geoquímicos y dataciones U/Pb de muestras del basamento, además de la inclusión de mapas de anomalías magnéticas publicados del Norte de Colombia, para generar un mapa de distribución composicional del basamento y determinar la existencia de un arco magmático bajo los sedimentos del Valle Inferior del Magdalena (VIM) que apoyan la existencia de una Margen Continental Activa desde el Cretácico Tardío. La existencia de este arco, denominado como Arco Magmático de Magangué de edad Cretácico Tardío (84-74 Ma), está compuesto por cuerpos ígneos de composición félsica a intermedia que intruyen la corteza continental del VIM, originados en un ambiente de subducción. El origen de la corteza continental del VIM parece estar ligada a la colisión continente-continente (consolidación de Pangea) durante el Pérmico (300Ma), y al evento de extensión post-Alleganiano de edad Triásica (232Ma).

Resumo Oinício da subducção da Placa Caribe sob a Placa Sul-americana possibilitou o desenvolvimento de uma Margem Continental Ativa; a idade de início, o mecanismo e as placas envolvidas fazem parte do âmbito de discussão no que tange especialmente à Margem Caribe Sul colombiana, devido à falta de informação geológica do subsolo. Este artigo integra análises petrográficos, geoquímicos e datações U/Pb de amostras do subsolo, incluindo também mapas de anomalias magnéticas publicados do Norte da Colômbia, visando a criação de um mapa de distribuição composicional do subsolo e a determinação da existência de um arco magmático sob os sedimentos do Vale Inferior do Magdalena (VIM) que suportam a existência de uma Margem Continental Ativa desde o Cretácico Tardio. A existência deste arco, denominado como Arco Magmático de Magangué de idade Cretácico Tardio (84-74 Ma), é composta por corpos ígneos de composição félsica e intermédia que intrudem a crosta continental do VIM, originados em um ambiente de subducção. A origem da crosta continental do VIM parece estar relacionada com a colisão continente-continente (consolidação de Pangeia) durante o Pérmico (300Ma), e com o evento de extensão pos-alleganiano da era Triásica (232Ma).

Lithofacies analysis and depositional environment of the galembo member of la luna formation

Abstract The Cretaceous La Luna Formation at the Middle Magdalena Valley Basin is a classic shale-gas system in which the rock is the source, reservoir, and seal. It was deposited in a deep water marine environment with little oxygen in the sea floor. The Galembo Member comprises several lithofacies dominated by finegrained (clay- to- silt-size) particles. Five lithofacies are recognized based on mineralogy, fabric, fossil content and texture: (1) nonlaminated to slight laminated foraminifera wackestones, (2) moderate to well-laminated highly fossiliferous claystones rich in organic matter; (3) claystones with fossiliferous carbonate concretions with pyrite; (4) nonlaminated siliceous and fossiliferous claystones; (5) ash falls. Each facies contains abundant pyrite and phosphate. Carbonate concretions are also common. The fossil content shows a predominantly deep marine paleoenvironment of deposition. Minor changes can generate variations in the relative proportion of terrigenous material, precipitation of organic matter and diagenetic alterations. Its deposition is estimated to have occurred over a 25- m.y. period, and despite the variations in sublithofacies, sedimentation style remained remarkably similar throughout this span of time.

Resumen La Formación La Luna del Cretáceo en la Cuenca del Valle Medio del Magdalena es un sistema clásico de shale gas en el que la roca es fuente, reservorio y sello. Esta fue depositada en un ambiente marino de aguas profundas, con poca oxigenación en el fondo. El Miembro Galembo presenta litofacies dominadas por partículas (tamaño arcilla a limo) de grano fino. Cinco litofacies se reconocen según su mineralogía, fábrica, contenido fósil y textura: (1) wackestones con foraminíferos no laminados a ligeramente laminados, (2) arcillolitas muy fosilíferas y ricas en materia orgánica moderadamente a muy laminadas; (3) arcillolitas con concreciones de carbonato fosilíferas con pirita; (4) arcillolitas silíceas y fosilíferas no laminadas; (5) caídas de ceniza. Cada facies contiene abundante pirita y fosfato. Las concreciones de carbonato también son comunes. El contenido fósil revela un paleoambiente marino de deposición predominantemente profundo. Pequeños cambios pueden generar variaciones en la proporción relativa de material terrígeno, la precipitación de la materia orgánica y alteraciones diagenéticas. Su depositación se estima que se produjo sobre un periodo de 25-ma, y a pesar de las variaciones en sublitofacies, el estilo de sedimentación se mantuvo notablemente similar en todo este lapso de tiempo.

Resumo AFormação La Luna del Cretáceo na Bacia do Vale Médio do Magdalena é um sistema clássico de shale gas onde a rocha é fonte, reservatório e selo. A formação ficou depositada em um ambiente marinho de águas profundas, com pouca oxigenação no fundo. O Membro Galembo apresenta litofacies dominadas por partículas (tamanho argila a limo) de grão fino. Cinco litofacies são reconhecidas segundo a sua minerologia, fábrica, conteúdo fóssil e textura: (1) wackestones com foraminíferos não laminados a levemente laminados, (2) argillites muito fossilificas e ricas em matéria orgânica moderadamente a muito laminadas; (3) argillites com concreções de carbonato fossilificas com pirita; (4) argillites silíceas e fossilificas não laminadas; (5) quedas de cinza. Cada facies contém abundante pirita e fosfato. As concreções de carbonato também são comuns. O conteúdo fóssil revela um paleoambiente marinho de deposição predominantemente profundo. Pequenas mudanças podem gerar variações na proporção relativa de material terrígeno, a precipitação da matéria orgânica e alterações digenéticas. Estima-se que o seu depósito aconteceu sob um período de 25-ma, e apesar das variações em sublitofacies, o estilo de sedimentação se manteve significativamente similar neste intervalo de tempo.

RIGOROUS ANALYTICAL SOLUTION OF THE BASIC CONCENTRATION MODEL FOR AN INJECTED FLUID IN A PIPE

Abstract In the oil industry chemical products are often injected during fluid transport either to modify the rheological characteristics, i.e. viscosity, or to stabilize crude oil composition by inhibition of phase separation. The effects are generally related to the dosed product concentration so it is important to study the transient variation in the amount of fluid incorporated to a stream mainly for cases where there is no mechanical pre-mixing of phases when the main flow is in the laminar regime. This paper presents a theoretical model based on the conservation equations of mass and momentum that prescribes the temporal evolution of the spatial concentration profiles under different conditions. An analytical solution to the model is proposed that shows how the behavior is dependent on the injection method. The theoretical results can be considered as a basis to predict how the injection method affects these profiles.

Resumen En la industria petrolera suelen inyectarse productos químicos durante el transporte de fluidos ya sea para modificar sus características reológicas, como la viscosidad, o para estabilizar su composición inhibiendo la separación de fases. Los efectos generalmente dependen de la concentración en la que se encuentre dosificado el producto, por lo que es relevante el estudio de la variación de la cantidad del fluido incorporado en el tiempo para los casos en los que no existe un mezclado mecánico de las fases y existe un régimen laminar. En este trabajo se desarrolló un modelo teórico basado en las ecuaciones de conservación de cantidad de movimiento y masa, que definen la evolución temporal de los perfiles espaciales de concentración bajo dos condiciones distintas. Se propone una solución analítica al modelo, y a partir del análisis se encuentra que el comportamiento del flujo es dependiente del tipo de inyección que se realice. Los resultados teóricos pueden ser tomados como base para predecir cómo el método de inyección afecta a estos perfiles.

Resumo Na indústria petroleira a injeção de produtos químicos durante o transporte de fluidos é comumente utiliza seja para alterar suas características reológicas, como a viscosidade, ou para estabilizar sua composição inibindo a separação de fases. Os efeitos geralmente dependem da concentração de dosagem do produto. Por tanto, é relevante estudar a variação da quantidade do fluído incorporado no tempo para os casos onde não existe uma mistura mecânica das fases com presença de um regime laminar. Neste trabalho desenvolvemos um modelo teórico com base nas equações de conservação de quantidade de movimento e massa, que definem a evolução provisória dos perfis espaciais de concentração sob condições diferentes. Propõe-se uma solução analítica ao modelo e com base nessa análise, o comportamento do fluxo foi encontrado como sendo dependente do tipo de injeção a ser realizada. Os resultados teóricos podem ser tomados como base para predizer como o método de injeção afeta estes perfis.

PILOT SCALE ANODIC OXIDATION OF PRETREATED VINASSE USING BORON DOPED DIAMOND ELECTRODES

Abstract The anodic oxidation of pretreated vinasse was studied using boron doped diamond (BDD) electrodes at laboratory and pilot scale. In the first stage, two different current densities (60 and 100 mA cm-2) were applied to the cell at different flow rates to confirm that the process was controlled by mass transfer. Assays at different initial pH were performed, finding that this variable does not significantly affect the mineralization of organic pollutants. Three current densities (35, 60 and 100 mA cm-2) were tested at the 25 dm3 pilot scale setup. Also, two different electrolytes (Na2SO4 and NaCl) were used to study the effect of electro-generated oxidant species. The results confirm that the recalcitrant organic compounds that produce the dark brown color on vinasse, like the melanoidins can be effectively treated by the electrochemical oxidation process using BDD electrodes at a pilot scale, with an energy consumption below 50 kWh m-3.

Resumen La oxidación anódica de vinaza pre-tratada se estudió utilizando electrodos de diamante dopado con boro (BDD) a escala laboratorio y piloto. En la primera etapa, se realizaron pruebas a diferentes densidades de corriente (60 y 100 mA cm-2) y se estudiaron dos flujos volumétricos diferentes para comprobar que el proceso estaba controlado por la transferencia de masa. Se realizaron pruebas con pH inicial ácido y básico, encontrando que esta variable no afecta significativamente la mineralización de los contaminantes orgánicos. A escala piloto se realizaron pruebas con tres densidades de corriente (35, 60 y 100 mA cm-2) y un volumen de 25 dm3. Adicionalmente, se utilizaron dos diferentes electrolitos (Na2SO4 y NaCl) para estudiar el efecto de los oxidantes electrogenerados que se producen, a partir del ion Cl-, en el proceso. La alta decoloración de las muestras confirma que los compuestos orgánicos que dan color, como las melanoidinas, pueden ser efectivamente tratados mediante electro-oxidación con electrodos de BDD con consumos de energía inferiores a 50 kWh m-3.

Resumo Aoxidação adônica de vinhaça pré-tratada foi analisada utilizando eletrodos de diamante dopado com boro (BDD) em escala laboratorial e piloto. A primeira etapa consistiu na realização de provas com diferentes densidades de corrente (60 e 100 mA cm-2) e o estudo dos diferentes fluxos voluntários para comprovar que o processo era controlado pela transferência de massa. O processo incluiu a realização de provas com pH inicial ácido e básico, verificando que essa variável não afeta significativamente a mineralização dos contaminantes orgânicos. Em escala piloto, foram realizadas provas com três densidades de corrente (35, 60 e 100 mA cm-2) e um volume de 25 dm3. Adicionalmente, foram utilizado dois diferentes eletrólitos (Na2SO4 e NaCl) para estudar o efeito dos oxidantes eletrogerados produzidos com base no ion Cl-, no processo. A alta descoloração das amostras confirma que os compostos orgânicos responsáveis da cor, como as melanoidinas, podem ser efetivamente tratados mediante eletro-oxidação com eletrodos de BDD com consumos de energia inferiores a 50 kWh m-3.

Corrosiveness of biodiesel obtained from different raw materials on gray cast iron

Abstract The corrosive effects of biodiesel on gray cast iron at room temperature were studied. Static immersion tests were carried out through gravimetric techniques and in the absence of light, using five raw materials: beef tallow, lard, sunflower oil, soybean oil, and coconut oil. The influence of fatty acids that make up biodiesel was determined through linear regression with data obtained from the corrosion rate. Results show that biodiesels with a higher degree of unsaturated fats in their composition have a more significant effect on the loss of mass in the material, leading to more corrosive processes in gray cast iron.

Resumen En esta investigación se estudian los efectos corrosivos del Biodiesel en la fundición de hierro gris a temperatura ambiente. Los ensayos de inmersión estática se realizaron mediante técnicas gravimétricas con ausencia de luz y con cinco diferentes materias primas: sebo vacuno, manteca de cerdo, aceite de girasol, aceite de soya y aceite de coco. La afectación de los ácidos grasos que componen los diferentes Biodiesel fue determinada por medio de la regresión lineal con los datos obtenidos de velocidad de corrosión. Los resultados muestran que el Biodiesel con mayor nivel de insaturación en su composición es el que afecta la pérdida de masa en el material de manera más significativa, llevando a procesos más corrosivos sobre la fundición gris.

Resumo Esta pesquisa estuda os efeitos corrosivos do Biodiesel no ferro fundido cinzento à temperatura ambiente. Os ensaios de imersão estática foram realizados mediante técnicas gravimétricas com ausência de luz e com cinco matérias primas diferentes: sebo bovino, gordura suína, óleo de girassol, óleo de soja e óleo de coco. O efeito dos ácidos graxos que compõem os diferentes Biodiesel foi determinado através da regressão linear com os dados avaliados da taxa de corrosão. Os resultados demonstram que os Biodiesel com maior concentração de ésteres insaturados afetam de forma mais significativa a perda de massa no material, causando processos mais corrosivos sobre o ferro fundido cinzento.

Adsorption-desorption of n-c ₇ asphaltenes over micro- and nanoparticles of silica and its impact on wettability alteration

Abstract In this work, a study of the adsorption/desorption of n-C7 asphaltenes at low and high concentrations (100 - 30000 mg/L) was performed for which the effects of adsorbent particle size (nano and microsilica), pressure, solvent, and temperature were evaluated. Adsorption/desorption tests on different silica surfaces were performed in batch-mode using UV-vis spectrophotometry and thermogravimetric analyses. Owing to its high surface area and dispersibility, nanosilica adsorbed higher quantities of n-C7 asphaltenes than microsilica. Asphaltene desorption from nanosilica surface was significant, while the desorption from microsilica surfaces was insignificant, suggesting a higher adsorption potential for the latter. Asphaltene adsorption increased with pressure and decreased with temperature. Type of solvent plays a significant role on the asphaltene desorption. The wettability tests for virgin nanosilica and nanosilica contained adsorbed asphaltenes showed that even at high asphaltene loading, the nanoparticles maintained its water-wet nature.

Resumen En este trabajo, se desarrolló un estudio de la adsorción/desorción de asfaltenos a bajas y altas concentraciones (100 - 30000 mg/L) incluyendo el efecto del tamaño de partícula del adsorbente (nano y microsílice), efecto de la presión, de la temperatura y el tipo de solvente. Las pruebas de adsorción/desorción en las diferentes superficies de sílice se realizaron mediante pruebas por lotes usando espectrofotometría UV-vis y análisis termogravimétricos. Debido a sus especiales características de alta área superficial y dispersabilidad, las nanopartículas de sílice adsorben una mayor cantidad de asfaltenos que la sílice microparticulada. Además, se observó que la desorción de los asfaltenos de las nanopartículas de sílice fue significativa, mientras que para el sistema microparticulado fue insignificante, sugiriendo un mayor potencial de adsorción para la sílice microparticulada. La cantidad de asfaltenos adsorbidos aumentó al incrementar la presión, al mismo tiempo que disminuye al aumentar la temperatura del sistema. También, los resultados obtenidos demuestran que el tipo de solvente juega un papel importante en el proceso de desorción de los asfaltenos. Adicionalmente, se realizaron pruebas de humectabilidad para las nanopartículas de sílice en presencia y en ausencia de asfaltenos adsorbidos y se evidenció que incluso a altas cantidades adsorbidas, las nanopartículas mantienen su condición humectable al agua.

Resumo Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a adsorção/dessorção de asfaltenos n-C7 em concentrações altas e baixas (100 - 30000 mg/L) no intuito de avaliar os efeitos do tamanho da partícula adsorvente (nano e microsílica), pressão, solvente e temperatura. Testes de adsorção/dessorção em diferentes superfícies de sílica foram realizados em série utilizando análises termogravimétricos e de espectrofotometria UV-vis. Vista sua grande área de superfície e capacidade de dispersão, a nanosílica adsorveu maiores quantidades de asfaltenos n-C7 do que a microsílica. A dessorção de asfalteno da superfície da microsílica foi insignificante, isso sugere a existência de um maior potencial de adsorção para a microsílica. A adsorção de asfalteno aumentou com a pressão e diminui com a temperatura. O tipo de solvente tem um papel preponderante na dessorção de asfalteno. Os testes de molhabilidade para nanosílica virgem e asfaltenos adsorvidos com conteúdo de nanosílica mostraram que mesmo durante uma carga alta de asfaltenos, as nanopartículas preservaram sua natureza de humidade-agua.