Boletín de Geología

Historia termal de cuerpos intrusivos mediante geotermocronología cuantitativa: Aplicaciones a la Cordillera Central de Colombia

Resumen Se presenta la historia termal de cinco cuerpos ígneos intrusivos representativos de los principales eventos tectono-magmáticos del Mesozoico en la Cordillera Central de Colombia, ubicados al norte de la falla de Ibagué. Se integraron datos geotermocronológicos previos mediante modelado numérico inverso con el código 4DTherm, considerando las propiedades térmicas de las rocas. Los resultados revelan un primer pulso de enfriamiento magmático en el Cretácico superior, con una duración de cientos de miles de años, seguido por un enfriamiento post-magmático más prolongado después del Paleoceno, excepto en el batolito de Ibagué, que muestra exhumación significativa desde el Jurásico superior. Las tasas más altas de enfriamiento (5,67°C/km) y exhumación (0,13 km/Ma) se registran en el stock de Córdoba, asociado al sistema de fallas de Romeral. La tasa promedio de exhumación (0,1 km/Ma) es coherente con valores en el norte de la cordillera, lo que sugiere un control tectónico regional desde finales del Cretácico. La tasa de enfriamiento por exhumación (~4,2°C/km) es mayor que estimaciones previas basadas en temperaturas más bajas. Los flujos de calor (~100 mW/m2) y gradientes geotérmicos superficiales (31-40°C/km) coinciden con zonas magmáticamente activas, resaltando el potencial geotérmico de la región.

Abstract The thermal history of five intrusive igneous bodies representative of the main Mesozoic tectono-magmatic events in the Central Cordillera of Colombia, located north of the Ibagué Fault, is presented. Previously published thermochronological data were integrated using inverse numerical modeling with the 4DTherm code, taking into account the thermal properties of the rocks. The results reveal an initial magmatic cooling pulse during the Late Cretaceous, lasting several hundred thousand years, followed by a more prolonged post-magmatic cooling phase after the Paleoceneexcept for the Ibagué Batholith, which records significant exhumation since the Late Jurassic. The highest cooling (5.67°C/km) and exhumation rates (0.13 km/Ma) were observed in the Córdoba Stock, located within the Romeral Fault System. The average exhumation rate (0.1 km/Ma) is consistent with values reported further north in the Cordillera, suggesting a regional tectonic control since the Late Cretaceous. The average cooling rate due to exhumation (~4.2°C/km) is higher than previous estimates based on lower-temperature data. Estimated heat flow values (~100 mW/m2) and surface geothermal gradients (3140°C/km) are consistent with magmatically active regions, highlighting the geothermal potential of the Central Cordillera.

Hábitat geológico, geoquímica de gases y prospectividad del gas natural y el gas licuado del petróleo en la cuenca Valle Medio del Magdalena, Colombia

Resumen La cuenca Valle Medio del Magdalena, con un total de 19.500 MBPE descubiertos (OOIP), es la segunda con producción de hidrocarburos más importante en Colombia. Durante el año 2021, la Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH) fiscalizó la producción de 53 campos con una producción de 24 giga pies cúbicos de gas (GPCG), lo que corresponde al 4% del total de gas producido en el país. La mayoría de los gases producidos en la cuenca están asociados al crudo y son húmedos, con altos contenidos de propano (C3) y butano (C4), lo cual confirma un excelente potencial tanto para el gas natural (GN) como para el gas licuado del petróleo (GLP). Los principales yacimientos productores de gas en la cuenca corresponden a unidades del Paleógeno y Neógeno. Con base en la caracterización geoquímica, los gases húmedos se asocian a procesos de craqueo primario del kerógeno, y los gases secos, a procesos de craqueo secundario de crudo. Los plays más importantes para el gas húmedo en la cuenca son de tipo estructural con anticlinal y monoclinal fallado, con un alto control estratigráfico y con un tipo de trampa mixta.

Abstract The Middle Magdalena Valley basin, with a total of 19.500 MBPE discovered of original oil in place (OOIP) is the second most important in Colombia. During 2021 the Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH), audited the production of 53 fields with a production of 24 Giga Cubic Feet of Gas (GPCG), which represents 4% of the total gas produced in the country. Most of the gases produced in the basin are associated with crude oil and are classified as wet gas, with high propane (C3) and butane (C4) contents, confirming an excellent potential for both natural gas (NG) and liquefied petroleum gas (LPG). The main gas producing reservoirs in the basin correspond to Paleogene and Neogene units. Based on geochemical characterization, wet gases are associated with primary kerogen cracking processes and dry gases with secondary cracking of crude oil. The most important plays for wet gas in the basin are structural, primarily faulted anticline and monoclinal structures, with strong stratigraphic control and mixed trapping mechanisms.

Caracterización petrográfica, metalográfica, microtermométrica de las mineralizaciones y alteraciones hidrotermales del prospecto Campana (Pórfido de Cu-Au±Mo), en Pácora (Caldas, Colombia)

Resumen El prospecto Campana es un depósito de tipo pórfido de Cu-Au (±Mo) localizado dentro del Cinturón Mioceno del Cauca Medio, en el municipio de Pácora (Caldas, Colombia). Este se emplazó a través del Sistema de Fallas Romeral, que es una sutura que pone en contacto rocas de afinidad continental al este con rocas de afinidad oceánica al oeste. En este prospecto, se identificaron a partir de estudios de petrografía y metalografía, 4 etapas principales de intrusiones con desarrollo de brechas magmático-hidrotermales. Cada una de estas generó alteraciones hidrotermales de tipo sódico-cálcica, potásica, propilítica, fílica (cuarzo sericítica), argílica intermedia y argílica avanzada, aunque procesos de telescopeo causaron perturbación de este orden en ciertas zonas del prospecto. La mineralización presenta: i) sulfuros y sulfosales, incluyendo pirita, calcopirita, esfalerita, galena, tetraedrita-tennantita y freibergita; ii) óxidos, predominantemente magnetita, hematita y dióxidos de Ti; y iii) elementos nativos como oro, plata, electrum, con estilos de mineralización tales como: diseminado, vetillas de diferente tipo, hasta reemplazamientos e inclusiones. Los datos microtermométricos en inclusiones fluidas obtenidos en los diferentes tipos de vetillas, presentaron temperaturas de homogenización que varían entre 530,1°C hasta 296,6°C y salinidades entre 50,09-0,177 %eq. peso NaCl. El amplio rango de salinidad y temperatura de homogenización sugiere que la génesis del depósito comienza con una etapa magmático-hidrotermal, caracterizada por las mayores temperaturas obtenidas en este estudio, y finaliza con una etapa tardía epitermal más somera y de menor temperatura. Todo esto permite concluir que esta zona representa un sistema porfirítico completo desde la parte intrusiva interna hasta las etapas o zonas más someras representadas por las vetas de características epitermales de baja a intermedia sulfuración, que son consistentes con los reportados a nivel mundial para este tipo de depósitos.

Abstract The Campana prospect is a porphyry-type Cu-Au (±Mo) deposit, located within the Miocene Middle Cauca Belt, in the municipality of Pácora, Caldas. It is located across the Romeral fault system, which is a suture that contacts rocks of continental affinity to the east with rocks of oceanic affinity to the west. In this prospect, 4 main stages of intrusions associated with the development of magmatic-hydrothermal breccias were identified from petrographic and metallographic studies. Each phase induced various hydrothermal alteration assemblages of sodium-calcic, potassic, propylitic, phyllic (sericitic quartz), intermediate argillic and advanced argillic type, although telescoping processes locally disrupted the stratigraphic order in certain zones of the prospect. The mineralization presents: i) sulfides and sulfosalts, such as, pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, tetrahedrite-tennantite and freibergite; ii) oxides, predominantly magnetite, hematite and, Ti-bearing dioxides; and iii) native elements such as gold, silver, electrum. These occur in mineralization styles ranging from disseminations, veinlets of different types, to replacements and inclusions. The microthermometric data on fluid inclusions obtained in the different types of veinlets, presented homogenization temperatures ranging from 530.1°C to 296.6°C and salinities between 50.09% and 0.177% wt. eq. NaCl. The wide range of salinity and homogenization temperature suggests that the genesis of the deposit begins with a magmatic-hydrothermal stage, characterized by the higher temperatures obtained in this study, and ends with a shallower and lower temperature late epithermal stage. All this allows concluding that this zone represents a complete porphyritic system, from the internal intrusive part to the shallower stages or zones represented by zones characterized by low- to intermediate-sulfidation epithermal veins, which are consistent with those reported worldwide for this type of deposits.

Análisis de los cambios en la línea de costa entre los municipios de Tubará y Puerto Colombia (Atlántico, Colombia)

Resumen La posición de la línea de costa depende de múltiples factores geológicos, oceanógraficos, climatológicos o atmosféricos y antrópicos. El 48,3 % del Caribe colombiano experimenta erosión, 33,2 % se considera estable y el restante 18,4 % experimenta acreción. En el departamento del Atlántico, el 55 % de la línea de costa presenta amenaza por erosión alta y media, donde el área de Puerto Colombia es la más crítica. El presente estudio analiza y cuantifica el cambio en la línea de costa entre Tubará y Puerto Colombia por medio de la interpretación de imágenes satelitales desde 1973 hasta el 2024, e integra los resultados con la evolución que ha tenido este sector a partir de los registros históricos existentes (aproximadamente 1600). Los cuerpos de arena ubicados en la desembocadura del río Magdalena migran hacia el suroccidente en favor de la deriva litoral, y experimentan las etapas de establecimiento (D1), rompimiento (D2) y encallamiento (D3-S4), que ocurrieron hasta 1985, y el posterior inicio (D0) o formación de la espiga de Puerto Velero. Estos procesos están asociados con los cambios de la línea de costa en la zona adyacente a la ciénaga de Balboa (Z2), donde se presentan tasas de erosión muy altas (WLRmín = -27 m/año) y se causa una disminución en el área del cuerpo de agua para el 2024 del 75 % del máximo registrado en 1985. El crecimiento de la espiga de Puerto Velero (Z4) se da a una tasa de +119 m/año (WLR) y para el 2024 tiene una longitud aproximada de 5,3 km. En el área adyacente a Cabo Barro (Z5) se presenta una migración del cuerpo de arena hacia el sur, desde 1985 hasta su relativa estabilización en 2010, y se forma una zona con playas protegidas al oleaje debido a la posición actual de la espiga de Puerto Velero.

Abstract The shoreline position depends on multiple geological, oceanographic, climatological or atmospheric, and anthropogenic factors. In the Colombian Caribbean, 48.3 % of the shoreline is undergoing erosion, 33.2 % is considered stable, and the remaining 18.4 % is experiencing accretion. In the Atlántico department, 55 % of the shoreline has high and medium erosion hazard, with the area of Puerto Colombia being the most critical. This study analyzes and quantifies the shoreline change between Tubará and Puerto Colombia through the interpretation of satellite images from 1973 to 2024 and integrates the results with the evolution of this sector based on existing historical records (dating back approximately 1600). Sand bodies located at the mouth of the Magdalena river migrate southwestward due to littoral drift and go through the stages of establishment (D1), breakdown (D2), and stranding (D3-S4) around 1985 followed by the initiation (D0) or formation of the Puerto Velero spit. These processes are associated with shoreline changes in the area adjacent to the Balboa lagoon (Z2), where very high erosion rates are observed (WLRmin = -27 m/year) leading to a reduction in the water body's by 2024 of 75 % less than its of the maximum recorded in 1985. The growth of the Puerto Velero spit (Z4) occurs at a rate of +119 m/year (WLR), and by 2024 has reached an approximate length of 5.3 km. In the area adjacent to Cabo Barro (Z5), the sand body migrated southward from 1985 until its relative stabilization in 2010, resulting in the formation of a beach zone protected from wave action by the current position of the Puerto Velero spit.

Amenazas naturales concatenadas: avenida torrencial del 13 de noviembre de 2020 en el municipio de Dabeiba (Colombia)

Resumen La noche del 13 de noviembre de 2020, una tormenta intensa en las cuencas de las quebradas El Mohán y El Botón (Dabeiba, Colombia) provocó numerosos deslizamientos que generaron flujos de escombros de alta velocidad con gran poder destructivo. Este artículo presenta una descripción y análisis exhaustivo de los deslizamientos y el evento concatenado de flujo de escombros. El estudio se desarrolló en cuatro etapas. Primero, se caracterizó la morfometría de la cuenca para obtener información sobre las características geomorfológicas que influyen en las respuestas hidrológicas. Luego, se reconstruyó la dinámica del evento hidrometeorológico a partir de datos satelitales y registros meteorológicos. La tercera etapa consistió en trabajo de campo para identificar evidencia física y caracterizar la secuencia de deslizamientos y flujos de escombros. Finalmente, se modeló la generación de sedimentos con TRIGRS, para evaluar la susceptibilidad a deslizamientos, y RUSLE, para estimar la erosión. Además, se utilizó el modelo r.ava.flow para simular la hidrodinámica del flujo y delimitar áreas de inundación. Los resultados incluyen representación cartográfica de la extensión de las inundaciones torrenciales, rutas de tránsito y zonas de depósito, además de la identificación de 175 deslizamientos que afectaron 75,4 hectáreas. La precipitación alcanzó intensidades máximas de 74 mm/h en la cuenca El Mohán, y 52 mm/h en El Botón, por lo que generó inestabilidad generalizada en las laderas. Como consecuencia, los flujos de escombros alcanzaron tasas máximas de descarga de 146 m3/s en El Mohán y 73 m3/s El Botón, lo cual evidencia su impacto hidrológico y geomorfológico.

Abstract On the night of November 13, 2020, an intense storm in the basins of the El Mohán and El Botón streams (Dabeiba, Colombia) triggered numerous landslides, which generated high-velocity debris flows with significant destructive power. This article presents a comprehensive description and analysis of the landslides and the concatenated debris flow event. The study was conducted in four stages. First, the morphometry of the basins was characterized to obtain information on the geomorphological features influencing hydrological responses. Then, the dynamics of the hydrometeorological event were reconstructed using satellite data and meteorological records. The third stage involved fieldwork to identify physical evidence and characterize the sequence of landslides and debris flows. Finally, sediment generation was modeled using TRIGRS to assess landslide susceptibility and RUSLE to estimate erosion. Additionally, the r.ava.flow model was used to simulate flow hydrodynamics and delineate flood-prone areas.The results include a cartographic representation of the extent of torrential floods, flow paths, and deposition zones, as well as the identification of 175 landslides that affected 75.4 hectares. Precipitation reached maximum intensities of 74 mm/h in the El Mohán basin and 52 mm/h in the El Botón basin, causing widespread slope instability. As a result, debris flows reached peak discharge rates of 146 m3/s in El Mohán and 73 m3/s in El Botón, underscoring their significant hydrological and geomorphological impact.

Zonificación de los daños causados por sismos históricos significativos en Bogotá (Colombia)

Resumen Se presenta la revisión de los sismos históricos que han afectado significativamente a Bogotá (Colombia); es decir, aquellos evaluados con intensidad ≥VII en la escala EMS-98, que hace referencia a daños desde moderados hasta destructivos en las construcciones más vulnerables. El objetivo es contextualizar, clasificar y evidenciar patrones de daños repetitivos, lo cual podría dar indicio de efectos locales. Para lograrlo, fue necesario buscar, recopilar y analizar datos históricos relacionados con urbanismo, arquitectura y cartografía de la ciudad, así como realizar una nueva revisión a los informes macrosísmicos existentes. En total se analizaron ocho sismos, para los cuales se localizó cada construcción averiada reportada en las fuentes consultadas sobre el plano de la época correspondiente, y se determinó el grado de daño, con el fin de observar la distribución y zonificación de daños en la ciudad. Mediante dicho análisis, fue posible determinar las zonas con daños repetitivos, así como las que han experimentado mayor impacto históricamente, las cuales corresponden al Centro Histórico y parte del sur de la ciudad.

Abstract This paper presents a review of historical earthquakes that have significantly affected Bogotá (Colombia), specifically those evaluated with an intensity ≥VII on the EMS-98 scale which indicates damage ranging from moderate to destructive in the most vulnerable buildings. The objective is to contextualize, classify, and highlight patterns of repetitive damage, which may suggest local effects. To achieve this, it was necessary to search for, gather, and analyze historical data related to urban planning, architecture, and cartography of the city, as well as to conduct a new review of existing macroseismic reports. A total of eight earthquakes were analyzed, and for each one, the damaged buildings reported in the consulted sources were located on maps of the corresponding time period, and the degree of damage was determined in order to observe the distribution and zoning of damage throughout the city. This analysis made it possible to identify areas with repetitive damage, as well as those that have historically experienced the greatest impact, particularly the Historic Center and parts of the southern area of the city.