Boletín de Geología

LITOFACIES AND DEPOSITIONAL ENVIRONMENTS OF THE GUADUAS FORMATION IN THE CENTRAL PART OF THE COLOMBIAN EASTERN CORDILLERA - PALEOGEOGRAPHIC IMPLICATIONS

La Formación Guaduas fue depositada durante la transición Cretácico - Terciaria en la parte central de la Cordillera Oriental Colombiana y ha sido de reconocida como una sucesión principalmente lodolítica, con algunos niveles areníticos y carbón. Se decidió determinar un patrón de apilamiento de facies de la Formación Guaduas aplicables al Altiplano Cundiboyacense. Para esto, se describieron y caracterizaron 12 litofacies predominantes - basadas en litología, estructuras sedimentarias y ocurrencia - en 10 perfiles estratigráficos en los departamentos de Boyacá y Cundinamarca, sumado a esto se analizaron 400 metros de perforación. Adicionalmente se analizó la información estratigráfica existente. La asociación de las litofacies permitió establecer 4 sistemas deposicionales. Adicionalmente a partir del examen de las facies se observó la ciclicidad de las mismas dentro del registro estratigráfico, lo que permitió desarrollar un análisis Markoviano para los depósitos de la Formación Guaduas que junto a la correlación de las columnas estratigráficas (teniendo en cuenta la posición del nivel del mar) permitió la producción de dos mapas preliminares de facies para una parte del altiplano Cundiboyacense, sobre los que se observa la predominancia de ambientes transicionales hacia la parte SW de la cuenca con una somerización progresiva en dirección NE producto de una subsidencia diferencial.

The Guaduas Formation was deposited during the Cretaceous- Tertiary transition, in the central part of the Colombian Eastern Cordillera, and it has been recognized as a mudstone succession, with some sand levels, and coal. The Goal is to determine a stacking pattern of Guaduas Formations Lithofacies, which can be applicable to the Cundiboyacense Altiplano (plateau). So, 12 Lithofacies were described and characterized - based on sedimentary structures and their occurrence on 10 stratigraphic columns and 400m of coal drillings cores, plus the analysis of previous stratigraphic information. The Lithofacies assemblage allowed the interpretation of -sedimentary environments and helped to establish 4 depositional Systems. Additionally, from examination of facies cyclicity observed within the stratigraphic record, a Markov chain Analysis was developed for the Guaduas Formation deposits, that together with the correlation of the stratigraphic columns (taking into account the position of sea level) enabled the production of preliminary facies maps for part of the Cundiboyacense Altiplano, on which it is noticed the predominance of transitional environments toward the SW of the basin with a gradual shallowing toward NE as a result of differential subsidence.

STRATIGRAPHIC ANALYSIS OF THE MUGROSA FORMATION, IN PILOT AREA, LLANITO FIELD, MIDDLE MAGDALENA BASIN

La Formación Mugrosa en el Campo Llanito es un importante reservorio de edad Terciaria. Estudios y análisis de corazones y afloramientos en esta Formación identifican tres facies principales: flood plains, channels sands y crevasse splay. La mayoría de pozos del campo cuentan con registros SP y GR. Estos registros son tomados especialmente sobre la Formación Mugrosa. Con el fin de identificar el comportamiento de estas facies en el subsuelo, la metodología empleada en este trabajo se basa en definir facies apoyados en registros de pozo (electrofacies). En el área se definieron 5 transectas con 37 pozos en total. Realizando correlaciones estratigráficas aplicando estratigrafía de secuencias, se identificaron 7 ciclos estratigráficos, limitando zonas de mayor y menor relación A/S. Además se crearon mapas de facies para de definir su continuidad y variación lateral. Determinando que la dirección que mantiene el rio que dio origen a estos sedimentos muestra un patrón NE-SW. También se definió la geometría y comportamiento de los channels sands (principales reservorios). Definiendo zonas con mayor presencia de cuerpos arenosos hacia el SE del campo. Hacia el norte del campo estos cuerpos arenosos pierden espesor y continuidad. También es posible observar que al subir estratigráficamente, estos cuerpos arenosos presentan mayor continuidad y espesor hacia la parte E y W del área piloto.

Mugrosa Formation in the Llanito Field is an important reservoir of Tertiary age. Studies and analysis of core and outcrops identify three main facies, such as flood plains, channels sands and crevasses splay. For many wells in the field, have two log wells are available SP and GR taken especially on the Mugrosa Formation. To identify the behavior of these facies in subsurface, the methodology used in this study is based on identifying these facies supported by well logs (electrofacies). Later identified the area drawing five transects with 37 wells in total, making stratigraphic correlations supported sequence stratigraphy, defining 7 cycles of high resolution to delineate areas of higher and lower A/S. Also be prepared facies maps, this to define the continuity and change lateral of facies especially to delineate the geometry of channels sands (Main reservoirs) which show significant trends defining areas with a high accumulation the sands body to SE of field. More over is it can to observe that river directions that originate this sediments is NE-SW, to north of field these bodies sand (Channels sands) are losses thickness and continuity, also is possible observe that this sands bodies are more continuity and thickness when up stratigraphy in the correlations.

LATE EOCENE - EARLY OLIGOCENE INITIAL UPLIFT OF THE ORIENTAL CORDILLERA OF COLOMBIA: SEDIMENTARY PROVENANCE ON THE NUEVO MUNDO SINCLINE, MIDDLE MAGDALENA BASIN.

Asociada a la formación de los Andes de Colombia, la actual cuenca del Valle Medio del Magdalena resulta de la fragmentación de una ancestral cuenca de antepais asociada a la Cordillera Central y ahora al levantamiento por inversión tectónica de la Cordillera Oriental. Con el fin de establecer la temporalidad del levantamiento se estudió la distribución de facies sedimentarias, paleocorrientes y petrografía en las unidades cenozoicas del sector E de la cuenca. Se identificó un cambio en la dirección de paleocorrientes de direcciones hacia el N NE y E SE en las Formaciones La Paz y Esmeraldas a direcciones W NW en la formación Mugrosa, las cuales se mantienen en las unidades suprayacentes. Los datos de proveniencia indican una fuente de sedimento para La Paz y Esmeraldas proveniente de la Cordillera Central, otra para Mugrosa y Colorado de la Cordillera Oriental y ambas para Formación Real. Los anteriores análisis de información primaria de afloramientos permiten proponer el inicio del levantamiento de la Cordillera Oriental durante el Eoceno tardío - Oligoceno temprano. Basados en estas evidencias se puede inferir la deformación y configuración de trampas de petróleo al menos desde el Eoceno en la Cuenca Valle Medio del Magdalena de Colombia.

Associated to the Colombian Andes uplift, the present day Middle Magdalena Valley Basin resulted from the fragmentation of an ancestral foreland basin associated first to the Central Cordillera and then to the uplift by tectonic inversion of the Oriental Cordillera. To constrain the initial uplift of the Oriental Cordillera a study of paleocurrent directions, sediment provenance and facies distribution on the Cenozoic units of the E part of the Middle Magdalena Valley Basin was conducted. A drastic change in the paleocurrent directions was founded from N NE and E SE in the La Paz and Esmeraldas formations (late Eocene), toward W NW in the Mugrosa Formation (early Oligocene), which maintains in the overlying Neogene units. Petrography data indicates at least two sediment source areas, one contributing to the La Paz and Esmeraldas Formations, the other to the Mugrosa and Colorado Formations and both supplied sediment to the Real Formation. The analysis of all this outcrop data and information let us to propose an initial uplift of the Oriental Cordillera since the late Eocene to early Oligocene. From this finding we can infer deformation and oil trap configuration until at least the Eocene time in the Colombia Middle Magdalena Basin.

METHODOLOGY TO DETERMINE DENSITY OF MICROFRACTURE ON ROCKS FROM ANISOTROPICS PARAMETERS: AN APPROXIMATION IN SYNTHETICS CORES

La anisotropía es una propiedad de las rocas la cual es generada por diversos factores. Comprender cuáles son estos factores requiere un análisis extenso. Para contribuir en dicho análisis, en esta investigación se estudió la densidad de microfracturas planteando que éstas son generadoras de anisotropía en las rocas. Para evaluar el impacto de las microfracturas en la anisotropía, en este trabajo, se desarrolló una metodología experimental de laboratorio, en la cual se utilizaron modelos sintéticos de rocas con microfracturas simuladas, variando la densidad de microfracturas (inclusiones); y se construyó un dispositivo para realizar mediciones de ondas de ultrasonido. La anisotropía se obtuvo a partir de las mediciones ultrasónicas, estableciendo cómo influye la densidad espacial de las microfracturas en las velocidades de las ondas longitudinales o de compresión P y de corte o cizalla S. A partir de los resultados obtenidos, se estableció una relación cuantitativa entre la densidad de microfracturas y la anisotropía de las ondas S cuando se propagan a través de un medio fracturado de composición sintética, aportando evidencia de laboratorio con respecto a (1) el papel de las microfracturas como generadoras de anisotropía; (2) la relación directa entre la anisotropía de la onda S desde una densidad de microfracturas de 0% al 4.96% y para valores mayores del 4.96% la anisotropía presenta una disminución; y (3) la variación relativa de la anisotropía de las ondas P y ondas S.

The anisotropy is a property of the rocks which is generated by diverse factors. To understand which are those factors, is required an extensive analysis. To contribute in the analysis mentioned before, this investigation studied the microfractures density planning that the microfractures anisotropy generators in the rocks. To evaluate the impact of the microfractures in the anisotropy, this work develops an experimental laboratory methodology, in which synthetic models of rocks were used. This models were elaborated with simulated microfractures (inclusions), varying their density. The anisotropy was obtained thanks to ultrasound measurements (an ultrasound device measurement was build up), finding how influences the space density of the microfractures in the speeds of the longitudinal waves or compression (P) and shears (S). As of the obtained results was establish a quantitative relationship between the microfractures density and the anisotropy from ultrasonic waves (S) when they spread through a fractured layer of synthetic composition, contributing with laboratory evidence due to the fact that (1) the microfractures role as anisotropy generators; (2) the direct relationship between the anisotropy from wave S and the density of microfractures from 0% to 4.96% and for values bigger than 4.96% the anisotropy will decrease; and (3) the relative variation of the anisotropy of the waves P and waves S.

PETROGRAFÍA Y GEOQUÍMICA DE LAS ROCAS ANCESTRALES DEL VOLCÁN NEVADO DEL RUIZ

Se propone un modelo del magmatismo asociado al estadio "Ruiz Ancestral" del Volcán Nevado del Ruiz entre 2 a 1 Ma, mediante la cartografía de los remanentes de lavas en los alrededores Noreste-Norte-Noroeste del edificio actual del volcán, que cubren un área de 200 Km². Las rocas son andesitas y en menor proporción andesitas-basálticas y dacitas de medio a alto K y con afinidad calcoalcalina. Los rangos de variación de elementos trazas vs SiO2 sugieren un grado de evolución por cristalización fraccionada de minerales ferromagnesianos y plagioclasa cálcica. El patrón de elementos traza es el típico de ambientes de arco, con un enriquecimiento en Sr, K, Rb, Ba y Th y un empobrecimiento en Nb. El diagrama de tierras raras muestra una pendiente moderada y un enriquecimiento general en tierras raras ligeras.

A model of the "Ruiz Ancestral" stage (2 to 1 Ma) at the Nevado del Ruiz Volcano is proposed. The extension of the lava remnants of this stage covered an area of about 200 Km² and they were cartographied around the Northeast-North-Northwest of the present edifice of the volcano. Whole-rock geochemical data of andesitic, basaltic-andesitic and dacitic samples from the different outcrops share the calcalkaline affinity with medium to high K contents. The trace elements range variation compared with SiO2 suggests a fractional crystallization mechanism from the ferromagnesian minerals and the calcic plagioclase. The trace elements pattern is typical of a volcanic arc with Sr, K, Rb, Ba y Th enrichments and Nb impoverishment. The REE diagram shows a smooth slope and the typical LREE enrichment.

TOMOGRAFÍA SÍSMICA 3D DEL SECTOR DE CÚCUTA, COLOMBIA

Se realizó una tomografía sísmica tridimensional para el sector de Cúcuta, usando arribos de ondas P y S de sismos locales y regionales. Se pudo definir una zona de anomalía positiva Vp, en dirección E-W, entre 80 y 140km de profundidad, profundizándose hacia el W, relacionada con el plano de subducción de la Placa Caribe. Se sugiere que la colisión de este plano con la placa Suramericana, es la génesis del Nido de Bucaramanga, el cual estaría ubicado a una profundidad entre 100 y 160km. Otra zona de anomalía positiva de Vp, al S, entre 20 y 50km de profundidad, parece corresponder al trazo en profundidad (20-30km) de la Falla Bucaramanga, que en este sector es activa sísmicamente. Se encontró una zona de anomalía negativa de velocidad (0-30km) que empieza al oeste de Cúcuta y se extiende hasta el extremo W de la zona de estudio; esta zona puede estar asociada, con la parte E de la falla Boconó, y con los límites del Macizo de Santander. En el área de estudio, la placa Caribe parece presentar un plano de subducción arqueado, en forma de herradura, subduciendo hacia el sur, con un ángulo entre 40 y 45 grados.

A 3D seismic tomography for Cúcua area was done, by using P and S waves arrival times from local and regional earthquakes. A high-Vp zone E-W, between 80-140km depth, going down toward W, is related with the subduction slab of Caribbean plate. The collision of these plate with South America plate is the source of Bucaramanga seismic nest, which is located between 100 and 160km depth. Other high-Vp zone to the South, between 20 and 50km depth, seems to correspond with the seismically active Bucaramanga Fault. A Low-Vp zone (0-30km depth) starting to the W of Cúcuta, and ending at the limit of the study area was found; this Low-Vp zone is associated with the eastern part of Boconó Fault, and with the Santander massif limit to the west. The Caribbean plate seems to exhibit a subduction plane in horse-shoe shape, deeping to the south, with an angle between 40 and 45 degres.

THE SOCIETY IN FRONT OF THE RISK MANAGEMENT: ABOUT THE SEISMIC HAZARD IN VILLAVICENCIO CITY, COLOMBIA

El alto riesgo que representan los eventos sísmicos para la ciudad de Villavicencio (Colombia), es un aspecto muy relevante a considerar por parte de las autoridades competentes, locales y regionales, con el fin de establecer políticas de desarrollo a corto, mediano y largo plazos. Ante esta situación, diferentes universidades y centros de investigación, en representación de la academia, han aportado conocimientos relacionados con el alcance de la amenaza sísmica en esta región de Colombia y han lanzado llamados de alerta ante el alto nivel de vulnerabilidad de la ciudad. En el presente trabajo se exponen algunos antecedentes históricos relacionados con la amenaza sísmica en Villavicencio, se presenta un análisis de los registros instrumentales existentes, se analiza la vulnerabilidad y el papel desempeñado por los entes involucrados (las autoridades político-administrativas y la academia), se hace una descripción de un posible escenario post-sísmico, y son presentadas ciertas recomendaciones para mitigar los efectos de un sismo de importancia. Con el análisis aquí presentado, se hace un llamado desde la academia con el fin de buscar nuevas estrategias para que en el corto plazo se consiga aumentar la efectividad de la gestión del riesgo en Colombia.

The high risk that represents an earthquake for Villavicencio city (Colombia), it is a very important aspect that civil local and regional authorities should assume and establish in the development plans in short, medium and long terms. In front of this situation, universities and research groups, like representatives of academy sector have contributed with knowledge related with the reach of the seismic hazard in this Colombian region and make alert calls due to the high level of vulnerability of the city. In this work some historical antecedents related with the seismic hazard in Villavicencio city are show, an analysis of the existent seismic instrumental registrations is presented, the vulnerability is analyzed and the role carried out by the involved entities is analyzed (the government authorities and the academy), a description of a possible post-seismic scenario is made, and certain recommendations to mitigate the effects of an earthquake of importance are presented. With the analysis here realized, the academy call to society is with the purpose of search new strategies so that in the short term it is possible to increase the effectiveness of the risk management in Colombia.

GEOLOGICAL EVALUATION AND PROSPECTIVITY SINÚ - URABÁ SECTOR

El área especial Sinú - Urabá, comprende cuatro provincias tectónicas identificadas de este a oeste como la Cuenca del Valle Inferior del Magdalena, Cinturón Plegado de San Jacinto, Cinturón Plegado del Sinú y Cuenca de Urabá con 46.300 Km². El Valle inferior del Magdalena es una cuenca con tectónica distensiva producto de transtensión, los plays identificados corresponden con pliegues compresivos, truncamientos del reservorio por fallas, sobrelape del reservorio contra el basamento y altos de basamento. El Cinturón Plegado de San Jacinto es caracterizado por tectónica transpresiva generando fallas inversas de escama gruesa, los plays son pliegues compresivos, truncamientos de los reservorios por fallas y rellenos de canales en valles de incisión; El Cinturón Plegado del Sinú es catalogado por procesos estructurales y tectónicos no muy claros deformado por intenso diapirismo de lodo, los plays identificados corresponden con pliegues asociados a etapas tempranas de formación de diapiros de lodo que no rompen completamente la secuencia, truncamientos de los reservorios contra los diapiros y por discordancias sindeposicionales y la Provincia de Urabá es sujeta a transpresión sinestral con desarrollo de fallas inversas de ángulo alto, los plays identificados corresponden con acuñamientos de sedimentos y crecimientos arrecifales y pliegues formados por fallas inversas.

The Sinú - Urabá special area consists of four tectonic provinces. They are identified from East to West as Lower Magdalena Valley Basin (LMV), San Jacinto Fold Belt (SJFB), Sinú Fold Belt (SFB) and Urabá Basin and 46.300 Km². The Lower Magdalena Valley is a basin with distensive tectonics which was a product of transtension; the identified plays correspond to compressional folds (over the west border of the basin), reservoir truncations due to faults, overstepping of the reservoir against the basement and basement highs. The San Jacinto Fold Belt shows transpressive tectonics that generates rough flake reverse faults with dextral strike-slip, the plays correspond to compressional folds, reservoir truncations due to faults and locally-filled truncations of channels in incision valleys. The Sinú Folded Belt is formed by not very clear structural and tectonic processes; and it is deformed by mud intense diapirism; the plays correspond to folds associated to early formation stages of mud diapirs, which do no break the sequence completely, reservoir truncations against the diapirs and due to sinde-positional discordances. The Urabá Province is subject to sinistral transpressure with development of high angle reverse faults, the identified plays correspond to facies wedging, reef growth and folds formed by reverse faults.