Boletín de Geología

PETROGRAPHIC CHARACTERIZATION, GEOCHEMISTRY AND AGE OF THE SAN JOSÉ DEL GUAVIARE NEPHELINE SYENITE.

Las rocas de la Sienita Nefelínica de San José del Guaviare se presentan como dos cuerpos a unos 20 km al SW del municipio San José del Guaviare. Vesga y Castillo (1972) reportan el primero de ellos en la vereda La Pizarra, otro cuerpo del cual no se tenían referencias bibliográficas aparece en la vereda Las Delicias. Petrográficamente las rocas son sienitas nefelínicas, monzosienitas nefelínicas y granofels de feldespato y nefelina constituidas por microclina, nefelina, plagioclasa ± biotita ± arfvedsonita como minerales principales y como minerales accesorios fluorita, esfena, apatito, granate, circón, epidota y calcita. Las rocas presentan un carácter mixto de texturas y estructuras ígneas en el cuerpo La Pizarra y metamórficas heredadas (restitas) que predominan en el cuerpo Las Delicias, permitiendo sugerir un ambiente de formación a partir de procesos de anatexia. Las rocas geoquímicamente muestran una naturaleza alcalina, localizándose dentro del campo de rocas formadas en ambiente de intraplaca. Se determinó por los métodos U/Pb en circón y 40Ar/39Ar (HS) en biotita una edad de 577.8 6.3 - 9 Ma (Ediacaran) de cristalización y 494±5 Ma (Furoginiano) de enfriamiento.

The San José del Guaviare Nepheline Syenite includes two rock bodies that crop out 20 km SW of the town with the same name. The first of these bodies, which had already been reported by Vesga and Castillo (1972), is exposed in the La Pizarra area. The second body, which had not been previously reported, occurs in the Las Delicias area. Petrographic characterization shows that rocks correspond to nepheline syenite, nepheline monzosyenite, and feldspar + nepheline granofels. The main minerals in the rocks are microcline + nepheline + plagioclase ± biotite ± arfvedsonite, and accessory phases include fluorite, sphene, apatite, garnet, zircon, epidote and calcite. Structures and textures are chiefly igneous in the la Pizarra body and mainly metamorphic (restitic) in the Las Delicias body. The geochemical character of the rocks is alkaline, and they correspond to within- the field of rocks formed in intraplate environment. The above features suggest that the San José del Guaviare syenite was formed by anatexis in a continental environment. U/Pb dating of zircon and 40Ar/39Ar (HS) dating of biotite indicates age 577.8 ± 6.3 - 9 Ma (Ediacaran) crystallization and 494±5 Ma (late Cambrian) cooling.

STRUCTURAL ANALYSIS OF THE NORTHEAST NEVADO DEL RUIZ VOLCANO AREA, COLOMBIA - A CONTRIBUTION TO GEOTHERMAL EXPLORATION

Los estudios de geología estructural en los alrededores del Volcán Nevado del Ruíz (VNR) mediante la interpretación de fotografías aéreas y modelos digitales del terreno, en conjunción con el análisis de rasgos morfológicos - tectónicos, datos de estrías de falla y cálculo del campo de esfuerzos en el sector noreste del VNR, permitieron inferir un esquema estructural que explica el control en la localización de las fuentes termales y el tránsito de fluidos en general. Los rasgos tectónicos principales del VNR están dominados por fallas longitudinales NE y N-S (fallas Palestina y San Jerónimo) y un sistema transversal NW-SE a E-W (Falla Villamaría-Termales, Campoalegrito, San Ramón, etc). Para el Cuaternario se obtuvo un campo de esfuerzos con dirección de compresión WNW-ESE, que actúa en las estructuras longitudinales con cizalla simple y provoca cinemática predominante lateral derecha, mientras las estructuras transversales se expresan con rasgos similares, pero en cinemática lateral izquierda. Se resalta además, la expresión NE de la Falla Santa Rosa con rasgos que indican movimiento lateral derecho. También se obtuvo un campo de esfuerzos tentativo en rocas del Cretácico-Paleoceno y más antiguas, con una dirección de compresión WSW-ENE que implica una previa cinemática lateral derecha de las estructuras longitudinales como Palestina o San Jerónimo.

The structural geology studies around the Nevado del Ruiz Volcano (NRV), based on aerial photographs and digital terrene models interpretation, in conjunction with analysis of morphological, tectonic features, striated fault planes data and stress field calculation allow to propose a structural scheme that explains the pattern of location of hot springs and fluid released in the western part of the NRV. Structures and kinematics in the region are closely related to the dominant tectonic features of the NVR, nominally longitudinal NE-SW and N-S faults (Palestina, Santa Rosa and San Jerónimo) and a transverse NW-SE to E-W system (Villamaría-Termales, Campoalegrito, San Ramón faults). Quaternary stress tensor was obtained with a WSW-ENE direction of contraction, and dextral strike slip deformation by simple shear along main longitudinal faults, while left lateral displacement is transmitted to most of the NW transverse structures. A WSW-ENE direction of compression was also calculated from striated planes of Cretaceous-Paleocene and older rocks, meaning previous right lateral displacements along longitudinal faults (i.e. Palestina or San Jerónimo).

A COMPARATIVE STUDY OF MINERALOGICAL TRANSFORMATIONS IN FIRED CLAYS FROM THE LABOYOS VALLEY, UPPER MAGDALENA BASIN (COLOMBIA)

Mineralogical transformations during firing of clays from the Laboyos Valley at the Upper Magdalena Basin (Colombia) were studied. Firing of clays was carried out in the temperature range 800-1200 °C under oxidizing conditions. The mineralogical transformations were investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Important compositional differences in the neoformed phases were observed in the clays. Typical assemblages with quartz, illite, kaolinite, mica, halloysite, potassium feldspar and plagioclase were observed. Several mineral phases were identified in the fired clays, with the reaction products including mullite, residual quartz, hematite, amorphous phase (glass generated by melting of feldspars and clays) in the fired clays.

Las transformaciones mineralógicas durante el quemado de las arcillas del Valle de Laboyos en la Cuenca del Alto Magdalena (Colombia) fueron estudiadas. La cocción de las arcillas se llevó a cabo en el rango de temperatura 800-1200 °C bajo condiciones oxidantes. Las transformaciones mineralógicas fueron investigadas por difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Importantes diferencias composicionales en las fases neoformadas se observaron en las arcillas. Paragénesis típicas con cuarzo, illita, caolinita, mica, feldespato potásico halloysita y plagioclasa fueron observadas. Varias fases minerales fueron identificadas en las arcillas quemadas, con productos de reacción incluyendo mullita, cuarzo residual, hematita, fase amorfa (vidrio generado por la fusion de feldespatos y arcillas) en las arcillas cocidas.

DISCOVERY OF POTASSIUM SALTS DEPOSITS IN COLOMBIA

Se reportan los primeros hallazgos de sales de potasio en Colombia, ubicados en La Mesa de los Santos (Santander), hacia el occidente de la población de Los Santos. La zona de estudio está ubicada en el flanco oriental del sinclinal de Villanueva. En el centro de la estructura afloran las formaciones Simití y Tablazo y en los bordes las formaciones Paja, Rosablanca y Los Santos. La zona de la mineralización está ubicada geológicamente en la Formación Paja, muy cerca de la base; unos 10 m hacia abajo se observa el contacto con la Formación Rosablanca En la zona se explota desde hace algún tiempo el mineral polihalita. Las muestras tomadas y analizadas en el reconocimiento geológico muestran que se trata de sales de potasio de la variedad singenita (K2Ca[SO4]2 - H2O), asociada a minerales accesorios como carbonatos y yeso, y a minerales accidentales como langbeinita K2Mg2[SO4]3 y rinneita K3Na[Fe,Cl]6. Las paragénesis son evidencia de una depositación en ambiente evaporítico; futuros estudios detallados pueden llevar al hallazgo de nuevas mineralizaciones de interés económico.

The first potassium salts ores found in Colombia are presented and described; they are located in the Santander province, in La Mesa de los Santos area, between Los Santos village and the rio Chicamocha Canyon. From a geological point of view, the mineralization is associated to the sediments of the Paja Formation, Early Cretaceous in age, and is located near the base of the formation. In the study area the main structure is the Villanueva syncline which involves, from bottom to top, Los Santos, Rosablanca, Paja, Tablazo and Simiti formations. The mineralization consists of small veins where the main mineral is singenite (K2Ca[SO4]2 - H2O) with small amounts of carbonates and accidental minerals. In the host rock, minerals like langbeinite (K2Mg2[SO4]3) and rinneite (K3Na[Fe,Cl]6) are present; they show that the rock was formed in an evaporitic environment and that detailed studies of that sequence may lead to the discovery of other mineralizations of economic interest.

¿FOSSIL BONE OR SIMPLE ROCK? SPECTROSCOPY FTIR AND CRITERIA TO FOSSILIZED BONE STRUCTURES IDENTIFICATION

El registro fósil de vertebrados marinos es muy importante para la reconstrucción de filogenias sistemáticas, estudios ecológicos y evolutivos, por tal motivo, cualquier elemento tafonómico debe ser analizado con técnicas rápidas y sencillas antes de ser descartado. En este estudio se evaluó mediante análisis de espectroscopía de infrarrojos FTIR la procedencia biológica de una estructura similar a vértebras. Esta muestra fue colectada en la Formación Paja (Cretácico: Aptiano) en el municipio de La Mesa de los Santos (Santander, Colombia). Muestras de la capa externa y de la matriz de relleno del ejemplar fueron extraídas utilizando un microtaladro. Un hueso largo de vaca (Bos taurus) se usó como muestra control para la determinación del espectro del fosfato de calcio. Los espectros de FTIR permitieron identificar diferencias en la composición de la capa externa y la estructura interna del espécimen, encontrándose una respuesta en los rangos de absorción para el fosfato de calcio en la capa externa. La capa interna mostró una mayor composición en carbonato de calcio. La técnica de FTIR permitió la identificación de fosfato de calcio en esta entidad tafonómica. Los criterios paleontológicos actuales determinan que la morfología y los espectros de infrarrojos obtenidos no soportan el reconocimiento de este elemento como una estructura osificada fósil debido a la ausencia de la microestructura característica.

Fossil record of marine vertebrates is very important to the reconstruction of systematic phylogenies, evolutionary and ecological studies, for this reason, any taphonomic element must be analyzed with quick and simple technical before it is discarded. In this study, was evaluated the biological origin of a similar structure to the vertebrae with Infrared spectroscopy analysis FTIR. The structure was collected in the Paja Formation (Cretaceous: Aptian) of the municipality of La Mesa de los Santos (Santander, Colombia). Samples of the outer layer and the filling matrix were extracted using a microdrill. Along cow's bone (Bos taurus) was used as a control sample to determine the spectrum of calcium phosphate. FTIR spectra allowed identification of differences in the composition of the outer layer and the internal structure of the specimen. A response was found in the absorption ranges to calcium phosphate in the outer layer. The internal layer showed a greater composition of calcium carbonate. The FTIR technique allowed the recognition of calcium phosphate in this taphonomic entity. Current paleontological criteria determine that the morphology and the spectra IR not support the recognition of this element like fossil ossified structure due to the absence of the characteristic microstructure.

INFLUENCE OF THE MINERAL COMPOSITION OF CLAY ROCKS IN THE WELLBORE STABILITY

En la industria petrolera, durante la operación de perforación de un pozo, los costos pueden aumentar entre el 10 y 15% del presupuesto inicial, si la composición de las formaciones perforadas es arcillosa. Para disminuir este problema, la industria ha invertido mucho dinero en investigación, para desarrollar mecanismos que brinden mayor control y estabilidad en estas formaciones durante la perforación. Estudios realizados y publicados por la Society Petroleum Engineer (SPE), muestran que los principales efectos químicos que están involucrados en la interacción fluido de perforación - formación arcillosa son: 1) ósmosis química; y 2) esfuerzos de hidratación. Aunque, existen otros como: efectos capilares, deshidratación, desbalance de presiones e intercambio catiónico. Estos factores generalmente no se presentan de forma independiente. En el piedemonte llanero el problema de inestabilidad de pozos representa un gran costo para las compañías petroleras, debido a que en este sector del país intervienen no sólo los factores químicos generados entre la interacción fluido/roca, también factores mecánicos como resultado del régimen de esfuerzos. Se realizaron pruebas de Metil Blue Testing (MBT) y Difracción de Rayos X (DR-X), en muestras de lodos tomados de ripios extraídos de pozos perforados en algunos sectores del piedemonte y los llanos orientales colombianos. Se encontró en estas muestras un moderado contenido de minerales arcillosos reactivos y bajo contenido de minerales propensos a sufrir hinchamiento. El componente principal en las muestras es caolinita, lo cual hace que la roca sea poco hidratable, pero este tipo de mineral genera dispersión de las paredes del pozo y por lo tanto derrumbes. Sin embargo, se deben realizar más pruebas de laboratorio para cuantificar los daños y evaluar su influencia dentro de los posibles cambios dentro del régimen de esfuerzos durante la perforación.

In the oil companies, the operation of drilling wellbore could be more expensive if the composition of the rocks is clay, the cost could increase between 10 and 15% from the starting budget. In order to decrease this problem, the oil industry has spent too much money for developing mechanisms that can provide better control and stability in clay formations during the drilling. The Society Petroleum Engineers (SPE) in some researches have published that the main chemical effects that are involved in the interaction of perforation fluids and the clay formation are: 1) chemical osmosis; and 2) hydration stresses, although, there are others like: Capillary effects, dehydration, differences in pressure and cationic exchange. These factors are not present generally in independent form. At "Piedemonte Llanero" the problem of the wellbore stability represents a high spending of money for oil companies, caused in this region by chemical factors between fluid/rock and mechanical factors as resulted of the stresses in the area. Metil Blue Testing (MBT) and X-ray Difraction (DR-X) were made in samples of clay; these were taken from cuts extracted of boreholes drilled in some places of the Colombian Llanos. It was found that these samples had a moderate content of reactive and low content of swell minerals. The samples main component was kaolinite, this mineral does not let the rock get swell, but it produces caving in the hole. However, it is necessary to do other tests to quantify the damages and evaluate the influence of the regime of the stress during the perforation of wellbore.

DEVELOPMENT OF A PORTABLE SEISMIC SOURCE FOR HIGH RESOLUTION SEISMIC ACQUISITION

Una de las fuentes de energía sísmica más frecuentemente utilizadas para la adquisición de datos sísmicos someros es la porra o martillo grande. Sin embargo, el pulso sísmico generado por este tipo de fuentes no es repetible, pues depende del estilo de operación de la persona que maniobra el martillo. Para obtener una mejora relativa en términos de mayor penetración de ondas elásticas en el subsuelo, mayor relación señal-ruido, mayor resolución vertical, mayor energía de impacto, mayor contenido frecuencial y menor número de disparos por sitio, en el estudio aquí reportado, se diseñó, construyó y probó un equipo portátil Generador de Impactos Sísmicos (GIS). La validación del equipo se realizó comparando los resultados obtenidos sobre una misma línea sísmica con el equipo GIS y la porra. Se concluyó que los datos sísmicos obtenidos con el GIS brindan mayor resolución y profundidad que los obtenidos con porra, ya que la amplitud de la señal, relación señal-ruido, penetración de las ondas acústicas en subsuelo y número de reflectores visualizados fue mayor.

One of the seismic energy sources most frequently used for shallow seismic data acquisition is the sledgehammer. However, the seismic pulse generated by the sledgehammer is not repeatable, it depends on the operating style of the person to use the sledgehammer. For a relative improvement in terms of increased penetration of waves elastic in the ground, to increase the signal - noise ratio, higher resolution vertical, the more impact energy, higher frequency content, and fewer of shots per site, the study reported here shows the design, building and testing of a device named GIS (Generador de Impacto Sísmico). Device testing was conducted by comparing the results obtained on the same seismic line with the GIS and the sledgehammer. It was concluded that seismic data obtained with the GIS provide higher resolution and research depth than that obtained with the sledgehammer, as the signal amplitude, signal - noise, penetration of acoustic waves in the subsoil and number of reflectors displayed was greater.

UNIDADES, PETROGRAFÍA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL COMPLEJO MIGMATÍTICO DE MITÚ EN LOS ALREDEDORES DE MITÚ: RÉPLICA

UNIDADES, PETROGRAFÍA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL COMPLEJO MIGMATÍTICO DE MITÚ EN LOS ALREDEDORES DE MITÚ: RESPUESTA