Boletín de Geología

GEOLOGICAL AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF SOME SHEAR ZONES IN THE QUEBRADAGRANDE COMPLEX NEAR TO MANIZALES AND VILLAMARIA

En el Complejo Quebradagrande (en los alrededores de Manizales y Villamaría, Caldas) se identificaron tres zonas de rocas miloníticas de bajo grado que de oeste a este se denominaron: Los Túneles-Río Olivares, El Arroyo-Corinto y Gallinazo-Río Blanco. Los análisis micro- y macroscópicos permitieron identificar zonas de rocas miloníticas con una foliación que varía de N-S a NNE-SSW en rumbo, con buzamientos de intermedios a altos hacia el E, eventualmente con disposición subvertical. Indicadores cinemáticos tales como porfiroclastos tipo σ, estructuras S-C, estructuras S-C', permitieron determinar movimientos dextrales subhorizontales, dextrales-inversos hasta inversos, con varios ángulos de orientación de la lineación que muestran vergencia al SW. Se sugiere que el sistema de zonas de cizalla está relacionado con la acreción lateral de la Placa Caribe en el Cretácico Superior.

The Quebradagrande Complex (Located in the vicinity of Manizales and Villamaria in the Department of Caldas, Colombia) exhibit three zones of low-grade mylonites. These were identified and named, from West to East as: Los Túneles-Río Olivares, El Arroyo-Corinto, and Gallinazo-Río Blanco. An analysis of the deformation mechanisms allow for the identification of areas where these mylonites show foliation with strikes ranging from N/S to NE/SW, and moderate to high angle dips to the SE. In places dip angles are nearly vertical. Likewise, kinematic indicators such as type σ porphyroclast, S-C structures and S-C' structures allowed to determine displacements right lateral, right lateral-reverse to reverse, with several vergence angles of the stretching lineation to the SW. It is suggested that the system of shear zones is related to the lateral accretion of the Caribbean plate in the Upper Cretaceous.

NEW RECORDS OF FERNS AND CONIFERS FROM THE LOWER CRETACEOUS IN THE UPPER MAGDALENA VALLEY BASIN, COLOMBIA

En este trabajo se describen nuevos registros de la macroflora del Cretácico Inferior (Aptiano-Albiano) de Colombia. El material estudiado fue colectado en la Cuenca del Valle Superior del Magdalena en tres localidades del departamento del Tolima, en las formaciones Yaví y Caballos. Los restos fósiles comprenden especímenes de filicopsidas y coníferas. Entre los helechos se encuentra la familia Marsileaceae, un grupo importante identificado en la flora fósil ya que se propone como el primer registro de un helecho acuático para el Cretácico Inferior en Colombia. Adicionalmente, abundantes restos de frondes estériles al menos bipinnadas con pínulas lanceoladas y venación pecopteridea son asignadas al morfogénero Cladophlebis sp. Las coníferas por su parte, presentan estructuras vegetativas asociadas a estructuras reproductivas. Los ejes con hojas más frecuentes fueron asignados al morfogénero Brachyphyllum sp. mientras que las escamas ovulíferas aisladas poseen características morfológicas de tipo Araucarites sp. (Araucariaceae). En conjunto, estos hallazgos constituyen un punto clave para entender la biogeografía y evolución de estos grupos y así mismo contribuyen a ampliar el conocimiento de la flora del Cretácico en Colombia.

Descriptions of new plant macrofossils from the Lower Cretaceous (Aptian-Albian) of Colombia are presented. The studied material was collected in the Upper Magdalena Valley Basin in three exposing levels from the Yaví and Caballos formations. The fossil remains are associated to filicopsids and conifers. Within the ferns, the family Marsileaceae, constitutes an important group identified in the fossil flora because it is proposed as the first record of aquatic ferns for the Lower Cretaceous of Colombia. Additionally, abundant sterile bipinnate fronds with lanceolate pinnule and pecopteridea venation remains were included in the morphogenus Cladophlebis sp. The studied conifers presented vegetative structures associated to reproductive organs. The most abundant sterile fragments were included within the morphogenus Brachyphyllum sp. and ovuliferous scales of Araucarites sp. (Araucariaceae) type. Together these new findings represent a key aspect to understand the biogeography of the mentioned groups and, simultaneously, contribute to the knowledge of the Cretaceous plant fossils from Colombia.

UPPER NEOGENE STRATIGRAPHY IN THE SOUTH OF TUMACO BASIN (COLOMBIAN PACIFIC): CASCAJAL FORMATION, LITHOSTRATIGRAPHIC REDEFINITION PROPOSAL

El conocimiento estratigráfico del relleno sedimentario del segmento onshore de la cuenca de ante-arco Tumaco es poco conocido y los trabajos existentes se fundamentan en el estudio de líneas sísmicas y pozos para la exploración de hidrocarburos, haciendo poco énfasis en las unidades más superficiales. Se presenta el estudio detallado de las rocas del Mioceno superior - Plioceno expuestas en el sector sur de la cuenca Tumaco. Los nuevos datos estratigráficos del pozo ANH-Tumaco 1-ST-S representan la sección más completa y mejor preservada de este intervalo de tiempo. Se integró esta información con nuevos datos de ~200 m de secciones estratigráficas levantadas en afloramientos de los acantilados de la bahía de Tumaco y del río Patía. A partir de la descripción detallada de estas localidades, y siguiendo los parámetros de los códigos estratigráficos, se propone emplear el término Formación Cascajal para referirse a las rocas volcanoclásticas de edad Messiniense parte superior a Zancliense. Esta sucesión con un espesor observado de hasta 405 m está conformada principalmente por gruesos estratos lenticulares y ondulados de arenitas y conglomerados, con alto contenido de detritos volcánicos, en menor proporción, interestratificaciones de lodolitas y arenitas lodosas, localmente con icnofósiles y fósiles de bivalvos, gasterópodos, foraminíferos, equinodermos, crustáceos y restos de plantas bien conservadas, depositados en un ambiente de sedimentación deltaico influenciado por vulcanismo.

The stratigraphic knowledge of the sedimentary fill of the Tumaco onshore fore-arc basin is relatively poor. Previous works are based on the study of seismic lines and wells for hydrocarbon exploration with minor emphasis on the surface segments. We present a detailed study of the late Miocene - Pliocene rocks that outcrop in the southern Tumaco basin. New stratigraphic data from the ANH-Tumaco 1-ST-S well represent the most complete and best preserved sections for this time interval. This information is integrated with new data from descriptions of ~200 m of stratigraphic sections visited in the coastal cliffs of the Tumaco bay and the Patia river. The detailed descriptions of these locations following parameters from stratigraphic codes allow us to propose the use of the term Cascajal Formation to refer to volcanoclastic rocks of Messinian - Zanclean age. This succession, with an estimated thickness of up to 405 m, is composed mainly of thick lenticular and undulated layers of sandstones and conglomerates, with an important volcanic input. Minor interbedded mudstones and muddy sandstones are present too. Locally, ichnofossils, bivalves, gastropods, foraminifera, echinoderms, crustaceans and well-preserved plant remains were preserved, interpreted as formed in a deltaic system influenced by volcanism.

HISTORICAL ACTIVITY RECORD OF CHILES AND CERRO NEGRO VOLCANOES (COLOMBIAN-ECUADORIAN BORDER)

La recopilación documental de información histórica sobre la actividad de los volcanes Chiles (0°49' N y 77°56' W, 4.748 m.s.n.m.) y Cerro Negro (0°46' N y 77° 57' W, 4.470 m.s.n.m.), en la frontera colombo-ecuatoriana, permite interpretar que estos volcanes han presentado signos de actividad eruptiva menor, posiblemente desde épocas prehispánicas, ya que a inicios de la época de la colonia el Chiles era reconocido como volcán, a pesar de encontrarse en un ámbito geográfico aislado. Hacia la segunda mitad del siglo XIX, el volcán Chiles presentó una actividad fumarólica intensa, la cual pudo estar asociada a eventos eruptivos menores, ocurridos posiblemente entre 1860 y 1869, focalizados en el flanco sur del volcán; en este mismo período se reportan manifestaciones hidrotermales y fumarólicas incipientes al interior del anfiteatro del volcán Cerro Negro y posible actividad eruptiva hacia comienzos del siglo XX, mientras que la actividad fumarólica en Chiles para entonces había desaparecido. Entre 1923 y 1924, se registró una sismicidad significativa (incluyendo un evento de profundidad superficial y magnitud 6 en la escala de Richter) que en su momento fue asociada a erupciones del volcán Chiles. La falta de datos más precisos sobre la actividad eruptiva de estos volcanes se debe posiblemente a la escasa población en la zona que pudiera hacer reportes sobre dicha actividad, a que correspondiera a eventos eruptivos menores y al hecho de considerarse, algunas veces, a los dos centros volcánicos como un solo volcán.

Documentary collection of historical information about the activity of the Chiles (0°49'N and 77°56'W) and Cerro Negro volcanoes (0°46'N and 77°57'W), on the Colombian-Ecuadorian border allows us to interpret that Chiles was active in pre-Hispanic times, since during colonial times it was already recognized as a volcano. By the middle of XIX century, Chiles volcano presented an intense fumarolic activity possibly related to minor eruptive events that could have occurred between 1860 and 1869, which were focused towards the southern sector of the volcano. Hydrothermal and incipient fumarole activity into the amphitheater of Cerro Negro volcano is reported by 1870, and eruptive activity at the beginning of XX century, while the fumarolic activity in Chiles had disappeared. Later, between 1923 and 1924, a significant seismicity was recorded (including an event of shallow depth and magnitude 6 on the Richter scale) which, in turn, was associated with Chiles volcano eruptive activity. The lack of more precise data on the eruptive activity of these volcanoes is possibly due to the minor eruptive activity, to the sparse population in the area and to the notion that the two volcanoes were considered as one.

CONCEPTUAL FRAMEWORK FOR TSUNAMIGENIC RESEARCH: COLOMBIAN PACIFIC COAST CASE STUDY

A nivel histórico, la Costa Pacífica Colombiana ha presenciado seis tsunamis en los últimos 130 años, de los cuales dos han ocasionado completa destrucción de algunos municipios y provocado víctimas humanas. El presente trabajo pretende dar las bases conceptuales necesarias para abordar investigaciones focalizadas a la caracterización de la amenaza por tsunami, verificar el estado del arte y determinar las necesidades investigativas futuras. Toda adecuada realización de investigaciones en paleo-tsunamis debe ser multi-disciplinaria, y compilar, obtener y analizar información geológica, geomorfológica, biológica, antropológica, arqueológica e histórica, lo más detallada posible. Hasta el momento en Colombia, los trabajos realizados en torno a tsunamis han estado enfocados a la cuantificación de la inundación en localidades como Tumaco y Buenaventura. No obstante, a lo largo de la Costa Pacífica Colombiana aún no se ha trabajado en la identificación y caracterización de las fuentes de tsunami, búsqueda y caracterización de evidencias físicas de eventos pasados (e.g. depósitos de paleo-tsunamis), microzonificación sísmica regional, cambios en patrones de vegetación por eventos extremos o el impacto a la dinámica de comunidades indígenas antiguas por tsunamis, entre otros. Para que la gestión del riesgo sea efectiva, deben generarse mapas de amenaza por tsunami que integren todas las herramientas y disciplinas que identifiquen y caractericen dicha amenaza. Por ende, aquí se proponen los pasos a seguir para adecuadas investigaciones tsunamigénicas.

Historically, the Colombian Pacific Coast has witnessed six tsunamis in the past 130 years, two of which have caused complete community destruction and human loss. The present paper aims to provide a conceptual framework needed to approach palaeo-tsunami research in the area, verifying the state of the art of tsunami hazard characterization and identifying any future investigations. Any acceptable palaeo-tsunami investigation should be multi-disciplinary, and compile, acquire and analyze in much detail, geological, geomorphological, biological, anthropological, archaeological and historical information. So far, the only research done related to tsunami hazard has been for the coastal cities of Tumaco and Buenaventura, and it has been focused on quantification of tsunami flooding. However, no research has yet been done on the identification and characterization of tsunami sources, exploration and characterization of the physical evidence of past events (e.g. palaeo-tsunami deposits), seismic micro-zonation, regional changes in vegetation patterns resulting from extreme events, or changes related to indigenous peoples' habitational patterns or settlement abandonment, among others. For an effective risk management, tsunami hazard maps have to be emplaced, but they should integrate all the proxies and disciplines that enhance the identification and characterization of this hazard. We propose herein, the steps to follow to develop adequate tsunamigenic research.

DETERMINATION OF ANISOTROPY HTI BY SEISMIC INVERSION USING GENETIC ALGORITHM IN THE VALLE MEDIO OF MAGDALENA BASIN

Se implementó un algoritmo genético en MATLAB para realizar inversión sísmica y determinar anisotropía HTI, el cual se aplicó a un proyecto sísmico en la cuenca del Valle Medio del Magdalena en Colombia. El algoritmo que incluye el concepto de migración de poblaciones (MP), fue probado en condición de isotropía (paralelo a las fracturas) y anisotropía (perpendicular a las fracturas), mostrando mejor desempeño en la fase de prueba con datos reales. Se determinó la presencia de anisotropía débil en la zona de estudio con asociación a fracturas con acimut de 45°, perpendicular al régimen de esfuerzo actual en la zona, lo que explicaría la anisotropía débil relacionada con fracturas asociado a un régimen de paleo-esfuerzos.

A genetic algorithm was implemented in MATLAB to perform seismic inversion and determine HTI anisotropy, which was applied to a seismic project in the Middle Magdalena Valley basin in Colombia. The algorithm, which includes the concept of migration of populations (MP), was tested in an isotropic condition (parallel to the fractures), and in a condition of anisotropy (perpendicular to fractures), showing better performance in the testing phase with real data. The presence of weak anisotropy is determined in the study area with associated fractures oriented in azimuth of 45 °, being perpendicular to the current stress regime. This result would explain the weak anisotropy related to fractures associated with a paleo-stress regime.