Boletín de Geología

Editorial

Neotectónica de la falla Cipreses, Costa Rica

RESUMEN La falla Cipreses se localiza en la parte central de Costa Rica, en la zona más poblada del país. En esta investigación se analiza esta falla a partir de aspectos geomorfológicos, geológicos y sismológicos. Las principales evidencias geomorfológicas encontradas son: escarpes, terrazas y ríos encajonados, desviados y represados. Geológicamente en los alrededores de la falla prevalecen tres litologías de edad pleistocena: tobas, brechas y lavas andesíticas, las cuales fueron encontradas desplazadas por la falla en un afloramiento. Del análisis sismológico se concluye que la sismicidad instrumental en la zona es escasa pero al menos un sismo ocurrido en el 2010 (Mw 4,1) fue originado en la falla Cipreses. La solución del mecanismo focal de este sismo es de tipo inverso, con un plano nodal de dirección de buzamiento N30°E/35° consistente con el plano de falla observado en el campo y con las evidencias geomorfológicas. A partir de un modelo conceptual del fallamiento, se interpreta que la falla Cipreses corresponde con una falla maestra que se propaga hacia la superficie en dos segmentos de falla denominados Pinares y Guayabos. Los desplazamientos en estas fallas generan dos pliegues de tipo anticlinal que están expresados superficialmente como escarpes prominentes. Las evidencias recabadas permiten concluir que la falla Cipreses es activa, de tipo inverso, con una expresión en superficie de 14 km y con un potencial sísmico de magnitud Mw 5,9-6,5.

ABSTRACT The Cipreses fault is located in the central part of Costa Rica, in the most populated region of the country. In this paper, the Cipreses fault is analyzed based on geomorphological, geological, and seismological observations.The main geomorphological evidences found are: scarps, terraces, river incisions, and deflected and dammed streams. In the vicinity of the fault, there are three main Pleistocene geologic units: tuff, breccia, and andesitic lavas. These units were found displaced by the fault in an outcrop. From the seismological analysis, we conclude that the instrumental seismicity is low, but at least one earthquake in 2010 (4.1 Mw) was originated in the Cipreses fault. The focal mechanism solution for this event indicates a thrust fault with a nodal plane of dip direction N30°E/35° in agreement with the fault plane found in the field and the geomorphological observations. Based on a conceptual model for the faulting, we interpret that the Cipreses fault corresponds to a master fault that propagates to the surface along two fault segments named Pinares and Guayabos. The displacements of these faults made two anticlinal folds, which are expressed at the surface as prominent scarps. Based on the evidences found we conclude that the Cipreses fault is an active thrust fault with a surface expression of 14 km and with the seismic potential of magnitude Mw 5.9-6.5.

Caracterización e identificación de la geomorfología (ambientes y unidades geomorfológicas) en la plancha 121 - Cerrito, Colombia, aplicado a movimientos en masa, escala 1:100.000

RESUMEN Esta investigación centra su trabajo en la identificación de unidades geomorfológicas dentro del área de la plancha 121 - Cerrito, que corresponde al municipio de Cerrito en el departamento de Santander, Colombia, tomando como criterio la evolución geológica. De esta misma manera, se analizan los movimientos en masa (MM) que muestran la geomorfología activa (morfodinámica) en cuestión de procesos activos como erosión pluvial, socavación y reptación, entre otros. Estos procesos afectan litologías específicas por sus propiedades físicas y químicas junto con la generación de suelos produciendo características favorables a la acumulación o a altos contenidos de agua en su estructura (suelos arcillosos). La consecuencia en épocas de precipitaciones constantes y grandes volúmenes de líquido es la generación de movimientos tales como flujos y deslizamientos. La generación de mapas de MM puede ser de gran utilidad para estudios de zonificación de amenaza y susceptibilidad por remoción de movimientos en masa, teniendo en cuenta los ambientes geomorfológicos y su distribución en toda el área de estudio.

ABSTRACT This research focuses on the identification of geomorphological units based on geological evolution in the Sheet 121 - Cerrito, Santander, Colombia, using the geological evolution as criterion. In addition analysis of landmass movements is included showing active geomorphology (morphodinamics) such as pluvial erosion, hydrodynamic scour, and creep, among others. These processes affect rocks depending on their physical and chemical properties with the generation of soils producing favorable characteristics for accumulation or high content of water in their structure (clay soils). As consequence of high rainfalls and large volumes of fluids are produced movements such as flows and slides. The development of maps showing landslides is useful to mark off hazard and susceptibility zones by landmass movements considering its geomorphological features and its distribution in the area of study.

Aportes al conocimiento del Magmatismo de la Cordillera Central de Colombia en su Flanco Oriental: Área geotérmica de San Diego, Samaná, Caldas

RESUMEN Fueron caracterizados en el área geotérmica de San Diego, cinco cuerpos plutónicos, cuyas características químicas posicionan a cuatro unidades (Stock de Florencia, Batolito de Sonsón, Complejo de Samaná y Alaskita de Samaná) en el campo de los granitos tipo I, y a la unidad Intrusivo Gnéisico como granito tipo S. Todos presentan firmas químicas de Rb, Y y Nb típicas de granitoides de subducción, de serie calcoalcalina y tipo magnésicos. Dataciones U-Pb mediante LA-ICP-MS en circones arrojaron edades de 132,8±2,6 Ma para la Alaskita de Samaná, 129,8±9,7 Ma para el Complejo Ígneo de Samaná, 54,6±4,4 Ma para el Stock de Florencia y 47±11 Ma para el Batolito de Sonsón. Nueve cuerpos porfiríticos andesiticos (Pl+Anf) de los cuales cinco fueron reconocidos en las labores de campo de este trabajo, se expresan algunos de ellos con evidentes formas dómicas y matrices vítreas. Estos cuerpos porfiríticos presentan mayor grado de alteración hidrotermal (fílica y argílica) en especial en el sector de Puente Linda, controlados estructuralmente, con presencia de brechas orientadas este-oeste a lo largo del rio Samaná. Todos estos cuerpos con firmas adakiticas (Sr entre 335,31 y 1160,25 ppm) presentan anomalía positiva de EuN/√(SmN *Gd N) desde 1,34 a 2,07. El pórfido de Puente Linda (Pl + Qz + Anf ± Cb ± K ± Dck) tiene sobreimpuesta la mayor alteración en extensión y grado; datación U-Pb arrojó una edad de 2,1±1,9 Ma. Por otro lado, cinco cuerpos aflorantes de naturaleza dacítica (Qz + Pl + Anf) fueron reconocidos y caracterizados, cuya geoquímica contrastante con las demás intrusiones, presentando anomalías negativas de EuN/√(SmN *Gd N) desde 0,18 a 0,64. Finalmente, dos estructuras volcánicas, domo de San Diego (Qz + Pl + Bt) y Domos del volcán El Escondido (Pl + Anf) se reconocen como evidencias de actividad volcánicas reciente; dataciones Ar-Ar registraron una edad Plateau de 89±4,4 Ka para San Diego y de 153,7±38,2 Ka para El Escondido.

ABSTRACT Five plutonic bodies were characterized in the San Diego geothermal area, whose chemical characteristics position four units (Florencia Stock, Sonsón Batholith, Samaná Complex and Samaná Alaskite) in the field of granites type I, and the Gneissic Intrusive as granite type S. All have chemical signatures of Rb, Y and Nb typical of subduction environment granitoids, calcoalcaline series and magnesium type. The U-Pb data by LA-ICP-MS in zircons showed ages of 132.8±2.6 my for the Samaná Alaskite, 129.8±9.7 my for the Samaná Igneous Complex, 54.6±4.4 my for the Florencia Stock and 47±11 my for the Sonsón Batholith. Nine andesitic porphyritic bodies (Pl+Anf) of which five were recognized in this work, are expressed some of them with evident domic forms and vitreous matrices. These porphyritic bodies present a greater degree of hydrothermal alteration (phyllic and argillic), especially in the Puente Linda sector, structurally controlled, with the presence of oriented breccias (EW) along the Samaná River. All of these bodies with adakitic signatures (Sr between 335.31 and 1160.25 ppm) have positive anomaly EuN/√(SmN *Gd N) from 1.34 to 2.07. The Puente Linda porphyry (Pl + Qz + Anf ± Cb ± K ± Dck) has superimposed the greater alteration in extension and degree; U-Pb dating in zircons, showed an age of 2.1±1.9 Ma. On the other hand, five dacite bodies (Qz + Pl + Anf) were equally recognized and characterized, whose geochemistry contrasted with that of other intrusions, with negative anomalies EuN/√(SmN *Gd N) from 0.18 to 0.64. Finally, two volcanic structures, San Diego dome (Qz + Pl + Bt) and El Escondido volcano domes (Pl + Anf) are recognized as evidence of recent volcanic activity; Ar-Ar dating recorded a Plateau age of 89±4.4 Ka for San Diego and 153.7±38.2 Ka for El Escondido.

Modelos de temperatura del suelo a partir de sondeos superficiales y sensores remotos para el área geotérmica de Paipa, Boyacá-Colombia

RESUMEN Se generaron modelos de temperatura a partir de Sondeos Superficiales de Temperatura (SST) y Sensores Remotos (SR), con imágenes Landsat 8 TIRS para el área geotérmica de Paipa. El rango de temperaturas a 20 cm de profundidad fluctúa entre los 17,04°C y 19,14°C. A 150 cm de profundidad, los valores de temperatura oscilan entre 16,81°C a 19,66°C. La normalización de los valores de temperatura en profundidad (20 cm y 150 cm) en función de la temperatura superficial, elimina el efecto de la radiación solar y permite comparar las temperaturas calculadas con SR tanto en superficie como en profundidad. El coeficiente de correlación de Pearson muestra que existen en su mayoría correlaciones negativas en profundidad (-0,1955) y algunas correlaciones positivas en superficie (0,3125) entre los mapas de anomalía de SST y SR. A su vez se incluyó un análisis de anomalías de uranio (38U) (0 ppm y 205,7 ppm), torio (32Th) (0,6 ppm y 94,2 ppm) y potasio (40K) (0% y 11,8%), mediante espectrometría de rayos gamma, topografía (entre 2500 msnm y 3200 msnm) y las anomalías de temperatura estimadas, encontrando altos y bajos con coincidencia espacial entre las variables.

ABSTRACT Temperature models were generated from Shallow Temperature Surveys (SST) and Remote Sensing (SR) with Landsat 8 TIRS images for Paipa geothermal area. The temperature range at 20 cm depth fluctuates between 17.04°C and 19.14°C. At 150 cm depth, the temperature values range from 16.81°C to 19.66°C. The normalization of the temperature values in depth (20 cm and 150 cm) as a function of the surface temperature eliminates the effect of the solar radiation and allows to compare the temperatures calculated with SR both in surface and depth. Pearson correlation coefficient measure shows that there are mostly negative correlations in depth (-0.1955) and some positive surface correlations (0.3125) between SST and SR anomaly maps. In turn, an analysis of uranium (38U) (0 ppm and 205.7 ppm), thorium (32Th) (0.6 ppm and 94.2 ppm) and potasio (40K) (0% and 11.8%) anomalies by gamma ray spectrometry, topography (between 2500 mals and 3200 mals) and the estimated temperature anomalies, finding highs and lows with spatial matching between the variables.

Cartografía geólogo-estructural y litológica a partir de datos geofísicos del área de Rodas-Fomento (Cuba central)

RESUMEN Disímiles han sido los trabajos geológicos que se han realizado en la región de Rodas-Fomento enfocado hacia la prospección de minerales, sin embargo, no se ha realizado la cartografía estructuro-tectónica y litológica a partir del uso de datos geofísicos, a fin de fundamentar los trabajos de reconocimiento propuestos para los sectores más favorables de localizar mineralización. Por tales razones los objetivos de la presente investigación fueron la realización de la cartografía estructuro-tectónica-litológica y geológica de la región a partir de la interpretación integrada de datos geofísicos (gravimétrico, aeromagnético, y de espectrometría gamma aérea). La interpretación de los diferentes canales de espectrometría gamma aérea permitió concluir que: los mayores valores de uranio se observan en formaciones geológicas con altos contenidos de grafito (materia orgánica); todas las rocas metamórficas poseen valores elevados de torio y; los valores mayores de potasio se vinculan a las granodioritas, las brechas magmáticas, así como a las rocas ácidas de la Formación La Bruja correspondiente al Cretácico superior cenomaniense. A partir de la interpretación del mapa ternario y las combinaciones de los radioelementos, se identificaron con mayor precisión las principales unidades litológicas y su naturaleza en el área. Como resultado final, se confeccionó un mapa con la interpretación integrada de todos los datos geofísicos que permitirá realizar la etapa de exploración en los sectores más favorables de localizar mineralización sulfurosa de metales base y preciosos (Cu - Pb - Zn ± Au, Ag).

ABSTRACT The geological works that have been carried out in the Rhodes-Fomento region focused on mineral prospecting have been different, however, the structural-tectonic and lithological cartography has not been realized from the use of geophysical data, in order to substantiate the reconnaissance works proposed for the most favorable sectors to locate mineralization. For these reasons, the objectives of the present investigation were the realization of the structural-tectonic-lithological and geological cartography of the region based on the integrated interpretation of geophysical data (gravimetric, aeromagnetic, and aerial gamma spectrometry). The interpretation of the different channels of aerial gamma spectrometry allowed to conclude that: the highest values of uranium are observed in geological formations with high contents of graphite (organic matter); all metamorphic rocks have high values of thorium and; the highest values of potassium are linked to the granodiorites, the magmatic breaches, as well as to the acid rocks of the La Bruja Formation corresponding to the Cenomanian Upper Cretaceous. From the interpretation of the ternary map and the combinations of radioelements, the main lithological units and their nature in the area were identified with greater precision. As a final result, a map was prepared with the integrated interpretation of all the geophysical data that will make it possible to carry out the exploration stage in the most favorable sectors of locating sulphide mineralization of base and precious metals (Cu - Pb - Zn ± Au, Ag).

Geoparques en Colombia: una estrategia para la aplicación de los objetivos de desarrollo sostenible - caso: Magdalena Medio antioqueño

RESUMEN La Red Global de Geoparques es una figura de gestión para la conservación del territorio mediante la protección, educación y apropiación de los recursos geológicos con importancia internacional, en conjunto con el contexto natural y cultural de determinados sitios. Este trabajo resalta metodológicamente la importancia de Geoparques en el país y su estrecha relación con el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Se propone un caso de estudio en el Magdalena Medio antioqueño donde la geología se asocia al desarrollo económico, científico y social de la región a través del geoturismo.

ABSTRACT The GGN (Global Geopark Network) is a figure for the natural conservation in the rural territory through the protection, education and apropiation forms of geological resources with international importance, in conjunction with the natural and cultural context of certain sites. This work highlight methodologically the rol of the geoparks in this country and its close relationship with the Sustainable Development Goals. A case of study is proposed in Magdalena Medio antioqueño where the geological science is associated whit the economic, scientific and social development of the region by geoturism.

Mineralogical characterization of pre-hispanic pottery at the Mesa de Los Santos region, Colombia

ABSTRACT The application of mineralogy in archeology has been growing in interest in particular in relation to establishing the origin of the clays used in the elaboration of ancient ceramic artifacts. The mineralogy did not show a clear relationship with the colors expressed by the pottery system defined by the archaeologists; that is, independent of the color of the slip, each group has the same mineralogical components. Fourteen Pre-Hispanic pottery sherds from the Mesa de Los Santos region (Colombia) were selected for mineralogical characterization by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The objective of the work was to contribute to the knowledge of the production technology and elucidate a possible regional origin of these ceramics. The observed mineralogical phases were plagiocalse, quartz, potassium fledspar, clay minerals, micas, carbonate minerals, and iron oxides. Firing temperatures are in the ranges 600-800°C for almost all the analyzed samples.

RESUMEN La aplicación de la mineralogía en arqueología ha venido creciendo en interés en particular con relación a establecer la procedencia de las arcillas utilizadas en la elaboración de artefactos cerámicos antiguos. La mineralogía no mostró una relación clara con los colores expresados por el sistema cerámico definidos por los arqueólogos; es decir, independiente del color del engobe, cada grupo tiene los mismos componentes mineralógicos. Se seleccionaron catorce piezas de alfarería prehispánica de la región de la Mesa de Los Santos (Colombia) para la caracterización mineralógica por difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier. El objetivo del trabajo fue contribuir al conocimiento de la tecnología de producción y dilucidar una posible procedencia regional de estas cerámicas. Las fases mineralógicas observadas fueron plagioclasa, cuarzo, feldespato potásico, minerales de arcilla, micas, minerales de carbonato y óxidos de hierro. Las temperaturas de cocción están en los rangos 600-800°C para casi todas las muestras analizadas.

Caracterización de minerales pesados en sedimentos activos de la cuenca del río Magdalena, Colombia: implicaciones para el análisis de procedencia en el registro Fluvial

RESUMEN La cuenca del río Magdalena, ubicada en los Andes colombianos, es sin duda la más importante del país, con un área de 257.400 km2 y altitudes entre 0 a 5.670 msnm. Esta cuenca se caracteriza por tener una gran variedad de unidades litológicas a lo largo de una topografía abrupta e intensos procesos de erosión y transporte, generando sedimentos recientes con una alta concentración de minerales. En el presente trabajo se caracterizaron los minerales pesados de 21 muestras de arenas en barras de canal del río Magdalena y algunos de sus ríos tributarios de primer y segundo orden hacia el oriente y occidente de la cuenca. La zona occidental de la cuenca del Magdalena mostró un predominio de minerales inestables como olivino, piroxeno, anfíbol y minerales del grupo de la epidota con buen estado de conservación, procedentes de complejos ígneos y metamórficos de las Cordilleras Central y Occidental, mientras que la zona oriental de la cuenca mostró un predominio de minerales ultraestables de circón y turmalina, procedentes de secuencias sedimentarias de la Cordillera Oriental. Por otra parte, el río Magdalena presenta un patrón de homogenización, mezclando la proporción de minerales inestables, metaestables y ultraestables de sus diferentes ríos tributarios. Los resultados confirman que, a escala regional los minerales pesados procedentes de drenajes de primer y segundo orden son altamente diagnósticos de la geología del área fuente, mientras que los drenajes de tercer orden por su carácter mixto, tienden a obliterar las proporciones de minerales pesados, siendo por lo tanto menos diagnósticos en términos de procedencia. Adicionalmente, la preservación de fases minerales altamente inestables en las muestras analizadas, sugiere que en los climas tropicales la topografía juega un papel fundamental en la eficiencia de la meteorización y la preservación de especies minerales.

ABSTRACT The Magdalena River basin, located on the Colombian Andes, is the most important basin in the country, with an area of 257,400 km2 and altitudes between 0 to 5,670 m. The basin is characterized by having a huge variety of lithological units along an abrupt topography and intense processes of erosion and transport, generating recent sediments with a high concentration of minerals. In the present work, the heavy minerals of 21 recent sand samples from channel bars of the Magdalena River and different first and second order tributary drainages towards the east and west of the basin were analyzed. Drainage from the Central and Western Cordillera are characterized by abundant and well-preserved unstable minerals such as olivine, pyroxene, amphibole and minerals of the epidote group, that have their source areas in the different igneous and metamorphic complexes from this Cordilleras. Drainage derived in the eastern Cordillera showed a predominance of ultrastable zircon and tourmaline minerals, coming from sedimentary sequences. On the other hand, the Magdalena River is characterized by a mixed proportion of unstable, metastable and ultrastable minerals of its different tributary rivers. The results confirm that on a regional scale, heavy minerals from first and second order drainages are highly diagnostic of the geology of the source area while third order and regional scales drainages, due to their mixed nature, tend to obliterate the proportions of heavy minerals, being therefore less diagnostic in terms of provenance. Additionally, the preservation of highly unstable mineral phases in the analyzed samples, suggests that in tropical climates, the topography plays a fundamental role in the efficiency of weathering and the preservation of mineral species.

Comentario al artículo “Correlación geoquímica entre crudos y rocas del sistema petrolero de la península de Santa Elena y el golfo de Guayaquil” por Lorenzo et al