Boletín de Geología

Editorial

La plataforma carbonática de la Formación Tibasosa Superior, Cretáceo Inferior, Cuenca Cordillera Oriental, Firavitoba-Boyacá, Colombia

Abstract The Tibasosa Formation is the main source of limestones in Boyacá. This unit corresponds to a Valanginian-Albian age according to the fossil content in the Eastern Cordillera Basin, recording the first incursion of the Cretaceous sea in Firavitoba. Outcrop-based facies and stratigraphic analyzes of the ~12 m-thick siliciclastic-carbonate succession of the uppermost Tibasosa Formation indicate tidal and carbonate systems. Ten facies/microfacies are grouped into two facies associations (FAs): FA1, tidal flat deposits consist of laminated sandstones/siltstones and floatstones with a single organism dominance (bivalve shells); and FA2 comprises fossiliferous rudstones, floatstones, packstones, and wackstones, representing a carbonate platform. The petrographic description determined rock textures/genesis and the diagenetic sequence with features of the eodiagenesis, mesodiagenesis, and telodiagenesis suggesting a primary origin of these carbonates. The analysis using cathodoluminescence (CL), energy disperse spectrometry (EDS), and scanning electron microscopy (SEM) allowed identify compositional differences, cementation phases, and morphological features in different processes as micritization, neomorphism, porosity, pyritization, compaction, cementation, fracturing, and weathering. The interpretation of facies and microfacies indicated a deposition mainly in a shallow platform with variation in the hydraulic conditions, warm waters, and episodic events of storms/tsunamis that fragmented the bioclasts. A shallow marine system in the Eastern Cordillera Basin during Cretaceous indicates a large transgressive event that flooded hundreds of kilometers, being a link with the Pacific Ocean before the Andes uplift. The main diagenetic events correspond to micritization, cementation of calcite, and mechanical/chemical compaction as a result of microbial activity, dissolution, precipitation in the vadose/phreatic zone, and burial diagenesis. The diagenetic sequence events reveal the incidence of marine and meteoric process that reduced porosity and attest to the microbial activity in carbonate precipitated. This new interpretation allows the understanding of carbonate platforms in the Eastern Cordillera Basin for future correlations of the Cretaceous sea in Colombia.

Resumen La Formación Tibasosa es la principal fuente de calizas en Boyacá. Esta unidad se depositó entre el Valanginiano-Albiano según el contenido fósil en la Cuenca Cordillera Oriental, registrando la primera incursión del mar Cretácico en Firavitoba. Los análisis de facies y estratigráficos de una sucesión carbonática-siliciclástica de ~12 m de espesor de la Formación Tibasosa Superior indican sistemas mareales/carbonáticos. Diez facies/microfacies se agruparon en dos asociaciones de facies (AFs): AF1, planicie mareal consiste en areniscas/limolitas laminadas y floatstones con un solo tipo de organismo dominante (conchas de bivalvos); y AF2 comprende rudstones, floatstones, packstones y wackstones, representando una plataforma carbonática. La descripción petrográfica determinó la textura/génesis y la secuencia diagenética con características de la eodiagénesis, mesodiagénesis y telodiagénesis sugiriendo un origen primario de estos carbonatos. El análisis mediante catodoluminiscencia (CL), espectrometría de energía dispersa (EDS) y microscopía electrónica de barrido (MEB) permitió identificar diferencias composicionales, fases de cementación y características morfológicas en diferentes procesos como micritización, neomorfismo, porosidad, piritización, compactación, cementación, fracturamiento. y meteorización. La interpretación de facies/microfacies indicó una deposición en una plataforma poco profunda con condiciones hidráulicas fluctuantes, aguas cálidas y eventos de tormentas/tsunamis que fragmentaron los bioclastos. Este sistema deposicional en la Cuenca Cordillera Oriental durante el Cretácico indica un gran evento transgresivo que inundó cientos de kilómetros, revelando conexión con el Océano Pacífico antes del levantamiento Andino. Los principales eventos diagenéticos corresponden a la micritización, cementación de calcita y compactación mecánica/química como resultado de la actividad microbiana, disolución, precipitación en la zona vadosa/freática y diagénesis de enterramiento. La secuencia diagenética revela la incidencia de procesos marinos y meteóricos que redujeron la porosidad y corroboran la actividad microbiana en el carbonato precipitado. Esta nueva interpretación permite comprender las plataformas carbonatadas en la Cuenca Cordillera Oriental para futuras correlaciones del mar Cretácico en Colombia.

Reconocimiento geológico de la Formación La Luna en el sector de Matanza (Oeste del Macizo de Santander, Colombia)

Resumen Este trabajo abarcó el estudio sedimentológico, paleontológico y geoquímico de la Formación La Luna, en una localidad al oeste del Macizo de Santander (Matanza, Colombia). La sección corresponde a un corte de 42 metros, compuesto por una alternancia de mudstones y wackestones inter- estratificados, niveles de chert, fosforitas y bentonitas. El contenido fósil está conformado por restos de amonitas, inocerámidos, gasterópodos turritélidos, fragmentos de peces y foraminíferos planctónicos. La asociación fósil indica una edad de Coniaciano-Santoniano. Las características sedimentológicas, el tipo de fósiles encontrados y los análisis petrográficos/geoquímicos desarrollados en esta sección sugieren condiciones de depositación en plataforma externa y una baja oxigenación en los sedimentos de fondo. Las conclusiones de este trabajo coinciden con interpretaciones preexistentes de la región cuenca, sugiriendo relaciones litoestratigráficas con la sucesión sedimentaria del Valle Medio del Magdalena (parte superior del “Miembro Galembo”). Sin embargo, solo estudios estratigráficos detallados en esta parte del Macizo de Santander, permitirán entender su evolución geológica durante el Cretácico superior.

Abstract This study comprised the sedimentological, paleontological and geochemical survey of the La Luna Formation, using as a reference one section in the west flank of the Santander Massif (Matanza, Colombia). The 42-meter length section comprises an alternance of interstratified mudstones, wackestones, chert, phosphorite and bentonite levels. Fossil content is defined by rest of ammonoids, inoceramids, turritellid gastropods, fish remains and planktonic foraminifers, suggesting all a Coniacian-Santonian age. The facial analysis, the fossil content and preliminary petrographic/geochemical analysis also suggest an outer shelf setting and low oxygenation conditions in the bottom sediments. In general, our results agree with previous interpretations of La Luna Formation, suggesting a closer relation with the Upper Cretaceous succession of the Middle Magdalena (upper “Galembo Member”). However, only detailed stratigraphical studies in this part of the Santander Massif, will allow a better understanding of its geological evolution during the Late Cretaceous.

Petrografía y geoquímica de las rocas piroclásticas y efusivas de la Formación Bocas (Triásico Superior- Jurásico Inferior) y efusivas de la Formación Nogontova (Macizo de Santander, Colombia)

Resumen La secuencia de rocas volcánicas y volcano-sedimentarias reportadas en el segmento superior de la Formación Bocas, subyacen sedimentos rojos de la Formación Jordán, está constituida por derrames de lavas máficas a intermedias y rocas piroclásticas félsicas interestratificadas con lodolitas, areniscas y areniscas tobáceas. En este trabajo se exponen nuevos datos de campo, petrográficos y geoquímicos de una secuencia volcánica máfica y volcanoclástica félsica. En cercanías al corregimiento Las Bocas, las rocas básicas presentan bajos contenidos TiO2 (1,04 - 1,65% peso) y P2O5 (0,3 - 0,7% peso) y altos contenidos de Al2O3 (15,79 - 15,92% peso), dentro de las series toleíticas; estas rocas se caracterizan por tener un leve enriquecimiento de LREE, anomalías positivas en Th, U y Zr y anomalías negativas en Nb, Ta y Ti con tendencias de ambiente MORB. Las rocas félsicas que corresponden a rocas piroclásticas de composición riolítica están enriquecidas en álcalis y LREE con anomalías negativas Ba, Sr, Nb, Ta y Ti y enriquecimiento moderado en LREE con un patrón característicos de intraplaca. Por otra parte, la geoquímica de los basaltos de la Formación Nogontova indica un ambiente de tipo MORB. Estos datos y los obtenidos para las rocas de la Formación Bocas sugieren un ambiente de extensión intracontinental (back arc) asociado a subducción.

Abstract The sequence of volcanic and volcano-sedimentary rocks reported in the upper segment of the Bocas Formation, underlying red sediments of the Jordán Formation, is constituted by mafic lava spills and felsic pyroclastic interstratified with mudstones, sandstones and tuffaceous sandstones. This work presents new data field, petrographic and geochemical of one sequence mafic volcanic and felsic volcanoclastic. Near to township of Las Bocas, the basic rocks have low TiO. (1.04 - 1.65% weight) and P.O. (0.3 - 0.7% weight) and high content of Al.O. (15.79 - 15.92% weight), within the tolerance series; these rocks are characterized by a slight enrichment of LREE, positive anomalies in Th, U and Zr and negative anomalies in Nb, Ta and Ti with MORB environment trends. The felsic rocks that correspond to pyroclastic rocks of rhyolitic composition are enriched in alkalis and LREE with negative anomalies Ba, Sr, Nb, Ta and Ti and moderate enrichment in LREE with a characteristic intraplate pattern, on the other hand, the geochemistry of the basalts of the Nogontova Formation indicates a MORB-type environment, these data and those obtained for the rocks of the Bocas Formation suggest a rifting (back arc) environment associated with subduction.

Evidencias de metamorfismo de bajo grado y caracterización petrográfica de la Formación El Hígado, Sur del Huila, Colombia

Resumen La Formación El Hígado es una unidad del Ordovícico Medio que ha sido objeto de estudios enfocados principalmente en su contenido fósil desde que fue propuesta. En este trabajo se realizó un análisis petrográfico que permitió reportar características de la fábrica sedimentaria original, y las evidencias del metamorfismo e hidrotermalismo que experimentaron las rocas. El nuevo levantamiento de la columna estratigráfica en la sección tipo evidencia los cambios en la exposición de los afloramientos. La caracterización de los minerales de arcilla presentes en las rocas, por medio de la difracción de rayos X, proporcionó información necesaria, al igual que el análisis petrográfico, para establecer los cambios a nivel mineralógico que experimentaron las rocas durante el enterramiento. En las rocas pelíticas es donde se hallaron evidencias de foliación con la petrografía, indicando que las rocas sufrieron efectos de metamorfismo regional. Con la determinación del índice de cristalinidad de la illita, se corroboró que la Formación El Hígado alcanzó condiciones donde se presenta metamorfismo al ser expuestas a temperaturas superiores a los 300°C, entre los límites de la anquizona alta y la epizona, siendo consecuente con la foliación hallada. En aquellas rocas que se vieron afectadas por la intrusión de diques de edad jurásica se presentó una alteración en los valores de índice de cristalinidad, pero no en sus características texturales ni composicionales, como evidencian la petrografía y el análisis de DRX. Con los datos mencionados anteriormente, se clasificaron las rocas teniendo en cuenta el grado de metamorfismo que las afecta.

Abstract The El Hígado Formation is a Middle Ordovician unit that has been the subject of studies focused primarily on its fossil content since it was proposed. In this work, a petrographic analysis was carried out that allowed to report characteristics of the original sediment factory, and the evidence of metamorphism conditions and hydrothermalism that the rocks was undergone. The new uplift of the stratigraphic column in the type section evidences the changes in the exposure of the outcrops. The characterization of the clay minerals present in the rocks by means of X-ray diffraction provided the necessary information, as did the petrographic analysis, to establish the changes at the mineralogical level that the rocks experienced during burial. In the pelitic rocks is where evidence of foliation was found with petrography, indicating that the rocks suffered regional metamorphism effects. With the determination of the illite’s crystallinity index, it was corroborated that the El Hígado Formation reached conditions where metamorphism occurs when exposed to temperatures above 300°C, between the limits of the high anquizone and the epizone, being consistent with the foliation found. In those rocks that were affected by the intrusion of dykes of Jurassic age, there was an alteration in the crystallinity index values, but not in their textural or compositional characteristics, as evidenced by petrographic and XRD analysis. With the data mentioned above, the rocks were classified considering the degree of metamorphism that affects them.

Mineralogía y geocronología de rutilo-(Nb,Ta) relacionado a casiterita y columbita-tantalita provenientes de rocas Mesoproterozoicas del Cratón Amazónico cerca de Cachicamo, Colombia

Resumen Para resolver la pregunta si megacristales de rutilo-(Nb,Ta) en la Comunidad Indígena de Cachicamo (NE-Vichada) provienen de rocas del Granito Rapakivi de Parguaza se extrajeron rutilos de una coraza ferruginosa superficial o duricrust compuesta por (hematita, limonita, ± magnetita, ilmenita, circón, fragmentos de roca), desarrollada sobre un perfil laterítico del basamento granítico, que fueron analizados junto a suelos y concentrados. Mediciones simultáneas de densidad y FRXp de >250 rutilos revelaron variaciones fuertes desde rutilos livianos (~3,4 g/cm3), de casi puro TiO , hasta rutilos-(Nb,Ta) de 5,9 g/cm3 enriquecidos en Nb, Ta, Fe, Mn, Sn, V y W. Metalografía, MEB-EDX, FRX y DRX revelaron inclusiones de hasta 0,2 mm compuestas de ~17% columbita-(Fe) y 4% casiterita en una matriz de ~78% rutilo-(Nb,Ta). Valores EPMA (72% TiO2, 11% Nb2O5, 9% Ta2O5, 6% Fe2O3, 1,5% SnO2) confirman junto con bajos contenidos de W y Mn una afinidad pegmatítica - pneumatolítica. Mediciones ICP-MS indicaron suficiente U para probar dataciones en la Universidad Rennes 1, donde, usando estándares R10 y R19, diez rutilos-(Nb,Ta), arrojaron edades de cristalización U/Pb concordantes de 1512±12 Ma. Estas edades coinciden con observaciones de campo, según las cuales los rutilos-(Nb,Ta) de Cachicamo cristalizaron en el Granito de Parguaza hace 1500-1550 Ma en Venezuela, donde depósitos secundarios contienen mineralizaciones comparables (sub-?) económicas de casiterita, rutilo-(Nb,Ta), columbita-tantalita y monacita. El análisis de minerales pesados (circón, ilmenita, magnetita) muestra que los rutilos-(Nb,Ta) se limitan al duricrust del horizonte A, donde circones detríticos de 1525 Ma son coetáneos al Batolito de Parguaza en Venezuela (1500-1550 Ma), mientras los circones del horizonte C (regolito) con 1415 Ma tienen edades similares al Granito Rapakivi Parguaza local (1340-1402 Ma) en estas partes distales del Batolito en Colombia. Así, los rutilos- (Nb,Ta) de Cachicamo no se pueden haber formado in-situ sino que experimentaron un transporte post-exhumación por decenas de kilómetros atravesando lo que actualmente es el valle del río Orinoco.

Abstract In order to clarify if rutile-(Nb,Ta) mega-crystals in the Indigenous Cachicamo community (NE-Vichada-department, Colombia) are derived from rocks of the Parguaza Rapakivi Granite suite, samples were extracted from a ferruginous duricrust layer (composed of hematite, goethite, limonite, ± magnetite, ilmenite, zircon, and rock fragments) of a lateritic profile over granitoid basement rocks and analyzed together with soils and concentrates. Density and pXRF measurements of >250 rutiles revealed a strong variation from low- density (~3.4 g/cm3), nearly-pure TiO -rutiles, to rutile-(Nb,Ta) crystals (up-to 5.9 g/cm3) enriched in Nb, Ta, Fe, Mn, Sn, V and W. Metallography, SEM-EDX, XRF and XRD exhibited up-to 0.2 mm- inclusions of ~17% columbite-(Fe) and 4% cassiterite in a ~78% rutile-(Nb,Ta) matrix, where EPMA values of ~72% TiO2, 11% Nb2O5, 9% Ta2O5, 6% Fe2O3 and 1.5% SnO2 confirm, together with low W and Mn, pegmatitic-pneumatolytic conditions. ICP-MS measurements yielded enough U for encouraging LA-ICP-MS dating in the University of Rennes 1, where, using rutile standards R10 and R19, in ten rutile-(Nb,Ta) crystals, concordant U/Pb-ages of 1512±12 My were determined. These ages confirm the former assumption based on field observation that the Cachicamo rutiles-(Nb,Ta) originally crystalized within the 1500-1550 My-old Parguaza Granite in Venezuela, where secondary deposits contain similar (sub-?) economic cassiterite, rutile-(Nb,Ta), columbite-tantalite and monazite. Additionally, the analysis of different horizons containing zircon, ilmenite and magnetite, showed that rutiles-(Nb,Ta) are restricted to the duricrust horizon. Detrital zircons from the A-horizon (duricrust) revealed a similar age span of 1525 My, which is coeval with the Parguaza Batholith reported in Venezuela, whereas ages of 1415 My of zircons from the C-horizon (regolith) coincide with the local Parguaza Rapakivi Granite ages (1340-1402 My). Hence, this study supports a nonlocal source for the Cachicamo rutile-(Nb,Ta) crystals, which probably had experienced a post-exhumation transport westward over several tens of kilometres through a zone which nowadays is deepened by the Orinoco-river valley.

Evaluación de metales preciosos (Au y Ag) en zonas de oxidación al noroeste de Artemisa (Cuba)

Resumen La determinación de contenidos de metales preciosos (Au y Ag) en las zonas de oxidación, alteración hidrotermal y cizallamiento presentes en la zona metalogénica Bahía Honda, al noroeste de Artemisa, fue el objetivo primordial de la investigación. La mayoría de estas zonas se localizan sobre y en los alrededores de los yacimientos y/o prospectos cupro – sulfurosos que se extienden desde el macizo de Cajálbana, hacia el oeste, hasta Buena Vista, hacia el este. El motivo fundamental para emprender la tarea ha sido el creciente interés que ha habido en Cuba a partir del descubrimiento de yacimientos de oro en zonas de oxidación (gossan) de los depósitos de sulfuros tipo sedex, VMS y epitermales, entre los que se encuentran Oro Castellanos, Cobre Mantua, Loma de Hierro y Golden Hill, además de que la inmensa mayoría de los depósitos de cobre y metales base de Cuba son portadores de Au y Ag. La metodología se basó en la realización de itinerarios geológicos, el muestreo y la documentación de los principales afloramientos y muestras de testigos de pozos, además del análisis y la reinterpretación de la información geofísica y geoquímica de los trabajos anteriores. Las muestras fueron analizadas en el laboratorio “José Isaac del Corral” (LACEMI), determinándose mediante análisis combinado de docimasia con espectrometría de absorción atómica los contenidos de Au y Ag. Se realizó también análisis químico por espectrometría de masas con plasma inductivamente acoplado (ICP – MS) a un grupo de elementos acompañantes. Como resultado de estos trabajos se pudo determinar la presencia de valores significativos de Au en todas las zonas evaluadas, oscilando entre 0,05 – 2,24 g/t, lo cual permitió realizar el cálculo de los recursos hipotéticos. Los valores de la concentración de Ag fueron muy bajos en todas las zonas estudiadas.

Abstract Determination of specific precious metal (Au and Ag) contents in the oxidation, hydrothermal alteration and shear zones present at the Bahía Honda metallogenic zone, northwest of Artemisa, was the primary aim of the research. Most of these areas are located on and around the deposits and/or cupro – sulphurous target that extend from the Cajálbana massif to the west to Buena Vista to the east. The main reason for undertaking this task has been the growing interest it has had in Cuba, based on discoveries and assimilation of gold deposits in oxidation zones (gossan), sedex, VMS and epithermal sulfide deposits, among which there are Oro Castellanos, Cobre Mantua, Loma de Hierro and Golden Hill in addition to the vast majority of Cuba’s copper and base metal deposits, they are carriers of Au and Ag. Methodology was based on carrying out geological itineraries, sampling and documentation of the main outcrops and samples obtained during drilling, in addition to the analysis and reinterpretation of geophysical and geochemical information from previous work carried out in the area. The samples were analyzed in the laboratory “José Isaac del Corral” (LACEMI), determining by means of combined analysis of docimasy with atomic absorption spectrometry the contents of Au and Ag. Chemical analysis was also performed by inductively coupled plasma with plasma inductively coupled (ICP – MS) to a group of accompanying elements. As a result of these works, it was possible to determine the presence of significant values of Au in all the prospects evaluated, ranging between 0.05 – 2.24 g/t, which allowed the calculation of hypothetical resources. Silver concentration values in all studied area were very low.

Clasificación química y geotermométrica de sulfuros del depósito aurífero Mina Pilar (Greenstone Belt, Cuadrilátero Ferrífero, Brasil)

Resumen El Cuadrilátero Ferrífero es ampliamente conocido por sus depósitos de oro de clase mundial de edades arcaicas, clasificados principalmente como de tipo oro orogénico y epigenético. Estos depósitos están hospedados en una secuencia de rocas meta-volcanosedimentarias del grupo Nova Lima, principalmente en la Formación Ferrífera Bandeada (BIF), fuertemente sulfurada con pirita ± pirrotita ± arsenopirita ± calcopirita + Au, donde los cuerpos mineralizados se encuentran controlados por estructuras regionales con orientación NE y vergencia NW, asociados a alteraciones hidrotermales que exhiben zonación lateral. En el depósito pilar, el oro se encuentra diseminado en la Formación Ferrífera Bandeada y como oro libre en venas de cuarzo + carbonato asociado a los sulfuros, principalmente a la arsenopirita. Los principales sulfuros corresponden a pirrotita, pirita, calcopirita y arsenopirita, orientados según la foliación milonítica S3 en las rocas. Las asociaciones minerales que caracterizan a los halos de alteración hidrotermal son distribuidas según la posición de los cuerpos mineralizados, denominados como zona de cloritización (distal), carbonatización (intermedia) y sericitización (proximal). Las características de las composiciones químicas de los sulfuros relacionados a las fases minerales hidrotermales fueron realizadas a partir de los resultados obtenidos por análisis de microsonda electrónica. Los procesos hidrotermales asociados con la formación de la mineralización, según la paragénesis de sulfuros (arsenopirita ± pirrotita ± pirita ± oro (electrum)) revelan un equilibrio químico en el intervalo de temperatura entre 363°C hasta 471°C.

Abstract The Quadrilátero Ferrífero is widely known for its world-class epigenetic and orogenic gold deposits of Archean ages. These are hosted in a sequence of meta-volcano sedimentary rocks of the Nova Lima group, mainly with the Banded Ferriferous Formations (BIF) and strongly sulfured with pyrite ± pyrrhotite ± arsenopyrite ± chalcopyrite + Au, where many of the mineralized bodies are structurally controlled due to the influence of regional NE structures and related to strongly hydrothermal zones. At the Pilar deposit, gold is disseminated in the Banded Iron Formation sequences and as free gold in quartz + carbonate veins associated with sulphides, mainly arsenopyrite. The main sulphides correspond to pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, and arsenopyrite, oriented according to a mylonitic S3 foliation of the rocks. Three halos of hydrothermal alteration are identified, distributed according to the position of the mineralized bodies, being chloritization zone (distal), carbonatization (intermediate) and sericitization (proximal). Chemical compositions of the sulfides associated with the hydrothermal mineral phases were carried out from the results obtained by electron microprobe analysis. The hydrothermal processes associated with the formation of mineralization, according to the paragenesis of sulphides (arsenopyrite ± pyrrhotite ± pyrite ± gold (electrum)) reveal a chemical equilibrium in the temperature range between 363°C to 471°C.

Aplicación del método de iluminación por campo de onda en un modelo subthrust en la Cuenca del Valle Superior del Magdalena (Colombia)

Abstract Complex structures like subthrust show high risk during the definition of structural traps in low quality seismic images in depth, so we can use the structural interpretation to simulate the subthrust illumination by wavefield of a prospect area in order to reduce the uncertainty and support the oil exploration process. In general, we performed an exercise of 2D geophysical modeling using a wavefield illumination simulator. At first, we interpreted two geological models from a seismic line in depth. The geological interpretation was adjusted with information about structural styles in this part of Upper Magdalena Basin. Then, we use a velocity scenario and assign these velocities to both geological models. The wavefield illumination method allows us to see all of the wavepaths in the different pair of source-receivers in order to do a fast evaluation of the structure illumination. This could be used to improve the seismic acquisitions in structurally complex media.

Resumen Las estructuras complejas como las formadas por fallas de cabalgamiento de altos ángulos, indican alto riesgo en la definición de las trampas estructurales, principalmente en las imágenes sísmicas de baja calidad. Por eso, se utiliza la interpretación geológica-estructural en profundidad para simular la iluminación por campo de onda debajo de una falla de cabalgamiento de alto ángulo con el fin de evaluar una zona prospectiva, disminuir la incertidumbre y dar soporte a la exploración de hidrocarburos. En general, se hizo un ejercicio de modelado geofísico 2D usando un simulador de iluminación basado en el campo de ondas sísmico. Primero, se interpretaron dos modelos geológico-estructurales a partir de una línea sísmica en profundidad de imagen con baja calidad en zonas ubicadas debajo de fallas de cabalgamiento. La interpretación se ajustó con información del estilo estructural reportado para el área de estudio en la Cuenca del Valle Superior del Magdalena. Luego, se construyó un modelo de velocidad y se asignaron las velocidades a ambos modelos geológicos propuestos. El método de iluminación por campo de onda permite ver todas las trayectorias de las ondas en los diferentes pares de fuente-receptores para hacer una evaluación rápida de la iluminación de la estructura. Este método es aplicable para mejorar las adquisiciones sísmicas en medios estructuralmente complejos.

Doble evaluación de la susceptibilidad por movimientos en masa basada en redes neuronales artificiales y pesos de evidencia

Resumen Los movimientos en masa son la amenaza natural más frecuente en zonas tropicales y son causantes de graves daños en la infraestructura vial, pérdida de vidas humanas y consecuencias económicas. Por lo tanto, una evaluación cuantitativa y confiable de la susceptibilidad por movimientos en masa es esencial para el desarrollo y planeación territorial. En este trabajo se estudia el cálculo de la susceptibilidad con un bajo nivel de incertidumbre a partir de la integración metodológica de Pesos de Evidencia con las Redes Neuronales Artificiales. El primero se usó para extraer los valores de los pesos de las variables y el inventario de movimientos en masa, y el segundo para establecer una relación no lineal entre los factores condicionantes y el inventario puntual de movimientos en masa realizado a partir del estudio geológico y geomorfológico del municipio de Popayán. Esto genera una doble verificación que permite extraer las características de las variables categóricas y continuas para generar relaciones más precisas de susceptibilidad, evitando la multicolinealidad y el uso de factores no significantes a partir del Análisis de Componentes Principales. Para estudiar la influencia de las variables, se analizaron dos propuestas metodológicas, la primera con dos variables y la segunda con cinco variables explicativas. Para cada una de ellas se aplicaron los métodos cuantitativos de Regresión Logística, Perceptrón Multicapa y Red Neuronal Profunda como elementos de doble verificación. Los resultados fueron evaluados a partir de la curva Característica Operativa del Receptor para cada modelo, encontrando que las redes neuronales profundas tienen un valor de Área Bajo la Curva de 0,902 y 0,969 para las propuestas 1 y 2 respectivamente, superando al método de Pesos de Evidencia usado convencionalmente y a la Regresión Logística como métodos cuantitativos.

Abstract Landslides are the most frequent natural hazards in tropical regions. They cause serious damages to road infrastructure, human losses and effects on economy. Therefore, a quantitative and reliable evaluation of landslide susceptibility is important for territorial planning and development. In this work, the susceptibility calculation is studied with a low uncertain level through the methodological integration of Weights of Evidence method with Artificial Neural Networks. The first one was used to extract the weighted values from the association of variables and the landslide inventory, and the second one to establish the non-linear relation between the conditioning factors and the punctual landslide inventory obtained through the geologic and geomorphologic study of the Popayan municipality. This produces a double verification allowing to extract the characteristics of categorical and continuous variables to produce more accurate susceptibility relations, avoiding multicollinearity and non-significant factors through the Principal Component Analysis. For studying the influence of variables, two methodological proposals were analyzed, the first one with two variables and the second one with five explanatory variables. For each one, it was applied Logistic Regression, Multilayer Perceptron, and Deep Neural Network quantitative methods as elements of double verification. The results of each model were assessed by the Receiver Operating Characteristics curves. The Deep Neural Networks got an Area Under the Curve with values of 0.902 and 0.969 for proposals 1 and 2, respectively, overcoming Weights of Evidence and Logistic Regression as quantitative methods.

Inferencias del factor fotoeléctrico (PEF) en registros de pozo con machine learning

Resumen Los registros de pozo convencionales son importantes para la realización de análisis petrofísicos, amarres sísmicos y correlación estratigráfica. El presente estudio propone una metodología para realizar predicciones en estos registros haciendo uso de machine learning (ML), una herramienta altamente aplicada en múltiples disciplinas. El software de entrenamiento utilizado fue WEKA (Waikato Environment for Knowledge Analysis), en el que se generó un modelo para la predicción del registro de Absorción Fotoeléctrica (PDPE o PEF), a partir de tres atributos, los registros de Rayos Gamma (GRGC), Densidad (DEN) y Corrección de Densidad (DCOR). Esta metodología fue aplicada a registros de pozo de la Formación San Fernando, cuya unidad equivalente sería la Formación Mirador, en el sector sur-occidental de los Llanos Orientales de Colombia. Fueron usados los registros de trece pozos para hacer el entrenamiento del modelo y otros seis pozos fueron usados para evaluar el desempeño de este. Los resultados confirman la posibilidad de correlacionar registros que miden características diferentes en las rocas y evidencian que las inferencias en registros de pozo con ML requieren un filtrado minucioso para tomar la tendencia de los datos, y una optimización clara para prevenir el sobreentrenamiento en el modelo.

Abstract Conventional well logs are important for performing petrophysical analysis, seismic well ties and stratigraphic correlation. This study proposes a methodology to predict these types of logs using machine learning (ML), a tool highly applied in multiple disciplines. The training software used was WEKA (Waikato Environment for Knowledge Analysis), in which a model for the prediction of the Photoelectric Absorption log (PDPE) was generated, based on three attributes, the Gamma Ray log (GRGC), Density log (DEN) and Density Correction log (DCOR). This methodology was applied to well logs of San Fernando Formation, whose equivalent unit would be Mirador Formation, in the southwestern sector of the Llanos Basin, Colombia. Thirteen wells were used to train the model and six other wells were used to evaluate its performance. The results confirm the possibility of correlating logs that measure different characteristics in the rocks and show that inferences in well logs with ML require a detailed filtering to take the trend of the data, and a clear optimization to prevent overfitting in the model.