Estos son los resúmenes de las propuestas que han sido financiadas por el programa (Los trabajos están disponibles en la página de la ACGGP).
Resultados 2022
CICLOS ESTRATIGRÁFICOS PARA EL EVENTO ANÓXICO OCEÁNICO 2 EN EL CRETÁCICO DE COLOMBIA: UNA RESPUESTA A LAS VARIACIONES ORBITALES O UNA CONSECUENCIA PALEOGEOGRÁFICA
Los Eventos anóxicos oceánicos (EAOs), disrupciones del ciclo del carbono, son causados por un aumento en el magmatismo en arcos continentales y LIPs (Large Igneous Plateaus). Estos eventos anóxicos se evidencian por una disminución de los niveles de oxígeno en los océanos y son caracterizados por el depósito de materia orgánica en diferentes ambientes sedimentarios a nivel global. Originalmente, los EAOs fueron pensados como eventos donde el enterramiento de materia orgánica y la anoxia eran sostenidos por periodos de tiempo que variaban entre los 500 mil a 1 millón de años; sin embargo, observaciones en alta resolución son consistentes con variaciones internas y cíclicas expresadas como cambios sedimentológicos y geoquímicos. El origen de estos ciclos es aún controversial, por lo que este proyecto busca probar si estos ciclos son causados por variaciones orbitales como los ciclos de Milankovitch o mezclas oceánicas entre el Proto- Atlántico y el Panthalassa, originadas por una configuración paleo-geográfica.
Estos estudios se realizarán en el Valle Medio del Magdalena y el Valle Superior del Magdalena para el Cenomaniano-Turoniano, usando proxys de óxido-reducción y detríticas que predicen los minerales magnéticos según las condiciones anóxicas y elementos provenientes de la erosión continental. Si estas proxys se encuentran relacionadas ayudarán a entender si los ciclos están ligados a cambios climáticos orbitalmente inducidos o si no hay dependencia alguna, se podrá concluir una configuración paleo geográfica.
LOS DELTAS DEL MAGDALENA. RETOS Y OPORTUNIDADES EN LAS RUTAS DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS.
Este proyecto pretende comprender mejor los procesos de origen, transporte y acumulación de sedimentos en ambientes tropicales complejos, tomando como ejemplo el sistema de dispersión del río Magdalena, cuya complejidad radica en que cuenta con un depocentro interior que captura una gran porcentaje de la carga de sedimentos transportados por el río (la Depresión de Mompox). Luego, como muchos otros ríos, tiene un sistema de estuarios en su desembocadura y un abanico deltaico submarino, todo en los últimos 250 km de su curso. El estudio del río Magdalena ofrece tanto desafíos como oportunidades para interpretar las rutas de transporte de sedimentos y la procedencia de los detritos bajo escenarios de cambio climático.
En particular, abordaremos la pregunta de cómo un depocentro interior sesga los análisis de procedencia. Para responder esta pregunta de investigación llevaremos a cabo petrografía y difractometría de rayos X en las instalaciones de la Universidad del Norte en Barranquilla. Pretendemos buscar recursos adicionales, para llevar a cabo geocronología en circones detríticos en un laboratorio en el exterior. Las muestras se tomarán en localidades clave antes, después y dentro de la depresión Momposina, tanto la fracción arenosa, como la fracción lodo. Con el presupuesto solicitado se pretende cubrir los gastos de transporte en campo y preparación de muestras (20 muestras). Ademas se realizará la divulgación del proyecto a través de la propuesta Ciencia Consciencia, que llevará a cabo talleres con estudiantes de colegios del departamento del Atlántico.
POTENCIALES DE LA CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL A TRAVÉS DE ESCANEOS LIDAR Y FOTOGRAMETRÍA, CASO DE ESTUDIO UNIDADES SAN LORENZO INFERIOR Y SUPERIOR EN LA MARGEN OCCIDENTAL DE LA SIERRA NEVADA DE SANTA MARTA (SNSM)
Este trabajo realiza la caracterización estructural de un afloramiento de roca perteneciente a la unidad geológica “esquistos de San Lorenzo”, descrita a la margen NW de la Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM), con el fin de integrar el análisis textural y geométrico del sitio, a partir del estudio de nubes de puntos producto de escaneos LiDAR y ejercicios fotogramétricos. Para esta actividad se identifican variedad de elementos estructurales con carácter planar y lineal dentro de la zona estudio geológico-arqueológica denominada “La Palma”, ubicada en territorio de postconflicto de la vereda nueva unión, municipio de Ciénaga. Allí se evalúa la identificación y descripción de orientaciones, persistencias, espaciamientos, entre otros parámetros determinables en los objetos de afloramiento, a través de sensores remotos emergentes en el campo de las geociencias del país.
Este estudio ahonda en la descripción de metodología y resultados obtenidos de procesamientos tridimensionales para investigación, y hace uso de software como Faro Scene, Metashape, CloudCompare, entre otros. Con esto se busca aportar un concepto sobre la utilidad del equipo LiDAR y la fotogrametría en la determinación de características de interés dentro del afloramiento estudiado. Además, se presenta un proceso de apropiación del conocimiento en el territorio, por medio de la esquematización y difusión de modelos 3D a públicos adultos e infantiles, lo que les ayuda a reconocer la geología local, y su vinculación a nuevos estudios sobre la materialidad lítica que ello representa en las comunidades prehispánicas de la SNSM.
CUANTIFICACIÓN DE LOS EFECTOS DE LA MADUREZ TERMAL EN EL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LA MATRIZ ORGÁNICA E INORGÁNICA DE LA FORMACIÓN LA LUNA, VALLE MEDIO DEL MAGDALENA
El comportamiento mecánico de una roca generadora en un yacimiento no convencional está condicionado por el grado de madurez termal, el cual genera cambios estructurales en la materia orgánica y en los minerales arcillosos. Este estudio pretende cuantificar los efectos de la madurez termal en el comportamiento mecánico de los componentes orgánicos (materia orgánica) e inorgánicos (minerales arcillosos) de la roca a lo largo de un gradiente térmico. Se seleccionaron 20 muestras (10 de pozo y 10 de superficie) de los miembros Salada, Pujamana y Galembo de la Formación La Luna en la cuenca del Valle Medio del Magdalena. Estas muestras se analizarán utilizando pirolisis Rock-Eval para determinar la cantidad y tipo de materia orgánica, así como difractómetria de rayos X para cuantificar la composición mineralógica.
Posteriormente, la espectroscopía de Raman proveerá el grado de madurez termal de la materia orgánica. En adición, utilizando PeakForce Quantitative Nano-mechanical Mapping mode in atomic force microscope (técnica que utilizando poca muestra permite caracterizar a escala nanométrica el comportamiento mecánico de los diferentes componentes de la roca) se cuantificará el comportamiento mecánico, específicamente el módulo de Young de los componentes en las rocas. Finalmente, se establecerá una correlación entre las variaciones en la madurez termal y la respuesta mecánica de los componentes de la roca.
Resultados 2021
PROCEDENCIA Y DIAGÉNESIS EN UNIDADES MIOCENAS EN EL VALLE SUPERIOR DEL MAGDALENA Y SU RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL RESERVORIO
Las Cordilleras Central y Oriental de Colombia se separan por el Valle del Magdalena, el cual se caracteriza por una sedimentación continua desde el Cretácico, y ha sido asociado a la construcción de la cordillera Andina. La sedimentación Miocena en el Valle Superior del Magdalena (VSM) está registrada por las secuencias clásticas de la Formación Barzalosa y el Grupo Honda, depositadas bajo condiciones fluvio-lacustres. Estas unidades han sido identificadas como reservorios siliciclásticos secundarios del VSM, las cuales pueden presentar grandes heterogeneidades composicionales y texturales relacionadas con la presencia de diversas áreas fuente (altos intracuenca o cordilleras adyacentes), así como importantes variaciones en litofacies relacionadas con la distribución de la topografía. Las características ambientales y de procedencia influencian la historia diagenética de las unidades clásticas, incluyendo la compactación, disolución y/o cementación, generando variaciones en las propiedades petrofísicas, que controlan la calidad de los reservorios. En este proyecto se caracterizará petrográficamente las areniscas de la Formación Barzalosa y el Grupo Honda en 3 localidades (Barzalosa, Rovira y Yaguará). Además de su evaluación composicional y diagenética, se analizará la porosidad óptica, tortuosidad y el número de coordinación, con el fin de contribuir a la evaluación de procedencia e identificación de los factores composicionales y diagenéticos que afectan la calidad del reservorio. El análisis de las secciones seleccionadas incluirá la evaluación de facies conglomeráticas y cuando sea posible de paleocorrientes, que permitirán refinar el conocimiento de la procedencia y la configuración de las áreas de aporte en el VSM.
GEOCRONOLOGÍA, GEOQUÍMICA, PETROGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA DE LAS TOBAS Y RIOLITAS DE LA SECRETA: REPORTE DE DOS LITOLOGÍAS VOLCÁNICAS PREVIAMENTE NO CARTOGRAFIADAS EN LA PARTE CENTRAL DEL MACIZO DE SANTANDER, COLOMBIA
El vulcanismo asociado a los arcos magmáticos en el Fanerozoico del territorio colombiano se encuentra bien expuesto en diferentes localidades a lo largo y ancho del país. Estos arcos magmáticos corresponden a eventos regionales de cambios en la configuración tectónica y por lo tanto desarrolla suites magmáticas y volcánicas que relatan la historia de la apertura y/o cierre de cuencas, registrando la composición y naturaleza de los cuerpos ígneos muchas veces mineralizados. Sin embargo, algunas regiones carecen de reportes de estas litologías y que, de encontrarse, representan una oportunidad única para extender la cartografía de este tipo de unidades y entender la evolución tectónica de los macizos y cuencas asociadas para el intervalo del tiempo en cuestión. En este trabajo se construirá un modelo genético espacial y temporal integral para caracterizar un conjunto de rocas volcánicas en un área aproximada de 7 km2 a escala 1:25.000, correspondientes a tobas riolíticas y riolitas no reportadas ni cartografiadas previamente, de espesor variable y que reposan en contacto fallado y/o discordante sobre los esquistos de Silgará. Estas rocas están ubicadas en el sector La Secreta al sur del Páramo de Berlín, en la parte central del Macizo de Santander, al nororiente del país. Dado que la cartografía de esta zona existe a escala 1:100.000, el detalle a escala 1:25.000 junto con el hallazgo y estudio de estas nuevas litologías abre un nuevo horizonte de posibilidades geológicas en esta región, con potencial para documentar extensión de arcos magmáticos y sus implicaciones geodinámicas y/o de mineralizaciones, posiblemente asociadas al vulcanismo Jurásico o Mioceno documentado en otras partes de la región.
EVOLUCIÓN TERMAL DE LA CUENCA ATRATO MEDIANTE ANÁLISIS GEOTERMOMÉTRICOS DE ESPECTROSCOPÍA RAMAN EN MATERIA ORGÁNICA
La Cuenca Atrato, localizada en el noroccidente de Colombia y limitada al oriente por la Cordillera Occidental y al occidente por la Serranía del Baudó, está compuesta principalmente por rocas siliciclásticas de afinidad marina, ricas en materia orgánica y calizas, que datan del Eoceno-Oligoceno hasta el Plioceno. En la cuenca se han documentado emanaciones de hidrocarburo en superficie y se ha sugerido potencial de generación para las unidades Paleógenas. No obstante, la escasez de datos geotermométricos y la limitada información geológica no han permitido obtener resultados concluyentes sobre la evolución termal de la cuenca y el grado de madurez de su relleno sedimentario. Este estudio pretende caracterizar termalmente las unidades Paleógenas-Neógenas de la cuenca mediante la aplicación de geotermómetros basados en el espectro Raman de la materia orgánica en muestras de superficie. Se levantarán y muestrearán segmentos estratigráficos en cercanías a los municipios de Tadó y Quibdó, departamento de Chocó, zonas claves para establecer la potencial correlación con datos %Ro y Tmax disponibles para pozos exploratorios perforados en la región. La técnica de espectroscopía Raman es una alternativa rápida, novedosa, no destructiva y poco explorada en Colombia, que permite evaluar la historia de flujo de calor, el grado de madurez termal de los sedimentos y su potencial de generación, a partir de la determinación de las temperaturas máximas alcanzadas por las rocas. Los nuevos datos serán claves para entender la estructura termal de la cuenca Atrato como trazador de los procesos geodinámicos involucrados en su evolución.
Resultados 2020
NUMERICAL MODELS OF THE GEODYNAMICS OF ARC-CONTINENT COLLISION: INSIGHTS FOR UNDERSTANDING THE FORMATION OF HYDROCARBON-BEARING BASINS IN THE CARIBBEAN MARGIN OF COLOMBIA
Unravelling the geodynamic mechanisms behind basin formation in the Caribbean margin of Colombia (CMCB) is key for understanding petroleum systems in the region. The genesis of these Oligocene to present basins remains controversial as none of the proposed mechanisms of fore-arc extension, back-arc extension and block-rotation fully explain the formation of the basins in the CMCB. These mechanisms cannot explain basin formation because the following reasons: i) extension in the CMCB occurs in the absence of arc-magmatism, therefore there is not co-existent topography to load the lithosphere and allow the formation of fore-arc or foreland basins; ii) there is no evidence of a Paleocene-Eocene magmatic arc emplaced in the CMCB basement, which could trigger cooling-related gravitational collapse and generate lithospheric extension in the fore-arc or back-arc; and iii) the activity of the Romeral Fault Zone related to the oblique convergence of the Caribbean plate, and block-rotation and scape tectonics, ceases at middle Eocene times, before the onset of extension in the CMCB. Alternatively, the formation of these basins might be related to a Late Cretaceous arc-continent collision event driven by the convergence between the Caribbean and South America plates. In this project, I will use numerical visco-plastic mechanical models to test the hypothesis that the transference of the intra-oceanic arc to the overriding plate causes extension in the continental margin. This modelling will provide potential mechanisms for explaining the formation of basins in Northern Colombia and the Caribbean margin, some of which are the biggest hydrocarbon-bearing basins in the world.
ESTUDIO DE CONEXIÓN ENTRE ACUÍFEROS SUPERFICIALES Y LOS FLUIDOS DE YACIMIENTOS PETROLÍFEROS EN LA PARTE NORTE DE LA CUENCA DEL VMM
La cuenca del VMM ha presentado una ascendente demanda sobre los recursos naturales, y en especial, sobre las aguas subterráneas. El sector norte de la cuenca del VMM es una zona con potencial para la producción de yacimientos no convencionales de roca generadora (YRG) utilizando la técnica de fracturamiento hidráulico masivo. El objetivo de este trabajo es establecer si hay conectividad natural entre los acuíferos superficiales y las capas donde se encuentra alojado el hidrocarburo, en el sector norte del VMM. El estudio se enfocará en dos componentes principales; el sistema petrolífero y el modelo hidrogeológico, evaluando dos hipótesis. La primera hipótesis es la posible contaminación natural, consecuencia de la migración de hidrocarburos por fallas no sellantes o por capas localmente delgadas y no suficientemente impermeables. La segunda hipótesis es la no conexión debido a: (1) una columna estratigráfica con suficientes capas sellos que no permiten el movimiento hacia arriba de los hidrocarburos, y/o (2) las fallas no poseen propiedades que permitan el paso de fluidos a través de ellas, teniendo en cuenta que el trazo de varias de ellas llega hasta superficie. Este estudio realizará un estudio de características estratigráficas y estructurales en profundidades comprendidas entre los acuíferos superficiales y las rocas del sistema petrolífero, delimitando casos especiales de estudio donde la geología se comporte de forma particular y evidencie que dicha conectividad exista o no. El resultado será un insumo para la industria, la académica y la comunidad social al contar con un estudio confiable y satisfactorio, como punto de partida para entender la dinámica en el subsuelo.
EVALUACIÓN DE LA AMENAZA POR AVENIDAS TORRENCIALES EN LA SUBCUENCA DE LA QUEBRADA LAS CRUCES UBICADA EN EL MUNICIPIO DE SAN VICENTE DEL CHUCURÍ, SANTANDER
Las condiciones Geológicas, geomorfológicas, antrópicas e hidrometeorológicas de San Vicente de Chucrurí, Santander, hacen del casco urbano del municipio un lugar propenso a sufrir avenidas torrenciales. A lo largo de los últimos 20 años se han presentado diversos eventos que han producido grandes afectaciones; además, los estudios de amenaza disponibles no superan la escala 1:25.000. En la actualidad a nivel nacional son pocos los modelos realizados para caracterizar una cuenca en términos de su predisposición al desencadenamiento y desarrollo de avenidas torrenciales, y mucho menos frecuentes aquellos que evalúan la amenaza en términos de magnitud y frecuencia. El objetivo principal de este proyecto es definir y zonificar la amenaza por avenidas torrenciales a escala 1:10.000 para contribuir: (1) al componente de conocimiento del riesgo, (2) generar un marco de referencia de consulta para los estudios básicos de amenaza del Plan de Ordenamiento Territorial y (3) aportar en la toma de decisiones enfocadas en la mitigación de los efectos causados por dichos fenómenos. El área de estudio tiene lugar en el flanco occidental de la Cordillera Oriental, comprende la cuenca de la Quebrada las Cruces, abarca el casco urbano y parte del área rural del municipio de San Vicente de Chucurí y cubre un área de 33.5 Km2. Para el desarrollo de este trabajo se aplicará una metodología multicriterio, que incluirá variables geológicas, geomorfológicas, de cobertura y eventos históricos, la cual será complementada con un análisis hidrológico-hidráulico y de sedimentos, para así lograr caracterizar y zonificar la amenaza según magnitud y frecuencia del fenómeno.
ANÁLISIS DE LAS ROCAS VOLCÁNICAS DE LA FORMACIÓN LA QUINTA Y SU RELACIÓN CON CONTEXTOS GEOTECTÓNICOS FAVORABLES PARA LA GÉNESIS DE DEPÓSITOS MINERALES EN LA SERRANÍA DEL PERIJÁ
El análisis geoquímico y petrográfico de las rocas volcánicas permite conocer características como su ambiente de formación y condiciones magmáticas, entre otras. Además, las firmas geoquímicas permiten establecer la relación de sus ambientes petrogenéticos con zonas potenciales para albergar yacimientos minerales, como en el caso de las firmas adakíticas. Las características geoquímicas de las rocas volcánicas de la Formación La Quinta han sido descritas del lado venezolano en las estribaciones orientales de la Serranía del Perijá y relacionadas con un magmatismo calcoalcalino en zonas de subducción; sin embargo, no se conocen caracterizaciones de este tipo en la Formación La Quinta en el lado Colombiano de la Serranía. La presente investigación aborda el análisis petrográfico y geoquímico de las rocas volcánicas de la Formación La Quinta en los municipios de San Diego, San José de Oriente y Villanueva (Cesar), con el objetivo de conocer su ambiente petrogenético. Adicionalmente, teniendo en cuenta que en esta zona se han descrito mineralizaciones de cobre encajadas en estas rocas volcánicas, se propone establecer su relación con posibles firmas adakíticas. Con esta investigación se espera aportar al conocimiento de la evolución geológica de Colombia en el Jurásico, especialmente en la relación de la Formación La Quinta, con los procesos geotectónicos involucrados en la apertura del Caribe y posibles procesos de subducción asociados.
Resultados 2019
ESTUDIO DE LAS NELSONITAS ASOCIADAS A LA ANORTOSITA DE DIEGO CHIQUITO EN LA SIERRA NEVADA DE SANTA MARTA, COLOMBIA Y SU APORTE A LA RECONSTRUCCIÓN DEL SUPERCONTINENTE RODINIA
En la Sierra Nevada de Santa Marta, al norte de la placa de Suramérica, se ha demostrado la presencia de nelsonitas (rocas compuestas de ilmenita y apatito) y de óxidos de Fe y Ti en la Quebrada El Hierro, encajadas dentro de rocas anortosíticas. Estos complejos anortosíticos con sus asociaciones de rocas máficas ricas en Fe y Ti son excepcionales pues están restringidos al periodo del orógeno Grenviliano (1,25 – 0,9 Ma) y constituyen la evidencia más representativa de un evento tectonotermal singular en la Tierra formador del supercontinente Rodinia. Entender la génesis de las nelsonitas y de las rocas asociadas en esta zona permitirá aportar a la reconstrucción del mapa tectónico del cinturón orogénico Precámbrico formado durante la orogenia Grenviliana. Obtener la química y la edad (U/Pb en circones recuperados), tanto de la mineralización de nelsonita como de las anortositas, permitiría correlacionar esta unidades con rocas similares en México, Argentina y Canadá, y podría confirmar con alta precisión geográfica que el margen occidental de Suramérica estuvo unido al margen oriental de Norteamérica en la transición del Precámbrico al Paleozoico. Esta contribución es importante pues las reconstrucciones continentales pre-Mesozoicas son aún especulativas por falta de datos geoquímicos y geofísicos y por la abundante actividad tectónica del Mesozoico y Cenozoico en Suramérica.
ZONIFICACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD Y AMENAZA POR MOVIMIENTOS EN MASA A ESCALA 1:25.000 APLICANDO EL MÉTODO ESTOCÁSTICO – LÓGICA DIFUSA: CASO DE ESTUDIO, MUNICIPIO DE VETAS, SANTANDER
El área de estudio se encuentra sobre el flanco occidental de la cordillera oriental al noreste del departamento de Santander, en las inmediaciones del municipio de Vetas, cubriendo un área de trabajo de 98 km2. Las condiciones geológicas, geomorfológicas, usos del suelo y antrópicas de la región han causado inestabilidad de las laderas e importantes procesos erosivos, haciendo este sector propenso a sufrir movimientos en masa. Este estudio tiene como objetivo la zonificación de la susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa a escala 1:25.000, la cual será útil en la práctica de la elaboración de Planes de Ordenamiento Territorial y de desarrollo en Vetas, y los municipios aledaños que hacen parte de la zona de estudio, así como para la prevención y mitigación de efectos causados por los movimientos en masa. Por tal razón, se hace necesario implementar un concepto matemático para sectorizar las áreas susceptibles a esta problemática y en donde los métodos matemáticos estocásticos como la Lógica Difusa, simulan las condiciones del terreno para realizar la zonificación de la susceptibilidad a una escala media permitiendo un mayor nivel de detalle y precisión en la representación cartográfica que en los estudios actuales, para finalmente realizar el mapa de amenaza por movimientos en masa que incluye los detonantes sísmico y de lluvias. Este modelo será validado con diferentes métodos para una mayor confiabilidad de los resultados.
ANALISIS DE LOS CAMBIOS LITOFACIALES DEL GRUPO GUADALUPE EN LA PARTE CENTRAL DE LA CORDILLERA ORIENTAL COLOMBIANA
El Grupo Guadalupe es una unidad litoestratigráfica de gran importancia, ya que registra a nivel regional, el retiro del mar cretácico dentro de la cuenca Cordillera Oriental. Sin embargo, sus componentes formacionales varían lateramente de SW a NE con la ausencia de las Formaciones Areníticas Dura y Labor, características de la Sabana de Bogotá, y con la aparición de la Formación Los Pinos, hacia el Norte de Boyacá. Estos cambios reflejan las variaciones laterales de las litofacies que ocurren dentro de la unidad, al pasar de una secuencia siliciclástica (al sur) a una secuencia más fina y calcárea (al norte). Atendiendo a lo anterior y teniendo en cuenta la posición relativa de la línea de costa para el lapso Campaniano- Maastrichtiano Temprano, el presente estudio busca explicar dichos cambios mediante un análisis facial y secuencial. Para ello, se levantarán seis secciones estratigráficas detalladas en algunos Municipios de Boyacá y Cundinamarca, con el fin de correlacionarlas y establecer la reconstrucción paleoambiental para el intervalo referido. También, se precisará la fauna fósil de los niveles lodolíticos o fosfáticos, mediante análisis de microscopia óptica. La integración de esta información, no sólo permitirá explicar los cambios litofaciales del Grupo Guadalupe, sino también definir si existió un control alocíclico y/o autocíclico dentro de la cuenca; información que contribuirá al conocimiento paleogeográfico del NW de Suramérica a finales del cretácico.
MODELO DE INUNDACION PARA LAS MICROCUENCAS LA NEGREÑA Y LA NARANJERA EN EL MUNICIPIO DEL PLAYON, SANTANDER
Las microcuencas la Negreña y La naranjera están ubicadas en la cuenca del río Playonero, al norte del departamento de Santander, en la provincia de Soto. Estas dos quebradas se encuentran limitando el municipio del Playón creando una influencia y amenaza directa al comportamiento del cauce del río Playonero en la zona. Históricamente la población del Playón se ha visto afectada por múltiples inundaciones, debido a diferentes factores, entre ellos el alto porcentaje de precipitación que sumado a la carencia de una red de recolección de aguas lluvias crean un panorama muy susceptible, estos fenómenos ocurren generalmente en épocas de invierno, en donde prolongados periodos de lluvia causan aumentos en los caudales de los cauces comprometidos en este estudio. A partir de esto se han adelantado proyectos como el “Estudio de amenazas vulnerabilidad y riesgo del rio Playonero”, desarrollado por la CDMB donde no se contempló el aporte de estas microcuencas, ni el comportamiento de una inundación en estas, por lo tanto, es necesario adquirir información de estas quebradas como parte fundamental del sistema hídrico. Con este estudio se busca contribuir al municipio desarrollando un modelo de inundación mediante análisis hidrológico e hidráulico procesado en un SIG usando los softwares ArcGIS, HEC-HMS e i-Ric a partir de datos de precipitación, caudal además del estudio geológico y geomorfológico, entregando como resultado el mapa de zonificación de amenaza a escala 1:10.000 y su sociabilización con la comunidad.
Resultados 2018
QUESTIONING THE ROLE OF CARIBBEAN LARGE IGNEOUS PROVINCE
MAGMATISM AS TRIGGER OF THE OCEANIC ANOXIC EVENT 2
Distinct events of black shale deposition and C-isotope excursions from several Mesozoic sections around the world are thought to reflect widespread but short-lived deoxygenation in the ocean. The study of these episodes, known as oceanic anoxic events (OAEs), indicates that they played an important role in the evolution of life in the oceans and the long-term carbon cycle during the Mesozoic. However, the trigger mechanisms for OAEs are still controversial. The largest OAE and focus of this research is the event known as the Cenomanian–Turonian OAE2. Many studies have linked magmatism in the Caribbean Large Igneous Province (CLIP) to ocean anoxia.
This hypothesis predicts that the bulk of the igneous rocks of the CLIP should have crystallization ages near the established age of 94.27 Ma for OAE2 in Pueblo, Colorado. In other words, a significant proportion of the magmatism should be about 95 Ma. Yet, existing isotopic dates for CLIP rocks range from 138 to 64 Ma and peak at 89 Ma, challenging the hypothesis that CLIP eruption triggered OAE2. Many of the published data are Ar dates, which are subject to resetting but U-Pb dating will usually reflect higher closure temperatures, less susceptible to resetting. However, the paucity of zircon in poor-silica rocks preclude its use to determine the CLIP age. To test that CLIP magmatism triggered OAE2, this research aims to use as an alternative to zircon geochronology, the U-Pb system in the mineral baddeleyite to determine the age of dolerites and gabbros associated to the CLIP.
LATE CRETACEOUS STRATIGRAPHY AND ICHNOLOGY IN NW COLOMBIA:
PALEOENVIRONMENTAL, PALEOECOLOGICAL AND PALEOGEOGRAPHIC
IMPLICATIONS
The Cretaceous in Colombia was a time marked by a complexity of geological processes (e.g. accretion of oceanic terranes, arc magmatism and eustatic sea level fluctuations), which has difficult understanding the geological evolution of the NW margin of South America. Cretaceous marine sedimentary rocks are common in western Colombia, extending along the Western Cordillera to the San Jacinto Fold Belt (SJFB) in the Caribbean. In the SJFB, the Cansona Formation is composed of chert, siliceous mudstones, micritic limestones, and tuffs of Santonian Maastrichtian age, deposited in deep or shallow marine environments according to authors. Similar units to Cansona Formation have been recorded in the north of the Western Cordillera. One of them is called the Nutibara Member of the Penderisco Formation, which is primarily composed of chert, micritic limestones, and siliceous mudstones, associated to slope marine environments.
In recent field campaigns carried out by the author in the mentioned units, abundant and well preserved trace fossils were identified. These trace fossils have not been previously studied. Taking into account the usefulness of the trace fossils as a proxy in paleoenvironmental research, we will conduct a detailed stratigraphic and ichnological analysis in some sections of the Cansona Formation (San Carlos and Purgatorio quarries, and the Cansona Hill) and the Nutibara Member of the Penderisco Formation (Uramita-Dabeiba and Frontino-Nutibara sections). This work aims to obtain a detailed paleoenvironmental and paleoecological interpretation that will contribute to a better understanding of the paleoceanographic and paleogeographic conditions at the NW South America margin during the Late Cretaceous.
GEOCHRONOLOGICAL, GEOCHEMICAL AND ISOTOPIC
CHARACTERIZATION OF THE CARIBBEAN LARGE IGNEOUS PROVINCE
WITHIN COLOMBIA
The Chocó-Panamá and Calima blocks comprise the basement to the Western Cordillera and coastal forearc of Colombia. It has been propose that the accretion of this regions was 25 – 5 Ma (U/Pb) and 80 – 75 Ma (40Ar/39Ar) ago , respectively, and that they were part of Caribbean Large Igneous Province (CLIP), since there are geochemical and geochronological affinities between the western units and the Caribbean Plate. However, during the last years, it has been demonstrated that the high mobility of argon by both thermally activated diffusion and fluid enhanced displacement questions the accuracy of these dates relative to crystallization.
For this reason, we will make a field campaign to collect samples and document their field relationships to generate reliable crystallization ages for the mafic rocks of the Chocó-Panamá and Calima blocks using zircon and baddeleyite U/Pb geochronological estimates. The current estimates of 78 – 73 Ma (40Ar/39Ar) for the Chocó-Panamá Block are 15 Ma younger than the Calima Terrane (U-Pb zircon). Oceanic plateaus crystallize over short time scales of 2 – 5 m.y. Therefore, if these ages are correct, it is unlikely that a simple oceanic plateau model is consistent for both the basement of Chocó-Panamá block and Calima Terrane requiring a revision of the evolution of the Caribbean Plate. This will be a valuable contribution to the geological history of the Caribbean Plate and could provide a better understanding of how it interacted with South America.
AMBIENTE Y CONDICIONES DE METAMORFISMO DE LA ANFIBOLITA DE
ITUANGO Y LAS ULTRAMAFITAS ASOCIADAS: IMPLICACIONES EN LA
TECTÓNICA MESOZOICA DE LOS ANDES COLOMBIANOS
Procesos de formación y cierre de cuencas marginales o intra-arco, así como la posterior colisión arco-continente, caracterizan la historia evolutiva del complejo Quebradagrande durante el Cretácico. A pesar de los diferentes estudios realizados en rocas magmáticas y sedimentarias de este complejo (revisión reciente en Jaramillo et al, 2017), los análisis del metamorfismo que podría registrar los escenarios de subducción, colisión o extensión son todavía limitados. Cuerpos de anfibolitas asociados a rocas ultramáficos caracterizadas por una gradiente de aumento en el tamaño de los cristales, relacionadas con rocas volcánicas Cretácicas de arco del Complejo Quebradagrande, han sido reportados en cercanías al municipio de Ituango (Álvarez, 1987). Este proyecto pretende realizar la caracterización estructural y metamórfica de los cuerpos de anfibolitas y esquistos asociados con las peridotitas y las rocas volcánicas, mediante cartografía de las estructuras geológicas, variación del grado metamórfico, y el análisis de las condiciones metamórficas usando secciones delgadas, pseudosecciones construidas en PerpleX y espectroscopia de Raman. Se considera que cada uno de los escenarios donde se generaron esta secuencia metamórfica (extensión, subducción o colisión) presenta una trayectoria metamórfica y una distribución cartográfica particular que podrá ser evaluada con la aproximación sugerida.
IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO DE REDES NEURONALES
ARTIFICIALES PARA LA CREACIÓN DEL MAPA DE SUSCEPTIBILIDAD POR
MOVIMIENTOS EN MASA PARA LA PLANCHA 136-IV-A, ESCALA 1:25.000
El área de estudio seleccionada (Covarachía, Capitanejo, San Miguel, Macaravita) manifiestan un moderado grado de inestabilidad en el terreno, la cual la hacen una región propensa a los movimientos en masa debido a las condiciones estructurales, geográficas, estratigráficas y antropogénicas Los movimientos en masa son procesos geomorfológicos influenciados por diferentes agentes erosivos o factores detonantes, y se requiere plantear metodologías que detallen como deben ser abordados para ejercer acciones que prevengan o mitiguen estos riesgos geológicos, y apoyen la gestión del riesgo en los planes de ordenamiento territorial de los municipios.
Este proyecto contempla realizar una caracterización de la susceptibilidad por movimientos en masa usando Redes Neuronales Artificiales (RNA). Las RNA son utilizadas en problemas de pronostico ya que se caracterizan por manipular de forma óptima cantidad de variables con bajo nivel de subjetividad; la cual está, se adecua como un perceptron multicapa para resolver problemas de arquitectura con clasificación de los problemas no lineales usando el algoritmo BackPropagation para el entrenamiento de las neuronas en cada capa oculta para cada neurona. Rumelhart et al. (1986) propone que el error de la capa de salida es el único calculable, por ello el algoritmo Backpropagation busca propagar este error hacia atrás para poder calcular el error en las capas ocultas y modificar los pesos de las neuronas con el fin de realizar un aprendizaje supervisado y controlar que el resultado de la capa de salida sea lo más próximo al resultado esperado. Este metodología novedosa es la más indicada para este proyecto específico debido a su eficacia al resolver las variables del problema con gran fiabilidad, entre los cuales tambien tiene como objetivo evaluar este modelo matemático delimitando las zonas críticas susceptibles dentro del área de estudio.
Los insumos principales necesarios para realizar este proyecto reúnen las variables condicionantes de macizo rocosos, unidades geológicas superficiales y parámetros técnicos de morfogénesis, morfometría, morfología y morfodinámica para las subunidades geomorfológicas (siguiendo los estándares del SGC). La cobertura de la tierra será tomada de la cartografía existente realizada por el IDEAM que adopta la metodología CORINE LAND COVER para Colombia.
Resultados 2017
PLIOCENE PALEOCLIMATE OF THE EASTERN CORDILLERA OF COLOMBIA: AN ANALOG
FOR A FUTURE WARM WORLD
The Pliocene Epoch is the most recent period when global temperatures were similar to those predicted for the last 21st Century. Earth’s mean temperature has been estimated to have been ~3ºC warmer than at present. Most inferences of surface temperatures, however, come from ocean sediments, or high-latitude continental records. Although the tropics play an important role in regulating global climate, Pliocene land surface temperature records are scarce.
The Eastern Cordillera of Colombia preserves remarkable sedimentary archives of Late Miocene-Pleistocene age represented by fluvial and lacustrine sediment. Paleotemperatures and paleoelevations inferences have been made based on pollen and paleobotany assemblages. The lack of modern analogues of Pliocene vegetation, however, could lead to misleading temperature interpretations, because recent immigrants could have obscured past ecosystems of the region. Organic and stable isotope geochemical techniques, such as lipid biomarkers and compound-specific stable isotopes (δ13C and δD), allow us to constrain paleotemperatures, paleohydrology and vegetation changes in ancient environments such as the Sabana de Bogotá. The use of these proxies in sedimentary archives from both high and low elevations sites in the Eastern Cordillera will enhance our understanding of the Tropical Andean paleoclimates since the Pliocene.
The use of low-altitude sites that cannot have changed in elevation since deposition are particularly important to refine such understanding of past climate trends. In addition, burial dating using cosmogenic isotopes can improve the chronological framework of outcrops younger than ~6 Ma. These techniques could improve the record of Pliocene temperatures in the tropics, where no such data exist, and test how much they have changed, while large changes occurred at high latitudes.
GEOCHEMISTRY AND MINERALOGY OF PLATINUM GROUP ELEMENTS (PGE) IN THE NI-LATERITES OF THE CERRO MATOSO AND PLANETA RICA IN NORTHERN COLOMBIA
In the last three decades, the PGE distribution in ophiolitic complexes has been widely studied, and results indicate that the highest metallogenic potential of these elements associated to magmatic processes lies in Supra Subduction Zone ophiolites, associated mainly to mineralization in chromitites and Fe-Ni-Cu sulphur – rich zones. Nevertheless, recent studies have found that the weathering processes in ultramafic rocks enable the residual and secondary enrichment of PGEs in the upper levels of the laterite profile (limonite zone), and their resulting concentration is independent of the presence of chromitites.
In Colombia, the unique nickel-laterite deposit that is currently mined is the Cerro Matoso mining area located in the Córdoba Department. The rocks of this deposit are part of a series of ultramafic units that have been described as the Cauca Ophiolitic Complex, of Cretaceous age. This complex includes the Planeta Rica ultramafic unit that shows some similarities to Cerro Matoso, and is considered for nickel exploration. By other way, studies of Ortiz et al. (2004), determined the presence of precious metals (Au, Ag and platinoids) on the Medellín Metaperidotite (Antioquia), Cerro Matoso (Córdoba) and the massive sulphide deposit of El Roble (Antioquia), that indicate a possible exploration potential.
In this project, I propose to study the Cerro Matoso and Planeta Rica ultramafic units in order to evaluate their platiniferous potential, and to contribute to the knowledge of the processes that concentrate PGEs in ultramafic laterites. The results could open the interest in unconventional ore deposits for PGEs in Colombia and worldwide.
CONSIDERACIONES SOBRE EL FRACKING EN EL TERRITORIO
COLOMBIANO A PARTIR DE MODELOS ANÁLOGOS
El eventual problema de producción de hidrocarburos en Colombia ha llevado a posar la vista en la implementación del fracking; teniendo como principal tema de debate el factor ambiental, enfocado principalmente en la relación y contaminación de acuíferos. Definiendo como principal objetivo de esta investigación evaluar la relación que presentan los acuíferos con las zonas de yacimientos no convencionales a partir de la generación de fracking a escala de laboratorio, basado principalmente en la simulación sencilla las condiciones de los campos petrolíferos en Colombia y su relación con acuíferos.
Siendo los modelos análogos de relevancia en el aporte para futuros modelos matemáticos y principalmente en la observación de estructuras, servirán para clarificar ciertas dudas sobre el posible impacto ambiental durante la explotación de yacimientos no convencionales. De este modo es planteado este para la generación de los modelos análogos simular una secuencia de rocas con respuestas mecánicas visco-elásticas y netamente frágil, las cuales representarían la zona de yacimientos y las zonas superficiales de acuíferos respectivamente.
Luego de establecer el escalamiento, se llevarán a cabo diversas configuraciones en cada modelo, donde se variará principalmente: el diaclasamiento preexistente, la presencia de sellos y la distribución del fluido de perforación por medio de la tubería. Obteniendo como resultado de cada modelo las imágenes secuenciales durante las etapas de la inyección de fluidos para así definir la relación entre la zona de yacimiento y de acuíferos, la distribución de fracturas generadas y plantear algunas consideraciones sobre la implementación del fracking en Colombia.
IMPLEMENTACIÓN DEL MÉTODO ESTADÍSTICO BIVARIADO EN LA GENERACIÓN DEL
MAPA DE AMENAZA RELATIVA POR AVENIDAS TORRENCIALES A ESCALA 1:25.000, EN
LA CUENCA DEL RIO PLAYONERO, DEPARTAMENTO DE SANTANDER
El análisis de inundación como un fenómeno generado por el aumento drástico del caudal en un cauce que involucra además del agua, una mezcla de escombros caóticos, pueden tener efectos catastróficos en las actividades socioeconómicas y humanas de una región, además de daños ambientales por el arrastre generado por el caudal. El presente estudio pretende implementar el análisis estadístico por medio de un método bivariado para la generación de un mapa de amenaza que se relacione con los procesos de inundación espontáneos en la cuenca del rio Playonero, debido a condiciones climáticas (pluviosidad) que aumentan las cotas del rio.
Un registro histórico de esta eventualidad se presentó en 1979, el cual cobro la vida de más de 400 personas en el municipio del Playón. Para el análisis de la amenaza, se elaborarán insumos preliminares que permitan evaluar las condiciones del área de estudio, a partir de la interpretación de fotografías aéreas e imágenes satelitales. La implementación del método estadístico bivariado, el cual busca determinar la influencia de variables independientes (factores condicionantes) sobre la variable dependiente (evento en estudio), calculando un peso de ponderación para cada clase (geología, morfología) para la obtención del mapa de susceptibilidad, al cual se le sumaran las condiciones desencadenantes, como lo es la actividad pluviométrica de la región para obtener el mapa de amenaza relativa a avenidas torrenciales en diferentes periodos de retorno.
ZONIFICACIÓN DE LA SUCEPTIBILIDAD POR MOVIMIENTOS EN MASA A ESCALA 1:10.00
EN EL MUNICIPIO DE SURATÁ, SANTANDER, APLICANDO MÉTODOS ESTADISTICOS
MULTIVARIABLES
Los estudios de susceptibilidad relativa a movimientos en masa en los últimos años han tomado gran importancia y se han vuelto necesarios en la planeación y desarrollo de diferentes sectores en Colombia, dado a que contribuyen principalmente en la prevención, mitigación y solución de problemas que pueden afectar la infraestructura e incluso vidas humanas. Este tipo de eventos han afectado al municipio de Suratá a lo largo de su historia y pueden originarse a causa del contexto geológico, estructural y morfológico, así como también por las condiciones hidrogeológicas y climáticas del área. Teniendo en cuenta esto, el presente trabajo de investigación tiene como objetivo principal identificar las zonas más susceptibles a movimientos en masa a escala 1:10.000 en el municipio de Suratá, perteneciente a las planchas topográficas 109-II-D-2 y 110-I-C-1 aplicando el modelo de regresión logística del método estadístico multivariado, método que se basa en la probabilidad a la ocurrencia de movimientos en masa (variable dependiente), en función de las variables independientes, como la geología, morfometría, morfogénesis, morfodinámica y condiciones hidrológicas de terreno (nivel freático).
Este proyecto además de aportar conocimiento científico de óptima resolución para el municipio de Suratá, servirá como una propuesta de estudio para su aplicación en otros sectores del país, que ayude en la toma de decisiones por parte de las entidades gubernamentales en los planes de ordenamiento territorial y gestión de riesgo para futuros proyectos de infraestructura y desarrollo, tomando medidas preventivas sobre la problemática presente en la región.
Resultados 2016
DIATOM-BASED RECONSTRUCTIONS OF LATE HOLOCENE ENVIRONMENTAL
CONDITIONS IN COLOMBIAN COASTAL LAGOONS
Coastal lagoons are highly productive shallow water bodies generated by Holocene sea level changes. They have long residence times and restricted connectivity with the ocean, hence their tendency to easily response to ecological or climate forces (human driven or not). These ecosystems also possess self-regulatory mechanisms that return them back to previous ecological stages. Nevertheless, during the last few decades, there have been observed semi-permanent changes in the trophic states and physical-chemical characteristics of these ecosystems, and even infilling processes. Little is known about this lately behavior in coastal lagoons, and short-term physical-chemical measurements (days to few years) have been insufficient to describe and evaluate it.
Diatom fossil assemblages, ideally supported on modern associations can potentially fulfill the lack of information on longer periods of time. Furthermore, diatoms seems to be appropriate as a reconstruction tool for coastal ecosystems, due to their main role at linking the Si cycle, other nutrient cycles (C, N, P, S) or re-dox elements (Fe and Mn). Unfortunately, there are still gaps on the ecology of diatom species in the tropics. Spatial variability, succession events in response to different degrees of human intervention, and opal dissolution are some of the questions that still need to be addressed. In our study we will create a reliable model to show how diatoms communities are structured in heavily human transformed coastal lagoon (Ciénaga Grande de Santa Marta) and better conserved water bodies (Ciénaga del Totumo and Ciénaga La Caimanera).
Episodios de acreción y deformación cenozoicos en el occidente colombiano:
Implicaciones en el crecimiento continental de Suramérica y la orogenia andina
Los factores causantes del crecimiento orogénico de los Andes colombianos durante el Cenozoico aún son materia de debate, especialmente respecto a los mecanismos detonantes (acreción de terrenos vs. subducción). Las secuencias sedimentarias expuestas hacia el eje y flanco occidental de la Cordillera Occidental representan un gran potencial para la identificación del registro tectono-sedimentario de aquellos mecanismos.
Unidades terrígenas y pelágicas con características petrográficas contrastantes podrían haberse acumulado en regímenes pre y pos-tectónicos respecto a múltiples eventos deformacionales. Estos eventos estarían representados por la colisión y sutura al continente del bloque Panamá-Chocó durante el Mioceno medio, detonante del cierre del Istmo, y por un posible segundo episodio relacionado con el re-establecimiento de la subducción. Este proyecto pretende realizar análisis de procedencia sedimentaria con el fin de caracterizar la firma detrítica de la Formación Penderisco de edad Cretácica-Paleocena, y las secuencias sedimentarias del Eoceno-Mioceno expuestas en el occidente del departamento de Antioquia. Lo anterior permitirá reconocer su afinidad, ya sea con la paleomargen continental Suramericana o con el bloque Panamá-Chocó, y así establecer criterios de discriminación entre los bloques involucrados en la sutura.
Adicionalmente, la obtención de datos termocronológicos hará posible la reconstrucción de historias termales que podrían tener relación con la ocurrencia de múltiples episodios deformacionales ligados a regímenes tectónicos de colisión y subducción.
Caracterización de los sistemas de migración de fluidos en rocas arcillosas del
Cretácico basal en el sector del Guavio (Colombia)
En los últimos años han habido descubrimientos y exploración comercial de gas asociado a rocas arcillosas (gas shale) y a mantos de carbón (CBM). Estos yacimientos de shale ricos en materia orgánica se ubican, generalmente, en cuencas epicontinentales, como la cuenca cretácica de la cordillera Oriental; por lo tanto, hay un interés creciente en conocer los sistemas de migración de gas en las rocas del Cretácico colombiano. Adicionalmente, la Cordillera Oriental presenta mineralizaciones de esmeraldas y minerales de importancia económica que ocurren en venas emplazadas en las unidades arcillosas del Cretácico basal (e. g. Formación Lutitas de Macanal).
En esta investigación se evaluarán los patrones de fracturas en pavimentos utilizando la metodología de ventanas circulares y scanlines para obtener parámetros críticos de densidad, intensidad y longitud promedio para cada familia de fracturas. Los fluidos de venas con rellenos de carbonatos y sílice se estudiarán por medio de análisis microtermométricos de inclusiones fluidas para determinar: temperatura, presión, densidad y salinidad en el momento de entrampamiento
de cada evento mineralizado.
Simultáneamente, se hará catodoluminiscencia para diferenciar los eventos de apertura. Al sinterizar los datos estructurales y microtermométricos se espera obtener una relación temporal entre las fases de deformación y la migración de fluidos, que permita entender los sistemas de fluidos durante la evolución tectónica de la cordillera. Lo anterior mejorará el entendimiento de los yacimientos y la exploración de estos recursos naturales.
CARACTERIZACIÓN MINERAL DE LA EUCLASA Y SUS IMPLICACIONES EN LA
EVOLUCIÓN DE LOS YACIMIENTOS ESMERALDÍFEROS COLOMBIANOS
La euclasa (BeAlSiO4 (OH)) es un mineral gema que se encuentra asociado a la zona esmeraldífera Colombiana. Está región está ubicada en la parte central de la Cordillera Oriental, principalmente en el departamento de Boyacá. Esta zona se divide en dos regiones, estando Muzo al occidente y Chivor al oriente. Todos los yacimientos de euclasa previamente conocidos están relacionados a rocas metamórficas e ígneas, sin embargo la euclasa Colombiana es de origen sedimentario lo cual lo hace una singularidad.
El propósito de esta investigación es conocer la génesis de la euclasa y al mismo tiempo considerar como puede contribuir al entendimiento de los depósitos esmeraldiferos. Para ello se quiere estudiar las inclusiones sólidas y fluidas (liquidas y gaseosas) de la euclasa, así como la de los minerales estrechamente relacionados (Apatito y Calcita). Dado que la euclasa y esmeralda no se encuentran en las mismas zonas, con pocas excepciones, es necesario saber qué condiciones (composición del fluido, temperatura) son las que hacen que cristalice un material u otro. Para esto se estudiara la mina de euclasa La Marina del distrito minero de Muzo, ubicada en Pauna, Boyacá.
Caracterización mecánica de la Falla Azuero – Soná, Península de Azuero (Panamá):
estudio de la zona de transición frágil – dúctil
La Falla Azuero – Soná es una falla de rumbo sinestral que se encuentra ubicada al sur de la Península de Azuero (Panamá). Durante el Cretácico Tardío, ocurrieron eventos acrecentivos a lo largo de esta margen que involucraron terrenos con rocas basálticas de arco, ultramafitas, y sedimentos calcáreos de plataforma (Formación Ocú). Posteriormente, se configuró el lineamiento de la falla en cuestión. En esta estructura aflora una transición reológica típica de corteza continental intermedia: la transición frágil – dúctil. De NW hacia SE, esta transición se caracteriza por la presencia de material tipo gouge y cataclasitas, rocas de comportamiento frágil formadas luego de que gran energía acumulada en forma de deformación elástica es liberada de manera repentina, y milonitas, que son rocas de comportamiento dúctil, que por ciertas condiciones de presión y temperatura en la corteza y por composición del protolito que las formó, pueden acumular gran cantidad de deformación por corte (shear strain).
El objetivo de este proyecto es realizar una caracterización microestructural de estas rocas. En particular, se realizará un estudio de Clast Size Distribution (CSD) a distintas escalas (dimensión fractal, Dn) de muestras pertenecientes a la porción frágil de la falla y sectores adyacentes. Por lo tanto, se podrán establecer los mecanismos de deformación de la región, tales como mecanismos de fragmentación y conminución, suponiendo que las rocas de esta transición han guardado registros de eventos mecánicos que evidencien procesos físico – químicos tal como la distribución de tamaño y forma de clastos, la fusión parcial o la formación de nuevos minerales. Finalmente, se podrá aportar ideas, en cierto grado, en la evolución tectónica del área.
Origen de los protolitos de las Anfibolitas de Rosario y los Esquistos de
Bugalagrande (Pijáo-Quindío): implicaciones en la tectónica del Cretácico Inferior
El Complejo Arquía comprende rocas meta-volcano-sedimentarias de afinidad oceánica, cuyo metamorfismo ha sido relacionado a un canal de subducción o una zona colisional activa en el Cretácico Inferior. Este complejo está limitado por fallas regionales, consideradas como suturas remobilizadas, que lo separan de las secuencias volcánicas Cretácicas de arco del Complejo Quebradagrande y la Formación Amaime con firma de arco de islas y plateau.
Las Anfibolitas de Rosario y los Esquistos de Bugalagrande pertenecen a este complejo, afloran en los departamentos de Quindío y Valle del Cauca, donde se pueden observar sus variaciones laterales y sus relaciones con las secuencias volcánicas Cretácicas.
Este proyecto pretende analizar el ambiente tectónico donde fueron formados los protolitos de estas rocas, mediante el análisis geoquímico, para así además de establecer su origen, evaluar si el metamorfismo ocurrió en el canal de subducción (mezcla de protolitos con afinidad MORB o Isla Oceánica), o si están relacionados con una colisión (protolitos con afinidad de arco o suprasubducción). Adicionalmente se pretenden evaluar las relaciones con las rocas de la Formación Amaime y el Complejo Quebradagrande con el fin de comprender si el crecimiento de la margen continental durante el Cretácico Inferior en este sector, está relacionado con acreción de terrenos o con la evolución de la subducción.
Deformación de los sedimentos pertenecientes a la Formación Penderisco, en
respuesta a la colisión del Bloque Chocó, Ciudad Bolívar, Colombia
La Formación Penderisco representa una secuencia de sedimentos finos localizados en el margen oriental de la Cordillera Occidental, su formación se asocia a un ambiente turbidítico localizado entre el Bloque Choco y el margen noroccidental de Suramérica. Esta depositación se plantea que fue en un ambiente de tipo Fore-arc, sedimentos que posteriormente son obducidos al continente mediante la colisión del Bloque Chocó contra el noroccidente de Suramérica, generando en este prisma de acreción una deformación característica de un orógeno colisional.
Aunque la colisión del bloque Chocó contra Suramérica constituye uno de los principales eventos orogénicos de los Andes del norte, se desconocen muchos aspectos de la cinemática de esta colisión.
El presente proyecto pretende constreñir la cinemática de esta colisión mediante el análisis de la Anisotropía de Susceptibilidad Magnética (ASM) en muestras de sedimentos depositados antes de la colisión y que fueron deformados durante esta. Este objetivo pretende ser alcanzado mediante el muestreo y análisis de ASM en muestras de sedimentos a lo largo del transecto Ciudad Bolívar – Carmen de Atrato. El análisis de la ASM en conjunto con el análisis de las estructuras de deformación a lo largo de este transecto permitiría asociar la deformación observada con los paleo-tensores de esfuerzo que habrían aplicado durante el proceso de colisión y por lo tanto permitirá conocer de mejor manera la cinemática de este proceso orogénico tan importante en los Andes del norte.
Resultados 2015
Flora del Eoceno de la Formación Esmeraldas y sus implicaciones en la
comprensión del cambio climático global
Durante el Paleógeno cambios significativos en la circulación oceánica y el clima global, afectaron la biota marina y terrestre de la Tierra. En el límite Paleoceno-Eoceno ocurrió un rápido aumento en la temperatura global producto del incremento en la concentración de CO2 atmosférico (PETM). Posteriormente, al final del Eoceno se dio un período de enfriamiento global y un incremento en la estacionalidad de los ecosistemas. La información paleontológica permite entender dichos patrones climáticos y sus implicaciones en la diversidad, no obstante, estos registros son muy escasos para zonas tropicales. La nueva macroflora del Eoceno de la Formación Esmeraldas de Colombia, contiene evidencia, cuyo estudio basado en la morfología y anatomía foliar, junto con señales isotópicas de las hojas, podría mejorar la comprensión de los cambios bióticos causados por los fuertes cambios climáticos del Eoceno en latitudes bajas.
Mediante una nueva salida de campo a la Formación Esmeraldas en el Departamento de Santander, se colectará más material vegetal fósil, especialmente cutículas foliares para posteriores análisis. Los nuevos hallazgos, complementarán registros anteriores, y se analizarán en conjunto con información estratigráfica, palinológica y deposicional, con el fin de inferir patrones paleoambientales y paleoclimáticos. Particularmente, a partir de las cutículas colectadas, se analizará la composición isotópica de carbón (∂13C), y se medirán índices estomáticos para inferir la concentración de CO2 atmosférico en el pasado, y a partir de la densidad de venas se estimará la densidad del dosel y el grado de estratificación del bosque.
ICNOLOGÍA DE LA SECUENCIA LADRILLEROS-JUANCHACO (MIOCENO
DEL PACÍFICO COLOMBIANO): APORTES AL ESTUDIO DE SUS AMBIENTES
SEDIMENTARIOS Y PALEOECOLOGÍA
La “Secuencia Ladrilleros-Juanchaco” corresponde a una sucesión marina terrígena de ~700 m de espesor que aflora en los acantilados costeros de la costa Pacífica colombiana. Estudios micropaleontológicos detallados indican que fue acumulada durante el Langhiense–Tortoniense (Mioceno). De acuerdo a sus características sedimentológicas y micropaleontológicas puede separarse en dos segmentos: el segmento 1, entre la base y 330 m, se caracteriza por un predominio de lodolitas, acumuladas en condiciones oceánicas cálidas oligotróficas y el segmento 2 (330 – 683.5 m), con un incremento gradual en el porcentaje de areniscas, donde prevalecieron condiciones frías eutróficas. La secuencia presenta una abundante y variada asociación de icnofósiles.
Con base en esta información, se pretende realizar un estudio icnológico, sedimentológico (incluyendo análisis de Carbono Orgánico Total-COT y elementos mayores y traza en las lodolitas) y de estratigrafía secuencial detallado del intervalo de transición de los segmentos 1 y 2 (~140 m de espesor), que permita establecer en detalle las condiciones paleoecológicas y de depósito (oxigenación, consistencia del sustrato, salinidad, tasas de sedimentación, energía del medio) que prevalecieron durante la acumulación de los sedimentos. Este tipo de investigación nunca había sido realizada en los depósitos del Pacífico colombiano.
Entendiendo el proceso de avulsión en la formación de ríos anastomosados,
Magdalena, Colombia
Los ríos anastomosados se caracterizan por ser una red de múltiples canales interconectados hidrodinámicamente separados por islas estables de sedimento. El proceso de generación de los canales en las llanuras de inundación se conoce como avulsión, el cual consiste en cambios en el curso del río. Este tipo de ríos tienen un alto potencial de preservación en el registro geológico debido a su alta tasa de agradación vertical; sin embargo, no han sido bien estudiados debido a que existen pocos ejemplos modernos en el mundo. El Río Magdalena, en la región de el Banco, Magdalena, es un ejemplo ideal para estudiar un río anastomosado y el proceso de avulsión en las zonas tropicales.
Mediante la digitalización de una secuencia desde 1984 hasta 2015 de imágenes satelitales de la temporada seca (Febrero-Marzo) y de la temporada húmeda (Noviembre-Diciembre) del Río Magdalena se pretender realizar un estudio temporal del proceso. A través de la digitalización de las imágenes se realizaran mediciones cuantitativas de factores como sinuosidad, ancho del canal, pendiente y número de canales. Los datos obtenidos serán utilizados para establecer las variaciones en la geometría de un río anastomosado y compararlos con datos de pluviosidad, nivel y caudal del río. Se pretende establecer como influyen estos últimos parámetros en la formación y morfología de ríos anastomosados.
APROXIMACIONES A ESTRUCTURAS DE INVERSIÓN DE CUENCAS CON
MODELOS ANÁLOGOS EN CAJAS DE ARENA: EL CASO DE LA
CORDILLERA ORIENTAL COLOMBIANA.
Las cordilleras intracontinentales se caracterizan por presentar grandes deformaciones corticales y se han asociado a un modelo denominado “de prensa” por encontrarse entre dos bloques corticales rígidos. Por representar zonas débiles, las deformaciones obedecen a un patrón de extrusión vertical u oblicua y producen frentes de deformación con desniveles estructurales de hasta 10km. En la simulación de estas estructuras marginales, tanto modelos numéricos de pliegues forzados, como modelos meramente cinemáticos tienen limitaciones, ya que solamente tienen cuenta de contrastes reológicos entre dos medios (o sea basamento y cobertera) o desconsideran del todo la reología de las litologías involucradas que dan espacio amplio para errores en problemas de mayor complejidad, como la inversión de un graben marginal. Los experimentos análogos representan la aproximación más completa para estudiar una evolución estructural de diferentes litologías contrapuestas en escenarios complejos.
Para tratar de abarcar la mayor cantidad de variables involucradas en el problema de modelar la cuenca de inversión positiva del flanco Oriental de la Cordillera Oriental, se emplearán diferentes materiales con respuestas muy variadas pero conocidas a través no sólo de su comportamiento experimental sino determinadas con métodos como ensayos de corte directo “direct shear”. Microesferas de vidrio, polvos cohesivos (fécula de maíz, anhidrita pulverizada, leche en polvo) y polímeros siliconados fluidos de alta viscosidad (sillicon putty) representan todo un conjunto de comportamientos reológicos análogos a la realidad geológica de bloques complejos como los involucrados en el problema de la Cordillera Oriental en su flanco Oriental.
Como particularidades metodológicas, emplearemos sistemas automatizados de llenado de la caja, sensores de presión y una caja automatizada, así como tres cámaras registrando todo el desarrollo de la deformación. Con esto se pretende minimizar las irregularidades inducidas por la manipulación de los diferentes materiales y las tazas de deformación además de tener datos del comportamiento del modelo en tiempo real. Esta medición de presiones en la caja es, hasta nuestro conocimiento, la primera vez que se toman este tipo de datos.
Paleolatitudes y rotaciones de los ejes verticales en la Península de Azuero,
Panamá
El propósito de esta investigación es poder contribuir en el análisis de las paleolatitudes del Istmo de Panamá y la placa del Caribe por medio de nuevos datos paleomagnéticos, y además determinar rotaciones de ejes verticales en ambos bloques de la zona de cizalla de Azuero-Soná. La península de Azuero esta conformada por dos terrenos diferentes que se encuentran separados espacialmente por medio de la falla de Azuero-Soná. Al norte de la falla, se encuentra el terreno de carácter autóctono que corresponde a un arco construido sobre el borde más meridional del Plateau del Caribe, y al sur de esta, algunos autores proponen un sistema alóctono de islas-oceánicas.
Los datos paleomagnéticos de la zona indican que a partir del Eoceno Medio se presentaron rotaciones del eje vertical en el arco, mientras que para esta misma edad las islas alóctonas aún no estaban amalgamadas, por lo que su paleolatitud debería corresponder al sur de su presente latitud. Muestras de basaltos fueron recolectadas en diferentes localidades en ambas zonas al sur y al norte de la falla Azuero-Soná siguiendo los procedimientos estándar para recolección de núcleos paleomagnéticos. Las muestras recolectadas serán sometidas a procesos de desmagnetización de campos alternos y termal para poder medir la magnetización primaria de las muestras.
A partir de estos resultados, se realizará un análisis interpretativo para comprobar la rotación de los bloques y el movimiento latitudinal para las islas.
Análisis cinemático y estilo estructural de la Falla del Suárez entre El Hato y
La Fuente, Santander
La Falla del Suárez es una estructura localizada al norte de la Cordillera Oriental, frente al flanco occidental del Macizo de Santander y se extiende desde la Falla Bucaramanga (5 km al norte de esta ciudad), hasta el sur del municipio de Barbosa. Existen distintas versiones en cuanto a su movimiento y estilo estructural, ya que algunos modelos definen la estructura como falla normal con vergencia al oriente, mientras que la mayoría de autores y mapas regionales muestran la falla como inversa, con buzamiento al occidente, algunos le asignan un movimiento oblicuo con componente inverso y sinestral.
Para entender el estilo estructural de la Falla del Suárez, en este proyecto se llevará a cabo una cartografía detallada de la falla entre las poblaciones de El Hato y La Fuente, incluyendo las fallas transversales que afectan su trazo principal y mediante el levantamiento, procesamiento y análisis de indicadores cinemáticos se obtendrá el tensor local de esfuerzos. El análisis cinemático propuesto aportará a la comprensión de la deformación frágil del sector y su posible evolución (paleoesfuerzos) en una estructura con evidencias de actividad neotectónica. Este tipo de información sobre la Falla del Suárez es importante para entender la geodinámica de esta parte de la Cordillera Oriental y tiene aplicación en distintos campos de la Geología, como en los estudios detallados de microzonificación sísmica del área metropolitana de Bucaramanga.
Provenance analysis of the Pliocene Ware Fm. and Paleo drainage
implications for the Alta Guajira Peninsula, Colombia
The identification of the catfish fossil genera Brachyplatystoma and Zungaro in 3.5- 2.8 Ma (Pliocene) fluvio-deltaic deposits of the Ware Fm. in the Alta Guajira Peninsula (AGP) suggests that a large riverine system had to be present at least until the Pliocene, in what is today an arid region in northern South America. The fish fossils are related to the Orinoco-Amazon system and thus it may be interpreted as that a drainage of the proto-Orinoco into the Alta Guajira Peninsula persists until the Pliocene. Nevertheless, the Eastern Colombian Andes, the Serrania de Perija and the Merida Andes were already uplifted by at least the late Miocene to Pliocene, which would have impeded the outflow of the proto-Orinoco river into the Alta Guajira Peninsula.
I will address the question: what major riverine system of Northern South America was connected with the AGP during Pliocene? To contribute to this question, I will make a detailed study of the sedimentary provenance of the Ware Fm. using techniques as sandstone and conglomerate petrographic analysis, heavy mineral analysis, U/Pb geochronology and detrital apatite and zircon fission track analysis. Furthermore, I will compare my results with previously published literature from the rocks and sediments of northern South America.
ESTUDIO DE LAS ROCAS DE LA UNIDAD ORTONEIS EN EL MACIZO DE
SANTANDER: CONSIDERACIONES PETROLÓGICAS Y GEOQUÍMICAS
La presente investigación se enfocará al estudio petrológico y geoquímico de los cuerpos de Ortoneis de edad Ordovícica que afloran en los sectores de Berlín, Mutiscua, Bábega y Pamplona. El propósito principal es determinar si las variaciones petrográficas, texturales y estructurales de la unidad Ortoneis, se relacionan con un solo tipo de magma, emplazado de forma sintectónica en condiciones del pico y post pico metamórfico de los Esquistos del Silgará ó si son diferentes tipos de protolitos con una historia metamórfica propia. Por lo anterior, es importante conocer los tipos de Ortoneis, el contexto de emplazamiento, las características del protolito, las condiciones de P-T del metamorfismo, así como su relación espacial y/o genética con las rocas del Neis de Bucaramanga y los Esquistos Silgará.
Con este fin fueron seleccionadas 20 muestras para realizar estudios petrográficos con el fin de determinar la mineralogía presente en la roca, sus relaciones texturales y paragenéticas; seis muestras para estudios litogeoquímicos de elementos mayores, traza y tierras raras para determinar procedencia, tipo y evolución del magma del protolito y estudios paragenéticos y termobarométricos de las rocas del Ortoneis para conocer las condiciones Presión-Temperatura de metamorfismo mediante el software THERIAK DOMINO.
Resultados 2014
APLICACIÓN DE TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA Y AUDIOMAGNETOTELÚRICA EN
LA PROSPECCIÓN DE ARENAS BITUMINOSAS EN EL ÁREA DE PESCA,
CUENCA CORDILLERA ORIENTAL
En la exploración de hidrocarburos mediante el uso de la geofísica se utilizan como herramientas principales la sísmica y algunos métodos no sísmicos como gravimetría y magnetometría, los cuales permiten identificar la geometría de estructuras geológicas en el subsuelo; sin embargo, estos son prácticamente insensibles en la determinación de los fluidos contenidos en los poros de las rocas.
Por otra parte, una de las propiedades físicas que distinguen al agua del crudo es la resistividad eléctrica, por lo cual es usada rutinariamente en detección de acumulaciones de crudo a partir de datos geofísicos de pozos (registros resistivos). De acuerdo a lo anterior, esta investigación se encuentra orientada a determinar cuál es el rango de resistividades eléctricas de yacimientos someros de arenas bituminosas y/o crudo extrapesado, partiendo del hecho de que los yacimientos someros de crudo extrapesado deben exhibir una resistividad eléctrica directamente proporcional a su saturación de aceite y cuyo valor es al menos un orden de magnitud mayor que la de los acuíferos circundantes.
La medición y análisis de las resistividades obtenidas en el área de estudio permitirá establecer el poder resolutivo del método eléctrico para identificar anomalías que puedan asociarse con la presencia de crudo extrapesado, y el umbral de resistividades por encima del cual es posible validar una anomalía resistiva como un indicador de un posible yacimiento.
GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND EMPLACEMENT CONDITIONS OF IBAGUÉ
BATHOLITH (CENTRAL CORDILLERA, COLOMBIA): REGIONAL IMPLICATIONS
The purpose of this thesis is to study in detail granitic samples of the Ibagué Batholith near to the contact with the Cajamarca metamorphic complex (west of Ibagué City). The Ibagué Batholith is a huge granitoid body with a N-S orientation consisting of many magmatic pulses that took place during Jurassic times (150-188 Ma), and comprises diorite, quartz diorite, granodiorite and quartz mozonite rocks. Although this body is in contact with the Cajamarca Complex, in the literature there is no clear consensus as to the intrusion relationship between these two bodies. Furthermore, recent studies in the area determine Jurassic ages in the Cajamarca complex (146-157 Ma), younger than the previous Permo-Triassic published data. One possible interpretation for this inconsistency is a result of thermal resetting of older metamorphic ages. Following this hypothesis, the purpose of this thesis is to determine the depth of granitoid crystallization, obtaining pressure and temperature (P-T) conditions in order to discuss the possible thermal effects in the area. Detailed petrologic and field descriptions, mineral chemistry, bulk rock compositions and thermobarometric techniques (e.g., Al-in amphibole, average P-T) of representative samples collected near the Coello and Cocora rivers will be analyzed. The data obtained will allow the interpretation of the crystallization conditions of the Ibagué Batholith, and will contribute additional information about magma genesis and possible cortical contaminations. These results are important for the understanding of the tectonic evolution of the Central Cordillera, permitting the analysis of the geodynamic implications and the thermal history of the region.
ESTRATIGRAFÍA, QUIMIOESTRATIGRAFÍA Y PETROGRAFÍA DE LA
FORMACIÓN VIJES, VALLE DEL CAUCA: IMPLICACIONES PARA LA
DATACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE POTENCIALES RESERVORIOS
CARBONATICOS EN EL OCCIDENTE Y CARIBE COLOMBIANO.
La Formación Vijes es una secuencia carbonática algaica marina Cenozoica infrayacida discordantemente por sucesiones volcano-sedimentarias Cretácicas en el occidente Colombiano, localizada en cercanías a Yumbo, Valle Del Cauca.
Los carbonatos algaicos han mostrado un potencial como reservorios de gas y petróleo a lo largo del caribe; aunque las dimensiones de la Formación Vijes hacen que esta no sea considerada como un reservorio de importancia, la caracterización estratigráfica secuencial de la Formación Vijes, unida a la estratigráfica diagenética resultante de los análisis paragenéticos realizados por medio de análisis petrográficos y de catodoluminicencia desarrollados en el Instituto de Investigaciones en Estratigrafía de la Universidad de Caldas, además de análisis isotópicos (Sr, C, O), los cuales serán brindados por convenios con instituciones internacionales, permitirán determinar quimioestratigráficamente la edad de sedimentación de la Formación Vijes con resolución ~1 My. Esto permitirá modelar y predecir procesos diagenéticos que pueden afectar potenciales sucesiones análogas con potencial de reservorio tanto en onshore como el offshore del occidente y caribe Colombianos.
Finalmente, el desarrollo de sucesiones arrecifales Cenozoicas con predominio de facies algaicas ha acompañado la disminución de sucesiones carbonáticas coralinas a lo largo de todo el Caribe. Por ello un objetivo adicional será utilizar la información sedimentológica, estratigráfica secuencial, geoquímica y petrográfica para investigar y relacionar cambios en la fabrica sedimentaria de los carbonatos de la Formación Vijes a posibles eventos ambientales identificados a lo largo del circum Caribe durante el Cenozoico.
GEOCHEMISTRY AND EMPLACEMENT CONDITIONS OF PAYANDÉ STOCK:
REGIONAL IMPLICATION.
The Payandé Stock is an intrusive granitoid body of Jurassic-Cretaceous age, composed by plagioclase, quartz, pyroxene (ortho- and clino-) and K-feldspar as main phases. Two synchronous magmas have been described, a quartz-dioritic body intruded by granodioritic rocks. Barrero (1969) shows the petrography of the intrusive, but few data are presented in the literature related with geochemical characteristics of this igneous body. Consequently, the main objective of this thesis is determining the geochemical composition of the different rock types in the Stock, and the emplacement conditions (i.e., depth of crystallization –pressure– and temperature, P-T). Intrusive samples near to the Rio Frio mine (Fe-Cu skarn) and nearby rivers will be studied by classical petrographic descriptions, permitting select representative rocks to obtain the mineral chemistry (by electron microprobe analyses) and whole rock compositions (major and trace elements, using X-Ray fluorescence and Inductively coupled plasma mass spectrometry, respectively). The data will combine with thermobarometry techniques to obtain the P-T conditions (i.e., by means of the Cpx-Opx thermometer combined with the Al-in amphibole barometer). The results will be discussed and compared with previous published data in the region (e.g., fluid inclusions analysis in the adjacent skarn). The new data could help to better understand the Jurassic magmatism in Colombia related to the origin and changes in magma compositions, and use as tool to assess geodynamic models proposed for the evolution of the western margin of South America during the Jurassic, i.e., arc magmatism vs. extension related-magmatism.
EDAD Y AMBIENTE DE LA FORMACIÓN AMAGÁ (CENOZOICO DEL VALLE
DEL CAUCA) CON BASE EN EVIDENCIAS PALINOLÓGICAS
La Formación Amagá es una unidad terrígena, rica en niveles de carbón, que aflora en el sector norte del Valle del Cauca. Con base en evidencias palinológicas se han propuesto diferentes edades para esta unidad: Oligoceno superior–Mioceno inferior, Paleoceno superior–Eoceno, Esta información se ha basado principalmente en criterios micropaleontológicos (palinológicos) generales. Sin embargo, hasta el momento, no existen publicaciones que ilustren la distribución estratigráfica de microfósiles que permitan justificar las edades propuestas. Utilizando diferentes tipos de evidencias (e.g. sedimentológicas, palinológicas) algunos autores han indicado que la unidad se acumuló en ambientes fluviales y, en algunos casos, con influencia marina.
En este proyecto se quiere estudiar el contenido palinológico detallado de 49 muestras en tres localidades ubicadas en el sector norte de la cuenca de Amagá entre las poblaciones de Santafé de Antioquia y Sopetrán, que en conjunto poseen ~370 m de espesor. Con base en las asociaciones de los marcadores estratigráficos definidos para en N de Suramérica (Jaramillo et al., 2011), se intentará precisar la edad de la unidad. Los datos cualitativos se compararán con técnicas estadísticas tales como maximum likelihood. Por medio de un análisis semicualitativo, donde se tiene en cuenta la proporción de palinomorfos de manglar, bosque tropical, algas de agua dulce y marinos, se buscará precisar las condiciones de depósito de las secciones estudiadas. Se emplearán métodos de componente principal para contrastar los resultados cualitativos. Toda esta información ayudará a crear un marco cronoestratigráfico y paleoambiental para establecer modelos paleogeográficos y tectónicos más ajustados en esta región del país.
ANÁLISIS CINEMÁTICO Y EVOLUTIVO DEL ANTICLINAL DE ZIPAQUIRÁ
(CORDILLERA ORIENTAL, COLOMBIA)
En la sub-cuenca de Cundinamarca se reconocen curvaturas y variaciones en el rumbo de estructuras, siendo un ejemplo el Anticlinal de Zipaquirá, que presenta cambios en el rumbo de su eje axial. La hipótesis que se plantea para definir el origen de la curvatura es la interacción de las zonas transversales, definidas como grupos de conectores laterales cuya expresión puede ser representada por terminaciones de fallas inversas, curvaturas y desplazamientos del rumbo (Thomas, 1990), junto con la presencia de niveles de despegue como cuerpos salinos estratiformes y diapíricos que favorecen la deformación diferencial a lo largo del rumbo y pueden generar curvaturas.
El análisis de la deformación se hará a partir del tensor de la Anisotropía de la Susceptibilidad Magnética (AMS), representado gráficamente por medio de un elipsoide. Una de las aplicaciones de la AMS es que el elipsoide de magnitud se puede asociar directamente con el elipsoide de deformación. Los núcleos para análisis de AMS serán colectados en el flanco frontal del anticlinal, las zonas transversales y en las zonas adyacentes. El muestreo se hace en formaciones con presencia de niveles de lodolitas y lutitas como la Formación Guaduas. Para complementar los resultados de AMS se analizarán indicadores cinemáticos y se hará un control cartográfico de las principales estructuras.
La aplicación de este estudio está enfocada a entender como las zonas transversales controlan el estilo estructural, y así definir su comportamiento y posible influencia en la migración de hidrocarburos en la Cordillera Oriental.
ANÁLISIS PALEOMAGNÉTICO PRELIMINAR DE LA FORMACIÓN BARROSO EN
LA SECCIÓN DE ALTAMIRA, DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA:
IMPLICACIONES PALEOGEOGRÁFICAS
El margen Occidental de Colombia está conformado por bloques de afinidad oceánica que se han acrecentado al continente desde principios del Cretácico hasta el Neógeno. La Formación Barroso en la Codillera Occidental es una secuencia vulcano-sedimentaria compuesta por flujos de lavas, basaltos almohadillados con intercalaciones de sedimentos marinos, que conforma uno de éstos bloques oceánicos acrecentados al continente durante el Maastrichiano-Paleoceno y el cual se considera parte del Plateau del Caribe, cuyo origen probablemente es en el punto caliente de Galápagos cerca al ecuador.
Dentro del proyecto se pretende analizar el registro paleomagnético de la Formación Barroso en el área de Altamira, donde se presenta una excelente exposición de la sucesión volcánica. Se levantará una columna estratigráfica para definir polaridad, espesores e interpretar su historia volcánica. Una vez definida la sección se procederá con la toma de muestras para el análisis paleomagnético, las cuales se tomaran espaciadas en el afloramiento para evitar la variación secular, se realizaran desmagnetizaciones por temperatura y campos alternos, se aislarán las componentes magnéticas, se hará la prueba del pliegue y del reverso magnético con el fin de determinar la edad relativa de la magnetización y posibles remagnetizaciones. Para el análisis geocronológico se tomaran dos muestras representativas de la sección con las cuales se harán dos dataciones radiométricas (ZrO2). Con éstos resultados se busca evaluar traslacionales y rotaciones de bloques en el proceso de acreción al continente como lo implicaría la convergencia oblicua que caracteriza los Andes del Norte en el Cretácico.
Resultados 2013
SOBRE EL ORIGEN Y EVOLUCION DE LOS CANGREJOS VERDADEROS: PISTAS DEL CRETACICO DE COLOMBIA, SURAMERICA.
Los braquiuros, o cangrejos ‘verdaderos’, son el grupo de crustáceos mas avanzado y diverso. Su primer registro fósil data del Jurásico Medio (~160 Ma.), pero se diversificaron mundialmente durante el Cretácico (~146 a 66 Ma.). Desde entonces, los cangrejos han experimentado ampliamente con formas y adaptaciones, reflejadas en la increíble diversidad morfológica presente en las mas de 7,000 especies vivientes. A pesar de su gran disparidad de planos corporales, varios estudios moleculares, morfológicos y espermatológicos coinciden en que Brachyura es un grupo monofilético. Sin embargo, los braquiuros mas antiguos son anatómicamente muy diferentes del resto de grupos de cangrejos, oscureciendo sus relaciones filogenéticas. Mas aún, el registro de cangrejos Mesozoicos de los trópicos es difuso y fragmentario, sesgando el conocimiento de sus relaciones espaciales, temporales, y filogenéticas.
Hallazgos recientes en rocas del Cretácico Inferior de Colombia desafían las actuales hipótesis filogenéticas, y sugieren que la Suramérica tropical pudo haber jugado un rol fundamental en el origen, evolución y diversificación de los cangrejos. El apoyo del Fondo Corrigan–ACGGP–ARES me permitirá explorar ciertos intervalos fosilíferos que preservan algunos de los cangrejos mas antiguos conocidos, y poner a prueba las hipótesis de que 1) los Neotrópicos han actuado como foco de diversidad de crustáceos durante el Cretácico, y que 2) varias familias de cangrejos colombianos tienen distribuciones Pantropicales, aunque con un alto endemismo de géneros y especies. Este estudio contribuirá con el vasto esfuerzo interinstitucional para reconstruir el Arbol de la Vida de los Decápodos –un grupo clave de invertebrados marinos.
RECONSTRUCCIÓN DE LA EVOLUCIÓN TÉRMICA MESOZOICA
EN EL MACIZO DE FLORESTA. COLOMBIA
La construcción y evolución de cuencas extensionales en el Mesozoico ha sido normalmente relacionada con diferentes ambientes de rift y/o back-arc relacionados a la subducción Pacífica y la apertura del proto-Caribe. La evolución de este tipo de cuencas está asociado a una importante incremento en la gradiente geotermal que va modificar las condiciones diagenéticas en las cuencas y podría propiciarse el avance de la maduración o inclusive la migración de roca generadora cuando existen rocas generadoras. En el macizo de Floresta (Cordillera Oriental) se encuentra un extenso registro sedimentario del Paleozoico Superior y Mesozoico Inferior a Medio con potencial generador que ha sido deformado por los eventos Andinos Cenozoicos. Este proyecto pretende reconstruir las características termales y la temporalidad de los eventos diagenéticos registrados en las rocas sedimentarias del Devónico y el Jurásico–Cretácico Inferior expuestas en el Macizo de Floresta mediante la integración de análisis de cristalinidad de la ilita, parámetro b de la ilita y análisis de vitrinita, integrado con análisis termocronológicos por los métodos de trazas de fisión en circón y U-Th/He en circón. Se pretende evaluar si efectivamente existe preservado un registro típico de una gradiente geotermal anómalamente alto relacionado con el desarrollo de las cuenca extensionales Mesozoicas, comparar la posible temporalidad de estos eventos termales con los análisis regionales que se han realizado de subsidencia y evaluar la distribución espacial de la paleogradiente termal y su relación con la configuración de las cuencas Mesozoicas.
Variaciones Paleoclimáticas y Dinámicas Poblacionales en la Cordillera Oriental Colombiana.
El presente proyecto de investigación tiene como objetivo indagar sobre las variaciones pleoclimáticas que han tenido lugar en los últimos 3000 años, durante el periodo de Holoceno Tardío en la cordillera oriental de los Andes Colombiano. El estudio se basa en los registros de alta resolución de las razones isotópicas de Oxigeno y Carbono, en espeleotemas recolectados en área de estudio, los cuales han sido datados por el método de U/Th. Las razones isotópicas del oxígeno de espeleotemas son indicadores de cambios en la precipitación de la región de estudio, mientras que los datos del carbón pueden ser asociados a los procesos que se llevan a cabo en el suelo, relacionados por ejemplo con los cambios en la vegetación. Estos registros isotópicos de alta resolución presentan potencial para comprarse con los registros lacustres en áreas aledañas a la zona de estudio, así como para investigar la actividad de la ZCIT, uno de los sistemas climáticos principales en el norte de Sudamérica.
Los datos obtenidos serán comparados con los datos de investigaciónes arqueológica llevadas a cabo entre el Valle Medio del Magdalena y la Cordillera Oriental, como forma de inferir dinámicas de población de grupos humanos en el periodo de estudio.
Estratigrafía, Quimioestratigrafía y Petrografía de la Formación Rosablanca: Implicaciones para la identificación de Eventos Anóxicos Oceánicos en la Cordillera Oriental Colombiana
Los océanos globales del Cretácico inferior fueron afectados por varios periodos de baja oxigenación oceánica. Estos periodos, conocidos como eventos anóxicos globales (OAE), afectaron el ciclo del carbono global, lo cual se ve reflejado en anomalías isotópicas de Carbono en registros inorgánicos y de carbón orgánico de sucesiones marinas a nivel mundial. La ocurrencia de sedimentos oceánicos depositados durante los OAE’s puede representar, por tanto, la ocurrencia de importantes rocas generadoras de petróleo y gas.
La Formación Rosablanca es una sucesión de rocas sedimentarias carbonáticas, la cual habría registrado las primeras incursiones marinas del mar Cretácico en el nororiente Colombiano. Este trabajo tiene como objetivo usar quimioestratigrafía de isotopos de C y Sr en carbonatos de la Formación Rosablanca para investigar la presencia de alguno de los cuatro episodios OAE registrados durante el Cretácico inferior (Weisser, Faraoni, Taxy y Selly). Los análisis quimioestratigráficos contribuirán a determinar de una forma mas exacta la edad de depositación de dicha Formación.
La combinación de la quimioestratigrafía de isótopos con análisis de facies permitirá investigar las condiciones ambientales (restricción vs conexión de los mares Cretácicos) dominantes durante la depositación de la Formación Rosablanca, contribuyendo de esta forma a la paleogeografía del oriente Colombiano durante el Cretácico. La realización de análisis paragenéticos de los carbonatos permitirán, finalmente, investigar los procesos diagenéticos que afectaron la Formación Rosablanca. La determinación de procesos diagenéticos afectando niveles con presencia de potenciales OAEs, contribuirá al entendimiento del sistema petolífero del Cretácico inferior en el Oriente Colombiano.
PROCEDENCIA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS CRETÁCICAS DEL COMPLEJO QUEBRADAGRANDE: IMPLICACIONES EN LA TECTÓNICA REGIONAL
Las márgenes continentales pueden crecer y modificarse por la colisión de arcos de islas o por fenómenos extensionales que propician la formación de cuencas de retro-arco.
En el flanco occidental de la Cordillera Central ha sido reportada la presencia de unidades volcánicas del Cretácico (Complejo Quebradagrande) con características geoquímicas que eventualmente pueden interpretarse como relacionadas a arcos de islas o cuencas de retro-arco. Estas características y las eventuales comparaciones con otras unidades Cretácicas han llevado a la propuesta de los dos tipos de modelos (arco de islas vs retro-arco).
En este proyecto se pretende realizar el levantamiento de dos secciones compuestas del Complejo Quebradagrande en áreas donde han sido reportadas previamente la presencia de fósiles o existen algunos datos geoquímicos (Quebrada Campanas y en la región de Pácora). En estas unidades se reconstruirán características estratigráficas de los elementos volcánicos y las rocas sedimentarias asociadas. Sobre las rocas sedimentarias asociadas a los volcánicos se pretende realizar un análisis de procedencia de areniscas integrando petrografía, minerales pesados y geocronología detrítica U-Pb en circón.
Para el caso del modelo de arco oceánico se espera que los detritos indique el predominio de material detrítico con circones derivados de áreas fuentes del Cretácico y materias predominantemente volcano-sedimentario, mientras que en el caso de ser continental se espera aporte de circones de áreas fuentes Pre-Cretácicas y material de afinidad metamórfica (líticos metamórficos y minerales pesados).
Petrogénesis de las rocas volcánicas Miocenas de la Isla de Providencia y Santa Catalina: implicaciones geotectónicas
La isla de Providencia hace parte del departamento Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, localizado al occidente del mar Caribe en el segmento oriental del Rise de Nicaragua Inferior. El archipiélago incluye una serie de islas y cayos conformados principalmente por rocas volcánicas del Mioceno y rodeadas por una plataforma insular carbonatada.
Estudios anteriores en la isla sugieren que las rocas volcánicas incluyen una serie de basaltos y otra de andesitas a dacitas de carácter alcalino y calco-alcalino y con edades K-Ar del Mioceno Medio y del Plioceno.
Pese a su relevancia para el conocimiento regional, la ausencia de análisis geoquímicos más detallados (p.e. elementos traza) y la geocronología todavía con algunas limitaciones, no han permitido analizar y enmarcar el origen y significado tectónico de esta sucesión de asociaciones magmáticas dentro del contexto tectónico del Caribe. Este proyecto pretende incorporar nuevos datos geoquímicos de elementos mayores y traza en las dos series magmáticas, mejorar la geocronología de la serie intermediaria mediante edades de U-Pb en circones de las unidades volcánicas más félsicas, con el fin de discriminar la evolución tectonomagmática de las dos series composicionales y establecer con mayor detalle la relación de estos eventos magmáticos con la dinámica tectónica Mio-Pliocena del Rise de Nicaragua el Caribe.
ESTRATIGRAFÍA SECUENCIAL Y ANÁLISIS INTEGRADO DE PROCEDENCIA DE LAS SEDIMENTITAS DE LA FORMACIÓN AMAGÁ EN LA SUBCUENCA DE SANTA FÉ DE ANTIOQUÍA
La Formación Amagá es una sucesión sedimentaria Oligoceno-Mioceno depositada a lo largo del trazo de la falla de Romeral. La Formación Amagá presenta ambientes sedimentarios continentales, asociados a ríos trenzados y meandricos. En algunas sub-cuencas hay ocurrencias de mantos de Carbón.
Estudios anteriores sugieren cambios en las características secuenciales de la Formación Amagá, en específico en la sub-cuenca de Amaga-Venecia, generados por cambios tectónicos a lo largo del noroccidente Colombiano (Silva et al., 2005). Modificaciones en las modas composicionales de areniscas en esta sub-cuenca sugieren una variación en los aportes de sedimentos; principalmente Cordillera Central y Occidental, en diferentes periodos de tiempo. Las modas composicionales sugieren además cambios climáticos (Silva et al., 2005).
Este projecto tiene como objetivo refinar las posibles áreas fuentes de la Formación Amaga a partir de análisis petrográficos y dataciones de circones detríticos en la sub-cuenca de Santafe de Antioquia. Los resultados de proyecto permitiran investigar la posible interacción entre los bloques Cordillera Central, Cordillera Occidental y Panamá-Chocó durante el Oligoceno-Mioceno. El análisis estratigráfico secuencial de la Formación Amaga en esta sub-cuenca permitira investigar su posible correlación y diacronismo con el registro sedimentológico de la sub-cuenca Amaga; lo que acrecentará la comprensión de la evolución tectonoestratigráfica y de paleogeográfica del norte de Sur América durante el Oligoceno-Mioceno.
La caracterización paragenética de las areniscas de la Formación Amaga en la subcuenca de Santafé de Antioquía permitirá, finalmente investigar posibles procesos diagenéticos que controlan la ocurrencia de mantos de carbón en dicha formación.
Resultados 2012
PETROGENESIS DE LAS ROCAS PLUTÓNICAS MESO-CENOZOICAS DE LA REGIÓN CENTRAL DE CORDILLERA CENTRAL DE LOS ANDES COLOMBIANOS: IMPLICACIONES EN LOS MODELOS DE EVOLUCIÓN TECTÓNICA DE MÁRGENES CONTINENTALES
Los Andes del Norte están caracterizados por la yuxtaposición de una serie de arcos magmáticos desde la separación de Pangea hasta la actualidad. Tales arcos, producto de la interacción de las placas Pacifico y Caribe con el continente suramericano, han sido formadas incorporando modificaciones en la configuración de las placas desde el Meso-Cenozoico, y que se reflejan en las rocas magmáticas y sedimentarias de arco. En la margen oriental de la Cordillera Central de Colombia, una serie de cuerpos intrusivos próximos entre si fueron acrecionados a la cadena Andina en tres periodos de tiempo: Jurásico (Batolito de Ibagué), Cretácico (Stock de Mariquita) y Eoceno (Stock del Hatillo). Para entender la dinámica de formación de la cadena se pretende estudiar la evolución de estos cuerpos utilizando petrografía, geoquímica convencional e isotópica (U-Pb,Hf y O en circones). De esta forma se podrán identificar variaciones en los procesos y de algunos de los parámetros que componen una zona de subducción, tales como fuentes de los magmas, aportes de material supracortical a la génesis de éstos y su evolución desde la extracción del manto hasta su emplazamiento. Desde un punto de vista más global, este estudio será un aporte para entender las implicaciones el crecimiento de la corteza y la evolución geodinámica de los Andes Colombianos.
Aplicación de la Catodoluminiscencia en cuarzos al análisis de procedencia de las Formaciones Tíbet, Floresta y Cuche en la Localidad de Labateca (Norte de Santander): Contribución a la paleogeografía del Devónico-Carbonífero de los Andes.
La configuración paleogeográfica de la Proto-margen Andina en el Paleozoico medio a tardío incluye la formación de diferentes arcos magmáticos continentales por la subducción de la placa del Pacífico, la colisión de terrenos continentales o la formación de márgenes transcurrentes y el inicio de la aglutinación de Norteamérica y Suramérica para formar el Supercontinente Pangea.
En la Cordillera Oriental y el Macizo de Santander de los Andes Colombianos existe un importante registro siliciclástico del Paleozoico que incluye rocas composicionalmente bastante maduras, incluyendo cuarzoarenitas y subarcosas. Sin embargo, en contraste con otras regiones de la margen Andina donde el análisis de procedencia del relleno de las cuencas sedimentarias ha permitido la realización de interpretaciones paleo-tectónicas, en los Andes Colombianos estos análisis se encuentran escasamente definidos.
Este proyecto pretende integrar múltiples técnicas de análisis de procedencia (petrografía y minerales pesados) con el análisis de la catodoluminiscencia en granos individuales de cuarzo; con el fin de caracterizar las áreas de aporte del relleno sedimentario de las areniscas Paleozoicas de la región de Labateca (Santander). En particular la aplicación de la Catodoluminiscencia en cuarzo permitirá discriminar diferentes fuentes (ígneas, metamórficas o sedimentarias) que por el carácter composicionalmente maduro de las areniscas usualmente no es posible discriminar la diversidad de fuentes por otras técnicas.
Estos resultados contribuirán a mejorar el conocimiento de la configuración Paleogeográfica del Paleozoico del norte de Suramérica y evaluar las múltiples hipótesis que pueden existir para la generación de areniscas cuarzosas (características composicionales de las áreas de aporte o el clima).
The application of detrital zircon U-Pb and Lu-Hf isotope systematics to sediment provenance, basin configuration and paleogeographic issues of Neoproterozoic to Lower Paleozoic strata in northwestern South America.
Thick sedimentary successions of lower Paleozoic and potentially late Neoproterozoic strata are buried under the Andean foreland deposits of the Colombian Llanos Basin. However, despite the geodynamic importance of these units as tracers for a crucial time interval during the tectonic development of northern South America, our knowledge about their stratigraphy, sediment provenance and general basin configuration is still very limited.
The Neoproterozoic Era was a period of fast plate reaccommodations, during which the break-up of the supercontinent Rodinia led to the development of a passive-margin along northern Gondwana and eventually to the diachronous initiation of Avalonian-type magmatic arc activity. Timing constraints for most of these events have been inferred from geochronologic, stratigraphic, and isotopic studies performed on a variety of the so-called peri-Gondwanan terranes of the Appalachian and Variscan orogens, but very few modern studies have taken place in northern South America that would allow these timing and terrane-sourcing hypotheses to be tested. This project seeks to partially fill this gap by performing U-Pb geochronological and Lu-Hf isotopic analysis on detrital zircons extracted from this Cryogenian to Ordovician (?) Amazonian miogeocline, on samples collected from outcrops of the Araracuara Fm. in eastern Colombia and recovered from deep exploratory wells drilled in the Llanos basin. Our results will provide first-order insights into the timing of Neoproterozoic-Paleozoic basin formation, as well as provide other critical paleogeographic information that will prove crucial to better understand the economic potential of these successions and for evaluating peri-Gondwanide terrane linkages.
Procedencia de las unidades sedimentarias Devónico-Carboníferas de las Formaciones Tibet, Floresta y Cuche en el Macizo de Floresta: Implicaciones tectónicas y Paleogeográficas
Durante el Devonico-Carbonifero la configuración paleogeográfica del Norte de Suramérica se caracterizó por eventos orogénicos de colisión continente-continentes en la margen norte de Gondwana, que a su vez fueron coetáneos con orogenos acrecionales relacionados con la subducción a lo largo de la margen pacifica.
Pese a la ocurrencia de secuencias sedimentarias del Paleozoico Medio-Superior presentes en los Andes Colombianos, el conocimiento de la paleogeografía y las características tectónicas y climáticas durante el relleno de estas cuencas se encuentra todavía escasamente definido.
El presente trabajo pretende realizar un estudio de procedencia sobre las areniscas asociadas a las secuencias sedimentarias del Paleozóico Medio a Superior del Macizo de Floresta, integrando tanto técnicas convencionales como petrografía y minerales pesados con el análisis de química mineral en turmalinas y rutilos detríticos. El análisis químico de estas especies mineral permitirá obtener información más detallada en relación a la diversidad de fuentes metamórficas y recicladas que contribuyeron al relleno de la cuenca.
Los resultados obtenidos permitirán identificar las áreas de aporte y establecer la presencia de fuentes ígneas, metamórficas o de reciclaje sedimentario que serán utilizados para evaluar el escenario paleotectónico donde se formo la cuenca, incluyendo la evaluación de su origen asociado a la denudación de niveles corticales someros probablemente reflenado su relación con un orogeno activo, o a la erosión de edificios magmáticos que tendrían posible relación con arcos magmáticos Paleozóicos.
RECONSTRUCCIÓN PALEOECOLÓGICA Y PALEOHIDROLÓGICA DE LA LLANURA ALUVIAL DEL RÍO CAUCA CON BASE EN EL ESTUDIO DE DIATOMEAS Y FACIES SEDIMENTARIAS DE LAS TERRAZAS HOLOCÉNICAS SUCRE, LA TUNALA Y CUITÍ
La sucesión sedimentaria que conforma las terrazas del Río Cauca corresponde a uno de los pocos registros holocénicos de alta resolución en el Neotrópico. El interés de estas terrazas radica en su resolución, con laminaciones milimétricas, un espesor total de 25 m y ~4.000 años de registro casi ininterrumpido. Adicionalmente, su localización en la esquina noroccidental de Suramérica las convierte en archivos naturales de fenómenos como El ENOS y, la migración de la zona de convergencia intertropical (ZCIT). Estudios anteriores de las palinofacies y las diatomeas en sección La Caimana (terraza San Nicolás), indican que esta sucesión laminada fue depositada en una llanura aluvial, bajo regímenes hidrodinámicos de energía variable. Estas variaciones permitieron la formación de ecosistemas acuáticos permanentes y temporales como charcas y lagos someros.
Este trabajo busca entender las condiciones hidrológicas y ecológicas bajo las cuales se depositaron las terrazas del Río Cauca con base en el estudio de las diatomeas de los depósitos Sucre, La Tunala y Cuití. Las asociaciones de diatomeas servirán para reconstruir los diferentes períodos de formación de lagunas, períodos de conexión con el río y, proporcionarán información limnológica detallada. Esta información estará complementada con el estudio estratigráfico y sedimentológico de los depósitos, para la creación de litofacies que permitirán correlacionar las diferentes secciones. Este marco sedimentológico regional servirá para explicar la relación entre los eventos paleohidrólogicos identificados con fenómenos climáticos locales o regionales y así producir un modelo de variabilidad climática de alta resolución para los últimos ~4.000 años Antes del Presente.
Resultados 2011
ANALISIS DE LAS ROCAS ULTRAMAFICAS DE LA CORIDLLERA CENTRAL
SEPTENTRIONAL DE COLOMBIA – APORTES AL ENTENDIMIENTO DE UNA ZONA DE
SUBDDUCCION CRETACICA
La composición mineralógica de las rocas ultramáficas es el resultado de las condiciones físicas y químicas de su ambiente de formación. La respuesta de estas rocas a los cambios de presión y temperatura permiten definir su historia metamórfica. Sin embargo, esta transformación no siempre es completa, y es común encontrar relictos de espinela, olivino y piroxeno del protolito ígneo. Por lo tanto la química de estos minerales ha sido empleada en estudios recientes como indicador petrogenético y tectónico del ambiente de formación de las rocas ígneas de origen mantélico metamorfoseadas.
En este trabajo se aborda el estudio petrográfico y de química mineral de las rocas ultramáficas asociadas a la zona de subducción cretácica que aflora a lo largo de la Cordillera Central de Colombia, enfocado a la comprensión del origen tectonomagmático de la parte norte de Sur-América, la posible relación de estas con el Plateau del Caribe (Formación Barroso) y las secuencias de arco y tras-arco (Complejo Arquía y Formación Quebradagrande), acrecionadas a la margen continental de Suramérica.
Esto permitirá establecer relaciones genéticas y evolución geológica de estas unidades litoestratigráficas, fortaleciendo el conocimiento sobre una zona tectónicamente activa y compleja de interés para la comunidad internacional.
IMPORTANCIA TECTONICA DE LA RELACION ENTRE MAGMATISMO Y
METAMORFISMO EN EL PALEOGENO DE LA SIERRA NEVADA DE SANTA MARTA
En el segmento noroccidental de la Sierra Nevada de Santa Marta (Playa Salguero, Rio Gaira y Rio piedra) se encuentran expuestos una serie de cuerpos graníticos micáceos asociados espacialmente con rocas metamórficas de carácter anfibólico. Las edades existentes para algunos de estos cuerpos (65 y 63 Ma) los relacionan genéticamente con un evento magmático independiente a la masa tonalítica-granodiorítica del batolito de Santa Marta que presenta edades más jóvenes (58 Ma- 49 Ma).
Este proyecto pretende comprender el origen de este magmatismo mediante la integración de análisis de campo, petrológico y el modelamiento geoquímico de elementos mayores y traza. Los resultados permitirán establecer el origen de los magmas graníticos y establecer su relación con el metamorfismo de las rocas anfibólicas de Santa Marta (génesis asociada a anatexis de las anfibolitas versus fusión de un lasca oceánica). Dentro del contexto
geodinámico del Caribe estos resultados permitirán evaluar los escenarios de colision o de inicio de subducción que se han postulado para el registro geológico Cretácico-Paleoceno de este sector del norte de Suramérica.
ANALISIS DE INCLUSIONES FLUIDAS EN EL PROSPECTO LA MINA PORFIDO Au-Cu,
FREDONIA, ANTIOQUIA
El prospecto de Pórfido Au-Cu La Mina se encuentra localizado en el la parte septentrional de la Cordillera Central de Colombia y cuenta con las características propias de este tipo de depósitos: 1) la disposición de cuerpos intrusivos y su relación con rocas volcánicas circundantes, 2) alteraciones hidrotermales con sus características específicas y 3) presencia de venillas con relaciones de corte. Estas características coinciden casi en su totalidad con valores de oro y cobre esperados.
Sin embargo, en una pequeña zona del prospecto se encuentra una zona con alteración potásica muy intensa, con presencia de varios tipos de venillas, entre las cuales se destacan venillas de cuarzo tipo A y Bandeadas, cuyos valores de Au y Cu son extrañamente bajos. En esta investigación se estudiarán las inclusiones fluidas de las venillas de esta zona, con el fin de evaluar dos posibilidades para su formación: como núcleo caliente profundo de intrusión temprana en el sistema. Núcleos estériles similares han sido observados con cierta frecuencia en depósitos de Pórfido de Au en el mundo (Alumbrera, BatuHijau, Grasberg, Ok Tedi, etc), o al contrario un evento intrusivo tardío, con temperaturas más bajas de empazamiento.
Este ensayo aportará datos importantes para hacer una correcta interpretación de esta zona de bajos valores dentro del prospecto, lo que puede ser una guía de exploración. También se puede comparar esta zona con otra adyacente que tenga características similares y que difiera en valores.
INVESTIGANDO LOS CONTROLES TECTONICOS vs CLIMATICOS EN LA
ESTRATIGRAFIA DEL PALEOGENO DEL CINTURON PLEGADO DE SAN JACINTO: UNA
APROXIMACION MULTI-PROXY
Información lito y bioestratigráfica de cuatro pozos someros (pertenecientes a la ANH y analizados por el Centro de Investigaciones Estratigráficas de la U. Caldas) localizados en el Cinturón Plegado de San Jacinto (CPSJ) sugieren la presencia de tres sucesiones de edad Paleoceno Tardío-Eoceno Temprano, Eoceno Medio-Oligoceno Temprano? y Mioceno temprano-Mioceno Medio separadas por discordancias (unconformity). La edad de estas discordancias, genéticamente relacionadas a unidades con clara evidencia bioestratigráfica de retrabajamiento de las unidades infrayacentes, es controversial y ha generado discrepancias en los marcos cronoestratigráficos del CPSJ. A partir de la quimioestratigrafía se pretende limitar temporalmente la edad de las sucesiones y de las discordancias del CPSJ, además de mejorar el cuadro cronoestratigráfico para este. Las edades de secuencias carbonáticas arrecifales localizadas en altos estructurales servirán para limitar el tiempo de apertura de la cuenca y relacionar su ocurrencia a la evolución del Caribe. En el Paleógeno ocurrieron importantes cambios climáticos que afectaron profundamente los corales tropicales y las rocas calcáreas marinas. Otro de los objetivos es investigar y discriminar la real influencia de cambios climáticos en los ciclos biogeoquimicos oceánicos a partir multiherramientas geoquimicas.
Los 40 análisis de isotopos de Sr, C y O y elementos mayores serán realizados en conchas de moluscos para las sucesiones del Paleoceno-Oligoceno y en foraminíferos bentónicos para el Mioceno (materiales no retrabajados). Los análisis serán realizados en convenio con las universidades Brasileras. Los fondos adicionales para la realización de los análisis provienen de la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Caldas ($27.000.000).
IMPLICACIONES TECTONICAS DE LA TRAYECTORIA METAMORFICA (P-T-t) DE LOS
ESQUISTOS CRETACICOS DE SAN LORENZO EN LA ZONA DE CONTACTO CON EL
BASAMENTO PERMO-CARBONIFERO (AREA DE CIENAGA, SIERRA NEVADA DE SANTA
MARTA)
La reconstrucción de las trayectorias de presión-temperatura-tiempo en rocas metamórficas permite realizar inferencias sobre el régimen termobárico de la corteza y establecer condiciones tectónicas particulares asociadas a colisión y/o subducción.
La migración y colisión oblicua de la placa Caribe con la margen continental de Suramérica está registrada en una serie de unidades volcánicas y complejos metamórficos dispersos en la margen norte de Suramérica. En la Sierra Nevada de Santa Marta (Caribe Colombiano) este evento se evidencia por la yuxtaposición del basamento continental Permo-Carbonífero y un cinturón metamórfico colisional de medio grado y de probable edad Cretácica-Paleoceno (Esquistos de San Lorenzo).
El presente proyecto pretende analizar las relaciones cartográficas y estructurales entre estas dos unidades, realizar las trayectorias metamórficas de las litologías con paragénesis más apropiada para el efecto, como es el caso de las exposiciones esquistos micáceos con granate y estaurolita reconocidos en el área próxima al contacto.
Los resultados esperados permitirán mejorar el conocimiento del estilo de la colisión entre el arco intra-oceánico asociado a la placa del Caribe y la margen continental Suramérica, permitiendo evaluar el papel en la evolución tectonotermal de la corteza de variables tales como la presencia de un arco activo antes de la colisión o la oblicuidad de la margen.
Para el trabajo se analizaran en la Universidad de Granada (España) durante 3 semanas la química mineral del granate, las micas y/o estaurolita de por lo menos tres muestras, para posteriormente reconstruir las trayectorias metamórficas mediante calibraciones convencionales y bases termodinámicas internamente consistentes.
LEVANTAMIENTO GEOLOGICO – ESTRUCTURAL DE LA VIA AGUACHICA – OCAÑA
El objetivo principal de este proyecto es resolver la problemática que existe en la génesis de las diferentes unidades litológicas presentes en la zona y su relación entre sí, este problema se pretende resolver por medio de una cartografía geológica, la cual está ligada a un análisis petrográfico de las diferentes unidades con el fin de conocer en detalle la proveniencia de las rocas presentes en el sector, además de un levantamiento estructural detallado de las diferentes estructuras que se encuentran como la Falla Bucaramanga y otras fallas menores que ponen en contacto diferentes unidades litológicas, con el fin de interpretar cada una de estas estructuras para conocer el patrón regional de esfuerzos que las genera. También se hará levantamiento y análisis de fracturas en las rocas que permita conocer el comportamiento mecánico de estas, con el fin de dar una solución geotécnica a los problemas de estabilidad que existen en la vía, como se da en el Km 34 en el cual constantemente hay deslizamientos y obstaculiza el paso por la carretera.
Luego de un trabajo de campo se procederá a la elaboración y análisis de las secciones delgadas de las muestras recolectadas para llegar a interpretar que pudo haber generado estas unidades y como pudieron haberse formado, además de que efectos sufrieron al ser sometidas a esfuerzos regionales como los efectos que generó la falla Bucaramanga.
MOLDEAMIENTO ESTRUCTURAL Y GRAVIMETRICO DE LA SECCION
YOPAL-CIMITARRA
Para el levantamiento y plegamiento de la Cordillera Oriental se han propuesto diferentes escenarios como engrosamiento cortical con compensación isostática regional o con un soporte flexural, apilamiento de escamas y mantos de corrimiento. Con esta propuesta pretendo examinar una sección estructural de la Cordillera Oriental por medio de una resolución cinemática y un modelamiento gravimétrico para poder discutir la viabilidad de los escenarios arriba expuestos.
Los objetivos son determinar anomalías gravimétricas regionales generadas por los diferentes estilos de plegamiento relacionando el acortamiento deducido a partir de la restauración con anomalías regionales, examinar anomalías locales ligadas a pliegues de basamento y determinar anomalías locales para deducir la inclinación de la falla.
En la sección estructural se analizaran tectonosecuencias para garantizar una primera aproximación al problema. La base de datos gravimétrica ya fue reducida a un datum común, por ende no necesita correcciones como las de Bouguer y Fayé. Para la aplicación de las densidades a las tectonosecuencias me apoyo en trabajos anteriormente realizados, sin embargo en unidades poco conocidas se realizara un muestreo con el fin de hallar las densidades correspondientes. Se examinaran las anomalías en términos de diferentes frecuencias para obtener una resolución de somero (estilos estructurales) a profundo (implicación de basamento e inclinación de fallas) en un rango de pocos kilómetros a 30 km. Se espera obtener resultados gravimétricos que complementen el modelo estructural tales como altos gravimétricos debido a la implicación del basamento y por estilos de plegamientos apretados y bajos valores gravimétricos por estilos de plegamiento abiertos.
Resultados 2010
Densidad y tendencia de las fracturas en el campo Tenerife utilizando 4
líneas sísmicas de ondas P
El análisis de los datos sísmicos de reflexión para la caracterización de las fracturas es un tema que ha venido en crecimiento por su alto impacto en el desarrollo de campos de hidrocarburos. En sísmica de reflexión la onda
compresional (P) reflejada en una interfaz plana entre medios isótropos y homogéneos tiene un comportamiento distinto cuando uno de ellos o los dos es fracturado. Un medio con fracturas verticales alineadas es un medio isótropo con un eje de simetría horizontal, este tipo de configuración hace que los tiempos de viaje y velocidad de las rayos reflejados de ondas compresionales (P) tengan un retardo normal (normal move out – NMO) con el azimut, la velocidad tiene una variación de tipo elíptico, donde el eje mayor de la elipse de velocidad indica la dirección de la fractura, esta característica fue reconocida por Tsvankin (1995, 1997) y después generalizada para medios anisotrópicos no homogéneos por Tsvankin (1988).
En resumen yo presento una alternativa para determinar en un medio homogéneo la tendencia de las fracturas alineadas verticalmente, analizando las diferencias de los tiempos de viaje entre dos diseños de líneas sísmicas
ortogonales para una distancia común (offset) en el campo Tenefire desarrollando un algoritmo según el modelo de Xiang Yang Li para calcular los diferenciales de tiempo de cada par de líneas sísmicas ortogonales.
Nuevas Floras del Paleoceno de la Formación Bogotá y su Importancia
para el Entendimiento y Evolución de los Bosques Neotropicales
El descubrimiento de una nueva flora (Bogotá flora) del Paleoceno tardío en la Sabana de Bogotá (Formación Bogotá) permitirá extender nuestro conocimiento sobre el origen de los bosques de lluvia en el norte de
Suramérica. Datos iniciales, obtenidos a partir de la flora del Cerrejón nos permitió reconstruir el primer bosque fósil Neotropical. La flora del Cerrejón creció bajo condiciones más cálidas y lluviosas que bosques modernos; la
composición florística esta dominada por las más importantes familias Neotropicales. Pero intrigantemente, el bosque del Cerrejón es muy bajo en diversidad de plantas e insectos herbívoros.
Mi trabajo inicial en la flora de Bogotá me ha permitido localizar varias localidades de plantas que preservan excelentes fósiles. Estos nuevos datos me permitirán reconstruir el bosque del Paleoceno a una escala regional y así comparar la flora de Bogotá con la del Cerrejón. Unas de las preguntas que quiero abordar incluyen: ¿es la baja diversidad del Cerrejón un fenómeno local o una característica del Paleoceno?, ¿Hubieron cambios climáticos y florísticos a escala regional en el norte de Sudamérica? Estas preguntas se soportan en diferencias en los ambientes de depositación, el Cerrejón representa un bosque costero inundado mientas la flora de Bogotá representa condiciones de terra-firme.
Petrogénesis y ambiente de erupción de las rocas volcánicas de Puerto
Escondido y la cantera Zapatica, Dep. de Cordoba: Relaciones con la
tectónica Neógena del Cinturón de Sinu y de la margen del Caribe
En las regiones de Puerto Escondido y Mulatos, Córdoba, se han identificado una asociación de rocas volcánicas estrechamente asociadas con rocas sedimentarias pertenecientes a la unidad litoestratigráfica Neógena, que hace
parte del cinturón del Sinú. Este cinturón está asociado al prisma de acreción con sedimentos entre el Eoceno y Plioceno que marca la convergencia entre la placa Caribe y Suramérica, y previamente no se había reportado un
magmatismo contemporáneo con la sedimentación. La existencia de dicho magmatismo en este cinturón Neógeno, cuya historia está asociada a la evolución de la placa Caribe, puede ser un importante marcador del estilo de
convergencia que caracterizo esta margen. El presente proyecto pretende analizar las características de los depósitos volcánicos de Puerto Escondido y la Cantera Zapatica en el departamento de Córdoba, con el fin de entender el estilo de emplazamiento y su ambiente de formación (geoquímica), definir su edad absoluta para así explicar su evolución en el contexto del Cinturón de Sinú y de la placa Caribe.
Did temperature and precipitation change in the tropics 55 Ma ago?
The Paleocene/Eocene Thermal Maximum (PETM) was an event of rapid global climatic change that occurred around 55.5 Ma. The PETM is also characterized by a significant negative carbon isotope excursion (CIE) as a result of a sudden release of carbon in to the ocean-atmosphere. A larger (>3‰) CIE observed in terrestrial deposits has been attributed to different sources where the largest contribution is presumable created by the discrimination against 13C by plants caused by an increase in the water accessibility. However, this change in the hydrologic cycle is controversial, because values from different paleosols spanning the PETM in the northern hemisphere differ. Additionally, the lack of climatic data in continental tropical environments during the PETM does not allow to us to elucidate this change. Thus, It can not be confirmed whether: (1) a larger CIE is also observed in lower latitudes; and (2) if temperature and precipitation has also changed in low latitudes as a response to the CIE. The Mochuelo Creek section located in the Bogota Basin in the Eastern Cordillera of Colombia presents an exceptional record spanning the PETM in the tropics. This study attempts to give new climatic information from lower latitudes that would contribute to the understanding of global climatic patterns and global warming events during the PETM. To provide new climatic data this novel study will apply geochemical methods that have not previously been applied to the
tropics.
Isótopos estables de carbono, hidrógeno y azufre como herramientas en
estudios de proveniencia de gases naturales entrampados en hidratos de
gas en el offshore Caribe de Colombia
Los hidratos de gas (HGs) son considerados la reserva de gas natural más grande del planeta y una fuente potencial de gases invernadero. En el offshore Caribe Colombiano, se han detectado zonas con alta densidad de HGs, basados en la ocurrencia del reflector simulador de fondo (BSR en Inglés) (e.g., López & Ojeda, 2006). Los isótopos estables de los gases almacenados en estos HGs (e.g., CH4 y H2S) pueden ser empleados como “huellas digitales” del origen de dichos gases (e.g., Whiticar, 1994), ofreciendo una oportunidad única para obtener información paleoclimática/ paleoambiental y para la exploración de reservas energéticas. No obstante su utilidad, se ha
demostrado que durante los procesos de nucleación y disociación diferencias en salinidad, presión/temperatura, contenido de arcillas y biocompuestos modifican el campo de estabilidad de HGs, factores que podrían afectar la
señal isotópica original del gas entrampado. Se pretenden analizar isotópicamente un total de 12 muestras a Diciembre de 2010, producidas en el laboratorio de Biogeoquímica, Indiana University, usando CH4/ H2S, variando
los factores mencionados anteriormente. Además, actualmente se adelantan diligencias para acceder a muestras naturales (permafrost ártico canadiense y offshore Caribe Colombiano) para corroborar el resultado de las experiencias de laboratorio. Los resultados de estos experimentos revelarán, de existir, cualquier selectividad isotópica no genética durante la génesis de HGs y ayudarán a diseñar estrategias para perfeccionar el uso de los isótopos estables en el estudio de proveniencia de gases almacenados en HGs, reduciendo los riesgos tanto exploratorios (gas termogénico vs. biogénico), como de producción (porcentaje de H2S, corrosivo para tuberías).
Resultados 2009
ESTUDIO PALEOMAGNÉTICO DE LAVAS Y FLUJOS PIROCLÁSTICOS DE
EDAD PLIOCENO-HOLOCENO DE LOS VOLCANES DEL CENTRO-OCCIDENTE Y SUR-OCCIDENTE DE COLOMBIA
Se propone realizar un estudio en lavas y flujos piroclásticos de los Andes Colombianos con edades menores a cinco millones de años en los volcanes del centro-occidente (e.g. Cerro Bravo, Ruiz, Santa Isabel, Tolima) y sur-occidente (e.g. Puracé, Coconucos, Sotará, Doña Juana, Galeras, Azufral, Cumbal, Chiles) de Colombia. El objeto del estudio es determinar las direcciones medias (declinación e inclinación) del magnetismo termo-remanente registrado en lavas de éstos volcanes y compararlas con las direcciones del campo geomagnético actual (CGRF, Campo Geomagnético de Referencia Internacional) y los modelos geomagnéticos existentes, incluyendo el dipolo axial geocéntrico (DAG). Otra base de análisis es la comparación de la dispersión de los polos virtuales geomagnéticos con aquellos resultantes de modelos (e.g. modelo “G”). El estudio pretende contribuir al esfuerzo mundial de encontrar nuevos datos confiables para obtener modelos mejores del campo magnético terrestre para los últimos cinco millones de años. Las componentes cuadrupolares del campo geomagnético, las cuales no se sabe si persisten en el tiempo geológico, son más fácilmente observables en las latitudes cercanas al ecuador.
La actividad tectónica en Colombia puede haber afectado potencialmente las direcciones paleomagnéticas en todas o algunas áreas de muestreo. En éste caso los datos obtenidos servirán para mejorar el conocimiento de la tectónica en el país. Este estudio aparte de fundamentarse en estudios vulcanológicos previos también aportará al conocimiento
estratigráfico de los volcanes muestreados contribuyendo con información magneto-estratigráfica.
DESARROLLO DE UN MODELO FÍSICO PARA EL PRONÓSTICO DE MOVIMIENTOS EN
MASA DETONADOS POR LLUVIAS EN AMBIENTES TROPICALES PARA LA
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA
Los movimientos en masa constituyen una de las más frecuentes causas de pérdidas humanas y económicas alrededor del mundo, por lo que la evaluación de la amenaza por movimientos en masa y la capacidad de predecir dichos movimientos ha sido un tema de gran interés para la comunidad científica. En ambientes tropicales, caracterizados por profundos perfiles de meteorización y alta pluviosidad, un importante número de investigadores se han concentrado en entender la lluvia como factor detonante en su ocurrencia. Es así como el presente proyecto
de investigación apunta a desarrollar un modelo numérico que logre cuantificar los procesos físicos relacionados con la infiltración de la lluvia, la recarga de los flujos sub-superficiales y consecuentemente la ocurrencia de los movimientos, combinando análisis geotécnicos para determinar las presiones de poro criticas, y análisis hidrológicos para evaluar la cantidad de lluvia que es requerida para aumentar tales presiones de poro criticas. En este sentido y luego de una exhaustiva revisión de literatura y evaluación de modelos similares aplicados en otros lugares del mundo, se adelantará un importante trabajo de campo y análisis de laboratorio, financiado parcialmente por el Fondo Corrigan-ACGGP-ARES y Donaciones, para caracterizar la mecánica, dinámica y parámetros físicos involucrados en la ocurrencia de movimientos en masa en ambientes tropicales como el Valle de Aburrá y proceder a su modelación. Finalmente se pretende validar y ajustar el modelo predictivo desarrollado con modelos experimentales a escala en laboratorio y eventos puntuales que permitan calibrar modelos.
OPTIMIZACIÓN DE MIGRACIÓN PRE-APILADO EN TIEMPO TIPO KIRCHHOFF PARA
DATOS SÍSMICOS 3D EN LOS LLANOS ORIENTALES
La migración pre-apilado en tiempo pretende corregir la aproximación cero-offset, bajo la cual trabaja la migración post-apilado en tiempo, pero asume una trayectoria de rayo recto cuando la onda pasa a través de una capa a otra capa del subsuelo, en un medio isotrópico y asumiendo una grilla de adquisición uniforme.
Las características litológicas de las secuencias presentes en el área de estudio y la distribución no homogénea de depósitos sedimentarios, inducen anisotropía en el medio. Unidades con litologías contrastantes como las lutitas de la Formación León y la secuencia alternada de lutitas y areniscas de la Formación Carbonera (Bogotá, 1988), inducen, por refracción de la onda sísmica, una curvatura de la trayectoria del rayo. Adicionalmente, los obstáculos naturales y de infraestructura inducen desviaciones de la grilla regular de adquisición que se diseña originalmente.
Existen algoritmos de procesamiento diseñados para corregir algunas de las suposiciones falsas bajo las cuales trabaja la migración pre-apilado en tiempo convencional, que tienen en cuenta la anisotropía del medio (Tsvankin, 1995), el uso de una trayectoria del rayo curva (Taner y Koehler, 1969), y la distribución espacial de trazas por polígonos de Voronoi (Canning y Gardner, 1998).
FÁBRICA Y EMPLAZAMIENTO DE LA DIORITA DE PUEBLITO, NW CORDILLERA
CENTRAL DE COLOMBIA: ANÁLISIS DE FÁBRICA MAGNÉTICA Y MINERAL
El objetivo de este trabajo es hacer una evaluación de la aplicación de estos tres algoritmos a un volumen de datos sísmicos 3D adquirido en la cuenca de los Llanos Orientales, comparando la interpretación del cubo original (migración post-apilado) con las migraciones obtenidas como resultado de la aplicación de estos algoritmos.
Este trabajo se realiza bajo la financiación de la empresa CEPCOLSA, el laboratorio GMAS Ltda. y el Fondo CORRIGAN-ARES, recursos utilizados para alquiler de licencias de software y recursos de hardware.
El proyecto consiste en el estudio de la fábrica de la Diorita de Pueblito por medio de mediciones de Anisotropía de Susceptibilidad Magnética (ASM) y de orientación preferencial de forma mineral (OPF) complementadas con técnicas tradicionales de cartografía estructural para entender los mecanismos dominantes de emplazamiento y eventuales procesos magmáticos.
La técnica combinada de ASM y OPF corresponde a una poderosa herramienta para entender los procesos de emplazamiento de cuerpos intrusivos en zonas intensamente deformadas. La técnica combinada permite un rápido tiempo de análisis, con buena precisión y reproducibilidad de los datos. Los resultados contribuirán a entender la dinámica de crecimiento de la margen suramericana en el Cretácico y Cenozoico.
La Diorita de Pueblito conforma un cinturón de rocas ígneas máficas a ultramáficas plutónicas pre- Triásicas, adosado al borde occidental de la Cordillera Central durante el Cretácico Tardío-Paleógeno e inmerso en el Sistema de Fallas de Romeral. Los datos serán colectados de acuerdo a la disponibilidad de afloramientos y complementados con datos estructurales convencionales de campo. Un control estructural asociado a sistemas transcurrentes generaría lineaciones magnéticas subhorizontales y foliaciones magnéticas subverticales oblicuas a los bordes del sistema de cisallamiento, eventualmente configurando geometrías S-C. Por otro lado, una fabrica resultado de procesos colisionales frontales, la foliación y lineación magnética debería mostrar la vergencia de la estructura al este. Finalmente, si la fábrica es magmática, la distribución de la foliación y lineación magnética depende del nivel estructural expuesto del pluton, mostrando eventualmente zonas verticales de alimentación o zonas suhorizontales de depositación magmática.
Resultados 2008
CONTRIBUCIÓN A LAS TRAYECTORIAS PRESIÓN-TEMPERATURA PARA
LAS ROCAS DE ALTA PRESIÓN DE LA SERRANÍA DE JARARA,
PENÍNSULA DE LA GUAJIRA, COLOMBIA.
A lo largo de las márgenes norte y sur de la placa Caribe se han identificado una serie de fragmentos metamórficos de alta presión de edad Meso-Cenozoica. Estos fragmentos, constituyen el registro de una serie de procesos de subducción intra-oceánica y continental, así como diversas colisiones Meso-cenozoicas, relacionadas con la evolución de la placa Caribe y su interacción con las márgenes de las dos Américas. En el caribe colombiano se conoce registro de eclogitas y metasedimentos de alta presión como cantos contenidos en un conglomerado policmítico de edad Terciario Medio que aflora en el margen noreste de la Serranía de Jarara, Guajira. Otros cantos
encontrados en el conglomerado, corresponden a rocas locales indicando poco transporte del mismo y proximidad de las áreas de aporte.
El estudio de los recorridos P-T en el tiempo ha permitido definir la naturaleza y el tipo de las zonas de subducción y han permitido el aporte a la caracterización del ambiente geotectónico regional en el cual se formaron. En esta medida, el presente estudio está enfocado a la construcción de una seudo sección P-T con el programa THERMOCALC para una muestra de eclogita colectada del conglomerado Terciario de la Serranía de Jarara, Guajira.
Para lograr este objetivo se hará petrografía detallada de la muestra, análisis químico de las fases presentes (microsonda de la Universidad de Granada, España con el apoyo del coinvestigador García Casco) y química mineral. Las trayectorias que se realizarán, permitirán contribuir al conocimiento de los procesos y características físicas (presión y temperatura) asociadas a zonas de convergencia y en especial a la del Caribe.
PATRONES DE DISTRIBUCIÓN DE LA FAUNA DE BRAQUIÓPODOS
PENSILVANIANOS DEL RIO NEVADO, COLOMBIA
El modelo de distribución espacial de braquiópodos pensilvanianos de Pérez-Huerta & Sheldon (2006) propone que los atyrídidos y espiriféridos eran grandes y abundantes en aguas someras con buena disponibilidad de nutrientes, mientras los prodúctidos de mayor tamaño dominaban en aguas más profundas y pobres en nutrientes.
Sin embargo, ¿describe este modelo un patrón de distribución generalizable a todos los taxa, pisos y latitudes?. Un análisis estadístico multivariado de los macrofósiles contenidos en la sucesión estudiada permite identificar asociaciones de braquiópodos con relación a la profundidad (facies sedimentaria) y disponibilidad de nutrientes (radio molar de los elementos Fe y P normalizados a Al), con la finalidad de establecer patrones en su distribución espacial, en contraste con el modelo señalado.
El diseño consiste en reconocer la sección «Rivera Norte del Anticlinal del Rió Nevado» realizada por Obregón & Terraza (1988); efectuar un muestreo paleontológico detallado y un muestreo para análisis geoquímico de los niveles fosilíferos indicados por los autores. Los datos faciales se siguen de Obregón & terraza (1988). Los análisis estadísticos se restringen a conchas completas o casi completas (incluido el material colectado por Terraza & Obregón) cuyo tamaño estándar se determina por su diámetro nominal. Éstas se identifican a nivel de orden y luego se consideran morfoespecies.
Además de los aspectos paleoecológicos de la fauna estudiada, el presente trabajo ofrece información útil para ajustar el ambiente de depósito considerado para la sucesión. Hacia el futuro, trabajos relacionados con localidades de características similares, permitirían obtener valiosa información paleogeográfica.
PETROGRAFÍA, QUIMICA MINERAL Y ANÁLISIS TIPOLÓGÍCO Y
GEOCRONOLOGICO U/Pb EN CIRCONES DEL BASAMENTO PLUTÓNICO
DEL VALLE INFERIOR DEL MAGDALENA: IMPLICACIONES PARA EL
MARCO TECTÓNICO REGIONAL DEL NORTE DE COLOMBIA
La evolución tectónica de la cuenca del Valle Inferior del Magdalena (VIM) en el norte de Colombia se encuentra estrechamente relacionada con la migración y subducción dela placa del Caribe en el norte de Suramérica. El basamento cristalino alcanzado por diferentes pozos de perforación, incluye rocas plutónicas, volcánicas y metamórficas, cuyos resultados geocronológicos son controversiales. De otro lado, el plutonismo en macizos emergentes (SNSM y el norte de las Cordilleras Central y Oriental), indican las existencia de importantes eventos magmáticos en el Jurásico y el Paleógeno. De acuerdo con esto se busca caracterizar los eventos magmáticos que originaron el basamento plutónico del VIM para establecer su correlación con el registro de los macizos emergentes. De manera específica las preguntas que se buscan responder son:
1. ¿Cual es la edad de cristalización de las rocas del basamento plutónico del VIM?
2.¿En que ambiente magmático se formaron estos cuerpos?
3. ¿Cual es la profundidad de cristalización y cuanto material se erodó antes que el cuerpo plutónico llegara a la
superficie?
4. ¿A que evento magmático presente en los bloques emergidos puede
correlacionarse el magmatismo?.
Para resolver estos interrogantes y definir la temporalidad y ambiente tectónico serán realizados de forma integrada análisis petrográficos, química mineral, y caracterización de la tipología de los circones en cuatro muestras recuperadas de pozos. Esto será complementado con análisis geocronológicos por el método U/Pb LAM-ICP-MS para determinar las edades de cristalización.
ANALISIS DE PETROGRAFIA Y MINERALES PESADOS DE LA SUCESION
PALEOGENA EN EL SINCLINAL DE USME Y SUS CONTRIBUCIONES A LA
EVOLUCION TECTONICA DEL AREA.
En el sinclinal de Usme, al sur de Bogotá, afloran unidades del Cretácico Superior, Paleógeno y Neógeno. La sucesión de areniscas del Paleógeno tiene un cambio drástico composicional entre unidades según estudios previos realizados. En la parte superior de la Formación Guaduas se encuentran lodolitas y arcillolitas interestratificados con estratos de arenitas con contenido de feldespatos potásicos y plagioclasas, micas, y de líticos inestables como lodolitas y limolitas. La Formación Cacho es una unidad predominantemente arenosa, composicionalmente se compone de areniscas cuarzosas. La Formación Bogotá consiste de estratos de lodolitas rojizas grises y varicoloreadas, interestratificadas con arenitas líticas con presencia de fragmentos de feldespato de posible origen volcanoclástico y en el tope areniscas conglomeráticas. Las formaciones Regadera y Usme de composición predominantemente cuarzosa.
Con el fin de explicar el drástico cambio composicional entre unidades y verificar alguna de las hipótesis propuestas para la evolución tectónica del área, se realizara un análisis de procedencia de sedimentos. Una de las hipótesis considera al Cratón como posible área de aporte sedimentos (Dengo y Covey, 1993; Cooper et al., 1995), la otra
propone que el área de aporte para las areniscas con líticos de la Formación Bogotá y de las areniscas conglomeráticas de la Formación Cacho sea el Macizo de Quetame (Hoorn. 1988; Torres, 2003). El estudio de procedencia consiste en un análisis petrográfico para discriminar composición mineralógica, y establecer áreas de aporte y un análisis de la asociación de minerales pesados (minerales ultraestables, metaestables, opacos y micas), que puede dar características del tipo de roca expuesta en el área fuente.
INVESTIGACION SOBRE LAS POSIBLES CAUSAS Y CORRECCIONES A
LA SUPRESION DE LA REFLECTANCIA DE LA VITRINITA EN
SEDIMENTOS DEL VALLE SUPERIOR DEL MAGDALENA
Las mediciones de la madurez térmica alcanzada por la materia orgánica en sedimentos de la Formación La Luna en el Valle Superior del Magdalena y unidades correlacionables en otras regiones del País (i.e. Putumayo), determinada por dos métodos diferentes: Reflectancia de Vitrinita y Pirólisis producen resultados que no concuerdan. Los datos de Reflectancia de Vitrinita indican un grado de maduración mucho menor que el determinado a partir de la Pirólisis de muestras de la misma Formación. La comparación cuantitativa de estos dos parámetros posibilita proponer un
factor de corrección.
Con el fin de establecer los factores que pueden estar alterando las mediciones de Vitrinita y/o la Temperatura máxima determinada en la Pirolisis, se plantea como hipótesis de trabajo una correlación entre la supresión de la vitrinita y los minerales arcillosos; cuyo potencial de intercambio iónico, los habilitan como catalizadores o inhibidores de reacciones implicadas en la transformación de la materia orgánica.
Para caracterizar tales minerales e identificar sus propiedades se usaran técnicas como microscopía electrónica de barrido y transmisión, capacidad de intercambio catiónico, análisis térmico diferencial; difracción de rayos X, sin el uso de pretratamientos para evitar transformaciones mineralógicas.
Dentro de las herramientas que permiten evaluar características de la materia orgánica presente en estos sedimentos, se encuentra la Reflectancia de la Vitrinita, contenido de carbono orgánico total y Pirólisis.
El establecimiento de tal correlación bien sustentada, brinda herramientas para interpretar resultados de forma más precisa en condiciones naturales presentes, permitiendo crear un modelo que se ajuste más a la realidad, disminuyendo riesgos exploratorios en la búsqueda de hidrocarburos.
Resultados 2007
ANALSIS GEOMETRICO Y ESTRUCTURAL DE LA CARTOGRAFIA DEL
ANTICLINAL DE TABACO EN LA MINA DE EL CERREJON, GUAJIRA
La estructura del Anticlinal de Tabaco (eje N27°E) fué zonificada en diferentes dominios estructurales con el fin de analizar el comportamiento geométrico de las fallas en cada uno de los dominios. En el flanco oriental del
pliegue se presentan dos dominios estructurales similares, en términos de longitudes entre 64 y 68 metros, buzamientos entre 55° y 60° y separaciones a lo largo del rumbo entre 14 y 16 metros en promedio, pero que se diferencian por cambios en la dirección de las fallas y cambios en la densidad de éstas. La falla sinestral de Samán corta el flanco oriental del pliegue con un rumbo de NNW-SSE y aparentemente controla la orientación desde el E-SE hacia el S-SE y la densidad de fallas de acuerdo a la distancia con respecto a esta. El flanco occidental del pliegue presenta un dominio caracterizado por segmentos de fallas con desplazamiento en sentido SE e incremento de su longitud desde 41 metros en la parte baja del pliegue hasta 282 metros en cercanías al eje del pliegue, así mismo existe una disminución considerable de la densidad de estas cerca al eje, con un aumento en la densidad en la parte baja del pliegue. Adicionalmente es posible observar que las separaciones horizontales no son función directa de las longitudes de falla y por lo tanto también dependen de otros factores, ya que para los dominios estructurales
caracterizados, los coeficientes de correlación de estas dos variables son menores al 48%.
ANALISIS DE LA DEFORMACION Y MODELO ESTRUCTURAL BASADO EN
DATOS PALEOMAGNETICOS Y CINEMATICOS EN EL SECTOR SUR DEL VALLE
SUPERIOR DEL MAGDALENA.
Giovanny Jiménez Diaz, programa de Maestría en Ciencias, Departamento de Geociencias, Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá.
En el sector sur del Valle Superior del Magdalena se encuentran estructuras con variaciones en el rumbo de sus ejes axiales como el Anticlinal de la Hocha. Con el fin de determinar los eventos de deformación que originan estos cambios en el rumbo de las estructuras se pretende realizar un análisis paleomagnético y cinemático. Se plantean dos hipótesis para explicar estas variaciones (1) La geometría de las estructuras se origina debido a una configuración previa de la cuenca y (2) la variación del rumbo de las estructuras se debe al menos a dos eventos de deformación, el primero origina el plegamiento y el segundo genera una rotación de la estructura. El análisis paleomagnético se realiza con el fin de determinar posibles rotaciones de bloques usando el vector de declinación magnética. El análisis cinemático se enfoca a las unidades del Mesozoico en el Anticlinal de la Hocha ya han sido deformadas posterior a su diagénesis, por tanto la deformación medida en estas rocas estaría representando el estado de esfuerzos al cual han sido sometidas. La revisión cartográfica, las mediciones de estrías, diaclasas, pliegues, fallas, la interpretación sísmica y la construcción de cortes estructurales con información de superficie y subsuelo permitirán definir los eventos de deformación que han actuado en la zona de estudio. Con la integración de los datos cinemáticos y paleomagnéticos se obtendrán resultados mas aproximados acerca del mecanismo que da origen a las estructuras. El estudio de estas estructuras complejas permite correlacionar eventos de deformación con bloques adyacentes dentro de la cuenca y definir con mayor claridad las trampas estructurales para hidrocarburos.
PROCEDENCIA DE SEDIMENTOS PALEOCENO- OLIGOCENO EN LA
ZONA AXIAL DE LA CORDILLERA ORIENTAL DE COLOMBIA Y APORTES
A LA EVOLUCION TECTONCA DEL AREA.
Con el fin de hacer aportes para evaluar los modelos tectónicos propuestos para la Cordillera Oriental de Colombia (CO) en el periodo Paleoceno- Oligoceno, se realiza un estudio petrográfico detallado a lo largo de su eje axial abarcando unidades comúnmente correlacionables, para lo cual se han recolectado muestras en la sección Tunja- Sogamoso- Paz del Río- Cocuy- Río Valegra. Con esta sección se busca, aparte de evaluar el cambio topográfico debido a eventos tectónicos importantes, tomar los dos flancos del trazo de la falla de Soapaga, con ello avaluar
si las dos áreas se depositan en la misma cuenca sedimentaria por tanto tienen la misma fuente de aporte de sedimentos. (Fabré 1985). Para lo cual utilizaremos estudios de procedencia aplicados a los datos petrográficos obtenidos (Dickinson, W.R. 1985), donde por composición mineralogica podemos caracterizar un área de aportes, y comparando con las litologías de los altos propuestos como aportantes, podemos determinar a cual corresponden los sedimentos, adicional a esto mediante el estudio de la distancia a la cual se encuentra la fuente de sedimentos,
caracterizada por (Johnsson et al 1991) para sedimentos en áreas tropicales, podemos identificar un perímetro dentro del cual debe encontrarse la fuente de aporte de sedimentos. Esto validaría las hipótesis de varios autores
quienes señalan al Macizo de Santander (Norte), Escudo Guyanés (Este), Macizo de Quetame (Sur), y Cordilleras Oriental y Central (Oeste), como fuentes de aporte, esta información es importante ya que condiciona los procesos
sedimentarios que actuaron en la época de estudio.
DETECCIÓN GEOELÉCTRICA Y MODELAMIENTO DE LA PLUMA DE
CONTAMINACIÓN POR HIDROCARBUROS EN SUELO Y ACUÍFEROS
Se quiere aplicar un método geofísico, en este caso el eléctrico, para la detección de la pluma de contaminación generada a partir de un derrame controlado de una mezcla de gasolina y diesel en el suelo.
Como objetivo general está la aplicación del método geofísico a la detección del contaminante; específicamente, se desea caracterizar el suelo según la textura, pH, conductividad hidráulica, densidad, temperatura y humedad; determinar concentraciones de hidrocarburos en muestras de suelo; correlacionar concentración del hidrocarburo con un método eléctrico y químico; modelar transporte de hidrocarburos en la zona vadosa y saturada, y generar un protocolo para la geodetección.
Se pretende disponer de un terreno para preparar una parcela con un material (arena) de características físicas adecuadas (granulometría) para la generación de un laboratorio experimental que permita hacer estudios en las áreas de aguas subterráneas e ingeniería de la biorremediación.
Para lograr los objetivos se realizarán tomografías eléctricas para detectar y monitorear el desplazamiento de la pluma de contaminación (método eléctrico). Se tomarán muestras de suelo a diferente profundidad para analizar posteriormente en laboratorio y determinar las concentraciones de hidrocarburos presentes en ellas
(método químico). Se correlacionarán valores de resistividad eléctrica para la textura del suelo, con los valores de las concentraciones del hidrocarburo. Se modelará el transporte del contaminante con los software Hydrus 1D y Modflow en la zona vadosa y saturada respectivamente. La contaminación en el suelo será tratada paralelamente con la tesis de Maestría en Biotecnología “evaluación de la atenuación natural estimulada de un derrame de hidrocarburos a escala de laboratorio y de campo” mediante biorremediación.
ANÁLISIS ESPECTRAL DE LA FORMACIÓN CERREJÓN
El patrón de sedimentación de la Formación Cerrejón es característicamente repetitivo y monótono, presenta un espesor estratigráfico de aproximadamente 1000 m y una longitud en rumbo de al menos 30 km a largo del Valle del Cesar – Ranchería. Esta monotonía se ha utilizado para definir ocho litofacies y tres secuencias típicas con las que es posible describir la totalidad de esta unidad. Dichas secuencias permiten establecer los patrones de apilamiento, más no el mecanismo generador de la repetición y arreglo vertical de estos ciclos.
Este estudio pretende reconocer si los patrones de ciclicidad obtenidos matemáticamente corresponden con los ciclos de acumulación de los carbones de la Formación Cerrejón para así evaluar la posibilidad de que dicha acumulación haya estado controlada por factores orbitales (ciclos de excentricidad, oblicuidad y precesión). Para ello se utilizarán herramientas matemáticas derivadas de la transformada de Fourier, tomando como proxies las curvas de rayos gamma, densidad y resistividad (con muestreo discreto cada centímetro). Dos pozos se utilizarán para generar una sección compuesta, donde adicionalmente existen análisis palinológicos, estratigráficos, y de isótopos de DC13.
Asimismo se realizará modelamiento sintético en el programa Strata, donde se considerarán cambios del nivel de base con periodos de 24ka, 40ka y 100ka con subsidencia tectónica constante; posteriormente a dichas curvas se les agregará el efecto de los ciclos de primer y segundo orden. Con el fin de determinar cuales factores generarían los ciclos de sedimentación observados serán comparados los patrones de apilamiento obtenidos del modelamiento con los patrones de la Formación Cerrejón.
DINOFLAGELADOS DEL OLIGOCENO TARDÍO MIOCENO TEMPRANO DEL
NORTE DE COLOMBIA
Análisis preliminares llevados a cabo por el grupo de Bioestratigrafía de ECOPETROL ICP han puesto de manifiesto la presencia de quistes de dinoflagelados en sedimentitas del Oligoceno-Mioceno en el norte de Colombia.
Los dinoflagelados han sido utilizados exitosamente en estudios bioestratigráficos y paleoecológicos principalmente en altas latitudes. Desafortunadamente, una visión más global de sus patrones de distribución es limitada por la escasez de estudios en regiones tropicales. Su utilidad bioestratigráfica en Colombia ha sido evaluada para sedimentitas marinas del Cretácico Superior en la Cuenca del Valle Superior del Magdalena (Jaramillo y Yepes, 1994; Yepes, 2002), pero su potencial bioestratigráfico para secuencias cenozoicas del Norte del país permanece inexplorado. Cuarenta placas palinológicas correspondientes a la transición Oligoceno-Mioceno de la sección estratigráfica Arroyo Alférez, localizada en la Cuenca del Valle Inferior del Magdalena, serán analizadas para su contenido de dinoflagelados. Análisis previos utilizando foraminíferos, nanofósiles calcáreos, polen y esporas, proveen un marco cronoestratigráfico sólido para este estudio. Las muestras fueron preparadas en el Laboratorio de Muestras Geológicas del ICP utilizando la metodología de la Universidad de Utrecht. Se propone realizar una identificación taxonómica detallada de los quistes encontrados, registrando su distribución estratigráfica para reconocer eventos globales de dinoflagelados y posibles nuevas especies endémicas tropicales. Este estudio representa una excelente oportunidad para ampliar el conocimiento de las asociaciones de dinoflagelados en el trópico. Además, constituye un punto de partida para la utilización de palinomorfos marinos en la exploración costa afuera en Colombia.
PALINOLOGÍA DE LOS DEPÓSITOS FLUVIALES DE LA SECCIÓN AGUA
NEGRA E IMPLICACIONES EN LA GEOLOGÍA DEL NW DE LA CUENCA
AMAZÓNICA
Durante el Mioceno la cuenca Amazónica fue drenada por un sistema fluvial afectado con eventos de invasión marina, presentaba un régimen climático estacional que favoreció el desarrollo de un bosque húmedo tropical, la especiación y migración de diferentes géneros; así como, la configuración actual del paisaje y la biodiversidad. A partir de los registros sedimentarios, geoquímicos y paleontológicos se definió el modelo de reconstrucción paleoecológica para este intervalo, igualmente, basados en el registro palinológico y de ostrácodos se correlacionaron estratigráficamente diferentes secciones del Mioceno de Perú, Colombia y Brasil. No obstante, dada la extensión de la Amazonía, la escasez de afloramientos y el difícil acceso, aún existen zonas donde la información geológica es limitada. Este es el caso de la Meseta de Araracuara, al NW de la cuenca, en donde el registro está fragmentado y las secciones estudiadas no se han integrado en un contexto geológico regional.
Esta investigación está enfocada a estudiar los sedimentos de la sección Agua Negra, localizada al Este de la Meseta de Araracuara con el fin de precisar la posición estratigráfica, paleoambientes y condiciones paleogeográficas asociados con su depositación. Adicionalmente, se pretende comparar, desde el punto de vista palinológico, el Mioceno de las cuencas Piedemonte-Llanos con el Mioceno de la cuenca Amazónica.
Para ello, se hará la palinología de 10 muestras y se analizarán cualitativamente los datos, con los reportados para otras secciones estableciendo bioeventos comunes y rangos de coocurrencia entre taxa. Finalmente, se elaborará
un modelo paleoambiental usando los grupos paleoecológicos del registro palinológico.
Resultados 2006
INTERACCIONES ENTRE LA CORRIENTE DE CHORRO DEL CHOCÓ Y LA CORDILLERA
OCCIDENTAL COLOMBIANA
En los últimos años se ha reconocido cada vez más el papel que desempeña el clima en los procesos geológicos, tanto en términos pasivos (agente geomorfológico) como activos (influye en la actividad tectónica a gran escala). El análisis de las interacciones geología – clima es un tema de investigación actual e importante dentro de las ciencias geofísicas.
El departamento del Chocó, en el norte de la costa Pacífica colombiana, es una de las zonas más lluviosas del planeta. Las altas precipitaciones en esta región están asociadas a vientos húmedos en niveles atmosféricos inferiores (Corriente de Chorro del Chocó) que provienen del Pacífico y se dirigen hacia el continente, donde descargan dicha humedad en forma de lluvia al encontrar la barrera orográfica de la Cordillera Occidental. Uno de los factores que controlan la formación y evolución de dicha corriente es la presencia en la Cordillera de un paso montañoso (Paso de Mistrató), que contribuye a orientar, sostener y reforzar al Chorro. Dado que la precipitación es el principal control de los procesos erosivos en la región y que el relieve ejerce una influencia importante en la circulación atmosférica, es muy probable la existencia de una fuerte interacción clima – geología en la zona.
Se pretende caracterizar dicha interacción mediante modelos numéricos simples que representen la evolución del relieve y la dinámica de la precipitación a largo plazo. Aunque muchos de los datos que deben alimentar tales modelos no se conocen con exactitud, pueden plantearse escenarios posibles que permitan determinar el tipo y nivel de interacción entre geología y clima en la región. Esta investigación constituye una aproximación inicial a
la solución del problema planteado vía modelación numérica.
PALEOTEMPERATURA Y PALEOPRECIPITACION DEL MAASTRICHTIANO EN ZONAS
TROPICALES USANDO PLANTAS MEGAFÓSILES EN LA FORMACIÓN GUADUAS.
El comportamiento del trópico en cuanto a temperatura y precipitación durante el Maastrichtiano es desconocido. Los pocos datos empíricos de temperatura tropical provienen de datos isotópicos del océano y estos difieren en sus resultados.
Los modelos básicos propuestos para explicar el calentamiento global durante el Maastrichtiano son: CO2 atmosférico, transporte de calor oceánico (OHT), y nubes estratosféricas polares de metano. Cada modelo predice el calentamiento en latitudes medias y altas pero difieren en la predicción de la temperatura tropical.
El problema es: ¿ los trópicos han aumentado su temperatura y precipitación atmosférica durante intervalos de calentamiento global? ¿ los modelos de circulación general predicen adecuadamente parámetros paleoatmosféricos tropicales?.
Así que, si el modelo de gases de efecto invernadero aplica, las condiciones de temperatura media anual (MAT) y precipitación media anual (MAP) para el Maastrichtiano tropical fueron mayores a 30°C y 438 cm/año respectivamente o, por el contrario, si la MAT presenta valores bajos o similares a valores modernos, el modelo que aplica es el OHT o algún otro mecanismo desconocido.
A partir de megafósiles de hojas colectadas en la Formación Guaduas se determinará condiciones de MAT y MAP para el Maastrichtiano tropical aplicando el método univariado del análisis del margen de la hoja (Wilf, 1997) el cual se basa en la correlación positiva entre MAT y la proporción de dicotiledóneas con márgenes de hoja entero presentes en la asociación fósil; para MAP se aplicara el método de análisis del área de la hoja (Wilf,1998)
usando la relación lineal entre el área media de la hoja y MAP.
PETROGRAFÍA Y GEOQUÍMICA ORGÁNICA DE LOS CARBONES DE LA FORMACIÓN
CERREJÓN Y SU APLICACIÓN A LA ESTRATIGRAFÍA DESECUENCIAS.
La presente propuesta de investigación pretende establecer una equivalencia entre las características geoquímicas y petrográficas de los diferentes mantos de carbón de la Formación Cerrejón, con respecto a la posición estratigráfica de las diferentes parasecuencias que contienen mantos de carbón. Para lograr este objetivo se tomara como base el estudio estratigráfico de Bayona et al. (2004) quienes describieron la estratigrafía de la Formación Cerrejón.
El estudio de Bayona et al. (2004) identifica nueve superficies de inundación indicando que la depositación de la secuencia carbonífera ocurrió en un continua subsidencia de la cuenca. Durante los descensos del nivel del mar también (late Highstand) no se dan condiciones para la acumulación y preservación de materia orgánica, posteriormente en los estados de Middle y Late Lowstand se dan condiciones de creación de espacio de acomodamiento y preservación de restos vegetales que permiten la formación de mantos de carbón.
Las características geoquímicas y petrográficas de los mantos de carbón formados durante los episodios de asensos del nivel base de erosión (Trangressive, Early, Middle High Stand) que resultan en la formación de carbones con alto contenido en hidrogeno y nitrógeno. Igualmente la composición maceral de los carbones presenta altos contenidos de macerales tipo liptinita y predominancia de la vitrinita rica en hidrogeno.
Los carbones formados durante los estados de Middle y late Lowstand presentan contenidos relativamente bajos de hidrogeno, igualmente los contenidos de los macerales tipo inertinita son mayores que el los carbones descritos anteriormente, la vitrinita es del tipo tellinita. Las anteriores observaciones pueden ser aplicadas a la Formación Cerrejónpermitiéndose mejorar o precisar el modelo estratigráfico propuesto por Bayona el al (2004).
Resultados 2005
ESTRATIGRAFIA, PETROGRAFIA Y GEOQUIMICA DE LA OCURRENCIA DECARBONES
METALURGICOS DEL TERCIARIO INFERIOR EN LA CUENCA
DEBOGOTA (FORMACION GUADUAS).
La presente propuesta de investigación pretende establecer un paralelo entre las características geoquímicas y petrográficas de los diferentes mantos e carbón de la Formación Guaduas con respecto a la posición estratigráfica de los mantos de carbón. De manera similar se pretende establecer la correlación que se pueda presentar entre los
ambientes de depósito de los mantos de carbón y las características geoquímicas y petrográficas de los mantos de carbón.
La metodología de trabajo a seguir consistirá en realizar una descripción estratigráfica de la Formación Guaduas en dos secciones del sinclinal Checua-Lenguazaque. En este estudio estratigráfico se describirán los siguientes aspectos: facies litológicas, variaciones del espesor de los paquetes de areniscas, lutitas y carbones, patrones de apilamiento, superficies de inundación, y límites entre parasecuencias de la Formación Guaduas. El objeto de este estudio será establecer un marco estratigráfico de La Formación Guaduas que explique la relación entre la geometría de los mantos de carbón, la frecuencia de la ocurrencia de mantos de carbón con respecto las variaciones del nivel del mar. Esto ultimo será aplicado en las secuencias inferior y media de la Formación Guaduas, en donde según Sarmiento (1992) se presentan ambientes de lagunas costeras.
Los carbones serán analizados con los siguientes parámetros: análisis próximo Humedad, cenizas, materia volátil carbono fijo), índice de inchamiento, carbono orgánico total, Azufre total, la petrografía orgánica incluirá, conteo de puntos para macerales y minerales, reflectancia de vitrinita y fluorescencia de los macerales de liptinita y vitrinita. El propósito de este estudio será establecer la correlación entre las características geoquímicas y petrográficas de los carbones y los ambientes de deposito de los diferentes mantos de carbón.
El aspecto practico de esta investigación consiste en producir un modelo estratigráfico de la Formación Guaduas que permita explicar la ocurrencia de mantos de carbones coquizables en la Formación Guaduas, este modelo podrá facilitar la localización de nuevos mantos de carbón coquizables los cuales son escasos con relación a mantos de carbón térmico.
INFLUENCIA DE LA SURGENCIA OCEANICA Y DESCARGAS CONTINENTALES ENLA
PALEOPRODUCTIVIDAD DE LA CUENCA DE PANAMA DURANTE EL CUATERNARIO.
Durante el Cuaternario diversos factores ambientales han determinado cambios en la productividad biológica en la Cuenca de Panamá. Sin embargo, las fuentes que controlan estos cambios aun no son claras; es así como se sugiere que para el ultimo periodo glacial la productividad habría sido baja, debido al bajo aporte de nutrientes de la Corriente de Cromwell o alternativamente a la intensificación de la divergencia ecuatorial (“Lengua fría”).
Hasta el momento no se ha evaluado la influencia del aporte de nutrientes provenientes de las descargas de los ríos San Juan, Mira y Patía. Si asumimos que durante el ultimo glacial máximo, se habrían presentado condiciones tipo La Niña, en el cual el régimen de precipitación y el sistema de surgencia de la “lengua fría” habrían sido más intensos, el suministro de nutrientes aumentaría ocasionando el incremento en la productividad biológica
y de allí el de algunas especies de foraminíferos planctónicos (e. g. Neogloboquadrina pachyderma) y bentónicos (e.g. Uvigerinidos).
El estudio micropaleontológico de los núcleos con altas velocidades de sedimentación GGC26, JPC32 y kama13 y su muestreo detallado (cada 10 cm) permitirán reconstruir la historia de la paleoproductividad del margen continental para los últimos 40.000 años. Con esto exploramos la respuesta del plancton y bentos a los cambios climáticos, aporte de sedimentos y productividad. También intentamos entender los mecanismos que controlan la
formación, acumulación y preservación de la materia orgánica en los sedimentos marinos, y sus implicaciones en el ciclo global del carbono y la formación de rocas generadoras de hidrocarburos.
ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE DIAPIRISMO DE LODO: “RELACIÓN ENTRELA
MATERIA ORGÁNICA PRESENTE EN EL LODO Y LA ALTURA DE LAS ESTRUCTURAS
DIAPÍRICAS”
Los diapiros y volcanes de lodo son estructuras sedimentarias formadas por el ascenso de lodo a través de una columna de roca. Su origen ha sido explicado mediante diferentes hipótesis que implican interacción entre diversas variables como: diferencia de densidades entre las capas subyacente de lodo y suprayacente de arena, esfuerzos tectónicos, generación de gases y sobrepresurización, carga litostática, y gradiente geotérmico. El papel e importancia relativa de cada una de estas variables, hasta el momento, no se conoce de manera concluyente.
Los modelos análogos permiten investigar la influencia individual de diferentes parámetros en los procesos geológicos. En modelos análogos preliminares, los autores lograron producir estructuras diapíricas en el laboratorio, concluyendo que los gases generados por descomposición de la materia orgánica contenida en el lodo juegan un papel determinante.
En el estudio propuesto se realizarán nuevos modelos controlados que permitirán evaluar el papel de la concentración de materia orgánica del lodo en la altura máxima alcanzada por estructuras diapíricas, manteniendo constante la temperatura ambiente. Como hipótesis de trabajo se considerará que la altura máxima alcanzada por un diapiro de lodo es directamente proporcional a la concentración de materia orgánica contenida en el lodo diapírico. Además, datos respecto a la geometría, tamaño, velocidad de formación y vida de las estructuras modeladas serán tomados y reportados.
PALEOMAGNETISMO Y MINERALOGÍA MAGNÉTICA EN ROCAS DE LAS
FORMACIONES SALDAÑA (TRIÁSICO SUPERIOR – JURÁSICO INFERIOR), YAVÍ Y
ALPUJARRA (CRETÁCICO INFERIOR), EN EL VALLE SUPERIOR DEL MAGDALENA,
COLOMBIA
Estudios paleomagnéticos desarrollados en rocas de las Formaciones Saldaña, Yaví y Alpujarra en las regiones de Olaya Herrera y Alpujarra (Tolima), pretenden aislar componentes estables de magnetización adquiridas durante la depositación de dichas rocas. Pruebas de campo (horizontalización de capas, discordancia y contacto) son desarrolladas para asignar “edades relativas” (relacionados a eventos geológicos) de magnetización a los
componentes. La adquisición del magnetismo remanente natural (MRN) se da durante la formación de la roca, por procesos diagenéticos y/o por procesos de alteración en superficie, entre otros. Es necesaria una descripción detallada de la mineralogía magnética que permita constatar los eventos asignados a cada componente a partir de métodos paleomagnéticos.
Por medio de observaciones petrográficas y análisis de microscopía electrónica se pretende distinguir, en términos de textura, el evento al cual pertenece los minerales magnéticos que llevan los componentes secundarios y estables. Este procedimiento permite reconocer si los minerales que registran los componentes propuestos son de origen primario, secundario o una combinación de ambos.
Resultados 2004
PALEOTEMPERATURA Y PALEOPRECIPITACION DEL PALEOCENO SUPERIOR EN
ZONAS TROPICALES USANDO PLANTAS MEGAFOSILES DE LA FORMACION
CERREJON, MINA DE CARBON EL CERREJON, GUAJIRA.
Durante el Paleoceno Superior, la Tierra experimento un calentamiento global. La intensidad de este calentamiento ha sido bien registrada en latitudes medias a altas. Sin embargo, en zonas tropicales este evento permanece prácticamente desconocido. Los pocos datos empíricos indican un ligero enfriamiento en los trópicos mientras los Modelos de Circulación General (MCG) predicen lo contrario: calentamiento en todas latitudes involucrando altas
concentraciones de CO2.
¿Los trópicos han aumentado su temperatura y precipitación atmosférica durante intervalos de calentamiento global?, ¿Los MCG predicen adecuadamente parámetros climáticos tropicales durante máximos calentamientos?. Si la dinámica de pasados calentamientos globales puede ser entendida, ganaremos mayor exactitud en las predicciones climáticas futuras.
El objetivo principal de este estudio será determinar por primera vez Temperatura Media Anual (MAT) y Precipitación Media Anual (MAP) durante el Paleoceno Superior para una zona tropical continental, usando los métodos: Leaf Margin Analysis y Leaf Area Analysis, estos métodos usan la morfología de las hojas fósiles para estimar parámetros paleoclimáticos. Se realizó un trabajo de campo en las minas de carbón del Cerrejón ( 11° 1′ N; 72° 45′ W), donde se hallaron alrededor de 500 especímenes, mayormente hojas fósiles bien preservadas.
La mina del Cerrejón es el sitio apropiado para la investigación propuesta y los fósiles del Cerrejón son una única oportunidad para conocer el paleoclima tropical durante el Paleoceno Superior.
Los resultados preliminares sugieren un clima tropical cálido y muy húmedo.
EVALUACIÓN DE LA AMENAZA POR PROBABLES MOVIMIENTOS EN MASA PARA LA
ZONA DEL PROYECTO EMBALSE DE CANTARRANA.
La zona del proyecto Embalse de Cantarrana (Predios de la Hacienda Cantarrana, cuenca media del río Tunjuelo, Sureste de Bogotá), podría presentar una amenaza significativa por la probable materialización de Movimientos en Masa (MM), debido a que se planea construir en un sector de influencia de la falla del Río Tunjuelo y a que el macizo rocoso de la margen occidental del proyecto presenta un buzamiento muy alto en dirección al valle y por lo tanto
podría presentar una condición cinemática inestable.
Los Sistemas de Lógica Difusa (SLD), desarrollados a partir de la teoría de los conjuntos difusos, son una herramienta rápida y económica para lograr la espacialización y los análisis integrados en el estudio de los MM, mediante el tratamiento analítico de información a través de un conjunto finito de variables. Los SLD permiten integrar la información lingüística-cualitativa (opinión de expertos) y la información numérica obtenida del trabajo en campo y de los ensayos de laboratorio. A través de su diseño, se analizarán y procesarán los datos del estudio de la susceptibilidad del terreno a presentar MM .
Los factores que inciden en la materialización de un MM, se dividen en intrínsecos y extrínsecos. Los factores intrínsecos se asocian a características propias del terreno tales como: litología, meteorización, humedad del terreno, condición cinemática, pendiente, vegetación y suelos. Los factores extrínsecos, como las lluvias, los sismos y las actividades antrópicas, provienen de fuentes externas al terreno y actúan sobre los primeros. La susceptibilidad esta determinada por los factores intrínsecos. Mediante la zonificación de la misma, se obtendrán mapas de amenaza por MM para la zona del proyecto Cantarrana, en términos de Muy Alta, Alta, Moderada, Baja o Muy Baja.
PALMAS EN EL PALEOCENO DEL VALLE DEL RIO RANCHERIA (GUAJIRA, COLOMBIA)
Los registros más antiguos de palmas datan del Cretácico Superior y la familia, es un elemento comúnmente encontrado en el registro fósil. Sin embargo, la mayoría de registros provienen del Hemisferio Norte, y la representación de elementos fósiles en las regiones ecuatoriales, que actualmente exhiben el mayor número de especies, es particularmente escasa. Para el Neotrópico, y especialmente para Colombia, son pocos los estudios
detallados. Como consecuencia de esto, la afinidad natural de los pocos fósiles disponibles, rara vez ha sido firmemente establecida. En un muestreo en un afloramiento de la Formación Cerrejón (Valle del río Ranchería, Guajira, Nordeste de Colombia) se encontraron fragmentos de hojas, frutos y flores de palmas fósiles. Éstos serán descritos morfológicamente para hallar su afinidad natural con grupos de palmas vivientes. Se tendrá
en cuenta además el registro palinológico como documentación paralela de la presencia de las especies en esta zona. Éste será el primer aporte al estudio de la historia de las palmas en Colombia, al conocimiento de su importancia en el Paleógeno neotropical y al entendimiento de su actual diversidad.
DINOFLAGELADOS DE LA TRANSICIÓN PALEOCENO-EOCENO DE NIGERIA:
IMPLICACIONES PALEOCLIMÁTICAS PARA ZONAS TROPICALES.
Durante el intervalo Paleoceno Tardío-Eoceno Temprano (~57,4 a 53,4 Ma) las temperaturas superficiales del aire y el océano fueron superiores a las actuales, sin embargo, mientras la magnitud de este calentamiento está bien documentada en altas latitudes de ambos hemisferios, su ocurrencia en latitudes tropicales es prácticamente desconocida. Los dos mecanismos propuestos para explicar el calentamiento observado en altas latitudes durante
este intervalo de tiempo producen diferentes predicciones para el trópico: Un aumento en las concentraciones de gases de invernadero produciría un incremento de la temperatura tropical en la misma proporción que en latitudes mayores y un incremento en el transporte de calor oceánico no produciría cambios significativos en la temperatura superficial tropical. Para lograr una aproximación a este problema se propone aquí la utilización de dinoflagelados. Los dinoflagelados son sensibles a la temperatura oceánica superficial (variación latitudinal), la salinidad y la disponibilidad de nutrientes y por lo tanto cambios en la temperatura oceánica superficial y otras condiciones del agua superficial, deben verse reflejados por variaciones en el nivel de endemismo de las asociaciones tropicales de
dinoflagelados. Para probar esta hipótesis se examinarán quince placas palinológicas provenientes del intervalo Paleoceno Superior-Eoceno Inferior del pozo ALO-1, localizado en la cuenca de Anambra, sureste de Nigeria. Se registrará la abundancia y posición estratigráfica de los dinoflagelados y los resultados se compararan cualitativamente con los de estudios similares de otras partes del planeta. Los resultados de aquí derivados podrían
ser útiles para mejorar la bioestratigrafía del intervalo Paleoceno Tardío-Eoceno Temprano en zonas tropicales.
ESTADO DE MADUREZ TERMAL DE LA FORMACIÓN LA LUNA EN EL VALLE MEDIO
DEL MAGDALENA COLOMBIA
Los análisis de madurez termal realizados sobre la formación La Luna, (Vmm), han empleado a la Reflectancia del maceral vitrinita como principal parámetro de madurez termal, sin consideración de los múltiples problemas que presenta este indicador (supresión de Reflectancia, meteorización, ambiente de depósito, etc.). Consecuentemente, es frecuente hacer interpretaciones erradas de cocinas de generación de petróleo en una cuenca. Las muestras de roca, serán recolectadas en la sección de la quebrada La Sorda, en cercanías al municipio de Lebrija, Santander, donde afloran los tres miembros de esta Fm. (Salada, Pujamana y Galembo).
Iniciando con un estudio petrográfico, se tratara de hacer una reinterpretación ambiental la cual, combinada con una calibración principalmente de la Ro contra otros parámetros como la fluorescencia de la materia orgánica (Wilkins, 1992), podrá explicar la presencia de crudo en shales y calizas inmaduras. Las técnicas de maduración artificial, como la hidropirólisis (Lewan, 1985 & García et al, 1993), ofrecen la facilidad de obtener muestras “maduradas” a determinados valores de Ro. Adicionalmente estas pruebas permiten medir la masa de petróleo generado a determinado estado de maduración termal. Se realizaran 2 experiencias a intervalos entre los 200 y 340 °C teniendo como objetivo central establecer una equivalencia entre los parámetros de maduración termal y los volúmenes de hidrocarburos generados por unidad de roca.
Esta calibración permitirá reducir los riesgos exploratorios en la cuenca del Valle Medio del Magdalena permitiendo adelantar modelos geoquímicas y cálculos más precisos del potencial de petróleo y gas en los diferentes prospectos de exploración.
Resultados 2003
ANÁLISIS FACIAL, PETROGRAFÍA Y EVENTOS DIAGENÈTICOS DE LOS INTERVALOS
CALCÁREOS DE LA FORMACIÓN TIBASOSA EN LOS SECTORES DE
TIBASOSA Y CORRALES – BETÉITIVA (BOYACÁ, COLOMBIA).
La Formación Tibasosa, de edad Hauteriviano – Aptiano, representa la unidad basal del Cretácico marino en el sector del Macizo de Floresta. Esta unidad se compone de un miembro basal constituido por areniscas conglomeráticas y conglomerados; un miembro calcáreo inferior constituido por intercalaciones de lodolitas grises y calizas; un miembro arenáceo intermedio conformado por cuarzoarenitas con algunas intercalaciones de lodolitas
y un miembro calcáreo superior conformado por potentes mantos de calizas. Yace discordantemente sobrela Formación Cuche en el Sector de Tibasosa, y a través de contactos fallado o discordante sobre la Formación Girón en el Sector de Corrales. Su límite superior con la Formación Une es concordante en ambos sitios. En la localidad tipo
(Quebrada Guadube) la Formación tiene un espesor medido de 364,27m. (Ospina & Renzoni, 1969).
El objetivo de este proyecto es realizar un estudio petrográfico enfocado a la caracterización composicional y textural de los intervalos calcáreos y a los eventos diagenéticos y tectónicos que influyeron en el desarrollo de la porosidad en estas rocas; además se realizará un análisis facial e interpretación del ámbito de depósito de la Formación Tibasosa en los sectores de Tibasosa y Corrales – Betéitiva.
Para cumplir con este objetivo se realizará una fase de campo con una duración de dos semanas, en la cual se levantarán dos secciones estratigráficas a escala 1:100, se realizará un muestreo representativo de los intervalos calcáreos y toma de datos estructurales (medición de rumbo y buzamiento de los mantos calcáreos; espesor,
orientación y rellenos de las fracturas, además de la identificación de familias y secuencias de fracturamientos).
Concluida esta fase se procederá a realizar el análisis petrográfico donde se determinará su textura, composición, empaquetamiento, diagénesis, recristalizaciones, porosidad primaria y secundaria, grado de alteración, y en lo posible identificar microfracturamientos.
Por último, se procederá a analizar la información obtenida para determinar las variaciones texturales y composicionales de las calizas en las dos secciones levantadas, tanto a escala de afloramiento como a escala regional, interpretar el ambiente deposicional y determinar la relación entre las facies encontradas vs. Porosidad, diagénesis vs. Estilo tectónico y diagénesis vs. Porosidad; estableciendo una metodología para el estudio de carbonatos con fines económicos, que pueda ser aplicable a otras formaciones calcáreas en el país.
DOCUMENTACIÓN DE UN LÍMITE DE SECUENCIA DE EDAD ALBIANO-CENOMANIANO
Y SU CORRELACIÓN ENTRE SECCIONES DEL VALLE SUPERIOR DEL MAGDALENA Y EL
PIEDEMONTE LLANERO.
De acuerdo a las reconstrucciones paleogeograficas del Albiano – Cenomaniano, el actual Valle del Magdalena correspondía a ambientes marinos profundos, que se iban somerizando hacia el E, donde el Piedemonte Llanero correspondía a ambientes someros.
Se propone comparar el contacto entre la Formación Tetuán y la Formación Hondita (Albiano Superior–Cenomaniano) en el Valle Superior del Magdalena (VSM) con su equivalente cronoestratigráfico en el Piedemonte Llanero, que corresponde al contacto entre los Miembros Intermedio y Superior de la Formación Une. Como primer paso se levantara una sección de la Formación Une en la Quebrada CañoGrande ubicada 2 Km al SW de
Villavicencio, en donde se tomaran muestras de roca para posteriores análisis bioestratigráficos, petrográficos y de ambientes depositacionales, y compararlos con los resultados y futuros análisis de las muestras del contacto entre las Formaciones Tetuán-Hondita del VSM recolectadas en el trabajo de GAMBA (2002); además se propondrán
nuevas áreas y secciones de estudio. Con esta metodología se quiere determinar si los contactos analizados corresponden a una superficie sincrónica y si existe una progradación marcada de los ambientes depositacionales que indiquen una caída abrupta del nivel relativo del mar a nivel regional.
Con este estudio se pretende aportar criterios para comprobar la hipótesis de que durante el periodo de tiempo que corresponde a este contacto hubo una caída abrupta del nivel del mar que generó un Límite de Secuencia a nivel regional y si es el caso proponer una nueva hipótesis.
