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

Resumen

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

Palabras clave: Calizas, Diagénesis, Cuenca Cordillera Oriental, Formación Tibasosa Superior, Catodoluminiscencia (CL)

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Biografía del autor

Juan Sebastián Gómez-Neita, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Grupo de Investigación en Ingeniería Geológica

Grupo de Análise de Bacias Sedimentares da Amazônia (GSED), Universidade Federal do Pará, Belém, Brasil.

Pedro Augusto Santos da Silva, Universidade Federal do Pará

Grupo de Análise de Bacias Sedimentares da Amazônia (GSED), Belém, Brasil.

Laura Estefania Garzón-Rojas, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Grupo de Investigación en Ingeniería Geológica, Sogamoso, Colombia.

Grupo de Análise de Bacias Sedimentares da Amazônia (GSED), Universidade Federal do Pará, Belém, Brasil.

Luz Angie Patiño-Ballesteros, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Grupo de Investigación en Ingeniería Geológica, Sogamoso, Colombia.

Laura Alexandra Barrantes, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Grupo de Investigación en Ingeniería Geológica, Sogamoso, Colombia.

Anna Andressa Evangelista-Nogueira, Universidade Federal do Pará

Grupo de Análise de Bacias Sedimentares da Amazônia (GSED), Belém, Brasil.

Referencias

Bachmann, M.; Hirsch, F. (2006). Lower Cretaceous carbonate platform of the eastern Levant (Galilee and the Golan Heights): stratigraphy and second-order sea-level change. Cretaceous Research, 27(4), 487-512. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2005.09.003

Barragán, R.; Melinte, M.C. (2006). Palaeoenvironmental and palaeobiologic changes across the Barremian/Aptian boundary interval in the Tethys Realm, Mexico and Romania. Cretaceous Research, 27(4), 529-541. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2005.10.016

Berner, R.A. (1984). Sedimentary pyrite formation: an update. Geochimica et Cosmochimica Acta, 48(4), 605-615. https://doi.org/10.1016/0016-7037(84)90089-9

Boggs Jr., S. (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy. (4th ed.). Pearson Education, Inc.

Bruna, P.O.; Lavenu, A.P.C.; Matonti, C.; Bertotti, G. (2019). Are stylolites fluid-flow efficient features? Journal of Structural Geology, 125, 270-277. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2018.05.018

Cabral, F.A.A.; da Silveira, A.C.; Ramos, G.M.S.; de Miranda, T.S.; Barbosa, J.A.; Neumann, V.H.M.L. (2019). Microfacies and diagenetic evolution of the limestones of the upper part of the Crato Formation, Araripe Basin, northeastern Brazil. Brazilian Journal of Geology, 49(1). https://doi.org/10.1590/2317-4889201920180097

Cediel, F. (1968). El grupo Girón, una molasa mesozoica de la Cordillera Oriental. Boletín Geológico, 16(1-3), 5-96.

Choquette, P.W.; Pray, L.C. (1970). Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates. AAPG Bulletin, 54(2), 207-250. https://doi.org/10.1306/5D25C98B-16C1-11D7-8645000102C1865D

Coniglio, M. (1989). Neomorphism and cementation in ancient deep-water limestones, Cow Head Group (Cambro-Ordovician), western Newfoundland, Canada. Sedimentary Geology, 65(1-2), 15-33. https://doi.org/10.1016/0037-0738(89)90003-1

Cooper, M.A.; Addison, F.T.; Alvarez, R.; Coral, M.; Graham, R.H.; Hayward, A.B.; Howe, S.; Martinez, J.; Naar, J.; Peñas, R.; Pulham, A.J.; Taborda, A. (1995). Basin development and tectonic history of the Llanos Basin, Eastern Cordillera, and Middle Magdalena Valley, Colombia. AAPG Bulletin, 79(10), 1421-1443. https://doi.org/10.1306/7834D9F4-1721-11D7-8645000102C1865D

da Silva, P.A.S. (2019). O mar epicontinental Itaituba na região central da Bacia do Amazonas: paleoambiente e correlação com os eventos paleoclimáticos e paleoceanográficos do carbonífero. Ph.D. Tese, Federal University of Pará, Belém, Pará, Brazil.

da Silva, P.A.S.; Afonso, J.W.L.; Soares, J.L.; Nogueira, A.C.R. (2015). Depósitos de plataforma mista, Neocarbonífero da bacia do Amazonas, região de Uruará, Estado do Pará. Geologia USP, Série Científica, 15(2), 79-98. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v15i2p79-98

Dickson, J.A.D. (2019). Morphological analysis of archetypal calcite cement. Journal of Sedimentary Research, 89(1), 66-87. https://doi.org/10.2110/jsr.2019.4

Dunham, R.J. (1962). Classification of carbonate rocks according to depositional texture. In: W. Ham (Ed.). Classification of carbonate rocks (pp. 108-121). Vol. 1, American Association of Petroleum Geologists Memoirs.

Ehrenberg, S.N.; Baek, H. (2019). Deposition, diagenesis and reservoir quality of an Oligocene reefal-margin limestone succession: Asmari Formation, United Arab Emirates. Sedimentary Geology, 393-394. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2019.105535

Embry, A.F.; Klovan, J.E. (1971). A late Devonian reef tract on Northeastern Banks Island, NWT. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 19(4), 730-781.

Flügel, E. (2004). Microfacies of carbonate rocks. Analysis, interpretation, and application. Springer-Verlag. Heidelberg.

Hiatt, E.E.; Pufahl, P.K. (2014). Cathodoluminescence petrography of carbonate rocks: application to understanding diagenesis, reservoir quality, and pore system evolution. In: I. Coulson (ed.). Cathodoluminescence and its application to geoscience (pp. 75-96). Vol. 45. Mineralogical Association of Canada, Short Course Series.

Hoedemaeker, P.J.; Herngreen, G.F.W. (2003). Correlation of Tethyan and Boreal Berriasian – Barremian strata with emphasis on strata in the subsurface of the Netherlands. Cretaceous Research, 24(3), 253-275. https://doi.org/10.1016/S0195-6671(03)00044-2

Humphrey, E.; Gomez-Rivas, E.; Koehn, D.; Bons, P.D.; Neilson, J.; Martín-Martín, J.D.; Schoenherr, J. (2019). Stylolite-controlled diagenesis of a mudstone carbonate reservoir: A case study from the Zechstein_2_Carbonate (Central European Basin, NW Germany). Marine and Petroleum Geology, 109, 88-107. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2019.05.040

James, N.P.; Coquette, P.W. (1990). Limestones: the sea floor diagenetic environment. In: I. Mcllrealth; D. Morrow (eds.). Diagenesis (pp. 13-34). Geoscience Canada.

Javanbakht, M.; Wanas, H.A.; Jafarian, A.; Shahsavan, N.; Sahraeyan, M. (2018). Carbonate diagenesis in the Barremian-Aptian Tirgan Formation (Kopet-Dagh Basin, NE Iran): Petrographic, geochemical and reservoir quality constraints. Journal of African Earth Sciences, 144, 122-135. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2018.04.016

Julivert, M. (1970). Cover and basement tectonics in the cordillera Oriental of Colombia, South America, and a comparison with some other folded chains. GSA Bulletin, 81(12), 3623-3646. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1970)81[3623:CABTIT]2.0.CO;2

Khan, M.; Khan, M.A.; Shami, B.A.; Awais, M. (2018). Microfacies analysis and diagenetic fabric of the Lockhart Limestone exposed near Taxila, Margalla Hill Range, Punjab, Pakistan. Arabian Journal of Geosciences, 11(29). https://doi.org/10.1007/s12517-017-3367-4

Kiessling, W.; Flügel, E.; Golonka, J. (2003). Patterns of Phanerozoic carbonate platform sedimentation. Lethaia, 36(3), 195-225. https://doi.org/10.1080/00241160310004648

Li, J.; Cai, Z.; Chen, H.; Cong, F.; Wang, L.; Wei, Q.; Luo, Y. (2018). Influence of differential diagenesis on primary depositional signals in limestone-marl alternations: an example from Middle Permian marine successions, South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 495, 139-151. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2018.01.002

Maliva, R.G.; Siever, R. (1988). Mechanism and controls of silicification of fossils in limestones. The Journal of Geology, 96(4), 387-398. https://doi.org/10.1086/629235

Milliken, K. (2003). Diagenesis. In: G. Middleton (Ed.). Encyclopedia of sediments (pp. 214-219). Kluwer Academic Publishers.

Miranda, G.A.; Niño, C.M. (2016). Evaluación geológica, caracterización geomecánica y cálculo de recurso de roca caliza para el Contrato de Concesión Minera OG2-100 11 en la vereda Las Monjas del municipio de Firavitoba. Tesis, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Sogamoso, Colombia.

Moore, C.; Wade, W. (2013). Carbonate reservoir: porosity and diagenesis in a sequence stratigraphic framework. (2nd ed.). Elsevier.

Morad, S.; Suwaidi, M.A.; Mansurbeg, H.; Morad, D.; Ceriani, A.; Paganoni, M.; Al-Aasm, I. (2019). Diagenesis of a limestone reservoir (Lower Cretaceous), Abu Dhabi, United Arab Emirates: Comparison between the anticline crest and flanks. Sedimentary Geology, 380, 127-142. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2018.12.004

Nichols, G. (2009). Sedimentology and stratigraphy. (2nd ed.). Wiley-Blackwell.

Patarroyo, P. (2002). Equinoideos del Miembro Calcáreo Superior, Formación Tibasosa, en el área de Firavitoba (Boyacá - Colombia). Morfología y fauna asociada. Geología Colombiana, 27, 95-107.

Patarroyo, P.; Rojas, A.; Salamanca, A. (2014). Stratigraphy of the Lower Calcareous Member (Valanginian - Hauterivian), Tibasosa Formation, Tibasosa – Boyacá (Colombia, S.A.). 23rd Latin American Colloquium on Earth Science, Heidelberg, Germany.

Patarroyo, P. (2020). Barremian deposits of Colombia: A special emphasis on marine successions. In: J. Gómez; A.O. Pinilla-Pachon (eds.). The Geology of Colombia (pp. 445-474) Volume 2. Servicio Geológico Colombiano. https://doi.org/10.32685/pub.esp.36.2019.12

Pomar, L. (2001). Types of carbonate platforms: a genetic approach. Basin Research, 13(3), 313-334.

Puga-Bernabéu, A.; Aguirre, J. (2017). Contrasting storm- versus tsunami-related shell beds in shallow-water ramps. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 471, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2017.01.033

Quintero, W.; Ladino, A.; Lozano, E.; Bolívar, O.; Zamora, N.; Rincón, J.; Puentes, M. (2014). Mapa de profundidad de la isoterma de Curie para Colombia. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano.

Renzoni, G. (1981). Geología del cuadrángulo J-12 Tunja. Boletín Geológico, 24(2), 31-54.

Renzoni, G.; Rosas, H. (1967). Geología de la Plancha 171 Duitama. Ingeominas.

Renzoni, G.; Rosas, H.; Etayo, F. (1998). Geología Plancha 191 Tunja. Ingeominas.

Reyes, I. (1984). Geología de la región Duitama-Sogamoso-Paz de Río (departamento de Boyacá). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

Reyment, R.A.; Dingle, R.V. (1987). Palaeogeography of Africa during the Cretaceous Period. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 59, 93-116. https://doi.org/10.1016/0031-0182(87)90076-9

Rojas, A.; Sandy, M.R. (2019). Early Cretaceous (Valanginian) brachiopods from the Rosablanca Formation, Colombia, South America: Biostratigraphic significance and paleogeographic implications. Cretaceous Research, 96, 184-195. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2018.12.011

Sallam, E.S.; Afife, M.M.; Fares, M.; van Loon, A.J; Ruban, D.A. (2019). Sedimentary facies and diagenesis of the Lower Miocene Rudeis Formation (southwestern offshore margin of the Gulf of Suez, Egypt) and implications for its reservoir quality. Marine Geology, 413, 48-70. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2019.04.004

Sarmiento-Rojas, L.F.; Van Wess, J.D.; Cloetingh, S. (2006). Mesozoic transtensional basin history of the Eastern Cordillera, Colombian Andes: Inferences from tectonic models. Journal of South American Earth Sciences, 21(4), 383-411. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2006.07.003

Scholle, P.; Ulmer-Scholle, D. (2003). A colour guide to the petrography of carbonate rocks: grains, textures, porosity, diagenesis. American Association of petroleum geologists.

Seibel, M.J.; James, N.P. (2017). Diagenesis of Miocene, incised valley-filing limestones; Provence, Southern France. Sedimentary Geology, 347, 21-35. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2016.09.006

Shinn, E.A. (1983). Tidal flats. In: P.A. Scholle; D.G. Bedout; C.H. Moore (eds.). Carbonate depositional environments (pp. 171-210). The American Association of Petroleum Geologists, Tulsa.

Smith, A.G.; Smith, D.G.; Funnell, B.M. (1994). Atlas of Mesozoic and Cenozoic coastlines. Cambridge University Press.

Tada, R.; Siever, R. (1989). Pressure solution during diagenesis. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 17, 89-118. https://doi.org/10.1146/annurev.ea.17.050189.000513

Toussaint, R.; Aharonov, E.; Koehn, D.; Gratier, J.P.; Ebner, M.; Baud, P.; Rolland, A.; Renard, F. (2018). Stylolites: a review. Journal of Structural Geology, 114, 163-195. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2018.05.003

Tucker, M.E.; Wright, P. (1990). Carbonate sedimentology. Blackwell Scientific Publications.

Tucker, M.E. (1992). Sedimentary petrology: an introduction. (2nd ed.). Blackwell Scientific Publications.

Ulloa, C.E.; Guerra, A.; Escovar, R. (1998a). Geología de la Plancha 172 Paz de Río. Ingeominas.

Ulloa, C.E.; Rodríguez, E.; Escovar, R. (1998b). Geología de la plancha 192 Laguna de Tota. Ingeominas.

Valencia, F.L.; Laya, J.C. (2020). Deep-burial dissolution in an Oligocene-Miocene giant carbonate reservoir (Perla Limestone), Gulf of Venezuela Basin: Implications on microporosity development. Marine and Petroleum Geology, 113, 104-144. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2019.104144

Walker, R.G.; James, N.P. (1992). Facies models reponse to sea level rise. Geological Association of Canada L’Association giologique du Canada.

Wilkin, R.T.; Barnes, H.L. (1997). Formation processes of framboidal pyrite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61(2), 323-339. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(96)00320-1
Publicado
2021-01-07
Sección
Artículos científicos