Boletín de Geología

Vol. 46 Núm. 3 (2024): Boletín de Geología
Homenaje al trabajo del Dr. Gerardo Botero-Arango

Levantamiento y denudación del Macizo Oriental Antioqueño (Colombia) a partir de termocronología por huellas de fisión

PDF (English)
  • Edgar Alland Saenz-Mateus,
  • Carlos Guillermo Paucar-Álvarez,
  • Jorge Julián Restrepo-Álvarez
Edgar Alland Saenz-Mateus
Ingeniería de Rocas y Suelos S.A.S.
Biografía
Carlos Guillermo Paucar-Álvarez
Universidad Nacional de Colombia
Jorge Julián Restrepo-Álvarez
Universidad Nacional de Colombia
DOI: https://doi.org/10.18273/revbol.v46n3-2024009

Publicado 2024-11-28

Palabras clave

  • Morfogénesis,
  • Orogenia andina,
  • Meseta antioqueña

Cómo citar

Saenz-Mateus, E. A., Paucar-Álvarez, C. G., & Restrepo-Álvarez, J. J. (2024). Levantamiento y denudación del Macizo Oriental Antioqueño (Colombia) a partir de termocronología por huellas de fisión. Boletín De Geología, 46(3), 205–227. https://doi.org/10.18273/revbol.v46n3-2024009

Derechos de autor 2024 Boletín de Geología

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Resumen

Hemos utilizado dataciones y análisis termocronológicos por huellas de fisión para evaluar la historia del enfriamiento de algunas rocas plutónicas emplazadas en el Macizo Oriental Antioqueño definido por Gerardo Botero. Estas técnicas permiten aproximarnos al entendimiento del proceso orogénico que dio forma al actual segmento norte de la Cordillera Central de Colombia. Las muestras usadas provienen del Batolito Antioqueño, del Batolito de Sonsón y de los stocks de La Unión, San Diego, Altavista, Ovejas, todos emplazados durante el Cretácico tardío. Las edades en circones varían entre 46,4±1,1 Ma y 64,0±1,3 Ma. Las longitudes medias de las trazas son muy homogéneas, con variaciones de 13,9±1,6 μm a 14,6±1,3 μm. Los resultados del modelado de recocido térmico realizado con el programa AFTSolve muestran tres segmentos principales: 1) disminución significativa de la temperatura de 240°C a ~50°C en el Eoceno medio a tardío a velocidades máximas de enfriamiento de 50°C/Ma; 2) un periodo de estabilidad térmica que se extiende hasta el Mioceno medio; y 3) un segmento final de enfriamiento hasta la temperatura superficial (20°C) a velocidades de enfriamiento de unos 4°C/Ma. Los resultados se interpretan como coincidentes con las orogenias Preandina (Eoceno medio) y Euandina (Mioceno tardío-Plioceno). La última orogenia, que exhumó las muestras analizadas, se produjo hace 3-5 Ma, edad que se interpreta como la máxima para la formación de la superficie de erosión “Cordillera Central” y su relieve sobreimpuesto. El periodo de quiescencia intermedio no registró la orogenia Protoandina del Oligoceno. Estas fases tectónicas produjeron episodios de levantamiento y respuesta denudativa a tasas máximas de 2000 y 160 m/Ma respectivamente, utilizando un gradiente geotérmico supuesto de 25ºC/km.

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Referencias

  1. Anderson, T.A. (1972). Paleogene nonmarine Gualanday Group, Neiva Basin, Colombia, and regional development of the Colombian Andes. GSA Bulletin, 83(8), 2423-2438. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1972)83[2423:PNGGNB]2.0.CO;2
  2. Arias-López, L.A. (1995). El relieve de la zona central de Antioquia: Un palimpsesto de eventos tectónicos y climáticos. Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, 10, 9-24. https://doi.org/10.17533/udea.redin.325539
  3. Aspden, J.A.; McCourt, W.J. (1986). Mesozoic oceanic terrane in the central Andes of Colombia. Geology, 14(5), 415-418. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1986)14<415:MOTITC>2.0.CO;2
  4. Aspden, J.A.; McCourt, W.J.; Brook, M. (1987). Geometrical control of subduction–related magmatism: The Mesozoic and Cenozoic plutonic history of Western Colombia. Journal of the Geological Society, 144(6), 893-905. https://doi.org/10.1144/gsjgs.144.6.0893
  5. Botero-Arango, G. (1963). Contribución al conocimiento de la geología de la Zona Central de Antioquia. Anales de la Facultad de Minas, 57.
  6. Bourgois, J.; Toussaint, J.F.; González, H.; Azema, J.; Calle, B.; Desmet, A.; Murcia, L.A.; Acevedo, A.P.; Parra, E.; Tournon, J. (1987). Geological history of the Cretaceous ophiolitic complexes of northwestern South America (Colombian Andes). Tectonophysics, 143(4), 307-327. https://doi.org/10.1016/0040-1951(87)90215-0
  7. Carlson, W.D.; Donelick, R.A.; Ketcham, R.A. (1999). Variability of apatite fission-track annealing kinetics: I. Experimental results. American Mineralogist, 84(9), 1213-1223. https://doi.org/10.2138/am-1999-0901
  8. Correa, A.M.; Pimentel, M.; Restrepo, J.J.; Nilson, A.; Ordóñez, O.; Martens, U.; Laux, J.E.; Junges, S. (2006). U-Pb zircon ages and Nd-Sr isotopes of the Altavista Stock and the San Diego Gabbro: New insights on Cretaceous arc magmatism in the Colombian Andes. V South American Symposium on Isotope Geology, Punta del Este, Uruguay.
  9. Donelick, R.A.; Ketcham, R.A.; Carlson, W.D. (1999). Variability of apatite fission-track annealing kinetics: II. Crystallographic orientation effects. American Mineralogist, 84(9), 1224-1234. https://doi.org/10.2138/am-1999-0902
  10. Dunkl, I. (2002). Trackkey: a Windows program for calculation and graphical presentation of fission track data. Computers & Geosciences, 28(1), 3-12. https://doi.org/10.1016/S0098-3004(01)00024-3
  11. Duque-Caro, H. (1980). Geotectónica y evolución de la región noroccidental colombiana. Boletín Geológico, 33(3), 1-37. https://doi.org/10.32685/0120-1425/bolgeol23.3.1980.257
  12. Duque-Caro, H. (1990). Neogene stratigraphy, paleoceceanography and paleobiogeography in northwest South America and the evolution of the Panama Seaway. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 77(3-4), 203-234. https://doi.org/10.1016/0031-0182(90)90178-A
  13. Feininger, T.; Botero, G. (1982). The Antioqueño Batholith, Colombia. Publicaciones Geológicas Especiales del Ingeominas, 12, 1-50.
  14. Galbraith, R.F. (1981). On statistical models of fission track counts. Journal of the International Association for Mathematical Geology, 13(6), 471-478. https://doi.org/10.1007/BF01034498
  15. Galbraith, R.F.; Laslett, G.M. (1993). Statistical models for mixed fission track ages. Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 21(4), 459-470. https://doi.org/10.1016/1359-0189(93)90185-C
  16. García-Casco, A.; Restrepo, J.J.; Correa-Martínez, A.M.; Blanco-Quintero, I.F.; Proenza, J.A.; Weber, M.; Butjosa, L. (2020). The petrologic nature of the “Medellín Dunite” revisited: An algebraic approach and proposal of a new definition of the geological body. In: J. Gómez, A.O. Pinilla-Pachon (eds.). The Geology of Colombia (pp. 45-75). Volume 2. Servicio Geológico Colombiano. https://doi.org/10.32685/pub.esp.36.2019.02
  17. Gleadow, A.J.W.; Brown, R.W. (1999). Fission track thermochronology and the long-term denudational response to tectonics. In: M.A. Summerfield (eds.). Geomorphology and Global Tectonics (pp. 57-75). John Wiley and Sons Ltd.
  18. Hermelin, M. (1982). El origen del Valle de Aburrá, evolución de las ideas. Boletín de Ciencias de la Tierra, 7-8, 47-65.
  19. Hoorn, C.; Guerrero, J.; Sarmiento, G.A.; Lorente, M.A. (1995). Andean tectonics as a cause for changing drainage patterns in Miocene northern South America. Geology, 23(3), 237-240. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023%3C0237:ATAACF%3E2.3.CO;2
  20. Hurford, A.J.; Green, P.F. (1983). The zeta age calibration of fission-track dating. Chemical Geology, 41, 285-317. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(83)80026-6
  21. Hurford, A.J. (1986). Cooling and uplift patterns in the Lepontine Alps south-central Switzerland and an age of vertical movement on the Insubric fault line. Contributions to Mineralogy and Petrology, 92(4), 413-427. https://doi.org/10.1007/BF00374424
  22. Ibáñez-Mejía, M.; Restrepo, J.J.; García-Casco, A. (2020). Tectonic juxtaposition of Triassic and Cretaceous meta-(ultra)mafic complexes in the Central Cordillera of Colombia (Medellin area) revealed by zircon U-Pb geochronology and Lu-Hf isotopes. In: A. Bartorelli, W. Teixeira, B. Neves (eds.). Geocronologia e Evolução Tectônica do Continente Sul-Americano: a contribuição de Umberto Giuseppe Cordani (pp. 418-443). Solaris Edições Culturais.
  23. Irving, E.M. (1975). Structural evolution of the northernmost Andes, Colombia. U.S. Geological Survey Professional Paper, 846, 1-47. https://doi.org/10.3133/pp846
  24. Keller, G.; Barron, J.A. (1987). Paleodepth distribution of Neogene deep-sea hiatuses. Paleoceanography and Paleoclimatology, 2(6), 697-713. https://doi.org/10.1029/PA002i006p00697
  25. Ketcham, R.A.; Donelick, R.A.; Carlson, W.D. (1999). Variability of apatite fission-track annealing kinetics: III. Extrapolation to geological time scales. American Mineralogist, 84(9), 1235-1255. https://doi.org/10.2138/am-1999-0903
  26. Leal-Mejía, H. (2011). Phanerozoic gold metallogeny in the Colombian Andes: A tectono–magmatic approach. Doctorade thesis, Universitat de Barcelona, España.
  27. Migon, P. (2006). Classic in Physical Geography Revisited. Büdel, J. (1982): Climatic geomorphology. Princeton: Princeton University Press. (Translation of Klima-geomorphologie, Berlin-Stuttgart: Gebrüder Borntraeger, 1977). Progress in Physical Geography: Earth and Environment, 30(1), 99-103. https://doi.org/10.1191/0309133306pp473xx
  28. Montes-Correa L.F. (2007). Exhumación de las rocas metamórficas de alto grado que afloran al Oriente del Valle de Aburrá, Antioquia. Tesis de Maestría, Universidad EAFIT, Medellín, Colombia.
  29. Noriega-Londoño, S. (2016). Geomorfología tectónica del noroccidente de la Cordillera Central, Andes del Norte-Colombia. Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia, Medellin, Colombia.
  30. Noriega-Londoño, S.; Restrepo-Moreno, S.A.; Vinasco, C.; Bermúdez, M.A.; Min, K. (2020). Thermochronologic and geomorphometric constraints on the Cenozoic landscape evolution of the Northern Andes: Northwestern Central Cordillera, Colombia. Geomorphology, 351, 106890. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.106890
  31. Oppenheim, V. (1941). Geología de la Cordillera Oriental entre los Llanos y el Magdalena. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 4(14), 175-181.
  32. Ordóñez-Carmona, O.; Pimentel, M. (2001). Consideraciones geocronológicas e isotópicas del Batolito Antioqueño. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 25(94), 27-35. https://doi.org/10.18257/raccefyn.25(94).2001.2710
  33. Ordóñez-Carmona, O.; Pimentel, M.M.; Ángel-Cárdenas, P. (2001). Consideraciones geocronológicas e isotópicas preliminares del magmatismo Cretaceo-Paleoceno en el Norte de la Cordillera Central. VIII Congreso Colombiano de Geología, Manizales, Colombia.
  34. Ordóñez, O.; Pimentel, M.M.; Laux, J.H. (2008). Edades U–Pb del Batolito Antioqueño. Boletín de Ciencias de la Tierra, 22, 129-130.
  35. Page, W.D.; James, M.E. (1981). The antiquity of the erosion surfaces and late Cenozoic deposits near Medellín, Colombia: Implications to tectonics and erosion rates. Revista CIAF, 6(1-3), 421-454.
  36. Paucar, C.; Saenz, E. (1995). Estudio de la evolución térmica del Batolito Antioqueño por huellas de fisión. Tesis de grado, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia.
  37. Pérez-Ángel, G. (1967). Determinación de edad absoluta de algunas rocas de Antioquia por métodos radioactivos. Dyna, 84, 27-31.
  38. Rendón, D. (2003). Tectonic and sedimentary evolution of the Aburra Valley, northern Colombian Andes. Master Thesis, Shimane University, Matsue, Japan.
  39. Restrepo, J.J.; Toussaint, J.F. (1982). Metamorfismos superpuestos de la Cordillera Central de Colombia. V Congreso Latinoamericano de Geología, Buenos Aires, Argentina.
  40. Restrepo, J.J.; Toussaint, J.F. (1990). Cenozoic arc magmatism of northwestern Colombia. In: S.M. Kay, C.W. Rapela (eds.). Plutonism from Antarctica to Alaska (pp. 205-212). Geological Society of America. https://doi.org/10.1130/SPE241-p205
  41. Restrepo, J.J.; Toussaint, J.F. (2020). Tectonostratigraphic terranes in Colombia: An update. First part: Continental terranes. In: J. Gómez, D. Mateus-Zabala (eds.). The Geology of Colombia (pp. 37-63). Volume 1. Servicio Geológico Colombiano. https://doi.org/10.32685/pub.esp.35.2019.03
  42. Restrepo, J.J.; Frantz, J.C.; Ordóñez-Carmona, O.; Correa, A.M.; Martens, U.; Chemale, F. (2007). Edad triásica de formación de la Ofiolita de Aburrá, flanco occidental de la Cordillera Central. XI Congreso Colombiano de Geología, Bucaramanga, Colombia.
  43. Restrepo, J.J.; Ordóñez-Carmona, O.; Armstrong, R.; Pimentel, M.M. (2011). Triassic metamorphism in the northern part of the Tahamí Terrane of the Central Cordillera of Colombia. Journal of South American Earth Sciences, 32(4), 497-507. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2011.04.009
  44. Restrepo-Moreno S.A. (2009). Long-term morphotectonic evolution and denudation chronology of the Antioqueño Plateau, Cordillera Central, Colombia. PhD Thesis, University of Florida, USA.
  45. Restrepo-Moreno, S.A.; Foster, D.A.; Stockli, D.F.; Parra-Sánchez, L.N. (2009). Long-term erosion and exhumation of the “Altiplano Antioqueño”, Northern Andes (Colombia) from apatite (U–Th)/He thermochronology. Earth and Planetary Science Letters, 278(1-2), 1-12. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2008.09.037
  46. Saenz, E. (2003). Fission track thermochronology and denudational response to tectonics in the north of the Colombian Central Cordillera. Master thesis. Shimane University, Matsue, Japan.
  47. SIGAC (2017). Mapa digital, Departamento de Antioquia a escala 1:500.000. Instituto Geográfico Agustín Codazzi.
  48. Steiger, R.H.; Jager, E. (1977). Subcommission on geochronology: convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology. Earth and Planetary Science Letters, 36(3), 359-362. https://doi.org/10.1016/0012-821X(77)90060-7
  49. Suwa, K.; Enami, M.; Horiuchi, T. (1987). Chlorine-rich potassium hastingsite from West Ongul Island, Lützow–Holm Bay, East Antarctica. Mineralogical Magazine, 51(363), 709-714. https://doi.org/10.1180/minmag.1987.051.363.11
  50. Toro, G.; Hermelin, M.; Schwave, E.; Posada, B.; Silva, D.; Poupeau, G. (2006). Fission-track datings and long-term stability in the Central Cordillera highlands, Colombia. In: E. Latrubesse (ed.). Tropical Geomorphology with Special Reference to South America (pp. 1-16).
  51. Toro, G.E; Rendón. D.A.; Montes, L. (2007). Levantamiento de los Andes en el norte de la Cordillera Central de Colombia: una aproximación geomorfológica, estructural y cronológica (trazas de fisión). Boletín de Ciencias de la Tierra, 22, 125-126.
  52. Toussaint, J.F.; Restrepo, J.J. (2020). Tectonostratigraphic terranes in Colombia: An update. Second part: Oceanic terranes. In: J. Gómez, A.O. Pinilla-Pachon (eds.). The Geology of Colombia (pp. 237-260). Volume 2. Servicio Geológico Colombiano. https://doi.org/10.32685/pub.esp.36.2019.07
  53. Villagómez-Díaz, D. (2010). Thermochronology, geochronology and geochemistry of the Western and Central cordilleras and Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia: the tectonic evolution of NW South America. PhD Thesis, Université de Genève, Switzerland.
  54. Villagómez, D.; Spikings, R.; Magna, T.; Kammer, A.; Winkler, W.; Beltrán, A. (2011). Geochronology, geochemistry and tectonic evolution of the Western and Central cordilleras of Colombia. Lithos, 125(3-4), 875-896. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2011.05.003
  55. Villamil, T. (1999). Campanian–Miocene tectonostratigraphy, depocenter evolution and basin development of Colombia and western Venezuela. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 153(1-4), 239-275. https://doi.org/10.1016/S0031-0182(99)00075-9
  56. Van der Hammen, T. (1958). Estratigrafía del Terciario y Maestrichtiano continentales y tectogénesis de los Andes colombianos. Boletín Geológico, 6(1-3), 67-128. https://doi.org/10.32685/0120-1425/bolgeol6.1-3.1958.309
  57. Vinasco, C.J.; Cordani, U.G.; González, H.; Weber, M.; Pelaez, C. (2006). Geochronological, isotopic and geochemical data from Permo-Triassic granitic gneisses and granitoids of the Colombian Central Andes. Journal of South American Earth Sciences, 21(4), 355-371. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2006.07.007