Boletín de Geología

Caracterización geoquímica de la Formación Gachetá del Cretácico, en el área del Casanare, y su aporte de carga de hidrocarburos como roca generadora de sistemas petrolíferos presentes en la cuenca Llanos Orientales, Colombia

María Paula Cadena-Mejía — 2024-11-28

La caracterización geoquímica de la Formación Gachetá, a partir de las variables geoquímicas de cantidad, calidad y madurez de materia orgánica, permitió identificar un área con mayor potencial generador en el occidente de la zona de estudio, en el departamento de Casanare. Además, la aplicación de la metodología △ log R, posibilitó la determinación del intervalo inferior de la Formación Gachetá como el que posee mayor potencial generador. El análisis de los crudos presentes en el área, así como la simulación de eventos de generación y expulsión de hidrocarburos, contribuyeron a la identificación de los sistemas petrolíferos SP1: Chipaque-Guadalupe (.), del cual es originaria la familia de crudos FCO1, y el sistema SP2: Gachetá-Mirador (.), del cual es originaria la familia de crudos FPM. A partir de lo anterior, se postula que los crudos presentes en la plataforma de la cuenca Llanos Orientales, son producto de la mezcla de las dos familias anteriormente mencionadas, definida en este trabajo como GPF.

La Formación Los Santos en la sección de Platanalito: un depósito fluvial y un depósito transgresivo en la desembocadura de un estuario, Cordillera Oriental de Colombia

Fabio Laverde-Montaño — 2024-11-28

Se documenta una nueva mirada con relación a lo que la Formación Los Santos representa en el área de Mesas, Cordillera Oriental de Colombia. El depósito de la base de la Formación Los Santos, denominada aquí como Segmento A, forma una sucesión granocreciente compuesta por entidades más pequeñas del tipo granodecreciente que sugieren al tope un depósito similar a un delta en la cabecera de la bahía debajo del Segmento B suprayacente, el cual es una sucesión eminentemente lodosa. Este dominio lutítico muestra intercalaciones de capas delgadas de areniscas de grano muy fino con presencia de tapices dobles de lodo, restos vegetales ocasionales y la aparición local de Kinneyia. Se interpreta como el depósito en la parte central de un estuario. Es muy destacable la presencia de un cuerpo tabular de areniscas cuarzosas de varios metros de espesor (Segmento C), actualmente observable a lo lejos en el paisaje de la zona de Mesas, que desarrolla a la base una superficie de abarrancamiento o algunos rasgos de cárcavas de las litologías subyacentes. El Segmento C está constituido principalmente por asociaciones de dunas compuestas, donde las superficies de reactivación están orientadas en la misma dirección que la estratificación interna. Estas son las características sedimentológicas que permiten deducir su génesis a partir de sedimentos provenientes de un área fuente ubicada al oeste o suroeste y depositados en disposición oblicua o casi perpendicular al depósito fluvial del Segmento A. El Segmento C se interpreta como un depósito arenoso transgresivo en la desembocadura del estuario en consolidación. Un episodio menor de actividad tectónica reintroduce facies sub-aéreas y fluviales lodosas, seguidas de barras y canales intermareales esparcidas en depósitos más finos de llanura costera (Segmento D). Esto refleja las fluctuaciones del nivel base antes de la aparición de facies con contenido fósil e influenciado por mareas en la Formación Cumbre.

Determinación de actividad tectónica reciente en el flanco occidental del Macizo de Santander (Colombia) a partir del análisis morfométrico

Daniel Moreno-Lozada — 2024-11-28

Hoy en día, gracias a la información espacial disponible y a la capacidad de procesamiento de datos, la geomorfología cuantitativa se ha convertido en una herramienta valiosa para evaluar la actividad tectónica reciente en áreas complejas estructuralmente como el Macizo de Santander, una región con baja densidad de datos sismológicos y de GPS, y escasos o nulos estudios de paleosismología, donde se hace necesario destacar los rasgos morfológicos asociados con la Falla de Bucaramanga y estructuras transversales con rumbo NE, para identificar patrones de deformación y entender su cinemática e interacción espacial y temporal. La evaluación de índices morfométricos en el margen occidental del macizo permitió realizar análisis de asimetría de cuencas de drenaje, del frente montañoso y de variaciones de la red de drenaje. Los resultados confirman una actividad tectónica significativa que genera basculamiento activo en algunos sectores asociados con fallas transversales NE, tasas de levantamiento empíricas que varían de 0,03 a 0,08 m/ka, así como rotación antihoraria de 16,5° de las cuencas hidrográficas, con lomos de presión que muestran propagación al SE a lo largo de la Falla de Bucaramanga.

Prospectividad del gas en el dominio piedemonte (cuenca Cordillera) y la zona de antepaís occidental de la cuenca Llanos Orientales, Colombia

César Augusto Mora-Hernández — 2024-11-28

Colombia es un país productor de gas que ha logrado mantener un alto nivel de autosuficiencia de este recurso energético durante los últimos 40 años. Sin embargo, la disminución drástica de las reservas plantea un panorama preocupante. El estudio de prospectividad del gas en el dominio piedemonte (cuenca Cordillera) y la zona de antepaís occidental (cuenca Llanos Orientales) pretende apoyar las actividades de exploración y producción para adicionar reservas de gas en Colombia. La caracterización geoquímica de gases y el enfoque en la variable C3+ (propano (C3) + butano (C4) + pentano (C5)) indica que el 96% del gas producido en el área de estudio es de carácter húmedo (C3+ > 5%), y es fuente tanto de gas natural (GN-metano) como de gas licuado del petróleo (GLP-propanobutano). La combinación entre el potencial generador, el nivel de madurez térmico de los intervalos generadores y el origen del gas asociado a procesos de craqueo primario permitió condiciones ideales para el entrampamiento y producción de crudos livianos, condensados, gas húmedo (fuente de GLP) y gas seco (GN). Con base en la integración de los resultados, se proponen 4 corredores de prospectividad: piedemonte, donde en la actualidad se presenta la mayor producción de gas en Colombia (GN y GLP), foredeep (zona profunda de la zona de antepaís), antepaís occidental interior y antepaís occidental exterior. En todos los corredores existen campos descubiertos de petróleo y gas con historias de producción de más de 30 años y en proceso de declinación, que disponen de una infraestructura petrolera bien desarrollada; sin embargo, debido a que la mayor parte del gas está asociado al crudo, el aumento de reservas de gas en el dominio piedemonte y la zona de antepaís occidental de la cuenca Llanos Orientales depende de una estrategia exploratoria integral que incluya tanto al crudo como al gas.

Discriminación de la relación clima, relieve y tectónica en un sector de la cuenca Oriental, Cordillera Oriental de Colombia, mediante geomorfología y termocronología cuantitativa

Lady Alejandra Barrera-Chaparro — 2024-11-28

Dentro de la Cordillera Oriental de Colombia nos enfocamos en el Anticlinal de Arcabuco, el cual es un pliegue asimétrico cuyo núcleo está constituido por rocas sedimentarias del Jurásico. La región considerada incluye las fallas activas inversas de Soapaga y Boyacá; la actividad de estas fallas, la evolución geomorfológica y su relación con la erosión actual de esta zona ha sido poco estudiada. Mediante la aplicación de geomorfología cuantitativa se discriminó la relación entre clima, relieve y tectónica o el posible acoplamiento de estos procesos. Con este propósito se incorporaron en el estudio datos de precipitación, relieve, integral hipsométrica (IH), índice de empinamiento, sismicidad y datos termocronológicos. Utilizando la comparación estadística de las diferentes variables calculadas se concluye que la actividad tectónica producto de la interacción principalmente de las fallas de Boyacá y Soapaga está determinando el modelamiento del relieve actual. Adicionalmente, el análisis geomorfométrico permitió discriminar cuencas en diferentes estados evolutivos. La cuenca Chicamocha en estado senil (IH=0,27) y las cuencas Huertas, Pómeca y Tolotá en una etapa de madurez (IH=0,34, IH=0,44, IH=0,31, respectivamente).

Análisis geométrico y cinemático del anticlinal Puquín, Cusco – Perú

Yessenia Puma-Enriquez — 2024-11-28

El anticlinal de Puquín es una estructura geológica ubicada en la región de Cusco que se extiende ~9,8 km. En el núcleo del anticlinal afloran rocas sedimentarias de la Formación Puquín (Cretácico Tardío); en los flancos afloran rocas sedimentarias de las formaciones Quilque (Paleoceno Temprano), Chilca (Paleoceno Tardío), Kayra (Eoceno) y Soncco (Eoceno-Oligoceno). Tiene un rumbo de eje de pliegue N-S, se caracteriza como un pliegue asimétrico, cerrado en su porción norte y centro y abierto en su porción sur, y con eje con doble inmersión de ~21°S y ~34°N. El flanco frontal presenta mayor engrosamiento que el flanco trasero y es atravesado por un retrocorrimiento. Por sus características el anticlinal de Puquín es interpretado como un pliegue por propagación de falla transportado. El acortamiento calculado a partir de tres secciones estructurales, realizadas por el método de trishear, es de 8,32 km (15,1%), 8,61 km (12,1%) y 8,62 km (12,0%) para las zonas norte, centro y sur, respectivamente. El análisis del patrón de fracturas, fallas y vetillas realizado en 23 estaciones estructurales en distintos sectores del anticlinal permitió distinguir 5 juegos de orientaciones: ONOESE, NNE-SSO, O-E, NE-SO y OSO-ENE. Estas estructuras son compatibles con el arreglo estructural que se origina en los pliegues, específicamente en este caso con el pliegue de Puquín.

Paleoambientes en la parte central del Cinturón Plegado de San Jacinto (Caribe colombiano) durante el Eoceno tardío y el Mioceno temprano: inferencias a partir de foraminíferos bentónicos

Raúl Trejos-Tamayo — 2024-11-28

Se estudió la distribución de los foraminíferos bentónicos del intervalo Eoceno superior-Mioceno inferior de una sucesión sedimentaria marina registrada por el pozo ANH-SAN JACINTO-1, en la parte central del Cinturón Plegado de San Jacinto (Caribe colombiano). El estudio incluyó la estimación de la diversidad, la relación entre foraminíferos bentónicos calcáreos y aglutinados, la proporción de foraminíferos planctónicos y bentónicos (P/B), la distribución de los indicadores de oxígeno disuelto y el análisis de morfogrupos, con el objetivo de comprender la evolución paleoambiental en dicha sucesión. En el Eoceno superior, el cambio litológico entre areniscas calcáreas y calizas a lodolitas negras parece indicar el contacto discordante entre las formaciones San Jacinto y El Carmen. En la Formación San Jacinto, predominan los foraminíferos bentónicos calcáreos, y la baja relación P/B sugiere paleoambientes de plataforma con un flujo constante de nutrientes y fondos subóxicos con influencia de corrientes turbidíticas. En contraste, a la base de la Formación El Carmen, la relación P/B aumenta, reflejando condiciones más profundas, propias del talud. La predominancia de foraminíferos aglutinados sugiere aguas de fondo corrosivas, posiblemente por debajo de la lisoclina y la profundidad de compensación de la calcita (PCC). Este escenario coincide con el enfriamiento global del Eoceno tardío, en donde la PCC fue más somera. Al inicio del Oligoceno, se observa el resurgimiento de foraminíferos de pared calcárea, que coincide con la profundización global de lisoclina y/o la PCC, lo que permitió su preservación. Durante este intervalo las asociaciones sugieren aguas de fondo mesotróficas pobres en oxígeno. Durante el Oligoceno tardío y el Mioceno temprano, los foraminíferos bentónicos sugieren un aumento en la disponibilidad de nutrientes, lo cual indica una evolución hacia condiciones eutróficas en los ambientes de fondo.

Gerardo Botero Arango: el ser humano

Natalia Hoyos — 2024-11-28

Este trabajo presenta el perfil de Gerardo Botero Arango (1911-1986) desde sus múltiples facetas como científico, docente, ingeniero, colega, amigo y miembro de familia, a partir de su correspondencia académica y personal, así como de recuerdos de su familia más cercana, en conmemoración de los 60 años de la publicación de su trabajo “Contribución al conocimiento de la geología de la zona central de Antioquia” (Botero, 1963). A pesar de que su educación formal fue la de ingeniero civil y de minas, sus intereses científicos abarcaron diversas ramas de las ciencias naturales, tales como la paleontología, estratigrafía, petrografía y geología regional, investigaciones que publicó a lo largo de medio siglo (1934-1983) con colegas nacionales y extranjeros. Tanto en su faceta profesional como en su trato personal se destacan su visión, conocimiento, pragmatismo y rectitud inquebrantable, enmarcados en una personalidad alejada de toda búsqueda de protagonismo.

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

Edgar Alland Saenz-Mateus — 2024-11-28

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.

De la descomposición de rocas a la formación de suelos: un cambio de paradigma en la enseñanza de la geología en Antioquia, Colombia (1887-1965)

Susana Salazar — 2024-11-28

Cuando en 1963 se publicó “Contribución al conocimiento de la geología de la zona central de Antioquia” de Gerardo Botero Arango en los Anales de la Facultad de Minas, el conocimiento de los procesos de meteorización en Antioquia era limitado. Si bien la obra presenta una aproximación a los procesos exógenos, la atención a la meteorización química en la región de Antioquia no se produjo sino hasta la tesis de su alumno Michel Hermelin Arbaux, en 1965. La meteorización química que influye en la formación de materiales como regolitos, saprolitos y suelos, así como en la evolución del relieve, apenas tuvo reconocimiento en la segunda mitad del siglo XX en Colombia. Por esta razón el “Estudio preliminar sobre la descomposición de algunas rocas del Batolito Antioqueño” de Michel Hermelin, junto con investigaciones posteriores sobre meteorización química, proporcionaron una comprensión más profunda de cómo estos procesos influyen en la formación de paisajes y suelos en Antioquia y, por extensión, en toda Colombia. Introducido por geólogos, pero ampliamente desarrollado por pedólogos y geomorfólogos, el nuevo conocimiento y la conciencia de los procesos superficiales dieron lugar a una mejor comprensión de la geomorfología tropical y la geología ambiental en el país. Este artículo presenta el contexto histórico de la enseñanza de las ciencias de la Tierra en la entonces Escuela Nacional de Minas (1887-1940), la importancia de los procesos exógenos en la visión integral de la geología y su impacto en la geología aplicada en Antioquia. Incentivado por Gerardo Botero Arango, el estudio sobre la “descomposición (sic)” de las rocas del Batolito Antioqueño fue más allá de ser un estudio de meteorización química, fue pionero en Antioquia y llamó la atención sobre la diferencia entre los materiales, procesos y geoformas de las zonas tropicales que difieren de aquellos en las zonas templadas.

Algunas consideraciones sobre la estructura sísmica cortical en el norte de la Cordillera Central colombiana - Altiplano Antioqueño

Gaspar Monsalve — 2024-11-28

En la parte norte de la Cordillera Central colombiana se encuentra el Altiplano Antioqueño, un conjunto de superficies de erosión geológicamente dominado por las rocas intrusivas del Batolito Antioqueño. La naturaleza de la deformación de la corteza en esta zona es aún enigmática. En este trabajo se integran algunos elementos que pueden contribuir al entendimiento de la estructura sísmica de la corteza, incluidos el uso de la técnica sismológica de la función receptora para estimar espesor cortical, el análisis de la sismicidad instrumental, y el cálculo de mecanismos focales de sismos con magnitudes mayores a 3; la integración de estos con el conocimiento de las litologías y las fallas regionales, permiten una mejor aproximación a la estructura cortical y a las características de su deformación actual. En particular, las funciones receptoras telesísmicas indican espesores de corteza de entre 45 y 55 km, sobre todo en el flanco occidental del altiplano; las funciones receptoras no son concluyentes acerca de este espesor en vecindades de su límite oriental. La sismicidad instrumental muestra una acumulación de sismos en los alrededores del Batolito Antioqueño y una relativa ausencia de estos en su interior. Los mecanismos focales indican un fallamiento inverso en el borde occidental del batolito y fallamientos de rumbo cercanos a su borde oriental.

Aproximación preliminar mediante transformadas wavelet a la topografía de la zona central de Antioquia (Colombia) de Gerardo Botero Arango

Sergio Andrés Restrepo-Moreno — 2024-11-28

El trabajo clásico Contribución al conocimiento de la geología de la zona central de Antioquia, publicado por el doctor Gerardo Botero, en 1963, abordó por primera vez aspectos morfoclimáticos relevantes en la porción norte de las cordilleras Central y Occidental, e incorporó altimetría, geomorfología, tectónica y clima como elementos de lo geológico que dan forma a una relevante provincia morfotectónica: el Altiplano Antioqueño (AA) en el Macizo Oriental (MO) de Antioquia, sensu Botero, y los cañones de los ríos Medellín-Porce que lo disectan, y Cauca y Magdalena que lo delimitan al occidente y oriente, respectivamente. Dadas las restricciones tecnológicas de su época, no tuvo el doctor Botero posibilidades de aproximar estos tópicos con base en el análisis digital del terreno. Su trabajo fue principalmente descriptivo-cualitativo y orientado a establecer elementos morfogenéticos en la evolución del paisaje. Presentamos una propuesta del uso de modelos de elevación digital (DEM-SRTM) y las herramientas GRASS y extensiones de R que permiten un tratamiento cuantitativo-geomorfométrico del terreno para abordar la expresión topográfica del AA-MO como conjunto de señales periódicas-cuasiperiódicas, específicamente mediante transformadas wavelets. Evaluamos preliminarmente el papel de las transformadas wavelet Haar tanto en un relieve sintético como en un caso real sobre una porción del MO con elementos del AA y de los cañones/valles de los ríos Medellín y Cauca. El segmento diádico de DEM del MO (~512×512 pixeles de 90×90 m) permitió diseccionar preliminarmente el paisaje, sin pérdida de información espacial, en varios niveles jerárquicos, cada uno con accidentes geográficos diferenciados dentro de un dominio de escala espacio-frecuencia similar. Nuestra aproximación tiene potencial para el análisis de diversas geoformas que incluyen sistemas complejos de colinas, valles y mesetas. Con esta aplicación pionera de las wavelets a problemas de geomorfología en Colombia, demostramos el potencial de estos novedosos métodos para descomposiciones-recomposiciones bajo ambientes GRASS-R.