Boletín de Geología

Aplicación de técnicas de clustering y machine learning en Google Earth Engine para detectar estructuras asociadas a hidrógeno natural

Manuel Guillermo Zafra-Dulcey — 2026-08-26

El estudio aborda la posibilidad de que los datos satelitales y el aprendizaje automático permitan predecir, con soporte estadístico, estructuras superficiales potencialmente asociadas a emanaciones naturales de hidrógeno (círculos de hadas) en el norte de La Guajira (Colombia). Se integraron imágenes Sentinel‑2 y el modelo ALOS World 3D en Google Earth Engine para generar un mosaico multibanda de 88 km², del cual se derivaron índices espectrales (NDVI, NDBI, MNDWI, BSI), variables topográficas y un modelo de contexto espacial NDVI (vecindad 3 × 3). Sobre esta base se entrenó un clasificador random forest con 455 puntos de campo distribuidos en 7 clases de cobertura, posteriormente depuradas a 6, y se aplicó una validación explícita mediante particiones entrenamiento-validación y matrices de confusión. La precisión global del modelo mejoró de 78,94 % a 91,11 % tras eliminar la clase “urbano” y optimizar los hiperparámetros (130 árboles, partición 70/30), mientras que el análisis de importancia de variables destacó el papel de la elevación y del contraste espectral. Finalmente, se implementaron técnicas de clustering espacial y métricas de conectividad de píxeles que refinaron la detección de patrones asociados a círculos de hadas; esto consolidó una rutina clasificatoria estadísticamente consistente para apoyar la exploración de hidrógeno natural.

Predicción mineralógica a partir de registros de pozos mediante aprendizaje automático. Estudio de caso de las cuencas del Valle Medio del Magdalena y Catatumbo (Colombia)

Juan Camilo Mejía-Fragoso — 2026-08-26

La estimación mineralógica cuantitativa es esencial para comprender las propiedades de las rocas y el potencial de los yacimientos; sin embargo, los análisis tradicionales basados en muestras de núcleo se ven limitados por los elevados costes de adquisición y el escaso muestreo, lo que a menudo deja grandes lagunas en los perfiles mineralógicos. Aunque las mediciones especializadas, como los registros geoquímicos (GLT), pueden proporcionar datos continuos, rara vez están disponibles debido a limitaciones operativas y económicas. Este estudio desarrolla un flujo de trabajo de aprendizaje automático para predecir la composición mineralógica de rocas de grano fino del Cretácico utilizando registros de pozo convencionales y atributos derivados. El conjunto de datos incluye más de 2000 muestras de difracción de rayos X (XRD) con intervalos de profundidad coincidentes, procedentes de diez pozos de las cuencas del Valle Medio del Magdalena (MMVB) y del Catatumbo (Colombia). Se entrenó un modelo de regresión de múltiples salidas basado en XGBoost para estimar las proporciones de arcilla, cuarzo y carbonato, superando a algoritmos alternativos como Random Forest y las redes neuronales totalmente conectadas tanto en precisión como en eficiencia computacional. El modelo alcanza valores R² de hasta 0,74 y valores RMSE cercanos al 11 % en la validación, al tiempo que reproduce las tendencias mineralógicas estratigráficas en pruebas de pozos ciegos. El flujo de trabajo propuesto permite la elaboración de perfiles mineralógicos continuos y rentables que son a la vez cuantitativos y coherentes en cuanto a la composición. Estos resultados proporcionan una herramienta práctica para complementar el modelado geológico, refinar las interpretaciones sedimentarias y apoyar la evaluación de yacimientos, especialmente en entornos en los que la información mineralógica es escasa o discontinua.

Venas hidrotermales de barita en rocas metapelíticas del suroccidente del Macizo de Santander, Colombia: evidencias de ebullición y fluidos moderadamente salinos ricos en sulfato

Fabian Camilo Bonilla-Quintero — 2026-08-26

Este estudio analiza venas hidrotermales de barita en rocas metapelíticas pre-Devónicas de la Unidad de Esquistos de Chicamocha, en el sector suroccidental del Macizo de Santander. La barita ocurre como cristales bladed blancos a rosados, asociados con calcita, óxidos y cuarzo, rellenando fracturas tardías con rumbo WNW–ESE. Análisis cualitativos de DRX confirmaron barita y calcita como las principales fases minerales. La petrografía de inclusiones fluidas revela la coexistencia (FIAs), de inclusiones bifásicas ricas en líquido e inclusiones monofásicas de vapor, con relaciones líquido/vapor variables. Estas características indican atrapamiento heterogéneo, consistente con un proceso de ebullición. La microtermometría muestra temperaturas de primera fusión del hielo cercanas a -40 °C, compatibles con un sistema H₂O-NaCl-CaCl₂, y temperaturas de fusión final del hielo entre -6,1 y -14,0 °C, correspondientes a salinidades de 9,3-17,8 % masa eq. NaCl. Las temperaturas de homogenización presentan una amplia dispersión y valores aparentes elevados (>300 °C), reflejando los efectos del atrapamiento heterogéneo. La espectroscopía Raman aplicada a inclusiones fluidas primarias muestra una banda intensa a 980-983 cm⁻¹ atribuida al ion sulfato en la barita, junto con picos característicos del grupo SO₄^2- en solución. La deconvolución de la banda de estiramiento O-H permitió estimar salinidades relativas entre 13,6 y 21,6 % masa eq. NaCl coherentes con los datos microtermométricos. En conjunto, los resultados indican que las venas precipitaron a partir de fluidos hidrotermales acuosos, moderadamente salinos y ricos en sulfato. La ausencia de fuentes locales de azufre sugiere que el fluido se originó en las formaciones Rosablanca y Paja, movilizado por fluidos de cuenca que infiltraron el basamento metamórfico. Este trabajo documenta una ocurrencia previamente no reportada de barita hidrotermal en el Macizo de Santander, aportando nuevos elementos para comprender la circulación de fluidos y los eventos hidrotermales tardíos en el norte de los Andes colombianos.

Modelado hidrológico en cuencas andinas de Colombia bajo los escenarios de cambio climático SSP4.5 y SSP8.5

David Alejandro Muñoz — 2026-08-26

El cambio climático amenaza la disponibilidad de recursos hídricos en el departamento del Cauca, Colombia, particularmente a través de patrones de precipitación alterados y eventos extremos que afectan la seguridad hídrica local. Este estudio evalúa los cambios presentes y futuros en la cuenca del río Quilichao bajo los escenarios SSP4.5 y SSP8.5 utilizando un enfoque metodológico integrado que combina modelado hidrológico, análisis estadístico y teledetección. La investigación empleó datos de estaciones meteorológicas, registros satelitales CHIRPS y proyecciones climáticas MPI-ESM1-2-HR (CMIP6) para 2021-2100. Los modelos integrados GR4J y SWAT evaluaron las variaciones de caudal, mientras que pruebas estadísticas (Mann-Kendall, Sens Slope, Pettitt) evaluaron tendencias y estacionariedad. Se confirma que, dado el contraste entre escenarios, el análisis confirma que las proyecciones SSP4.5 indican mayor estabilidad de caudales a lo largo del siglo, facilitando una planificación predecible, mientras que el SSP8.5 demuestra mayor incertidumbre y fluctuación, particularmente en períodos posteriores, elevando los riesgos de gestión del agua. Ambos escenarios proyectan un aumento en la frecuencia e intensidad de eventos extremos durante 2041-2080, potencialmente reduciendo la disponibilidad de agua. Estos hallazgos proporcionan insumos críticos para desarrollar estrategias de adaptación que mejoren la resiliencia de la cuenca y aseguren la sostenibilidad de los recursos hídricos para las comunidades dependientes.

Inversión conjunta de datos TDEM de bajo y alto momento para el mejoramiento de los modelos del subsuelo

Paul Goyes-Peñafiel — 2026-08-26

El método electromagnético en el dominio del tiempo (TDEM) ha sido ampliamente utilizado en estudios ambientales, hidrogeológicos y mineros. Este método emplea una corriente transitoria como fuente, descrita mediante una forma de onda que presenta dos momentos de transmisión: el Alto Momento (HM) y el Bajo Momento (LM), caracterizado por corrientes altas y bajas, respectivamente. En adquisiciones típicas del TDEM, los datos LM y HM se adquieren de forma simultánea. Diversos estudios han demostrado que los datos LM son más sensibles a las respuestas de tiempos tempranos, proporcionando información detallada sobre las capas superficiales, mientras que los datos HM permiten una exploración a mayor profundidad. Aunque los datos LM y HM proporcionan una sensibilidad complementaria a las capas superficiales y profundas, en los flujos de trabajo del estado del arte, típicamente son invertidos de forma independiente. En este trabajo proponemos un método de inversión conjunta que integra los datos LM y HM, minimizando el error entre los valores observados y predichos de ambos conjuntos de datos, con un término de regularización del modelo. Este enfoque genera un modelo del subsuelo que es consistente con los datos LM y HM. El método fue evaluado con datos sintéticos en dos escenarios: uno con igual número de datos LM y HM, y otro con menor cantidad de datos LM, para simular casos donde uno de los datos está afectado por ruido. En ambos escenarios, el método propuesto superó a las inversiones individuales, tanto visualmente como en las métricas RMS y X². Además, se probó con datos de campo, obteniendo un modelo coherente con un modelo VES en la misma ubicación del sondeo TDEM.

Análisis geométrico, cinemático y dinámico de estructuras vetiformes en el sector SE del Distrito Minero de Vetas-California, Santander, Colombia

Carlos Augusto Quiroz-Prada — 2026-08-26

El Distrito Minero de Vetas-California, localizado en la porción nororiental de los Andes de Colombia, se encuentra alojado en rocas del basamento ígneo-metamórfico del Macizo de Santander. Los depósitos se caracterizan por la ocurrencia de manifestaciones minerales de tipo epitermal distribuidas a lo largo de los sistemas de fallas principales La Baja-Angostura (California) y Romeral-Cucutilla (Vetas). Los episodios hidrotermales descritos se han agrupado en seis etapas de alteración hidrotermal: las tres primeras pertenecientes a estadios tempranos de alteración y mineralización (alteración propilítica y fílica), y las tres restantes asociadas con fases principales de mineralización y alteración sobreimpuestas en brechas hidrotermales (argílica avanzada y silicificación). Para obtener una comprensión precisa de la geometría, cinemática y dinámica de las vetas, esta investigación implementó técnicas de mapeo, petrografía y caracterización macro- y microestructural. Esto permitió identificar tres trenes mineralizados con direcciones NNE-SSW, NE-SW y ENE-WSW, que presentan acoplamientos de tipo cruzado y ramificado. En algunos sectores, las fracturas de cizalla individuales orientadas ENE-WSW aprovechan fallas preexistentes para su reactivación y mineralización. Las texturas y deformación de los cuarzos (Q1, Q2, Q3, Q4) muestran cuatro etapas de mineralización con mecanismos de deformación dúctil-frágil. El último evento de deformación, asociado con la mineralización, presenta indicadores con evidencias de cinemática dextral que están registradas en los desplazamientos de diques y en las bandas leucocráticas del neis, así como evidencias de deformación microestructural por cizalla simple en sigmoides de cuarzos policristalinos, rotación de cristales, estructuras S-C y porfiroclastos dislocados en tipo domino y mosaico. Una distribución, tipo clúster, de los polos de las vetas indica un campo de esfuerzos transtensivo con direcciones de esfuerzos principales orientadas: σ₁: 51°/271°; σ₂: 22°/031°; σ₃: 30°/135°. La orientación del campo de esfuerzos favorece el desarrollo de zonas de dilatación local que controlan la migración y precipitación de fluidos mineralizantes en el sector sureste del distrito minero.