Boletín de Geología

Modelo de la estructura interna del volcán Puracé y la Cadena Volcánica de Los Coconucos (Colombia), a partir de datos gravimétricos y magnéticos

Patricia Ponce — 2024-03-08

Se llevó a cabo un estudio de gravimetría y magnetometría en la zona de influencia del volcán Puracé y la cadena volcánica de Los Coconucos (Colombia), con el fin de obtener dos modelos geofísicos 2D de las principales estructuras geológicas presentes en el área estudiada. En 2017 se midieron 272 puntos con datos de gravimetría, magnetometría y coordenadas con el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS por sus siglas en inglés) en la zona mencionada, condicionada por su topografía montañosa, vegetación densa de bosque alto andino y vías de difícil acceso. A partir de las anomalías gravimétricas y magnéticas obtenidas y con la información geológica disponible, se formularon dos modelos 2D con base en dos perfiles, uno paralelo al trazo del Lineamiento Coconucos y el otro perpendicular al primero, ambos pasando por el cono activo del volcán Puracé. La interpretación de estos modelos, en conjunto con la geología de la zona, permitieron modelar cuerpos que se proponen como las estructuras internas de la caldera de Chagartón, de los volcanes Pre-Puracé y el Puracé Actual y parte de las cámaras magmáticas de los otros centros eruptivos de la cadena volcánica de Los Coconucos. Estas estructuras volcánicas al parecer están separadas por límites o zonas de debilidad que sugieren fallas en profundidad por donde se emplazaron dichos cuerpos de magma. La configuración interna del volcán Puracé y los centros eruptivos cercanos, propuesta en este trabajo, también proporciona información importante para la interpretación de la evolución de la Cadena Volcánica de Los Coconucos.

Estructura termal en la sucesión de rocas metamórficas aflorantes en el sector Mogotes-San Joaquín, suroeste del Macizo de Santander, Colombia

Carlos Alberto García-Ramírez — 2024-03-08

En el sector Mogotes-San Joaquín (SW del Macizo de Santander) aflora una sucesión de rocas metamórficas, cortadas por rocas ígneas y parcialmente cubiertas por rocas sedimentarias, con edades desde el pre-Cámbrico hasta el Mesozoico. Estas variedades litológicas están afectadas por familias de fallas, entre las cuales destaca la Falla Mogotes con dirección NW-SE. Esta falla define la estructura termal de la sucesión metamórfica presente, ya que pone en contacto dos secuencias metamórficas contrastantes en grado de metamorfismo y edad. Al norte de la Falla aflora una secuencia de rocas metamórficas de mayor grado de metamorfismo (filitas, cuarcitas y esquistos grafitosos), edad pre-Cámbrica, con presencia de biotita neoformada. Al sur de la Falla afloran rocas metamórficas de menor grado, de aspecto filítico, con máxima edad de depositación del Devónico Temprano y que hacen parte de la Formación Floresta metamorfizada. Otras rocas en el área corresponden a metacalizas impuras, metacalizas, metaareniscas, metagrauvacas, con edades desde Devónico Medio al Permo-Carbonífero. Las litologías tanto al norte como al sur de la Falla son cortadas por rocas ígneas de edad Triásico Tardío-Jurásico Temprano, que se extienden por el Macizo de Santander. Tres eventos metamórficos afectaron las rocas al norte de la Falla Mogotes. Evento M1 de carácter regional, con pico metamórfico en facies esquistos verdes, zona de la biotita (458°C en esquisto grafitoso, temperaturas obtenidas mediante el análisis de espectros microraman en grafito). Evento M2 de metamorfismo de contacto, en facies corneana anfibólica con cordierita y biotita como minerales del pico metamórfico. Evento M3, correspondiente a un metamorfismo de dislocación. Las rocas metamórficas al sur de la Falla de Mogotes se caracterizan por la ausencia de biotita y temperaturas de metamorfismo inferiores a 410°C.

Identificación de cortes en sección delgada de las especies Clavihedbergella simplex y Clavihedbergella moremani presentes en rocas cretácicas provenientes de la parte central del Valle Medio del Magdalena, Colombia

Camila M.M. Díaz-Suárez — 2024-03-08

El estudio de foraminíferos planctónicos usando secciones delgadas es relativamente reciente y en el caso de las especies Clavihedbergella simplex y Clavihedbergella moremani es un método que facilita su observación e identificación, más aún en rocas Cretácicas colombianas donde el método de preparación tradicional con peróxido no es efectivo. Este estudio hace una descripción taxonómica de dichas especies a partir de ejemplares en secciones delgadas e identifica sus respectivas ocurrencias a lo largo de rocas Cretácicas en un pozo ubicado en la parte central del Valle Medio del Magdalena, Colombia. Las directrices presentadas en este estudio validan la utilidad de este método de investigación y facilitan la identificación de estas dos especies en sección delgada.

Diseño de geometría para levantamientos de gravimetría y magnetometría con aprendizaje profundo

Sebastián Martínez-Acevedo — 2024-03-08

En la exploración geofísica, el análisis del terreno es fundamental para planificar la adquisición de datos de gravimetría y magnetometría. No obstante, en la actualidad dichos análisis requieren el uso supervisado de información secundaria extensa. Por este motivo, en este estudio se propone una metodología que utiliza el aprendizaje profundo para evaluar el impacto de la cobertura vegetal y la topografía en la adquisición geofísica. Se usó una red neuronal artificial perceptrón multicapa para considerar cinco variables terrestres, y una red neural convolucional para la clasificación automatizada de coberturas vegetales sobre imágenes satelitales. A partir de esto, se obtuvieron puntos para la localización de estaciones de levantamiento geofísico que cumplen con un criterio de favorabilidad por accesibilidad, distancias, restricciones por cuerpos de agua y coberturas boscosas. La geometría obtenida se evaluó en la exploración del Granito de Durania en Colombia, y los resultados se analizaron utilizando transectas de adquisición y modelado computacional de anomalías magnéticas y de gravedad. Finalmente, se aplicaron técnicas de interpolación donde el método Ponderación de Distancia Inversa (IDW) mostró la mejor imagen para interpretar la delimitación del cuerpo intrusivo.

Desarrollo de una metodología heurística para la selección de un tratamiento pasivo aplicada a drenajes ácidos de mina en Santander, Colombia

Elkin Dario Rojas-Marin — 2024-03-08

Se desarrolló una metodología heurística, con el propósito de seleccionar un tratamiento pasivo caracterizado por poseer procesos químicos y/o biológicos para tratar los drenajes ácidos de mina, el cual no utiliza equipos externos y pueden cumplir su funcionamiento hasta por 20 años, lo anterior como alternativa para la remediación de un drenaje ácido de mina en la región de Soto Norte, Santander y que, de acuerdo con estudios realizados, presentó niveles de concentración de elementos, compuestos, tales como hierro, plomo, cobre, aluminio y sulfatos elevados, y pH ácido. Con el objetivo de encontrar alternativas exitosas y replicables de otras partes del mundo que presentan problemáticas similares, se realizó una búsqueda bibliográfica, que dio como resultado, 40 plantas industriales ubicadas en los siguientes países: Estados Unidos, Reino Unido, España, Nueva Zelanda y Canadá. Posteriormente, se evaluó cada una de ellas y se definieron las siguientes variables para su selección: la dilución de elementos contaminantes, flujo y el tiempo de funcionamiento, luego se procedió a graficarlas, categorizarlas y priorizarlas según su probabilidad de éxito. En este proceso, se obtuvo como resultado 3 plantas con una categorización de muy alta y 8 plantas con alta probabilidad de éxito, de las cuales, la planta denominada Cadillac Molybdenite de Canadá presentó el mejor desempeño teniendo en cuenta, el costo, número de etapas entre otros indicadores evaluados y la posibilidad que estas tecnologías puedan ser replicadas en Santander.

Estimación de pérdidas de lodo a través de fracturas mediante modelamiento matemático y su validación mediante un modelo físico

Diego Vargas-Silva — 2024-03-08

Las pérdidas de fluido pueden ocurrir a través de formaciones fracturadas o en zonas permeables, especialmente cuando hay bajas presiones. Este evento incrementa los tiempos no productivos en operaciones de perforación, lo que aumenta los costos. Lo anterior genera la necesidad de entender la interacción entre el fluido de perforación y las fracturas presentes en la formación. Para ello, se propone una metodología que tiene dos enfoques, uno numérico basado en modelos reológicos y balance de la ecuación de movimiento, y uno físico basado en la teoría de escalado. Para el modelo numérico se plantean las ecuaciones que permiten calcular el perfil de velocidad en función de las propiedades del fluido y geometría de fractura. Para el modelo físico se toman muestras de roca reales, se construye la fractura con un ancho y geometría controlada, a través del cual se hace circular un lodo, cuyas propiedades fueron escaladas y determinadas en laboratorio. Los resultados del modelo físico y numérico fueron comparados para diferentes reologías y anchos de fractura, concluyendo que el modelo matemático sí representa el fenómeno de pérdidas especialmente para bajas viscosidades. Para altas viscosidades es necesario corregir por rugosidad, aun así, el resultado muestra una tendencia similar, confirmando que reproduce el fenómeno.