Estudio Tectono-estratigráfico de la Formación Bocas (Colombia): ambiente de formación, análisis de procedencia y estilo estructural.
Trabajo de grado - Maestría
2024-03-22
La Formación Bocas, definida por Merrit (1937 en Dickey, 1941), aflora en la vía Bucaramanga ̶ Rionegro y Bucaramanga ̶ Las Bocas en el departamento de Santander. Su sección tipo se halla entre el sector conocido como Puente de Tierra y Las Bocas. Este estudio ha tomado provecho de nuevos afloramientos para realizar un análisis tectono-estratigráfico. Con esta investigación, se busca conocer la evolución geológica desde los eventos que controlaron el origen sedimentológico y tectónico, y su importancia radica en que los procesos sedimentarios están influenciados por la deformación asociada a la tectónica, lo que dificulta el entendimiento desde los principios básicos de la estratigrafía. La lito y cronoestratigrafía, la procedencia, la determinación de las características estructurales, la cinemática, el ambiente tectónico de formación y la relación tectónica – sedimentación, fueron los pilares de este trabajo. El desarrollo de la investigación comenzó con el levantamiento de una sección litológica de 250 m a través de una poligonal abierta, a partir de esta poligonal se construyeron dos columnas a escala 1:100, se tomaron muestras, datos estructurales, y como apoyo se elaboró un levantamiento con dron; posteriormente se realizó el análisis sedimentológico con la descripción y clasificación litológica, la interpretación se llevó a cabo con la guía de Ponce et al. (2018) y con ello se elaboró el modelo de facies. 15 secciones delgadas fueron analizadas con microscopio, nueve fueron seleccionadas para análisis de procedencia, otras 46 muestras complementaron los análisis desde DRX y, desde éstas, se identificaron minerales arcillosos y el grado de diagénesis por medio del índice de Kübler (IK), determinado así grados de diagénesis profunda en un 65,2%, somera en un 21.7% y diagénesis tardía o anquizona 2.1%. Un ambiente continental, específicamente lacustre, fue determinado para los sedimentos de la sucesión estudiada. La sedimentación, ocurrió durante el intervalo Triásico Tardío ̶Jurásico Temprano en un ambiente tectónico complejo, marcado por rifting continental activo e influencia de arco. Los sedimentos que rellenaron la cuenca, provienen de fuentes poco diversas, asociadas a erosión de cobertera y altos de basamento relacionadas con las unidades pre-Bocas y las rocas del Macizo de Santander. Por último, se realizó el análisis estructural, con el cual se determinó la geometría, cinemática y paleoesfuerzos de los elementos estructurales identificados. De esta manera, se encontró una cinemática predominantemente inversa, seguida por fallas de carácter normal y en menor proporción transcurrentes. Respecto a los paleotensores, se definieron cinco en total, pero solo se interpretaron y correlacionaron cuatro que corresponden a las direcciones: 1. NWW-SSE; 2. NE-SW; 3. NW-SE; 4. NWW-SEE, con regímenes de deformación extensional, transcurrente, transpresivo y compresivo, respectivamente. Este estudio muestra el alto nivel de complejidad estructural que presenta la Formación Bocas, esto significa que la formación ha tenido distintos eventos deformativos a lo largo de su historia geológica; cuatro eventos relacionados con los regímenes de esfuerzos expuestos, fueron determinados a partir de las observaciones de campo y la determinación de paleoesfuerzos. La Formación Bocas, no cuenta con un único estilo estructural, existen estilos sobreimpuestos, sin embargo, el que se sobreimpone a todos es el cinturón de pliegues y cabalgamientos en tectónica de piel gruesa. The Bocas Formation, as defined by Merrit (1937 in Dickey, 1941), outcrops in the Bucaramanga ̶ Rionegro and Bucaramanga ̶ Las Bocas areas in the Santander department. Its type section is located between the area known as Puente de Tierra and Las Bocas. This study has taken advantage of new outcrops to conduct a tectono-stratigraphic analysis. With
this research, the aim is to understand the geological evolution from the events that controlled its sedimentological and tectonic origin. Its significance lies in the fact that sedimentary processes are influenced by tectonic deformation, which complicates understanding from the basic principles of stratigraphy. Litho- and chronostratigraphy, provenance, determination of structural characteristics, kinematics, tectonic environment of formation, and tectonic-sedimentary relationships were the pillars of this work.
The research began with the survey of a 250-meter lithological section through an open polygonal method. From this polygonal survey, two 1:100 scale columns were constructed, samples were taken, structural data was collected, and drone surveys were conducted.
Subsequently, sedimentological analysis was performed, including lithological description and classification. The interpretation was carried out with the guidance of Ponce et al. (2018), resulting in the facies model. Fifteen thin sections were analyzed under a microscope; nine of them were chosen for provenance analysis. Additionally, 46 samples complemented the analyses using X-ray diffraction (DRX). From these samples, clay minerals were identified, and the degree of diagenesis was determined using the Kübler index (IK). This revealed deep diagenesis in 65.2% of the samples, shallow diagenesis in
21.7%, and late diagenesis or anchizone in 2.1%.
A continental, specifically lacustrine, environment was determined for the sediments in the studied sequence. Sedimentation occurred during the Late Triassic ̶ Early Jurassic interval in a complex tectonic setting marked by active continental rifting and arc influence. The
sediments filling the basin originated from relatively limited sources associated with the erosion of cover and basement highs related to pre-Bocas units and the rocks of the Santander Massif.
Finally, a structural analysis was conducted, determining the geometry, kinematics, and paleostresses of the identified structural elements. In this way, a predominantly reverse kinematics was identified, followed by faults of a normal character and, to a lesser extent, transcurrent faults. Regarding paleotensors, a total of five were defined, but only four were interpreted and correlated, corresponding to the directions: 1. NWW-SSE; 2. NE-SW; 3. NW-SE; 4. NWW-SEE, representing extensional, transcurrent, transpressive, and compressive deformation regimes, respectively. This study reveals the high level of structural complexity within the Bocas Formation, indicating that the formation has undergone various deformation events throughout its geological history. Four events were determined based on field observations and paleostress analysis. This formation does not exhibit a single structural style; there are superimposed styles, but the dominant one is the
fold and thrust belt in thick-skinned tectonics.
Descripción:
JohnJairo_CardonaRios_2024.pdf
Tamaño: 11.42Mb
PDFLEER EN FLIP
Descripción: 3. Acta de sustentación John Jairo Cardona Ríos.pdf
Tamaño: 274.2Kb
PDF
Descripción: Carta-autorizacion-repositorio.pdf
Tamaño: 182.1Kb
PDF
Tamaño: 11.42Mb
PDFLEER EN FLIP
Descripción: 3. Acta de sustentación John Jairo Cardona Ríos.pdf
Tamaño: 274.2Kb
Descripción: Carta-autorizacion-repositorio.pdf
Tamaño: 182.1Kb