Castro Dorado, 1989. Petrografia Basica, Textura, Clasificacion y Nomenclatura de Rocas
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ANALISIS DE PETROGRAFIA Y MINERALES PESADOS DE LA SUCESIÓN PALEÓGENA EN EL SINCLINAL DE USME Y CONTRIBUCIONES A LA
EVOLUCION TECTÓNICA DEL ÁREA.
Omar Camilo Montenegro Castillo.1 Ph.D Nadejda Tchegliakova2
DIRECTOR 1 Universidad Nacional de Colombia, [email protected] 2 Universidad Nacional de Colombia, ORI, Oficina de Relaciones Internacionales.
RESUMEN
Con el objetivo de suministrar nuevos elementos para la identificación litológica en el sinclinal de Usme y evaluar los modelos tectónicos propuestos para la cordillera Oriental y Central, se realizó un análisis petrográfico y de minerales pesados, en las Formaciones Guaduas, Cacho, Bogotá, Regadera y Usme ya que se presentan drásticos cambios composicionales entre estas unidades. Los resultados permitieron identificar las composiciones de las áreas fuente de las rocas, así como indicar la distancia relativa de estas al sitio de depósito. Según la variación en la composición, se indica que el área fuente para las Formaciones Guaduas, Cacho y Bogotá difiere con respecto al área fuente para las formaciones Regadera y Usme, debido al alto contenido de cuarzo y reducción de líticos totales. En la parte media de la Formación Bogotá hay registros de procesos de magmatismo que afectaron el área fuente para la edad de depósito. Además, la madurez textural de las rocas junto con el contenido de intraclastos, líticos mecánicamente inestables y glauconita retrabajada sugieren un área de aporte cercana.
Palabras clave: Cordilleras Oriental y Central, Modelo tectónico, Paleógeno, Petrografía, Procedencia.
Analysis of petrography and heavy minerals of Usme syncline Paleogene section and its contribution to the tectonical evolution of the area.
ABSTRACT
With the goal to aim new elements to the litologic identification on the Usme syncline and evaluate old tectonical models for the Eastern and Central Cordilleras, a detailed petrography and study of heavy minerals was carried out, along the Guaduas, Cacho, Bogota, Regadera and Usme Formations. An significant compositional change was identified between those Formations. The provenance analysis in fluvial tropical sandstones may characterize both the composition and the distance of source area. According with the compositional change, the source area for the Guaduas, Cacho and Bogota Formations is not the same as for the Regadera and Usme Formations because of the high amount of Quartz and the reduction of mechanical unstable fragments. In the middle section of Bogota Formation exist the record of magmatic processes, which had an influence on the source area concerning the deposition time. The textural mature of the rocks, the mechanical unstable fragments as well as the reworking glauconite, suggest a near source area.
Key words: Eastern and Central Cordilleras, Tectonical models, Paleogene, Petrography, Provenance.
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INTRODUCCION
Con el estudio sistemático de los procesos sedimentarios y composición de los sedimentos
en un área determinada se sugieren las posibles áreas fuente de dichos sedimentos y a la vez
se hace un aporte a la configuración paleogeográfica y el posible entorno tectónico para la
época de depositación. Para este estudio se realizó una revisión documental y se elaboró
una sección estratigráfica en el sinclinal de Usme (ARES- STRI, 2007), en donde fueron
tomadas diferentes muestras para petrografía y minerales pesados (Figura 1).
Figura 1. Ubicación de las secciones estratigráficas en la Quebradas Mochuelo, Buenavista (Sinclinal de Usme, Tomado de ARES-STRI, Reporte Interno) y dos pozos de la sección Rio Tinto. (STRI, 2006). La composición del área fuente de los sedimentos es la principal causa de las diferencias
composicionales entre estratos de la misma edad. Sin embargo el tiempo de residencia
temporal previo al enterramiento y las distancias que fueron transportados estos mismos
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influyen en la composición final de la arenisca (Johnsson et.al 1991). Con el objetivo de
evaluar las diferencias composicionales, en este estudio analizaron muestras de 3 sitios
específicos; flanco occidental del sinclinal de Usme en la Quebrada El Mochuelo, parte
axial del sinclinal de Usme en la Quebrada Buenavista y en la sección Rio Tinto (Sinclinal
de Subachoque), de la parte inferior de la Formación Guaduas (ver figuras 1 y 2).
Figura 2. Columna estratigráfica generalizada de las secciones Quebrada El Mochuelo, Quebrada Buenavista en el Sinclinal de Usme y de los pozos T1 y T2.
ANTECEDENTES Los resultados de estudios petrográficos en areniscas sugieren una composición de
cuarzoareniscas para los niveles inferiores de la Formación Guaduas mientras que en los
superiores se clasifican como sublitoarenitas. (Sarmiento 1992). La baja cantidad de
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líticos, tanto metamórficos como volcánicos, demuestra la influencia de la proto-Cordillera
Central (Calderón, 2007). La Formación Cacho presenta sublitoarenitas y litoarenitas de
grano medio. El cemento existente es de sobrecrecimiento y ferruginoso, y el aumento en el
contenido lítico con respecto a la infrayacente Formación Guaduas, indica un evento
orogénico del Cenozoico, condicionado a pulsos de levantamiento tanto de la misma
Cordillera Oriental como de proto-Cordillera Central (Calderón, 2007). Otros autores
sugieren específicamente, según datos litológicos y de transporte, al macizo de Quetame y
el Grupo Guadalupe como rocas fuente de los sedimentos para las Formaciones Cacho y
Bogotá expuestas en el Sinclinal de Usme (Hoorn, 1988). Teniendo en cuenta los
contenidos de fragmentos líticos como Chert, esquisto y cuarzo policristalino, sugiere una
erosión de niveles de chert en y rocas metamórficas, respectivamente. Además, las
direcciones de transporte de sedimentos reportadas para estas unidades indican una
dirección de flujo hacia el norte. Las formaciones Regadera y Usme tienen un alto
contenido de cuarzo por lo que sus áreas fuente fueron posiblemente el cratón (Acosta y
Beltrán, 1987; Hoorn, 1988).
Para el estudio se tuvo en cuenta la sección estratigráfica en el sinclinal de Usme cuyas
unidades aflorantes se describen brevemente a continuación (Fig 2.). El tope de la
Formación Guaduas (Unidad 1), es lodoso con algunas intercalaciones de areniscas liticas,
la Formación Cacho (Unidad 2) es arenosa y presenta en menor proporción lodolitas grises.
La Formación Bogotá, (Unidades 3, 4, 5 y 6) predominantemente lodosa presenta
intercalaciones de areniscas con una granulometría más gruesa hacia el tope y un
suministro de material volcánico (unidad 4). La Formación Regadera (Unidad 7) está
compuesta por areniscas macizas mientras que la Formación Usme (Unidad 8) presenta
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hacia la base lodolitas grises y hacia el tope areniscas blancas de grano fino a grueso
(ARES-STRI, 2007).
METODOLOGIA
Para el análisis petrográfico y de minerales pesados se realizaron 54 secciones delgadas (44
secciones para petrografía y 10 montajes de grano para minerales pesados). Para las
secciones petrográficas se hizo un reconocimiento de fragmentos del armazón teniendo en
cuenta su origen extracuenca, intracuenca, volcánico sin-deposicional y material
intersticial (Tabla 1). Las secciones con posible contenido de feldespato potásico fueron
teñidas con sodio cobaltinitro para su posterior identificación. Posteriormente se realizó un
conteo de 300 puntos de armazón utilizando el método Gazzi-Dickinson para eliminar los
problemas de la variación de la composición por el tamaño de grano (Ingersoll et al., 1984).
El conteo se realizó teniendo en cuenta la fracción arenosa excluyendo láminas de lodolitas.
Los granos del armazón fueron agrupados en 3 grupos según su origen, no-carbonato
extracuenca (NCE), no-carbonato intracuenca (NCI) y carbonato intracuenca (CI) (sensu
Zuffa, 1980) (Tabla 1) (Figura 3). El cálculo modal para los triángulos QtFL y QmFLt
(Triangulos de Folk y Dickinson 1985) se incluyen las secciones con un armazón menor al
60%. El detalle del conteo para cada sección delgada se presenta en los Anexos 1a y 1b.
Para el análisis cuantitativo entre los fragmentos líticos se consideraron las muestras con
contenido líticos totales (Lt) mayor o igual a 20%, y fueron graficadas posteriormente en el
triángulo líticos sedimentarios totales (St), líticos volcánicos totales (Vt), líticos
metamórficos totales (Mt) (Figura 4). Con los resultados obtenidos en el cálculo modal se
realizó, un gráfico para agrupar características similares de fragmentos y así obtener las
petrofacies en toda la sección Paleógena.
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Para los montajes de minerales pesados se identificaron los principales minerales
constituyentes y se realizó un conteo de 300 puntos incluyendo los minerales opacos
(Mange y Maurer 1992). Debido a la fragilidad mecánica de la biotita y a su potencial
sobre-estimación, se indicó su presencia pero no se incluye en el conteo. Con el conteo
elaborado se obtuvo el porcentaje de cada constituyente y se graficó para analizar las
diferencias entre sus constituyentes.
Figura 3. A. Triángulo de no-carbonato extracuenca (NCE), no-carbonato intracuenca (NCI) y carbonato intracuenca (CI) (sensu Zuffa, 1980). B. Triangulo de Folk et. al. para composición. C. Triangulo de Dickinson 1985, para procedencia.
Figura 4. Triangulo de líticos sedimentarios (St), Liticos volcánicos (Lv), Líticos metamórficos (Mt).
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RESULTADOS
A continuación se presentan en la Tabla 1 los principales tipos de grano identificados para
este estudio, como fueron realizados los cálculos modales (Tabla 2), tipos de cristales
identificados para minerales pesados (Tabla 3), resultados en el conteo modal y de
minerales pesados (Tablas 4 y 5).
Textura Genesis Q CODIGO NOMBRE
Qpf Cuarzo policristalino foliado
Qpd Cuarzo policristalino de bordes difusos
Qps Cuarzo policristalino sedimentario
Qc Cuarzo Chert
Pl Plagioclasa
Fk Feldespato Potásico
Fi Feldespato indiferenciable
Ls Litico sedimentario
Lm Litico Metamorfico
Lv Litico Volcanico
Li Litico indiferenciados
MPMinerales Pesados
QmIn Cuarzo monocristalino intracuenca
PlIn Plagioclasa intracuenca
FkIn Feldespato Potásico Intracuenca
FiIn Feldespato indiferenciable i tLvIn
Litico Volcánico Intracuenca
Gl Glauconita
Ca Fragmentos de carbonato
Sid Siderita
CARB
ONATO
NO CARB
ONATO
E X T R A C U
E N
C A
Fragmentos de vidrio volcanico en ocasiones se observan feldespatos y/o plagioclasas en su interior. Tambien se tienen en cuenta solo los compuestos unicamente por la fraccion vitrea.
Granos de calcita sin ser parte de la matriz o cemento, se encuentran en algunas secciones por posibles procesos pedogeneticos.
Mineral de color verde en nicoles paralelos y en nicoles cruzados. Posible origen extracuenca o intracuenca.
Tamaño de grano limo grueso a arena muy fina dentro del fragmento homogéneo. En nicoles paralelos se alcanzan a diferenciar los granos de menor tamaño en el interior.
Sílice criptocristalina de textura bastante homogénea, en nicoles paralelos el grano posee material arcilloso.
Granos angulares y redondeados con meteorización parcial o completa en ocasiones con altos grados de sericitizacion.
Granos reconocibles por tincion de color amarillo, su cara no es limpia totalmente y en ocasiones presentan micas en la superficie.
COMPO
NEN
TES DEL ARM
AZO
N
Qm Cuarzo Monocristalino
Granos de siderita con halos de oxidación.
INTRACU
ENCA
O DE ORIGEN
VOLCANICO
Cuarzos de caras limpias, con bahias, angulares a euhedrales.
Fragmentos euhedrales, en ocasiones angulares, se observan claramente maclados.
Granos de caras sucias (en ocasiones fracturados por la elaboración de la sección) con extinción ligera a muy ondulosa.Cristales alargados y orientados en una dirección preferencial (con cuña de cuarzo es más clara la orientación y la extinción intercalada).
Contactos suturados entre los cristales de cuarzo, dando una apariencia policristalina pero no se presenta orientación en dirección preferencial.
Granos difícilmente diferenciables por su grado de alteración o por estar parcialmente disueltos.
Granos con alto relieve y altos colores de interferencia.
Fragmentos de superficie gris oscuro, limpios.
Fragmentos grises, manchados con micas o serpentina.
DESCRIPCION
NO CARB
ONATO
Fragmentos con granos tamaño limo y arcilla, en ocasiones con micas diseminadas , en nicoles paralelos presentan una coloración opaca por arcillas en superficie. Algunos de estos fragmentos tienen minerales pesados en el interior.
Fragmentos tabulares con fabrica esquistosa‐grafitosa. Constituidos por Cuarzo orientado, micas y/o grafito. En nicoles paralelos se observa claramente el grafito.
Fragmentos de textura porfiritica en los que se distinguen cristales embebidos en matriz microcristalina, vidrio devitrificado.
Fragmentos inestables que por su alto grado de meteorización o tamaño resultan indiferenciables.
Tabla 1. Definición de los tipos de granos del armazón, teniendo en cuenta su origen extracuenca, intracuenca o de origen volcánico. Abreviaciones: NCE= No calcáreo extracuenca; NCI= No calcáreo intracuenca (incluye material volcánico), CI= Calcáreo intracuenca.
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AbreviadoQt =Qm=Fk=L= (Ls+lm+lv+li)*100/(Qm+Qpf+Qps+Qpd+Qc+Pl+Fk+Fi+Ls+Lm+Lv+Li)Lt=
Mt= Vt= (Vt)*100/(Qpf+Qps+Qc+Ls+Lm+Lv+Li)
Calculo((Qm+Qpf+Qps+Qpd+Qc)*100/(Qm+Qpf+Qps+Qpd+Qc+Pl+Fk+Fi+Ls+lm+lv+li))
((Pl+Fk+Fi)*100)/(Qm+Qpf+Qps+Qpd+Qc+Pl+Fk+Fi+Ls+Lm+Lv+Li)((Qm)*100)/(Qm+Qpf+Qps+Qpd+Qc+Pl+Fk+Fi+ls+lm+lv+li)
(Qpf+Qpd+Qc+Ls+Lm+Lv+Li)*100/(Qm+Qpf+Qps+Qpd+Qc+Pl+Fk+Fi+Ls+Lm+Lv+Li)(Qpf+Lm)*100/(Qpf+Qps+Qc+Ls+Lm+Lv+Li)
Tabla 2. Calculo modal realizado para la interpretación de los triángulos.
Mineral Codigo Descripcion
Apatito Ap Cristales de alto relieve, Transparentes. Figuras euhedrales prismaticas, colores anomalos de interferencia
Circon ZrCristales de alto relieve, Euhedrales y redondeados. Colores anomalos de interferencia
Rutilo Rt Cristales de alto relieve, Color rojo, con clivaje en ocasiones
Turmalina TrCristales prismaticos, pleocroismo café‐café claro, verde‐verde claro, azul‐azul claro. Altos colores de interferencia
Epidota EpCristales de alto relieve, color verde, altos colores de interferencia.
C/zoisita C/zCristales tabulares transparentes a grises, con clivaje, colores anomalos de interferencia.
Hematita Hm Cristales de color rojo. Isotropicos.
Talco TlCristales de bajo relieve, incoloro a amarillo. Colores grises de primer orden anomalos.
Granate Gr Cristal de alto relieve, incoloro. Isotropico.Biotita Bi Cristales euhedrales de color verde oscuro y café.
Hornblenda HnCristales prismaticos, pleocroismo verde‐verde claro. Colores anomalos de interferencia
Opacos Op Cristales opacos, en ocasiones euhedrales.
Tabla 3. Principales minerales pesados identificados en los montajes de grano.
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Tabla 4. Resultados del conteo de puntos en porcentaje, en color naranja las rocas con líticos totales mayores o iguales al 20%.
Qm
Qpf
Qpd
Qps
Qc
PlFk
FiLs
LmLv
LiQm
QT
FL
LtSt
Vt
Mt
(P2)25
8,35
Med
ia31
894
,35,7
3,8
88,6
9,3
1,8
0,4
88,6
99,7
00,4
11,5
(P2)25
2,55
Med
ia31
694
,95,1
5,1
90,2
6,5
3,3
90,2
100
00
9,8
(P2)60
Gruesa
300
100
0,0
0,0
95,7
22,3
95,7
100
00
4,3
(P1)11
3,55
Med
ia30
010
00,0
0,0
95,6
3,7
0,7
95,6
100
00
4,4
(P1)84
,55
Gruesa
300
100
0,0
0,0
937
9310
00
07
(P1)22
,2Gruesa
348
86,2
13,8
3,2
79,3
3,3
107,4
79,3
92,6
07,4
20,7
84,1
0,0
15,9
(P1)11
,46
Med
io33
988
,511
,54,4
81,9
1,5
0,7
13,2
2,4
0,3
81,9
97,3
02,7
18,1
A96
,8Fino
451
75,1
24,6
4,9
75,9
4,7
0,3
10,2
6,4
0,7
1,8
75,9
91,1
08,9
22,3
96,0
4,0
A24
7,5
Fino
357
84,0
14,0
2,0
56,4
7,7
4,1
21,5
0,0
5,1
1,5
3,1
0,5
56,4
89,7
0,0
10,3
43,1
87,0
8,7
4,3
B321
Med
io33
190
,69,4
0,0
69,2
0,0
5,8
0,7
12,5
0,0
7,5
3,4
1,0
69,2
88,1
0,0
11,9
29,8
85,9
14,1
B333
Fino
348
86,2
13,8
0,0
72,2
0,0
5,1
0,0
12,2
0,0
0,0
5,1
2,1
3,4
72,2
89,5
0,0
10,5
24,5
89,1
10,9
B360
Fino
388
77,3
18,6
4,1
70,7
0,5
4,5
0,0
16,2
0,0
0,0
4,5
1,4
2,3
70,7
91,9
0,0
8,1
27,0
92,0
8,0
B393
Med
io40
574
,125
,90,0
52,6
0,0
15,3
1,9
17,9
0,0
9,3
3,0
0,0
52,6
87,7
0,0
12,3
47,4
90,7
9,3
OMC5
Med
io35
484
,715
,30,0
53,5
0,7
5,5
1,1
21,2
0,0
11,0
7,0
0,0
53,5
82,1
0,0
17,9
46,5
81,3
18,8
OMC6
Med
io38
378
,315
,95,7
54,7
0,4
14,6
0,0
21,9
0,0
0,0
4,7
3,6
0,0
54,7
91,6
0,0
8,4
45,3
86,9
13,1
C450
Med
io38
478
,918
,83,1
49,8
0,4
170
1212
,46,4
2,1
49,8
79,2
020
,950
,378
,221
,8C5
01Fino
410
69,8
23,4
3,4
63,7
0,4
11,6
0,4
70,4
8,1
4,6
3,8
63,7
83,1
0,4
16,5
35,9
75,6
24,4
C540
Med
io40
377
,920
,94,2
43,7
013
,30,4
7,2
0,4
25,4
4,3
0,4
543
,764
,60,4
35,1
5687
,51,1
11,4
C588
,7Med
io37
282
,417
,61,1
52,6
0,4
176,7
0,4
1,5
12,6
4,4
1,1
3,3
52,6
76,7
1,9
21,4
45,5
76,6
4,4
19,0
C627
Fino
424
69,1
1,9
27,4
65,9
12,2
5,4
0,4
0,7
7,9
3,2
4,3
65,9
83,5
1,1
15,4
3380
,619
,4C6
74,6
Fino
354
82,9
11,3
4,0
620,7
12,9
0,4
9,6
0,4
1,5
6,6
2,6
3,3
6285
,61,9
12,5
36,1
83,4
16,6
D84
0,2
Med
io54
355
,222
,722
,127
,410
,11,0
16,3
6,7
0,0
5,3
15,4
12,5
1,4
3,8
27,4
54,8
12,0
33,2
60,6
70,1
3,1
26,8
D92
8 *
Gruesa
398
75,2
24,6
0,3
23,2
0,0
6,6
5,2
10,7
5,5
0,0
5,5
4,4
38,0
0,7
23,2
35,1
16,2
48,7
59,8
20,1
71,5
8,3
D93
7 *
Gruesa
344
85,8
11,6
1,7
29,0
0,0
2,8
17,1
15,9
0,0
13,1
1,2
19,8
1,2
29,0
31,7
32,9
35,3
36,9
43,0
53,8
3,2
D10
05Fino
502
59,8
18,3
21,9
42,2
2,2
17,0
13,3
0,0
0,0
2,2
3,0
20,0
0,0
42,2
74,8
2,2
23,0
55,6
42,3
0,0
57,7
D10
84,7
Fino
515
58,3
19,4
22,3
27,7
0,0
5,4
6,5
19,0
6,5
0,0
4,9
13,6
10,9
3,3
2,2
27,7
58,7
11,4
29,9
60,9
73,5
6,1
20,4
E134
5,5
Fino
483
62,1
27,7
10,1
23,7
6,5
0,0
9,8
8,4
4,7
2,3
16,7
21,4
1,9
4,7
23,7
40,0
15,3
44,7
60,9
53,3
3,7
43,0
E158
4,5
Fino
511
58,7
38,2
3,1
45,0
0,0
9,4
0,0
13,1
0,0
0,0
3,1
15,6
12,5
1,3
0,0
45,0
67,5
3,1
29,4
51,9
67,6
2,9
29,4
E159
4,5
Med
io39
675
,819
,25,1
22,3
3,2
15,9
0,0
6,0
10,0
0,0
1,6
7,2
17,9
12,0
4,0
22,3
47,4
11,6
41,0
66,1
28,4
25,9
45,7
F176
5,5
Med
io39
875
,423
,11,5
72,7
1,8
6,6
1,1
8,9
0,0
0,7
3,0
1,5
0,7
1,1
1,8
72,7
91,1
3,7
5,2
23,6
75,6
7,3
17,1
F179
2,5
Med
io38
378
,321
,40,3
73,1
1,1
8,0
0,4
9,1
0,7
6,2
0,0
1,1
0,4
0,0
0,0
73,1
91,6
6,9
1,5
2087
,90,0
12,1
G18
37Med
io39
875
,424
,60,0
70,8
3,1
20,3
2,4
2,4
170
,894
,22,4
3,4
26,8
95,8
4,2
G18
44,2
Fino
348
86,2
10,3
3,4
772,5
18,8
1,7
77,0
98,3
0,0
1,7
2391
,78,3
G18
93,7
Med
io36
682
,016
,11,9
74,3
1,4
19,9
4,4
74,3
95,6
0,0
4,4
25,7
100,0
0,0
G19
02Muy Fina
412
72,8
20,4
6,8
86,5
0,3
0,3
11,8
10,3
86,5
98,9
0,0
1,3
13,7
G19
08Med
io37
879
,420
,10,5
77,3
0,3
7,7
0,0
12,6
0,0
0,0
0,0
0,7
1,4
77,3
97,9
0,0
2,1
22,7
88,4
11,6
G19
11Med
io36
881
,518
,50,0
72,9
0,4
8,6
13,2
0,3
2,5
2,1
72,9
95,1
0,3
4,6
26,8
86,3
13,7
G19
20Fino
367
81,7
5,4
12,5
79,8
0,3
2,1
1,5
123,2
1,1
79,8
95,7
04,3
20,2
92,3
7,7
G19
22,2
Fino
382
78,5
19,9
1,6
76,1
0,3
3,4
0,7
13,7
3,4
11,4
76,1
94,2
05,8
22,5
93,2
6,8
G19
38Fino
341
88,0
12,0
0,0
76,2
1,1
7,3
1,8
8,2
3,6
1,8
76,2
94,6
05,4
23,8
82,4
17,6
G19
45,5
Med
io37
979
,220
,10,8
73,5
4,6
1,6
117,9
1,4
73,5
90,7
09,3
26,5
93,6
6,4
G19
50Fino
352
85,2
14,5
0,3
75,6
1,8
12,9
0,8
7,4
1,5
75,6
90,3
0,8
8,9
23,6
93,1
6,9
G19
52,7
Med
io35
484
,715
,00,3
702,5
0,7
18,8
4,2
2,8
170
920
829
89,4
10,6
G19
54,5
Med
io34
188
,012
,00,0
768,6
11,6
2,7
1,1
7696
,20
3,8
2492
,97,1
G19
75,5
Med
io36
083
,316
,40,3
76,9
1,0
4,9
0,0
11,9
0,0
0,7
1,4
1,0
0,7
1,4
76,9
94,8
2,1
3,1
19,6
G19
78,7
Med
io36
981
,316
,02,7
70,3
1,0
11,8
0,0
13,5
0,0
0,0
0,0
1,7
1,7
0,0
0,0
70,3
96,6
0,0
3,4
29,7
84,9
15,1
G19
83Med
io38
877
,313
,79,0
75,9
0,7
6,2
113,4
1,4
1,4
75,9
93,8
0,0
6,2
22,7
87,3
12,7
G19
96,5
Fino
384
78,1
12,5
9,4
81,3
3,5
0,3
7,1
6,5
1,4
81,3
92,2
07,9
18,8
G20
10Med
io34
387
,57,3
5,2
72,7
9,9
9,2
6,1
2,1
72,7
91,8
08,2
27,3
87,9
12,1
US1
Fino
327
91,7
8,0
0,3
81,1
04
0,7
11,8
2,5
81,1
97,6
02,5
19US2
Med
io36
282
,90,6
16,6
83,9
0,7
6,5
0,3
6,2
1,7
0,7
83,9
97,6
02,4
16,1
CUARZ
O (%
)FELD
ESPA
TO(%
)LITICO
S(%)
CALCULO
MODAL
Triangulo Liticos T
MUESTR
ATA
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os
%
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azon
%
Mat
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l In
ters
tici
%
Poro
sida
d
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Universidad Nacional de Colombia Página 10
Seccion Puntos Ap(%) Zr(%) Rt(%) Tr(%) Ep(%) C/z(%) Hm(%) Tl(%) Gr(%) Bt Hn(%) Op(%)
B333 226 55 9 5 4 N/I N/I N/I N/I N/I N/I N/I 40
C540 300 19,3 32,3 4,3 14,3 2 N/I 2,7 N/I N/I N/I N/I 25
D840,2 270 14,8 11,1 1,9 9,3 29,6 N/I N/I N/I N/I P 0 33,3
D843 312 22,1 15,7 1,6 9 23,7 N/I N/I N/I N/I N/I N/I 27,9
D928 346 5,8 17,9 2,3 7,8 7,2 2,9 N/I N/I 0,6 P 13,3 42,2
D937 40 14,5 10,9 1,8 7,3 9,1 N/I N/I N/I N/I P 9,1 50,9
D1005 205 15,1 36,1 2,4 8,3 14,1 1,5 0,5 1 N/I P N/I 21
E1584 308 8,4 29,2 2,6 13 14,6 3,2 1,9 N/I N/I P N/I 26,9
G2010 327 13,8 27,5 4,6 15 5,8 N/I 2,1 N/I N/I N/I N/I 31,2
US 1 235 8,5 10,6 8,5 12,8 2,1 N/I N/I N/I N/I N/I N/I 51,1
P= Presencia de Biotita. N/I = No identificado.
Tabla 5. Resultados del conteo de minerales pesados.
La ubicación de las muestras en el triangulo NCE, CI y NCI indica que los componentes de
las areniscas de las secciones de las formaciones Guaduas (Unidad 1), Cacho (Unidad 2) y
la Formación Bogotá (Unidad 4 parte inferior y Unidad 6), Formación Regadera (Unidad 7)
y Formación Usme (Unidad 8) son de origen extracuenca (Grupo 1, Fig, 5). En la parte
media de la Formación Bogotá (Unidad 4 parte superior y Unidad 5) hay un cambio a
arenitas híbridas con carbonato intracuenca (Grupo 2, Fig, 5) e intrarenitas no carbonato
intracuenca (Unidad 4 parte superior, Grupo 3, Fig 5).
En los triángulos QtFL se grafica la composición de cada sección delgada analizada, y se
presentan tendencias composicionales a lo largo de la sección estratigráfica, las cuales se
resumen a continuación. La Formación Guaduas en el Sinclinal de Usme se presenta como
sublitoarenitas mientras que en el sector de Subachoque presentan composiciones altamente
cuarzosas para la parte inferior y aumenta levemente el contenido de líticos al tope (Tabla
4). La Formación Cacho son cuarzoarenitas cambiando a sublitoarenitas hacia el tope
(figura 6 A). Las areniscas de la Formación Bogotá, la composición de las areniscas varia
de sublitoarenitas a litoarenitas y se presentan rocas de composición litoarenitas
feldespáticas en la unidad 4 (figuras 6C y 6E). En la Formación Regadera las areniscas se
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Universidad Nacional de Colombia Página 11
presentan en su mayoría como cuarzoarenitas con leves variaciones a sublitoarenitas y las
dos secciones delgadas analizadas para la Formación Usme son de composición
cuarzoarenitas (Figura 6G).
Para los triángulos de procedencia (Figura 6 B, D, F, H), las areniscas de las formaciones
Guaduas y Cacho proceden de un orógeno de composición cuarzosa, mientras que las
areniscas de la parte inferior de la Formación Bogotá varían entre un orógeno de
composición de origen cuarzoso y de material reciclado. La parte media de la Formación
Bogotá presenta rocas cuya área fuente es de un arco disectado a origen transicional,
pasando de nuevo a procedencia de orógeno reciclado. El tope de la Formación Bogotá
presenta una variabilidad de orógeno reciclado a orógeno cuarzoso. Las areniscas de las
formaciones Regadera y Usme indican una procedencia de orógeno cuarzoso. La variación
de la fracción de fragmentos líticos indica un incremento del contenido de líticos
metamórficos hacia el tope de la unidad 5 (hacia el tope de la Formación Bogotá), mientras
los líticos de origen sedimentario dominan en las formaciones Guaduas, Cacho, base y tope
de la Formación Bogotá, Regadera y Usme. (ver anexo 1, detritos comunes).
Figura 5. Triangulo NCE, CI y NCI para todas las muestras analizadas.
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Figura 6. A, C, E, G Triángulos de Composición, B, D, F, H Triángulos de Procedencia.
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 13
El triangulo de liticos St, Vt y Mt, indica la presencia de al menos 3 grupos de muestras. El
primer grupo muestra la afinidad de las Formaciones Guaduas, Cacho parte inferior de la
Formación Bogotá, Regadera y Usme a un material sedimentario, el segundo grupo muestra
el aumento de líticos metamórficos hacia la parte media de la Formación Bogotá (tope
Unidad 4 y unidad 5). El tercer grupo (2 secciones de la unidad 4) presenta líticos
volcánicos en cantidad considerable. Los dos últimos grupos sugieren afinidades con
materiales metamórficos y volcánicos.
Figura 7. Triangulo de líticos St, Vt y Mt, para inferir las afinidades del área fuente.
En la Figura 8 se ilustra la variación vertical de los principales componentes del armazón
con el objeto de establecer la asociación de algunos componentes detríticos (petrofacies) y
definir como varían verticalmente.
A continuación se hace una breve descripción de las 6 petrofacies definidas en este estudio:
Petrofacies 1: Corresponde a los pozos P2 y parte media de P1, Caracterizado por un alto
contenido de cuarzo monocristalino y una baja proporción de chert (0-5%), ausencia de
plagioclasas y feldespatos y baja proporción de líticos sedimentarios (0-5%).
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Universidad Nacional de Colombia Página 14
Petrofacies 2: Corresponde al tope de la Formación Guaduas (Pozo 1 y Unidad 1) y a la
Formación Cacho (Unidad 2). Caracterizado por un alto contenido de chert (1%- 16%),
ausencia de feldespatos, presencia de líticos sedimentarios y metamórficos y una variable
abundancia de intraclastos silíceos (1%-21%).
Petrofacies 3: Esta petrofacies agrupa las areniscas de la unidad 3 y la parte inferior de la
unidad 4 de la Formación Bogotá. Estas areniscas se caracterizan por la disminución de
cuarzo chert (5%-8%), la aparición de plagioclasas (0%- 2%) y el aumento en los líticos
sedimentarios (5%-18%). Los intraclastos silíceos aumentan a la base de la unidad 4.
Petrofacies 4: Corresponde a la parte media de la Unidad 4 de la Formación Bogotá, y
corresponde a las rocas acumuladas o asociadas a procesos volcánicos (ARES-STRI, 2007).
El contenido de detríticos NCI varía entre 57%- 66%. Además, tienen un alto contenido de
líticos volcánicos intracuenca y la presencia de plagioclasas macladas.
Petrofacies 5: Corresponde a las rocas de la parte superior de la Formación Bogotá (Tope
Unidad 4 y Unidad 5). Son rocas con altos contenidos de detritos NCI (10%-30%), en
especial intraclastos silíceos y de carbonato. Los contenidos de cuarzo disminuyen (11%-
15%) y se presenta variedad de líticos sedimentarios, metamórficos y volcánicos.
Petrofacies 6: Las areniscas pertenecientes a estas petrofacies son el tope de la Formación
Bogotá (Unidad 6), Formación Regadera (Unidad 7) y Formación Usme. Estas rocas
presentan un aumento en el contenido de chert y los contenidos de líticos sedimentarios y
líticos metamórficos son constantes. La presencia de feldespato potásico es irregular en
estas unidades, mientras el contenido de plagioclasa es en la fracción traza.
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 15
Figura 8. Petrofacies de la sucesión paleógena en el sinclinal de Usme y fotografías de las secciones representativas de cada petrofacies.
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 16
MINERALES PESADOS
En general es posible identificar algunas variaciones significativas en el contenido de
minerales pesados que reflejan la madurez composicional de la roca y el aporte de fuentes
con características contrastantes. La Formación Cacho se caracteriza por la abundancia de
apatito de carácter anhedral desgastado, así como el contenido de opacos redondeados. La
característica de los primeros es semejante a los apatitos afectados por procesos de
disolución (Mange y Maurer, 1982).
Las principales variaciones composicionales dentro de la secuencia incluyen:
(1) la mayor abundancia de rutilo y turmalina en las rocas de mayor madurez
composicional, como lo son las Formaciones Cacho y Regadera;
(2) la hornblenda, biotita y una serie minerales opacos aparentemente euhedrales
(posiblemente ilmenita o magnetita), que son normalmente inestables, se presentan
asociados con las rocas con alto contenido de material volcánico, lo que sugiere una
relación entra ambas.
(3) es claro el incremento en el contenido de minerales del grupo de la epidota en la
Formación Bogotá (a partir de la muestra C540 de la unidad 3) disminuyendo nuevamente
en la Formación Regadera (valores del 5,8%);
(4) en la muestra D1005 de la Formación Bogotá fue identificado talco. Esta muestra
presenta igualmente un incremento significativo en los fragmentos de rocas metamórficas
(Figura 9), lo que sugiere una posible relación entre ambas. (ver Anexo 2, Principales
minerales pesados identificados).
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 17
Figura 9. Contenido de minerales pesados en las secciones analizadas, el valor porcentual incrementa a la izquierda.
DISCUSION
Las muestras de los pozos analizadas en el sector del Sinclinal de Subachoque de la parte
inferior de la Formación Guaduas tienen un alto contenido cuarzoso, lo que indicaría un
retrabajamiento de la cobertera cuarzosa de las áreas fuente. La composición del tope de la
Formación Guaduas en el sinclinal de Usme es similar a la reportada por Sarmiento (1992)
para el tope de esta misma unidad.
En el sinclinal de Usme la variación de la fracción de fragmentos líticos indica un
incremento del contenido de líticos metamórficos hacia el tope de la unidad 5 (hacia el tope
de la Formación Bogotá), mientras los líticos de origen sedimentario dominan en las
formaciones Guaduas, Cacho, base y tope de la Formación Bogotá, Regadera y Usme.
Entre el tope de la Formación Guaduas hasta la parte media de la Formación Bogotá
(Unidad 6), se sugiere un proceso de erosión de un área fuente con una cobertera
sedimentaria dominantemente cuarzosa que reposa sobre un basamento metamórfico de
bajo-medio grado (predominio de esquistos y filitas grafitosas). El aumento en los líticos
20%
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 18
metamórficos en relación a los sedimentarios, así como la aparición de plagioclasa
maclada sugiere que niveles más profundos del área de aporte estarían siendo levantados,
exhumados. Lo anterior explica el incremento de la fracción de líticos, en especial de
origen metamórfico, a medida que ascendemos estratigráficamente sin embargo no explica
la presencia de líticos metamórficos y cuarzo policristalino foliado desde el tope de la
Formación Guaduas.
Para la parte media de la Formación Bogotá (Unidad 4) se sugiere que el área fuente fue
afectada por un periodo de volcanismo, lo que explicaría el contenido de plagioclasas
macladas y un aumento de líticos volcánicos producto de la actividad magmática. Las
distancias de las áreas fuente para las formaciones Guaduas, Cacho y base de Bogotá son
cercanas debido a la baja madurez textural de la roca (i.e, contenido de material lodoso), la
presencia de fragmentos líticos e intraclastos lodosos. Además, se reporta la presencia de
presencia de glauconita retrabajada en la Unidad 3 de la Formación Bogotá, dinoflagelados
y polen del cretácico (ARES-STRI, 2007).
En el tope de la Formación Bogotá, y en las formaciones Regadera y Usme disminuyen los
líticos metamórficos y aumenta la fracción de detritos procedentes de rocas sedimentarias
(Ls, Qc). Por lo tanto deducimos que el área fuente expone una cobertera sedimentaria, y
por consiguiente esta área fuente difiere del área que suministro los sedimentos de las
formaciones Guaduas, Cacho y parte inferior de la Formación Bogotá lo anterior difiere
con la hipótesis de una sola área fuente para las formaciones Cacho y Bogotá (Hoorn 1988).
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 19
CONCLUSIONES
Las áreas fuente para las formaciones Guaduas, Cacho y Bogotá difieren de las áreas fuente
de las Formaciones Regadera y Usme, debido al alto contenido de cuarzo y reducción de
líticos totales. La presencia de material de origen metamórfico (Lm, Qpf) desde la base de
las sección permite sugerir un posible retrabajamiento de las facies conglomeratica
sinorogénicas procedentes de la Cordillera Central y acumuladas en lo que actualmente
corresponde al cinturón de deformación del flanco Oeste de la Cordillera Oriental. La
relativa cercanía del área fuente se soporta por la presencia de glauconita retrabajada
presencia de fragmentos inestables como feldespatos biotita y hornblenda. Existe un
aporte magmático Paleógeno relativamente contemporáneo con la sedimentación que
tentativamente se relaciona a un arco de esta edad, formado en la margen continental.
Las características de los minerales pesados reflejan el paso de una fuente madura donde
predominan especies estables (circón, rutilo, apatito y turmalina), a un material inestable,
caracterizado por minerales del grupo de la epidota, anfíbol y biotita, hasta regresar a
especies de minerales estables. El anfíbol en conjunto con la biotita estarían relacionados
con aporte magmático, probablemente plutónico
AGRADECIMIENTOS
En memoria de Jorge Montenegro Delgado, abuelo y ejemplo de vida. A mis Padres y a la familia Bechem en Alemania (das nennt man Schicksal!) por su incondicional apoyo y enseñanzas. A Germán Bayona de la Corporación Geológica Regional ARES y Agustín Cardona por sus aportes y enseñanzas. A la Asociación Colombiana de Geólogos y Geofísicos del Petróleo (ACGGP)- Fondo Corrigan- ARES y al Instituto Smithsoniano para Investigaciones Tropicales por sus aportes económicos para la consecución del proyecto. A Ingeominas por el préstamo de equipos para el conteo, al Instituto Colombiano de Petróleo (ICP) por la tinción de las secciones y elaboración de algunas de ellas, al laboratorio GMAS por la facilitación de equipos. A los Geólogos Albeiro Lopez, Sara Morón, Felipe Lamus.
MONTENEGRO CASTILLO O. .
Universidad Nacional de Colombia Página 20
REFERENCIAS
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