primer recorrido geologico via zapatoca – 2015
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PRIMER RECORRIDO GEOLOGICO VIA ZAPATOCA – 2015 Por: Geo. Víctor M. Caballero
Geo. Andrés Reyes Harker
Esta salida a campo de geología se ha programado como un espacio de integración en el
que se compartirán conocimientos de la geología de nuestra región con aquellas
personas del ICP que se hayan inscrito previamente y que muestren interés por las
ciencias de la tierra. Será orientada por geólogos pero no solo podrán participar
geólogos sino cualquier profesional del ICP que le guste estar en contacto con la
naturaleza, al aire libre, en campo abierto, que aún tenga curiosidad científica por el
entorno natural y que tenga una actitud proactiva.
Durante este recorrido geológico se realizarán diez paradas técnicas en donde se
tratarán aspectos diversos de la geología de nuestra región, estas son:
Parada Objetivo Observaciones
P1 Terraza de Bucaramanga. Cómo se depositó y de dónde viene el sedimento de la Formación Bucaramanga sobre el que están cimentadas las construcciones de Bucaramanga, Girón, Florida y Piedecuesta
P2 Erosión de la Terraza de Bucaramanga
La erosión amenaza la terraza pero genera un paisaje característico observado en esta parada, son los llamados estoraques o badlands formados por procesos erosivos intensos.
P3 Formación Girón (Red Beds) Lechos rojos del Jurásico depositados en ambiente aluvial que contienen las historia de separación o fragmentación del supercontinente Pangea, de la era de los dinosaurios.
P4 Formación Rosablanca Rocas Marinas del Cretácico, registro de una transgresión marina que cubrió toda la Zona de Mesas y Cuestas e incluso el Macizo de Santander; Contiene fósiles marinos a esta altura del terreno.
P5 Vista panorámica del cañón rio Sogamoso y falla de Suárez
Geoformas del área de mesas, incisión rápida del cañón, Falla del Suárez con el desplazamiento hacia arriba de uno de los bloques, la mesa de Zapatoca; también se observará el desplazamiento de unos 800 – 1000 m entre bloques de la falla.
P6 Puente sobre el rio Sogamoso
Efectos ambientales de la represa de Sogamoso.
P7 Formación Rosablanca Fósiles de origen marino como bivalvos, equinodermos, amonites, que
Figura 1. Modelo digital del terreno de la Zona de Mesas y Cuestas y del Macizo de Santander donde están localizada Bucaramanga y demás poblaciones de nuestra región (Mod. de Map Data © Google, 2015). Localización General del recorrido (en violeta) y paradas en amarillo, el punto de salida en rojo. La mitad derecha con alta disección corresponde al Macizo de Santander; la mitad izquierda es la Zona de Mesas y Cuestas. Entre las Mesas y el Macizo va hacia el N el río Chicamocha, se une al río Suárez y forman el río Sogamoso el cual sale hacia NW.
atestiguan la transgresión marina del Cretácico inferior sobre esta área, se podrán buscar fósiles de Bivalvos (Cucuyae Gabrielis), Equinodermos, Ammonites.
P8 Mirador del Guane Vista general de la Provincia Guanentina y parte de las Provincias Comunera y de Soto. Explicación de evolución del drenaje en el área de Mesas y Cuestas.
Figura 2. Mapa Geológico: Geología del Area de Mesas y Cuestas y cañones de los ríos Chicamocha-Sogamoso. En las imágenes de abajo los fósiles potenciales que podríamos encontrar en las rocas de cada uno de estos Periodos geológicos.
PARADA 1.
Figura 3. Afloramiento de depósitos de gravas, arenas y finos de la Terraza Bucaramanga y una columna estratigráfica levantada en el área del anillo vial Florida Girón, se pueden ver canales, paleosuelos, barras de arena y barras de gravas arenosas (Anillo vial Florida-Girón).
Los materiales geológicos sobre los que está construída la ciudad de Bucaramanga corresponden a depósitos fluviales, esto es, depósitos transportados por corrientes fluviales, que fueron depositados en un área deprimida conocida como la depresión de Bucaramanga (Area Metropolitana de Bucaramanga), durante aproximadamente el último millón de años de tiempo geológico.
Se distingue que es un depósito fluvial por el redondeamiento de las gravas, la selección en la depositación de limos y arcillas aparte de gravas y de arenas, orden en la depositación. En general se depositó por ríos intramontanos en los que predomina el transporte de gravas. Las gravas y arenas en barras de río o rellenando canales (Ver Figura 3 y 4) y los finos solo son depositados cuando el río inunda la planicie, el agua es infiltrada en el suelo o evaporada y entonces deposita lodos sobre los que crece la vegetación. En estos afloramientos podrán ver canales, superficies erosivas, depósitos de gravas, arenas y finos formando paleosuelos, estratificación cruzada, y otras características (Fig. 4).
El depósito aluvial de la Formación Bucaramanga ocupa toda el Área Metropolitana de Bucaramanga (AMB), se ha planteado que el sistema que depositó todo este material son los río Suratá, de Oro y Frío como abanicos aluviales saliendo del Macizo de Santander (Ingeominas, 2001, Vargas, 1990).
Canal
Paleosuelo
Barras fluviales de gravas
Arenas
Canal Paleosuelo
Modificado de, Lima Camila, Medina Josué,
2015
Figura 4. Varios niveles de depósitos de gravas, arenas, limos y arcillas formando un depósito de un sistema fluvial organizado que pasaba por el área de Bucaramanga, se pueden ver canales, estratificación horizontal, estratificación cruzada, superficies de erosión, barras de gravas y arenas, paleosuelos (Anillo vial Florida).
Sin embargo el depósito es tan grande y tan organizado que esta hipótesis está siendo revaluada ya que puede haber una contribución importante de otros ríos como Chicamocha y Suárez los cuales pudieron pasar hace cientos de miles de años atrás por esta área dejando este gran depósito de sedimento sobre el que están cimentadas las poblaciones del AMB.
Esta hipótesis ya había sido planteada en 1958 por el geólogo Manuel Julivert de la UIS, basado en un enfoque estructural y recientemente se están elaborando varios trabajos de grado en la Escuela de Geología de la UIS, en la recolección de información sedimentológica para definir la procedencia del material (Lima, et. al., 2015 y Otros).
Canal
Estratificación Cruzada
Paleosuelo
Gravas
Fotos Alexander Martinez, Andrés
Reyes
PARADA 2.
Figura 5. Paisaje de badlands o estoraques desarrollado sobre los depósitos de la Formación Bucaramanga en el sector de Llanogrande Girón. Formadas por erosión hídrica superficial y subsuperficial.
El depósito fluvial de la formación Bucaramanga, al ser sometido a la erosión hídrica y eólica desarrolla terrenos bastante abruptos y estériles denominados Badlands, estas formas características son denominados localmente Estoraques.
Estas formas naturales se producen posteriormente a la depositación en capas horizontales y solo si posteriormente son expuestos a la erosión hídrica.
Los estoraques y la erosión de los depósitos de la Terraza de Bucaramanga han sido estudiados detalladamente y existen dos hipótesis acerca de su formación: por erosión subterránea (seudocárstica) y la otra por erosión superficial concentrada (Fig 6).
Los dos procesos de erosión parecen ocurrir en las escarpas occidentales de la Terraza de Bucaramanga. Corrientes superficiales de agua de escorrentía o corrientes subterráneas en el contacto de niveles cohesivos y no cohesivos de suelo.
Figura 6. Procesos de erosión superficial y subsuperficial que pueden generar estoraques en el AMB. El paisaje de estoraques se puede ver en la escarpa occidental de la terraza de Bucaramanga y en los depósitos fluviales de Girón y Floridablanca.
Este proceso ha sido estudiado con bastante detalle por ingenieros de suelos en la ciudad de Bucaramanga,
Fotos Alexander Martinez, Andrés Reyes, Víctor Caballero
ya que es uno de los procesos erosivos más difíciles de controlar en esta ciudad desde hace décadas y por la rapidez con que puede ocurrir. Los grandes huecos que a veces aparecen en las calles de Bucaramanga son producidos por el modelo de túnel de erosión (Fig 6). La entidad encargada del control de la erosión en el AMB es la Corporación de Defensa de la Meseta de Bucaramanga CDMB.
PARADA 3.
Figura 7. Lechos Rojos de la formación Girón sobre la vía Girón – Zapatoca.
En esta parada vamos a observar y conocer las rocas sedimentarias de origen fluvial del Periodo Jurásico en Colombia, denominados formación Girón. En esta área la Formación Girón está compuesta por lodolitas, areniscas y conglomerados de color marrón rojizo característico de ambiente de sedimentación continental. El nombre de esta unidad fue definida por los años 30´s por sus afloramientos en los alrededores del poblado de Girón, Santander.
Estos depósitos representan el sedimento que se estaba generando y depositando cuando los dinosaurios eran la especie dominante en nuestro planeta (el Periodo Jurásico, ver Fig. 2). Fueron depositados en cuencas fluviales dentro de sistemas de rifting o separación de los continentes que venían estando unidos durante el periodo Pérmico
Figura 8. Esquemas de cómo estaban los continentes en Pérmico y luego en Jurásico.
Fotos Alexander Martinez, Andrés Reyes
Norteamérica
Sur Africa
América
Norteamérica
Sur Africa
América
From: pubs.usgs.gov/imap/2800/
Estas zonas de separación o rifting surgen debido a que las placas de Suramérica, Africa y Norteamérica se estaban separando en el Jurásico y entonces se generó agriegamiento, formación de valles fluviales, volcanismo, y depositación de sedimento fluvial continental y volcániclástico.
Posteriormente esta abertura de valles de rift (rift valleys), se convertirán en entradas del océano, quedando los sedimentos fluviales continentales debajo de sedimentos marinos (Figura 9).
La Formación Girón es un Ejemplo de este tipo de depósitos que se depositaron en estos valles que luego fueron inundados posteriormente por el océano Atlántico del Cretácico.
Figura 9. Formación de un valle de rift, depositación fluvial y posteriormente lentamente va entrando el mar sobre el valle de rift hasta que finalmente se deposita sedimento de origen marino sobre sedimento de origen continental.
De esta manera es que se originan los océanos, también las Cordilleras Centrooceánicas o Dorsales como se ve en la Figura 9.
Valle Fluvial
Dorsal
Fallamiento y volcanismo
Océano inicial
From Maggiesscienceconnection.weebly.com
PARADA 4.
Figura 10. Falla del Suárez que levanta la Mesa de Zapatoca elevando la formación Rosablanca
desde 600 msnm hasta 1600 msnm.
En esta parada vamos a observar lo que es una falla y como se identifica en campo, para
ello podríamos leer primero el concepto de falla en la figura 7 del Anexo-1.
El nivel guía en este caso es la Formación Rosablanca, que la vemos tanto en el bloque
de abajo como en el bloque de arriba lo que nos determina la separación vertical de esta
falla, que en este caso está entre 800 y 1000 m (Fig. 11).
Figura 11, Separación vertical de los bloques de la Falla del Suarez entre 800 y 1000 m
que se puede descomponer en desplazamiento horizontal (Heave) y desplazamiento
vertical (Throw).
zRío Sogamoso
zRío Sogamoso
Fotos Alexander Martinez, Andrés Reyes
PARADA 5.
Figura 12. Formación Rosablanca, depositada durante el Cretácico, indica la entrada del mar cretácico a medida que se separaba Africa de Suramerica y de Norteamérica. A: Micro lapiaz (ver lapicero de escala), B: Afloramientos en la Mesa de Zapatoca, C: fósiles de Cucuyae Gabrielis, D: fósiles de amonites, bivalvos, ostreidos, gastrópodos y bivalvos de la Formación Rosablanca.
La Formación Rosablanca está compuesta de Calizas y lodolitas calcáreas, fue depositada durante el Cretácico (Ver Fig. 2). Durante este periodo el mar entra en el valle de rift que se había formado en Colombia durante el Triásico (Fig. 9c), y comienza a depositar sedimento marino y por esto esta unidad contiene fósiles de origen marino.
Esta unidad está aflorando en el bloque más bajo de la Falla del Suárez y sobre la Mesa de Zapatoca como vamos a ver más tarde cuando vayamos a recolectar fósiles. Los fósiles marinos que tenemos en esta unidad son Amonites, Bivalvos, Equinodermos, gastrópodos y ostreidos (Fig. 12).
Esta unidad desarrolla un paisaje Kárstico cuando es levantada y sometida a meteorización y erosión como ocurre en las mesas de Santander donde la formación Rosablanca está presente. Allí se presentan sistemas Kársticos de cavernas, galerías, y todas las formas típicas. En este afloramiento podemos ver una característica del paisaje Kárstico que es el desarrollo de surcos de disolución demominados microlapiaz,
El lapiaz puede ser macro, en este caso se forman laberintos entre las rocas calizas, como ocurre en la mesa de Curití. En la Mesa de Zapatoca se desarrolla sobre la formación Rosablanca varios sistemas de cavernas como la Cueva del Nitro entre otras.
A B
C D
Fotos Alexander Martinez, Andrés Reyes, Víctor Caballero 3 6cm
2 4 cm
La formación Rosablanca se depositó en Colombia en un mar Cretácico somero o poco profundo en una plataforma de carbonatos como se puede observar en la Figura 13. El ambiente de depositación fue muy parecido a lo que hoy vemos en la costa como una especie de arrecife gigante que rodeaba el Macizo de Santander que era como una isla en este periodo de tiempo geológico.
Figura 13. Mapa del Cretácico, instante en el que se deposita en Santander rocas de origen marino. Se puede observar lo que va a ser Colombia está inundado por plataforma marina.
PARADA 6.
Figura 14. Puente nuevo sobre el río Sogamoso, en el estribo Norte se puede observar el
afloramiento de rocas de la formación Girón y unas microfallas asociadas a la falla del Suárez.
A B
Fotos Alexander Martinez, Andrés Reyes
En este sitio se puede observar los impactos que pueden atribuirse a la construcción de
la represa de Sogamoso, estos son, la inundación de bosque seco tropical y los cambios
en el microclima debido a la presencia de un cuerpo de agua mucho mayor al que
anteriormente estaba en el sitio (Fig. 14A).
En el estribo norte podemos ver un sistema de fallas en donde es muy fácil ver el
desplazamiento del nivel guía (Fig. 14B). Igualmente se pueden ver los conglomerados y
lodolitas marrón rojizas de la formación Girón que hacen parte del bloque W de la Falla
del Suárez. Como se podrán dar cuenta aquí los estratos están en posición inclinada, lo
que indica que la actividad tectónica de la falla los ha movido de su posición original
horizontal.
PARADA 7.
En esta parada vamos a buscar y observar los diferentes tipos de fósiles encontrados en la Formación Rosablanca.
Figura 15. Se pueden encontrar
muchas familias y especies de
fósiles en la Formación Rosablanca.
Un estudio de los fósiles y
ambientes de depositación de la
formación Rosablanca ha sido
realizado durante el proyecto
Proyecto Cretácico, que estudia las
rocas del Cretácico del área de la
Cordillera Oriental (Etayo et. al.
1985), por Georgina Guzman
(Guzman, G., 1985).
PARADA 8.
Figura 16. Mirador del Guane. Desde este sitio se puede ver el paisaje de la zona de Mesas y Cuestas, El Macizo de Santander y las diferentes fallas con su escarpe de falla. Los ríos incisos o encañonados.
Hemos llegado a la última parada y vemos varias de las mesas de la Zona de Mesas y Cuestas definida al principio de la salida. La Mesa de Aratoca, Villanueva y Barichara a la derecha; la Mesa de los Santos justo al frente en la parte central (atravesada por la Falla de los Santos), la Mesa de Zapatoca (donde estamos parados) y el Macizo de Santander al fondo de la imagen (separado de la zona de Mesas por la Falla de Bucaramanga – Santa Marta) (Fig. 16).
En este punto podemos ver que la Zona de Mesas de Los Santos, Aratoca-Barichara – Villanueva, Mesa de Ruitoque forman parte de un bloque hundido limitado al oriente por la Falla de Bucarmanga y al occidente por la Falla del Suárez. También se puede observar el Macizo de Santander y la Mesa de Zapatoca junto al Anticlinal de Los Cobardes son bloques levantados.
La hipótesis de Julivert, 1958, propone que el sedimento de la terraza de Bucaramanga
fue traído y depositado en el AMB por los ríos Chicamocha y Suárez y plantea que las
fallas de Bucaramanga y del Suárez controlaban sus cursos hasta que fueron capturados
por ríos con nivel base más bajo y fueron desviados hacia el Valle Medio del Magdalena.
Su hipótesis se puede resumir en la figura 17 (tomada de Julivert, 1958).
Mesa de Los Santos
Río Chicamocha
Mesa de Aratoca
Zapatoca
Mesa de Zapatoca
Salto del Duende
Minas de Yeso
Macizo de Santander
Piedecuesta
Figura 17. Hipótesis propuesta por M. Julivert, sobre el origen de la terraza de Bucaramanga. En (a) el fallamiento de Bucaramanga y del Suárez, genera una zona deprimida entre la serranía de Los Cobardes y el Macizo de Santander, será la futura Zona de Mesas, en (b) un río con nivel base de erosión más bajo que el río Suárez presenta erosión remontante capturando al río Suárez, en (c), el río Suárez es capturado y desviado hacia el VMM, posteriormente al bajar el nivel base del río Suarez uno de sus afluentes captura el chicamocha haciéndolo desviar hacia el VMM.
Los codos de captura se pueden ver en la siguiente figura, el Codo de Captura 1, es el sitio donde se desvía el río Suárez de su curso original, el Codo de Captura 2, es el sitio donde se desvía el río Chicamocha de su curso original. Ambos ríos llegaban a la depresión de Bucaramanga.
Río Chicamocha
Codo de Captura 2
Codo de Captura 1
Río Chicamocha
Río Suárez
Río Sogamoso
De Teson et. al., 2015
De Julivert M., 1958
ANEXO-1
CONCEPTOS BASICOS GEOLOGIA PARA ESTA SALIDA
Primero que todo vamos a nivelar el conocimiento que todos ustedes tienen de la geología, para ello haremos una descripción gráfica y suscinta de los Conceptos que se van a estar tratando durante este recorrido, quienes quieran profundizar favor comunicarse con el guía de esta salida para mayor orientación.
En primer lugar, lo que estudia la Geología son las rocas y procesos de su formación, porque en las rocas están la mayoría de recursos naturales y la historia geológica de la tierra como planeta (Fig. 2).
Recursos como los combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón), los minerales metálicos (hierro, niquel, cobalto, cobre, molibdeno, etc.), los minerales preciosos y piedras preciosas (Oro, esmeraldas, diamantes, rubies, zafiros, etc.), las rocas y minerales industriales (caliza, arcilla, forforita, feldespato, sílice en forma de cuarzo, fluorita, barita, etc.) y los materiales de construcción (granito, mármol, arenisca, grava, arena, arcilla, etc.) se encuentran en la corteza de la tierra en los diferentes macizos rocosos.
Las rocas que vamos a ver el día de hoy la mayoría son sedimentarias, es decir, formadas a partir de sedimento, erosionado en las montañas antiguas, llevados a un ambiente de depositación, depositados en capas horizontales (Fig. 1). posteriormente
(millones de años después) levantados a través de grandes fallas geológicas y expuestos otra vez a erosión como las rocas que vamos a ver.
Las rocas y minerales en la tierra son reciclados a través del Ciclo de las rocas (Fig 3), obedeciendo el principio de la conservación de la materia, y utilizando la energía del interior de nuestro planeta acumulada por la descomposición radiactiva de minerales y el calor primordial heredado por la historia de acreciones y bombardeo de materiales en la historia temprana de nuestro planeta.
Otro concepto fundamental de la geología es la Tectónica de Placas (Fig. 4), en la cual se
establece cómo es que se forman las cordilleras, porqué ocurren terremotos, volcanes,
cordilleras submarinas y cómo se forman los océanos y cadenas de islas. Mediante la
teoría de la Tectónica de Placas hemos unificado los conceptos una vez aislados de la
geología en una sola teoría que unifica el conocimiento del nuestro planeta. Ahora
sabemos que las montañas se levantan en los bordes de las placas cuando estas chocan
entre sí, generando arcos volcánicos continentales como los andes de Colombia y
Suramérica o como se forman arcos volcánicos dentro del mar como Filipinas o Japón, o
como ocurre el levantamiento de montañas tan altas como los Himalayas (Fig. 4).
Ahora bien, los macizos rocosos se levantan en los bordes convergentes no
permanecerán levantados por siempre, pues, hay otras fuerzas externas como la
meteorización y erosión que debilitan las rocas, las descomponen y a su vez erosionan
tallando o modelando el paisaje como un escultor modela una escultura sobre la roca
(Ver figura 5).
La lluvia, el viento, el hielo, la gravedad, los cambios en humedad, temperatura, cambios
de presión, produce la descomposición de los minerales y por tanto de las rocas que
reaccionan con los elementos del medio como el oxígeno y el hidrógeno del agua, el CO2
disuelto en agua (ácido carbónico), las plantas y se descomponen para generar suelos o
sedimento (Figura 5).
El agua lluvia genera escorrentía que posteriormente va a erosionar esos suelos y a
transportar el sedimento hacia las quebradas y ríos (erosión hídrica), ya en los ríos el
transporte de sedimento también genera erosión hidráullica desgasta las rocas y genera
cañones como el cañon del Chicamocha o el del Sogamoso que veremos en esta salida.
Pero estos ríos también pueden depositar sedimento generando formas planas en el
paisaje como los valles fluviales y las terrazas fluviales (Figura 6).
Los depósitos fluviales de la terraza de Bucaramanga fueron depositados por un
proceso de depositación en valles fluviales intermontanos; como proponemos en esta
salida la terraza de Bucaramanga fue depositada por un sistema fluvial que venía del
sur de Bucaramanga (Rios Chicamocha y Suárez) y que pasaban por el AMB
depositando el sedimento que hoy estamos estudiando.
Otro proceso importante en la formación del paisaje son las fracturas o fallas geológicas
que se producen cuando un macizo rocoso es sometido a esfuerzos tectónicos, los
mismos producidos por el choque o desplazamiento de las placas tectónicas, en esta
salida veremos dos fallas geológicas importantes y que han influenciado la formación
del paisaje de nuestra región al orientar inicialmente los cursos de los ríos Chicamocha
y Suárez.
Una falla geológica se identifica por el desplazamiento de estratos horizontales o
inclinados y que podemos medir viendo el desplazamiento de niveles guía como la capa
dibujada en la figura 7. Un ejemplo que vamos a ver es la Falla del Suárez en la ruta a
Zapatoca
Las fallas tuvieron mucho que ver en la evolución del paisaje en nuestra región ya que al
desplazar levantando un bloque más que el otro y fracturando las rocas, facilitó la
erosión y formación de paisaje como las mesas o las cuestas (Figura 8)
En nuestra región tenemos este tipo de paisaje y los nombres nos dicen de su origen,
mesa de Los Santos, Mesa de Lebrija, Mesa de Zapatoca, Mesa de Ruitoque, Mesa de
Barichara – Villanueva. Etc.
Hay otras rocas como las ígneas y metamórficas que no forman mesas, esto es se
levantan y son erosionadas de manera aleatoria, esto ocurre en el Macizo de Santander
en el cual las formas del paisaje son diferentes de las formas de la Zona de Mesas y
Cuestas.
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