EXPLORACIÓN DE MINERALES ENERGÉTICOS A PARTIR DE MEDICIONES GAMAESPECTROMÉTRICAS PARA POTASIO, URANIO Y TORIO EN EL SECTOR CENTRAL DEL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ Y SUR DE SANTANDER, COLOMBIA

Bogotá D. C., diciembre 2014

EXPLORACIÓN DE MINERALES ENERGÉTICOS A PARTIR DE MEDICIONES GAMAESPECTROMÉTRICAS PARA POTASIO, URANIO Y TORIO EN EL SECTOR CENTRAL DEL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ Y SUR DE SANTANDER, COLOMBIA

Grupo de Investigación y Exploración de Recursos Minerales Energéticos Dirección de Recursos Minerales

Por:

Sergio Yair Bautista Gómez Giovanni Moreno Sánchez Adrián Pérez Ávila Fredy Alexander Romero González Andrea del Pilar Zamora Alvarado

Coordinador: Marco Antonio Rincón Mesa.

Bogotá D.C., diciembre 2014

CONTENIDO

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RESUMEN ...... 14 ABSTRACT ...... 15 INTRODUCCIÓN ...... 16

1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ...... 17

2. ASPECTOS GEOGRÁFICOS Y GEOMORFOLÓGICOS ...... 19 2.1 INFRAESTRUCTURA VIAL Y URBANA ...... 19

3. METODOLOGÍA ...... 20 3.1 COMPILACIÓN BIBLIOGRÁFICA E INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SATELITALES...... 20 3.2 ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN LITOLÓGICA Y ESTRUCTURAL...... 20 3.3 ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA ...... 23 3.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO – GEOESTADÍSTICO ...... 26 3.5 ELABORACIÓN DEL INFORME FINAL ...... 27

4. ESTRATIGRAFÍA ...... 28 4.1 UNIDADES DEL PALEOZOICO AL ORIENTE DE LA FALLA BOYACA . 28 4.1.1 Formación Cuche (D3d6c) ...... 28 4.1.1.1 Nombre y sección tipo ...... 28 4.1.1.2 Descripción litológica...... 29 4.1.1.3. Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 29 4.2 UNIDADES DEL CRETACICO AL ORIENTE DE LA FALLA BOYACA ... 30 4.2.1 Formación Tibasosa (K1b3t) ...... 30 4.2.1.1 Nombre y sección tipo ...... 30 4.2.1.2 Descripción litológica...... 31 4.2.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor...... 34 4.3 UNIDADES DEL JURÁSICO AL OCCIDENTE DE LA FALLA BOYACA . 36

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4.3.1 Formación Palermo (J1p) ...... 36 4.3.1.1 Nombre y sección tipo ...... 36 4.3.1.2 Descripción geológica ...... 36 4.3.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 37 4.3.2 Formación Montebel (j1j2m) ...... 37 4.3.2.1 Nombre y sección tipo ...... 38 4.3.2.2 Descripción Geológica ...... 38 4.3.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 39 4.3.3 Formación La Rusia (j2j5r) ...... 40 4.3.3.1 Nombre y sección tipo ...... 40 4.3.3.2 Descripción geológica ...... 41 4.3.3.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 42 4.3.4 Formación Arcabuco (J3b1a) ...... 42 4.3.4.1 Nombre y sección tipo ...... 42 4.3.4.2 Descripción litológica...... 43 4.3.4.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 43 4.3.5. Formación Techo de Arcabuco (J3b1ta) ...... 44 4.3.5.1. Nombre y Sección Tipo ...... 44 4.3.5.2. Descripción Litológica ...... 44 4.3.5.3. Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 45 4.4 UNIDADES CRETÁCICAS AL OCCIDENTE DE LA FALLA BOYACÁ. ... 46 4.4.1 Formación Cumbre (b1b2c) ...... 46 4.4.1.1 Nombre y sección tipo ...... 46 4.4.1.2 Descripción litológica...... 46 4.4.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 47 4.4.2 Formación Los Medios (b2m) ...... 48 4.4.2.1 Nombre y sección tipo ...... 48 4.4.2.2 Descripción Litológica ...... 49 4.4.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 49 4.4.3 Formación Rosablanca (b1b3r) ...... 50 4.4.3.1 Nombre y sección tipo ...... 51 4.4.3.2 Descripción litológica...... 51 4.4.3.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 52 4.4.4 Formación Ritoque (b2r) ...... 53 4.4.4.1 Nombre y sección tipo ...... 53 4.4.4.2 Descripción litológica...... 53 4.4.4.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 54 4.4.5 Formación Paja (b3b5p) ...... 55 4.4.5.1 Nombre y sección tipo ...... 55 4.4.5.2 Descripción litológica...... 56 4.4.5.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 56 4.4.6 Formación San Gil inferior (b5b6si)...... 57 4.4.6.1 Nombre y sección tipo ...... 58 4.4.6.2 Descripción litológica...... 59 Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 4

4.4.6.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 59 4.4.7 Formación San Gil Superior (b6ss) ...... 59 4.4.7.1 Nombre y sección tipo ...... 59 4.4.7.2 Descripción litológica...... 60 4.4.7.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 60 4.4.8 Formación Une (k2k1u) ...... 61 4.4.8.1 Nombre y sección tipo ...... 61 4.4.8.2 Descripción Litológica ...... 61 4.4.8.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 62 4.4.9 Formación Chipaque (k2k3c) ...... 62 4.4.9.1 Nombre y sección tipo ...... 62 4.4.9.2 Descripción Litológica ...... 63 4.4.9.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 63 4.4.10 Formación Arenisca Dura (k5ad) ...... 64 4.4.10.1 Nombre y sección tipo ...... 64 4.4.10.2 Descripción Litológica ...... 64 4.4.10.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 64 4.4.11. Formación Labor y Tierna (k6lt) ...... 64 4.4.11.1. Nombre y sección tipo ...... 65 4.4.11.2. Descripción litológica...... 66 4.4.11.3. Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 66 4.4.12. Formación Guaduas (K2E1g) ...... 67 4.4.12.1 Nombre y sección tipo ...... 67 4.4.12.2 Descripción Litológica ...... 67 4.4.12.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 68 4.5 Unidades del Paleógeno al occidente de la Falla Boyacá ...... 68 4.5.1 Formación Cacho (E3c) ...... 68 4.5.1.1 Nombre y sección tipo ...... 69 4.5.1.2 Descripción litológica...... 70 4.5.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor...... 70 4.6 UNIDADES DEL NEÓGENO ...... 71 4.6.1 Formación Tilata (N1n7t) ...... 71 4.6.1.1 Nombre y sección tipo ...... 71 4.6.1.2 Descripción Litológica ...... 71 4.6.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 71 4.6.2 Depósitos volcano-sedimentarios y Cuerpos volcánicos (N2Q1v). .. 71 4.6.2.1 Nombre y sección tipo...... 73 4.6.3 Depósitos Volcano-sedimentarios– Sotaquira (Nqv) ...... 74 4.6.4 Depósitos volcano-sedimentarios – Paipa (NQv) ...... 74 4.6.5 Cuerpos volcánicos (NQV) ...... 76 4.6.5.1 Posición estratigráfica, edad y espesor...... 78 4.7 UNIDADES INCONSOLIDADAS ...... 78 4.7.1 Coluviones y depósitos de pendiente (Qc) ...... 78 4.7.2 Terrazas y conos de eyección (Qtf) ...... 79 Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 5

5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ...... 80 5.1 FALLA DE BOYACÁ ...... 80 5.2 ANTICLINAL DE ARCABUCO ...... 80 5.3 SINCLINAL DE LOS MEDIOS ...... 80 5.4 SINCLINAL DE OIBA ...... 80

6. RECURSOS MINERALES...... 82 6.1 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 1: RADIACIÓN GAMA TOTAL – CUENTAS POR MINUTO ...... 84 6.2 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 2: POTASIO (%) ...... 87 6.3 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 3: URANIO...... 90 6.4 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 4: TORIO...... 93

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS ...... 97 7.1 ANOMALÍA EL MANZANO ...... 97 7.2 ANOMALÍA SOTAQUIRA ...... 98

CONCLUSIONES ...... 99

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...... 101

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LISTA DE FIGURAS

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Figura 1. Localización del área de estudio ...... 18 Figura 2. Área de trabajo. Polígono 171-Duitama. Izquierda: imagen satelital infrarojo. Derecha: Imagen satelital vegetación. Abajo: Google Earth (modelo de elevación con exageración grado 3...... 21 Figura 3. Metodología de trabajo, propuesta por el OIE según escalas de trabajo, nótese la etapa uno dentro de la cual se encontraría el presente trabajo (escala 1:100.000), (tomado de Barretto P.M Volumen 23 No. 2)...... 24 Figura 4. Detalles de Gama Espectrómetro RS-230 tomando mediciones en afloramiento, observa las dimensiones del RS-230 (medidas de 25,9 x 8,1 x 9,1 cm y peso de 2,2 kg)...... 25 Figura 5. Toma de datos en un afloramiento de la Formación Tibasosa miembro basal, obsérvese la ubicación de las mediciones; A parte alta del afloramiento en capa muy gruesa, B parte media capas delgadas y C parte baja del afloramiento en capas medias. Estación APA3328; 1119410mE, 1127952mN, 2538msnm, Azimut 050 ...... 26 Figura 6. Histograma de la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón eU (ppm)...... 27 Figura 7. Contacto discordante entre Las Formaciones Cuche y Tibasosa en el punto conocido como “Puerto Arepas”. Estación SB0720: 1118300mE, 1136011mN, 2708msnm, Azimut 170...... 28 Figura 8. Limolitas y lodolitas de la Formación Cuche. Estación SB0709: 1117895mE, 1130146 mN, 2505 msnm. Azimut 270 ...... 29 Figura 9. Panorámica del sector Sur – Oriental del casco urbano de Tibasosa sector del Tendido, en la fotografía se observan Miembro calcáreo inferior (Kit3), miembro arenáceo intermedio (Kimt2) y miembro calcáreo superior (Kmt1). Estación APA3327: 1119062 mE, 1128395 mN, 2659msnm...... 30 Figura 10. Panorámica del miembro basal Formación Tibasosa, nótese las capas tabulares y el carácter competente de las capas. Estación APA3328: 1119410 mE, 1127952 mN, 2538msnm, Azimut 009...... 32 Figura 11. Detalle de capa media de calizas lumaquelicas tipo Packstone, con Equinodermos, nótese la distribución en varias direcciones de los Equinodermos y el carácter arenoso (impuras). Estación APA3195; 1119859 mE, 1123122 mN, 2827msnm, Azimut 310...... 33

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Figura 12. Panorámica de capas medias a delgadas de arenitas de grano medio del miembro arenáceo intermedio. Estación APA3259: 1118337mE, 1128332 mN, 2689msnm, azimut 345...... 33 Figura 13. Panorámica de cantera de la empresa CEMEX municipio Firavitoba, en la fotografía en la parte inferior calcáreo de calizas tipo Mudstones, en la parte alta lodolitas del techo del segmento. Estación APA3196: 1119838 mE, 1122662 mN, 2814msnm, azimut 025...... 34 Figura 14. Detalle de moldes de gasterópodos en lodolitas violetas del segmento superior del miembro arenáceo de la Formación Tibasosa. Estación APA3148: 1118109 mE, 1123705 mN, 2938msnm, Azimut 160 ...... 35 Figura 15. Contacto discordante angular Formación Cuche-Tibasosa afloramiento carretera Duitama - Sogamoso, se observan capas muy gruesas de conglomerados de color blanco en discordancia angular suprayaciendo rocas de color violeta de textura de arenas de grano grueso a medio. Estación APA3329; 1119638 mE, 1128019 mN, 2518msnm, azimut 328...... 35 Figura 16. Contacto entre la Formación Montebel y la Formación Palermo. La línea negra indica el contacto. Estación FR081: 1100535 mE, 1143471mN, Azimut 025...... 36 Figura 17. La línea negra indica contacto entre los niveles de cuarzo arenita de grano fino en tonalidades verdes, en la parte inferior limolitas en colores violáceos Estación FR366: 1099802mE, 1142816mN, 2362msnm, Azimut 280...... 37 Figura 18. Paquetes blandos y duros de la Formación Montebel (j1j2m), sector vereda el Curial. Estación FR0371: 1099616mE, 1141345mN, 2837msnm, azimut 280...... 38 Figura 19. Formación Montebel (j1j2m). Sector predios de la finca San Luis desvió sobre la vía Palermo- Gambita. Estación FR0021: 1093180mE, 1140489 mN, 2235 msnm, azimut 200...... 39 Figura 20. Expresión geomorfológica contrastante entre las Formaciones Montebel, La Rusia y Arcabuco. Sector de sabaneta. Estación FR0267: 1095887mE, 1141775mN, Azimut 270...... 40 Figura 21. A) Sector camino alto de pavas, indicando capas de limolitas moradas y cuarzo arenitas de grano fino color amarillo ocre. Estación FR0325. 1102564mE, 1154759mN, 2550msnm, azimut 335. B) Capas tabulares gruesas a muy gruesas granodecrecientes de conglomerado matriz soportado rojizo de guijos y cantos de cuarzo. Estación SB0649: 110767mE, 1139670 mN, 3620msnm, Azimut 305...... 41 Figura 22. Formación Arcabuco (J3b1a) y Formación Techo de Arcabuco (J3b1a). Estación FR110: 1093181mE, 1153626mN, 2387msnm, azimut 160. Tomada desde la loma a 300 m de la escuela el Taladro, vía Duitama- Charala...... 42 Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 8

Figura 23. Formación Arcabuco (j3b1a). Estación: AZA001: 1091093mE; 1145949mN, 1993 msnm Azimut 240, Vía Gambita- Palermo...... 43 Figura 24. Formación Techo de Arcabuco (J3b1ta). Estación AZA513: 1089143mE; 1145920mN, 2008 msnm, azimut 050...... 45 Figura 25. A) Muestra de mano Formación Arcabuco (J3b1a). Estación FR0335: 1095344mE, 1155565mN. B) Muestra de mano Formación Techo de Arcabuco. Estación FR0032: 091658mE, 1155002mN, 2528msnm...... 45 Figura 26. Contacto entre la Formación Arcabuco y la Formación Cumbre. 1088654mE, 1148138mN, 2253 msnm, azimut 110...... 47 Figura 27. Formación Cumbre: A) Arenisca de grano medio color gris a crema con pirita (AZA018). 1086318 mE, 1147068mN, 2120 msnm. B) Capas gruesas de arenisca color gris con pirita (AZA048). 1075600mE, 1143782mN, 2180 msnm. C) Intercalaciones de capas muy gruesas de shales negros y arenisca (AZA021). 1085557mE, 1147045mN, 2162 msnm. D) Capa de caolín (AZA047). 1076334mE, 1144951mN, 2183 msnm...... 48 Figura 28. Contraste morfológico entre la Formación Los Medios y la Formación Arcabuco. Estación SB0677: 1105439 mE, 1138584 mN, 3361msnm, azimut 220...... 49 Figura 29. Formación Los Medios. (Arriba) Niveles de lodolitas. Estación SB0607: 1104767mE, 1136163mN, 3094msnm. (Izquierda) Niveles de arenitas de cuarzo de grano grueso. Estación SB0604: 1105101mE, 1134221mN, 3011msnm. (Derecha) Niveles Fosilíferos. Estación SB01002: 1104270mE, 1135995mN, 3188msnm...... 50 Figura 30. : Panorámica Formación Rosablanca, Estación FR104. 1090726mE, 1149887mN, 2286msnm, Azimut 050...... 51 Figura 31. Formación Rosablanca, Estación AZA146 A) Niveles de biomicritas mudstones, competentes y masivas. 1080844mE, 1149780mN, 1920 msnm, azimut 160. B) Cueva el Choco. 1081889mE, 1145960mN, 2099 msnm, azimut ...... 52 Figura 32. Contacto entre la Formación Ritoque y coluvión E: 1072311 N: 1131554 Altura: 2544 m, Azimut 028...... 53 Figura 33. Formación Ritoque. A) Estación AZA 384: 1074166mE, 1134129mN, 2287 msnm, azimut 130. B) Estación AZA 389:1075003mE, 1134762mN, 2304 msnm, azimut 180...... 55 Figura 34. Expresión morfología de la Formación Paja. Estación AZA 237,1087464mE, 1130315mN, 1810 msnm, azimut 140...... 55 Figura 35. Formación Paja. 1070872mE, 1159394mN, 1507 msnm, azimut 320, las líneas negras muestran los niveles arenosos...... 56

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Figura 36. : Formación Paja. A) Estación AZA469: 1087125mE, 1128348mN, 2963 msnm, azimut 055. B) Estación AZA: 4691087355mE, 1128451mN, 2943 msnm, azimut 050...... 57 Figura 37. Expresión morfológica de la Formación San Gil Inferior. 1091990mE, 1130554mN, 2751 msnm, azimut 035...... 58 Figura 38. A) Formación San Gil Inferior. Estación AZA 590 (limolita abigarrada con bivalvos), 1076954mE, 1120713mN, 3198 msnm, azimut 350. . B) Formación San Gil Superior. (arcillolitas fisiles color gris, meteorizadas, Estación AZA 689: 1086722mE, 1123210mN, 2866 msnm, azimut 335...... 60 Figura 39. Morfología de la Formación Une. Estación SB0739: 1118763mE, 1138143mN, 2706msnm, azimut 230...... 61 Figura 40. Formación Une: (Izquierda) Niveles de lodolitas grises. Estación SB0892. 1118102mE, 1135698mN, 2702msnm. (Derecha) Niveles de cuarzoarenitas friables en capas muy gruesas. Estación SB0738 1118156mE, 1138500mN, 2652msnm...... 62 Figura 41. Formación Chipaque: (Derecha) Niveles tabulares de arenitas de cuarzo de grano fino. Estación SB0694: 1114652 mE, 1135563mN, 2582msnm. (Izquierda) Niveles de lodolitas gris oscuro. Estación SB0693: 1114492mE, 1135304mN, 2610msnm...... 63 Figura 42. Formación Arenisca Dura. Cantera mostrando niveles de arenitas de cuarzo. Estación SB0890: 1112729mE, 1136042mN, 2682msnm. Azimut 280.65 Figura 43. Panorámica de cantera de la Formación Labor y Tierna. Capas medias a delgadas de arenitas silíceas, muy plegadas. Estación APA3110; 1104837 mE, 1122362 mN, 2799 msnm, azimut 010...... 65 Figura 44. Panorámica de cantera de la Formación Labor y Tierna. Arenitas de grano fino a medio, de color rojizo. Estación APA3111; 110521 2mE, 1123345 mN, 2723 msnm, azimut 190...... 66 Figura 45. Contraste morfológico entre la Formación Guaduas y la Formación La Rusia. Estación SB0601: 1105860mE, 1133517mN, 2796msnm...... 67 Figura 46. Bocamina de carbón abandonada, lodolitas grises en capas tabulares finas a medias. Estación SB0923: 1110196mE, 1136878mN, 2643msnm, azimut 270...... 68 Figura 47. Panorámica de cerros ondulosas pertenecientes a la Formación Cacho, obsérvese las pendientes suaves y ondulosas. Estación APA 3027; 1109891mE, 1120086mN, 2672msnm, Azimut 010...... 69 Figura 48. Cantera ubicada en la parte alta del casco urbano de Tuta, se observan capas muy gruesas de arenitas rojizas, amarillentas y blancas. Estación APA3021: 095073mE, 1120561mN, 2666msnm, Azimut 315...... 70

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Figura 49. Formación Tilata. Capas muy gruesas de conglomerados de guijos a cantos redondeados mal seleccionados clastosoportados. Estación FR0450: 1104174mE, 1130877mN, 2364msnm, azimut 050...... 72 Figura 50. Panorámica del sector de Olitas, en la fotografía se observa cerros rojizos que contratan con la morfología suave de las rocas sedimentarias, el valle observado en la fotografía corresponde a la quebrada La Honda Grande, en la parte derecha afloramiento de la mina el Morro. Estación APA3229: 1110968mE, 1121125mN, 2830msnm, Azimut 280...... 73 Figura 51. Panorámica del volcán de Paipa, en la fotográfica se observa centro eruptivo y sus paredes erosionadas, tomado de Pardo et al (2005). Estación APA3021; 095073mE, 1120561mN,2666msnm, Azimut 315...... 74 Figura 52. Detalle de Toba de cenizas medias, oxidada, nótese en la fotografía los fragmentos de pumitas de tamaño lapilli. Estación APA2941: 1091946mE, 1129036mN, 2653msnm, Azimut 330...... 75 Figura 53. Panorámica de aforamiento de uno de los frentes de explotación de la mina El Guarruz, en la fotografía se observan los depósitos de flujos Piroclásticos de color blanco, a la base de la fotografía flujos Piroclastiscos poco meteorizados de color gris, en la parte central capa delgada de lodolita negra. Estación APA3338; 1108656mE, 1125133mN, 2627msnm, Azimut 310...... 75 Figura 54. Detalle de toba soldada con un nivel de lodolitas negras carbonosas, obsérvese la polaridad de las capas la cual sería izquierda a derecha. Estación APA3338: 1108656mE, 1125133mN, 2627msnm, Azimut 310...... 76 Figura 55.Panorámica del domo ubicado en el valle de la quebrada La Honda Grande, de composición Riolitica. Estación APA33396: 1107820mE, 1123251mN, 2655msnm, Azimut 243 ...... 77 Figura 56. Detalle de flujos mal seleccionados, monolíticos, con cenizas, obsérvese las partículas epiclasticas. Estación APA3410: 1106983mE, 1121629mN, 2641msnm, Azimut 190...... 77 Figura 57. Depósitos de gravas. Sector el Taladro vía Charala. Estación: FR0107: 1092800mE, 1152560mN, 2147msnm, azimut 100...... 78 Figura 58. Cono de eyección sector el venado en la parte superior Formación Arcabuco. Estación: FR0073, 1096078mE, 1152455mN, 228msnm, Azimut 028 ...... 79 Figura 59. Distribución de puntos de muestreo en la zona de estudio ...... 83 Figura 60. . Histograma de la distribución de valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto...... 84 Figura 61. Diagrama Cuantil – Cuantil para la distribución de valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto...... 85

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Figura 62. Estructura de correlación espacial (semivariograma) para los valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto ...... 85 Figura 63. Mapa de radiación gamma total – cuentas por minuto ...... 86 Figura 64. Histograma de la distribución de valores de Potasio en Partes Por Millón ...... 87 Figura 65. Diagrama Cuantil – Cuantil para la distribución de valores de Potasio en Porcentaje ...... 88 Figura 66. Estructura de correlación espacial (semivariograma) para los valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto...... 88 Figura 67. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Caso 2: potasio (%) .... 89 Figura 68. Histograma de la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón...... 90 Figura 69. Diagrama Cuantil - Cuantil para la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón...... 91 Figura 70. Estructura de correlación espacial (semivariograma) para los valores de Uranio en Partes Por Millón...... 91 Figura 71. Mapa exploración geoquímica – gamaespectrométrica. Caso 3: uranio ...... 92 Figura 72. Histograma de la distribución de valores de Torio en Partes Por Millón...... 93 Figura 73. Diagrama Cuantil - Cuantil para la distribución de valores de Torio en Partes por millón ...... 94 Figura 74. Diagrama Cuantil - Cuantil para la distribución de valores de Torio en Partes Por Millón...... 94 Figura 75. Mapa exploración geoquímica – gamaespectrométrica. Caso 4: Torio...... 95 Figura 76. Relación y distribución espacial de las mediciones de radiación gama total (cpm), K (%), eTh (ppm) y eU (ppm); respecto a la geología de la zona de estudio ...... 96 Figura 77. Rocas sedimentarias alteradas hidrotermalmente en contacto con la Formación Guaduas. Estación APA 3001: 1103195mE, 1125019mN, 2623 msnm, azimut 305...... 97 Figura78. Formación Paja, las líneas blancas indican el nivel anómalo. Estación FR452: 1059721mE, 1154113mN, 1850 msnm, azimut 035...... 98

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LISTA DE ANEXOS

Anexo A. Mapa Geológico Proyecto: Exploración de Minerales Energéticos a partir de Mediciones Gamaespectrométricas para Potasio, Uranio y Torio en el Sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander

Anexo B. Mapa de Puntos de Muestreo Gamaespectrométrico Proyecto: Exploración de Minerales Energéticos a partir de Mediciones Gamaespectrométricas para Potasio, Uranio y Torio en el Sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander.

Anexo C. Mapa de Distribución Espacial. Radiación Gama Total (CPM), Proyecto: Exploración de Minerales Energéticos a partir de Mediciones Gamaespectrométricas para Potasio, Uranio y Torio en el Sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander.

Anexo D. Mapa de Distribución Espacial. Potasio (K en %), Proyecto: Exploración de Minerales Energéticos a partir de Mediciones Gamaespectrométricas para Potasio, Uranio y Torio en el Sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander

Anexo E. Mapa de Distribución Espacial. Uranio (U en ppm), Proyecto: Exploración de Minerales Energéticos a partir de Mediciones Gamaespectrométricas para Potasio, Uranio y Torio en el Sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander

Anexo F. Mapa de Distribución Espacial. Torio (Th en ppm), Proyecto: Exploración de Minerales Energéticos a partir de Mediciones Gamaespectrométricas para Potasio, Uranio y Torio en el Sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander.

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RESUMEN

La zona de estudio hace parte del sector central de Boyacá donde se encuentran los Municipios de Paipa, Tibasosa, Sotaquira, Palermo y Duitama con su área rural (Páramo de la Rusia) y parte sur de Santander donde se encuentran los Municipios de Gambita y área rural de Encino y Charala.

En este sector se presentan rocas sedimentarias Devónicas (Formación Cuche) y Jurásicas compuestas por limolitas verdes y grises (Formación Palermo), niveles de limolitas verdes a violáceas interestratificadas con capas de lodolitas negras y niveles de cuarzoarenitas (Formación Montebel) en contacto normal con una sucesión de conglomerados, arenitas de cuarzo y limolitas rojas (Formación La Rusia) que infrayacen concordantemente arenitas de cuarzo, blancas, limpias y competentes (Formación Arcabuco).

Al occidente del Anticlinal de Arcabuco reposan concordantemente unidades sedimentarias Cretácicas (Formaciones Techo de Arcabuco, Cumbre, Rosablanca, Ritoque y Paja), mientras que al oriente del Anticlinal la mayoría de las unidades Cretácicas (Formaciones Tibasosa, San Gil, Une, Chipaque, Dura, Labor, Tierna y Guaduas) se encuentran al este de la Falla de Boyacá.

A partir de las mediciones con el Detector Portátil de Radiación (RS-230 BGO- SUPER-SPEC) en 2500 puntos de muestreo, se encontraron dos zonas con valores anómalos para Uranio, la primera en cercanías de Paipa, denominada “Anomalía del Manzano” con valores mayores a 7500 cps, la segunda en el Municipio de Sotaquira con valores mayores a 50 ppm eU, en capas de la Formación Paja.

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ABSTRACT

The study area is part of the central sector of Boyacá where are the Municipalities of Paipa, Tibasosa, Sotaquira, Palermo and Duitama with its rural area (Paramo de la Rusia) and the southern part of Santander where the Gambita Municipalities and the rural area of Encino and Charala are.

In this sector, there are Devonian (Cuche Formation) and Jurassic sedimentary rocks composed of green and gray limolites (Palermo Formation), levels of green and viololous strata interstratified with layers of black lodolites and levels of quartz-arenites (Montebel Formation) in normal contact with a Succession of conglomerates, quartz sandstones, and red limolites (La Rusia Formation), which accordingly underlie quartz-arenites, white, clean and competent sandstones (Arcabuco Formation).

To the west of the Arcabuco Anticline, there are concordant Cretaceous sedimentary units (Techo de Arcabuco, Cumbre, Rosablanca, Ritoque and Paja Formations), while to the east of the Anticline the majority of Cretaceous units (Formations Tibasosa, San Gil, Une, Chipaque, Dura, Labor, Tierna and Guaduas) are located east of the Boyacá fault.

From the measurements with the Portable Radiation Detector (RS-230 BGO- SUPER-SPEC) at 2500 sampling points, two zones with anomalous values were found for Uranium, the first in the vicinity of Paipa, called "Manzano's Anomaly" With values greater than 7500 cps, the second in the Municipality of Sotaquira with values greater than 50 ppm eU, in layers of the Paja Formation.

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INTRODUCCIÓN

El Servicio Geológico Colombiano en su misión de contribuir al desarrollo económico y social del país a través de la exploración y el conocimiento del subsuelo del territorio nacional y la promoción eficiente de los recursos minerales, identificó la zona de los macizos de la Cordillera Oriental como portadora de ambientes geológicos potenciales para la presencia de minerales energéticos tales como uranio y torio. De esta forma, se realizaron en el sector norte de Boyacá y sur de Santander, en un área de 1800km2, labores de cartografía geológica y mediciones gamaespectrométricas, con el propósito de determinar anomalías de potasio (como elemento guía), Uranio y Torio, con el interés de delimitar zonas para la realización de labores de exploración.

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1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

La zona de estudio se localiza en el sector centro norte de la Cordillera Oriental, donde se encuentran los Municipios de Paipa, Palermo, Sotaquira, Tibasosa y Duitama en el Departamento de Boyacá, y los Municipios de Gambita y Charala en el sur del Departamento de Santander (Figura 1).

La zona de estudio hace parte de la plancha171 – Duitama del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).

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Figura 1. Localización del área de estudio

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2. ASPECTOS GEOGRÁFICOS Y GEOMORFOLÓGICOS

La zona de estudio se localiza en el sector centro norte de la Cordillera Oriental, en medio de las unidades geomorfológicas y estructurales correspondientes a escarpes fuertes en el sector del Páramo de la Rusia, y sectores menos competentes de colinas sub-redondeadas y valles poco profundos en el área de Palermo y zonas planas en la cuenca del rio Tolota.

Se presentan altitudes entre 1500msnm (en el sector del Taladro y Coruntunjo) y 4000msnm en el Páramo de la Rusia y el Cerro el Exe Homo (Figura 1).

Los ríos que drenan las áreas cartografiadas pertenecen a la cuenca hidrográfica del Río Magdalena; los más importantes son los ríos Huertas, Tolota, La Rusia y Chicamocha.

2.1 INFRAESTRUCTURA VIAL Y URBANA

A la zona de estudio se puede ingresar por la carretera Bogotá–Tunja–Duitama, desde ahí al Páramo de la Rusia vía Charala hasta el sector del Taladro limite en la zona norte, otros carreteables en la zona parten de Paipa hacia Palermo y posteriormente a Gambita, también la vía que desde Arcabuco conduce a Sotaquira, además el carreteable que desde Sotaquira conduce a la vereda de Avendaños.

Por estas vías principales existen carreteras secundarias, carreteables y caminos que conectan toda la zona de estudio.

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3. METODOLOGÍA

Para la elaboración del mapa geológico, mapas de distribución espacial de radiación gama total CPM, K (%), eU (ppm), eTh (ppm) y la memoria explicativa se utilizó la metodología desarrolla por el Servicio Geológico Colombiano (SGC) la cual se desglosa a continuación:

3.1 COMPILACIÓN BIBLIOGRÁFICA E INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SATELITALES.

Esta etapa comprende una primera fase que consiste en la búsqueda y análisis de la información cartográfica y geológica derivada de estudios anteriores realizados en el área de trabajo, en aras de tomar algunas consideraciones corroborantes en la fase de campo, la información fue digitalizada y posteriormente almacenada para su consulta. Es importante recordar que esta primera etapa de recopilación es constante en el desarrollo del proyecto.

En una segunda fase se realizó la interpretación de fotografías aéreas, imágenes satelitales (Landsat TM) y también se utilizaron las imágenes satelitales suministradas por la herramienta Google Earth la cual brinda imágenes satelitales de muy buena resolución y permite versatilidad en su manejo (Figura 2).

Para una óptima utilización de las imágenes se georreferenciaron los mapas cartográficos y geológico; posteriormente fue cargada en la herramienta Google Earth.

3.2 ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN LITOLÓGICA Y ESTRUCTURAL

La información adquirida en campo se consignó en mapas topográficos a escala 1:25.000 del IGAC. Posteriormente, mediante método de escaneo digital y reducción de escala, se compiló toda la información a escala 1:100.000.

El control de campo se realizó a través de caminos, carreteras y quebradas perpendiculares al rumbo de las estructuras (fallas y pliegues) y estratificación. Las descripciones se desarrollaron de lo general a lo específico y consistió en

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analizar inicialmente la geomorfología del terreno, seguida de un control a nivel de afloramiento y por último un muestreo.

Figura 2. Área de trabajo. Polígono 171-Duitama. Izquierda: imagen satelital infrarojo. Derecha: Imagen satelital vegetación. Abajo: Google Earth (modelo de elevación con exageración grado 3.

Con las fotografías aéreas e imágenes satelitales analizadas se identifican unidades fotogeológicas, rasgos estructurales, lineamientos, drenajes, carreteras y caminos, que nos permitieron una óptima planeación del trabajo en campo, siendo un punto de referencia para el control litológico y estructural en campo.

La geomorfología del terreno permitió identificar las distintas unidades de roca y se plasmó como información mediante la toma de fotos panorámicas y su respectiva interpretación gráfica en la libreta de campo. El control a nivel de afloramiento se llevó a cabo mediante la descripción litológica (tipo de contacto de los estratos, tipo de laminación, textura, forma, color, espesor y etc.), toma Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 21

de datos estructurales de estratificación, fallas, pliegues, toma de fotográficas y muestreo.

Para la descripción y clasificación de rocas sedimentarias se consideraron los siguientes autores:

1. Para las arenitas se utilizó Folk (1954) y Pettijohn et al. (1973).

2. Para las rocas sedimentarias calcáreas se consideró a Dunham (1962) y Folk (1962).

3. Para los rocas con cemento silícea se utilizó la metodología propuesta por Hallsworth & Knox (1999), en donde el chert es una roca silícea densa, muy dura, con brillo vítreo y fractura concoidea, y la porcelanita o lidita es una roca silícea impura, menos dura, con textura, brillo y fractura similar a la de la porcelana.

4. Para las rocas volcando-sedimentarias se utilizó la clasificación granulométrica de piroclastos y depósitos piroclásticos (Schmid, 1981).

5. Para las rocas ígneas se utilizó Streckeisen (1976).

La descripción de estructuras geológicas (pliegues y fallas) se realizó con base en las distintas clasificaciones consideradas por Ragan (2009), que para el caso de pliegues tiene en cuenta el ángulo entre flancos, el buzamiento de la superficie de charnela (que define la simetría del pliegue) y el ángulo de inclinación de la línea de charnela (inmersión del pliegue); para las fallas considera el salto o movimiento relativo de la falla, medido u observado, de un bloque con respecto al otro.

El muestreo petrográfico se realizó tomando una muestra representativa de la litología del afloramiento debidamente orientada indicando la base y el techo de la capa.

El muestreo geoquímico se tiene contemplado en el caso que se registren anomalías radiométricas significativas o cuando se presente algún interés geológico, se tienen tres tipos de muestras:

a. Muestreo de canal: Este muestreo se lleva a cabo haciendo con ayuda del cincel, un canal de 3 a 5 cm de profundidad; entre 5 y 10cm de ancho; y la longitud será el espesor del nivel muestreado dado por el espesor de la capa o nivel de interés, cortando perpendicularmente al buzamiento, buscando el espesor real. Sin embargo cuando no sea así, la información de dirección y ángulo de muestreo, junto con los datos de

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rumbo y buzamiento de los estratos, se debe consignar en la libreta de campo.

b. Muestreo de pantalla: Este muestreo se realiza cuando la anomalía radiometría se encuentra distribuida de forma aleatoria en la roca o cuando se presenta en rocas sin estratificación, se toman muestras con ayuda de un cincel distribuidas en un área de 1 m 2 de 3 a 5 cm de profundidad; la distribución del muestreo en esta área debe ser lo más uniforme posible tenido encuentra el área de muestreo, en caso que se presente una anomalía con una distribución en forma aleatoria se debe tomar un área de mayor tamaño.

c. Muestra puntual: Este tipo de muestras se toman cuando se presenta una anomalía puntual o con una distribución de centímetros, por lo general se encuentran asociadas a diaclasas o a sectores con deformaciones estructurales; la muestra se recolecta con ayuda de un cincel, es necesario indicar en qué sector de afloramiento se tomó la muestra por medio de fotografías o dibujos de campo.

El muestreo paleontológico se efectuó en lo posible en todas las unidades estratigráfica y el empaque de este material se realizó mediante el procedimiento sugerido por el Servicio Geológico Colombiano de tal manera que los fósiles preservaran su integridad física en aras de facilitar el estudio paleontológico.

3.3 ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA

La cobertura de datos geofísicos se tomaron según lo propuesto por Barretto (1978) y por U.S. Atomic Energy Commission (AEC 1954) para áreas no exploradas anteriormente, la cual consiste en la toma de datos constante en el tiempo (con el equipo encendido) y estaciones cada 300 o 500 metros para escalas publicadas 1:100.000 (Figura 3).

Para la obtención de los valores de radiación gama total (CPM – Cuentas Por Minuto), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm) se empleó un Detector Portátil de Radiación – Gamaespectrómetro, modelo RS – 230 (BGO-SUPER-SPEC) de la marca Radiation Solutions Inc (Figura 4) el cual utiliza un detector de centelleo de estado sólido de Bismuto Germanio Bi4Ge3O12.

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Figura 3. Metodología de trabajo, propuesta por el OIE según escalas de trabajo, nótese la etapa uno dentro de la cual se encontraría el presente trabajo (escala 1:100.000), (tomado de Barretto P.M Volumen 23 No. 2).

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Figura 4. Detalles de Gama Espectrómetro RS-230 tomando mediciones en afloramiento, observa las dimensiones del RS-230 (medidas de 25,9 x 8,1 x 9,1 cm y peso de 2,2 kg).

En cada estación de control geológico se realizaron 3 muestras con el gama- espectrómetro, con un tiempo de medición de 60 segundos para cada muestra y asegurando que se cubriera la mayor área de la exposición rocosa, este número de mediciones se realiza para reducir las posibles mediciones erróneas y valores de cero en alguno de los elementos. En los afloramientos estratificados las mediciones se realizan en diferentes capas o estratos para obtener un promedio del afloramiento (Figura 5).

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Figura 5. Toma de datos en un afloramiento de la Formación Tibasosa miembro basal, obsérvese la ubicación de las mediciones; A parte alta del afloramiento en capa muy gruesa, B parte media capas delgadas y C parte baja del afloramiento en capas medias. Estación APA3328; 1119410mE, 1127952mN, 2538msnm, Azimut 050

3.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO – GEOESTADÍSTICO

Una vez obtenidas las estadísticas descriptivas básicas (rango, media, mediana, promedio, varianza y deviación estándar), se representó la información correspondiente a los valores de radiación gama total (CPM), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm) en gráficos que comparan la distribución de dichos valores con otro conjunto que represente una distribución de probabilidad normal (histograma, Q – Q) (Figura 6), además que muestren la estructura correlación espacial (semivariograma). Dicha información estadística y de correlación espacial (Kottegoda & Rosso, 1993) se utilizó para la elaboración de los mapas de distribución espacial para radiación gama total (CPM), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm).

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Figura 6. Histograma de la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón eU (ppm).

3.5 ELABORACIÓN DEL INFORME FINAL

A partir del mapa geológico y de los mapas de variación espacial de radiación gama total (CPM), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm), se redactó la memoria explicativa. Para mayor facilidad del lector y su posterior ubicación en el campo, las figuras correspondientes a fotografías tienen en su leyenda explicativa las coordenadas planas con origen Bogotá y su correspondiente orientación, es decir el sentido en que fueron tomadas.

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4. ESTRATIGRAFÍA

4.1 UNIDADES DEL PALEOZOICO AL ORIENTE DE LA FALLA BOYACA

4.1.1 Formación Cuche (D3d6c)

Esta unidad de arenitas y lodolitas rojo – violeta aflora en el sector sur de la zona de estudio, vía que desde Duitama conduce a Tibasosa sector conocido como “Puerto Arepas” y presenta dirección constante NNE con buzamientos en dirección E-SE. Presenta una morfología suave correspondiente a una contrapendiente entre unidades de relieve abrupto correspondiente a la Formación Tíbet al occidente y la Formación Girón al oriente (Figura 7).

Figura 7. Contacto discordante entre Las Formaciones Cuche y Tibasosa en el punto conocido como “Puerto Arepas”. Estación SB0720: 1118300mE, 1136011mN, 2708msnm, Azimut 170.

4.1.1.1 Nombre y sección tipo

La unidad fue definida por Botero (1950) para designar un conjunto de lodolitas y de arenitas de cuarzo rojo – violeta, con localidad tipo en el Caserío Cuche por la vía alterna que de Santa Rosa de Viterbo conduce a Nobsa, en la terminación sur del Macizo de Floresta. La unidad suprayace en relación concordante a la Formación Floresta e infrayace de forma discordante la Formación Girón, y en área de estudio a la Formación Tibasosa.

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4.1.1.2 Descripción litológica

La unidad consta principalmente de intercalaciones de capas tabulares medias y gruesas de lodolitas rojo – violeta con laminación plano-paralela media, limolitas de cuarzo rojo – violeta y arenitas de cuarzo fino y medio, con buena selección, subangulares, rojo – violeta , moderada a fuertemente cementadas por sílice (Figura 8).

Figura 8. Limolitas y lodolitas de la Formación Cuche. Estación SB0709: 1117895mE, 1130146 mN, 2505 msnm. Azimut 270

4.1.1.3. Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Cuche está cubierta discordantemente por la Formación Tibasosa. En al área de estudio no aflora su base. Mojica & Villarroel (1984) indican para la unidad con base en fauna localizada en la sección de la Quebrada Potrero Rincón al sur de Floresta, una edad comprendida entre Devónico medio a inicios del Carbonífero.

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4.2 UNIDADES DEL CRETACICO AL ORIENTE DE LA FALLA BOYACA

4.2.1 Formación Tibasosa (K1b3t)

La Formación Tibasosa se encuentra en la zona Sur - Oriental de la plancha 171 (G-12, H-12), en inmediaciones del casco urbano el Municipio de Tibasosa, esta unidad fue propuesta por Renzoni G. & Rosas H (1976) y consta de cuatro miembros, no presenta una orientación preferente pero si una fuerte morfología es utilizada para la extracción de calizas por las diferentes empresas de cementos presentes en el sector (figura 9).

Figura 9. Panorámica del sector Sur – Oriental del casco urbano de Tibasosa sector del Tendido, en la fotografía se observan Miembro calcáreo inferior (Kit3), miembro arenáceo intermedio (Kimt2) y miembro calcáreo superior (Kmt1). Estación APA3327: 1119062 mE, 1128395 mN, 2659msnm.

4.2.1.1 Nombre y sección tipo

La Formación Tibasosa fue propuesta por Renzoni G. & Rosas H (1976) quienes levantaron dos columnas estratigráficas la primera de estas en la quebrada Guadupe y la segunda en los alrededores de Toledo en las quebradas Naranjos y Capellanía, las dos secciones estratigráficas presentan notables diferencias en los espesores y pequeñas diferencias en los elementos litológicos Renzoni G. & Rosas H (1976). Para la Formación Tibasosa propusieron cuatro miembros los cuales corresponderían a: Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 30

Miembro Basal (K1b3t1): conglomerado heterogéneo mal calibrado seguido por conglomerado homogéneo y mejor calibrado, luego por limolitas verdes y moradas y por areniscas a veces conglomeráticas con estratificación entrecruzada.

Miembro calcáreo inferior (K1b3t2): Shales negros y calizas más o menos arenosas, se encuentran amonitas, equinodermos y lamelibranquios; la fauna estudiada permite datarlo como Hauteriviano inferior.

Miembro arenáceo intermedio Shales grises oscuros y arenisca en el cual no encontraron fósiles.

Miembro calcáreo superior (K1b3t3): Una parte inferior de shales grises oscuros de calizas lumaquelicas ricas en equinidos y ostreas y de arenisca, en la parte superior shales negros de 50 metros de espesor donde se encuentran fósiles del Albiano medio al Albiano superior.

4.2.1.2 Descripción litológica.

Para la Formación Tibasosa se identificaron cincos segmentos según su litología (duro - blando) a diferencia de lo propuesto por Renzoni G. & Rosas H (1976), para evitar confusiones se agruparon los dos últimos segmentos identificados en campo en el miembro superior Calcáreo (Kmt1) y de esta manera continuar con la propuesta de Renzoni G. & Rosas H (1976).

 Miembro Basal (K1b3t1)

El miembro basal está restringido al sector de Tibasosa y suprayaciendo discordantemente a rocas de la Formación Cuche (Figura 15), las rocas están representadas por capas tabulares medias a gruesas de arenitas de cuarzo, de grano medio, mal calibradas, de color blanco, en algunos sectores niveles de capas delgadas de partículas arena de grano muy fino de color verde y algunos sectores con niveles conglomeráticos (Figura 10).

 Miembro calcáreo inferior (K1b3t2)

El miembro inferior calcáreo se observa claramente en la vía Tibasosa– Firavitova y Tibasosa-Paipa, está representado por calizas tipo Packstone impuras, con Gasterópodos, Equinodermos y thalassinoides, intercalado con capas medias con shales negros carbonosos y capas medias a gruesas de areniscas de partículas arena de grano medio a fino, el miembro tiene en promedio una distribución de 50% Calizas y 50% de arenas (Figura 11).

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Figura 10. Panorámica del miembro basal Formación Tibasosa, nótese las capas tabulares y el carácter competente de las capas. Estación APA3328: 1119410 mE, 1127952 mN, 2538msnm, Azimut 009.

 Miembro arenáceo intermedio (K1b3t3)

Este miembro está constituido por capas medias a delgadas de cuarzo-arenitas de grano medio a fino, con intercalaciones de capas muy delgadas de lodolitas, con capas muy delgadas de calizas arenosas impuras de niveles centimetricos, en el miembro arenáceo intermedio predominan las arenas con 70%, limolitas- arcillolitas 20% y 10% de rocas calcáreas, en general presentan una fuerte oxidación y colores amarrillos (Figura 12).

 Miembro calcáreo superior (K1b3t4)

Este miembro puede ser dividido en dos segmentos el primero ubicado en la base de la secuencia el cual es el más representativo y correspondería a la parte calcárea la cual es explotada por las compañías cementeras, este primer segmento está representado por capas muy gruesas de calizas Mudstone de hasta 15 metros, con restos fósiles de Equinodermos, Gasterópodos y Conchas (Figura 13).

El techo del miembro corresponde a limolitas y arcillolitas negras y violetas con restos fósiles de gasterópodos (Figura 14), intercalada con capas muy delgadas de arenas y porcelanitas las cuales marcan el contacto con las rocas de la Formación Une.

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Figura 11. Detalle de capa media de calizas lumaquelicas tipo Packstone, con Equinodermos, nótese la distribución en varias direcciones de los Equinodermos y el carácter arenoso (impuras). Estación APA3195; 1119859 mE, 1123122 mN, 2827msnm, Azimut 310.

Figura 12. Panorámica de capas medias a delgadas de arenitas de grano medio del miembro arenáceo intermedio. Estación APA3259: 1118337mE, 1128332 mN, 2689msnm, azimut 345.

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Figura 13. Panorámica de cantera de la empresa CEMEX municipio Firavitoba, en la fotografía en la parte inferior calcáreo de calizas tipo Mudstones, en la parte alta lodolitas del techo del segmento. Estación APA3196: 1119838 mE, 1122662 mN, 2814msnm, azimut 025.

4.2.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor.

De acuerdo a su posición estratigráfica la Formación Tibasosa correspondería a rocas del pre- Albiano Superior y se encuentra en discordancia angular suprayaciendo rocas de la Formación Cuche e infrayacen rocas de la Formación Une (Figura 15).

Renzoni G. & Rosas H (1976) reportan fósiles en el miembro calcáreo inferior (Kit3) correspondientes al Hauteriviano inferior, quedando un interrogante para el miembro Basal (Kit4), en el techo de la unidad miembro calcáreo superior (Kmt1) reportan fósiles pertenecientes al Albiano medio al Albiano superior. En conclusión se puede asignar una edad Hauteriviano a Albiano superior para la Formación Tibasosa quedando un interrogante para el miembro basal (Kit4) el cual se encuentra en discordancia con rocas da la Formación Cuche de edad Paleozoica e infrayaciendo rocas del miembro calcáreo inferior (Kit3) de edad Hauteriaviano inferior.

El espesor de la unidad es variable como lo reporta Renzoni G. & Rosas H (1976) donde el espesor disminuye en sentido Sur – Norte de 574 a 355 metros. En el presente trabajo se realizaron cortes topográficos para determinar el espesor de la unidad, en el área de Tibasosa la unidad posee un espesor de 500 metros y en sector de Firavitoba la Formación presenta un espesor de 900 metros siendo concordante con lo planteado por Renzoni G. & Rosas H (1976).

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Figura 14. Detalle de moldes de gasterópodos en lodolitas violetas del segmento superior del miembro arenáceo de la Formación Tibasosa. Estación APA3148: 1118109 mE, 1123705 mN, 2938msnm, Azimut 160

Figura 15. Contacto discordante angular Formación Cuche-Tibasosa afloramiento carretera Duitama - Sogamoso, se observan capas muy gruesas de conglomerados de color blanco en discordancia angular suprayaciendo rocas de color violeta de textura de arenas de grano grueso a medio. Estación APA3329; 1119638 mE, 1128019 mN, 2518msnm, azimut 328.

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4.3 UNIDADES DEL JURÁSICO AL OCCIDENTE DE LA FALLA BOYACA

4.3.1 Formación Palermo (J1p)

La Formación toma su nombre del Municipio de Palermo (Boyacá) donde aflora hacia el núcleo del Anticlinal de Arcabuco, sus mejores afloramientos se encuentran en las vías que desde Palermo conducen a los Municipios de Paipa y Gambita. Además es observable en la quebrada Las Varas y el rio Chontal en el sector puente a la vereda Guacamaya. Su geomorfología se enmarca en colinas suaves con pendientes que oscilan entre 20 y 30 grados la zona más escarpada se encuentra en la cuenca del rio Palermo (Figura 16).

Figura 16. Contacto entre la Formación Montebel y la Formación Palermo. La línea negra indica el contacto. Estación FR081: 1100535 mE, 1143471mN, Azimut 025.

4.3.1.1 Nombre y sección tipo

Dado por Renzoni (1981) en la memoria del Cuadrángulo J-12 Tunja, nombre tomado de su población homónima. Su sección tipo se encuentra en la vía que conduce de Paipa a Gambita.

4.3.1.2 Descripción geológica

La Formación Palermo se puede describir con claridad en la quebrada Las Varas donde se observan intercalaciones de capas tabulares medias a gruesas de arenitas de cuarzo de grano fino bien seleccionadas en tonalidades rojizas y verdosas, con niveles tabulares en capas gruesas de limolitas grises, verdosas y algo violáceas (Figura 17), estas limolitas anteriormente mencionadas se pueden tomar como el tope de la Formación Palermo en contacto con niveles de granulometría más fina de la Formación Montebel. Sobre la vía Palermo-

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Gambita la unidad se encuentra en su mayoría cubierta por depósitos recientes de coluvión, fluvioglaciares y depósitos aluviales.

Figura 17. La línea negra indica contacto entre los niveles de cuarzo arenita de grano fino en tonalidades verdes, en la parte inferior limolitas en colores violáceos Estación FR366: 1099802mE, 1142816mN, 2362msnm, Azimut 280.

4.3.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Renzoni (1981) en la memoria del Cuadrángulo J-12 Tunja, menciona que tiene una dad mesozoica, de acuerdo a su posición estratigráfica. Esta unidad se encuentra en contacto con la Formación Montebel en su tope, su base no aflora.

4.3.2 Formación Montebel (j1j2m)

Hace parte del núcleo del Anticlinal de Arcabuco, esta unidad es distinguible por ser la de mayor área en la plancha 171-Duitama extendiéndose de SW - NE por casi 40 Km, la unidad se puede observar con claridad en la vía que desde Duitama conduce al municipio de Chalara, así mismo sobre la carretera que desde Paipa conduce al Municipio Gambita (Figura 18), aunque sus mejores exposiciones se encuentran en el sector de la quebrada Tincavita hacia los predios de la Finca San Luis, vía Palermo- Gambita (Figura 19).

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Figura 18. Paquetes blandos y duros de la Formación Montebel (j1j2m), sector vereda el Curial. Estación FR0371: 1099616mE, 1141345mN, 2837msnm, azimut 280.

La unidad está conformada por arenitas de cuarzo de grano fino a conglomeraticas, interestratificadas con limolitas color gris verdoso a gris oscuro; arcillolitas negras; limolitas violáceas, ocres a rojizas, con intercalaciones de litoarenitas feldespáticas y capas de lodolitas negras fisiles, fosilíferas.

4.3.2.1 Nombre y sección tipo

El término Montebel fue empleado por primera vez por Trumpy (1943), bajo la denominación de Series de Montebel, para designar la secuencia estratigráfica que aflora en los alrededores de Montebel (carretera Duitama - Charalá). Posteriormente, Hubach (1957) elevó el término a la categoría de Formación, para representar la secuencia sedimentaria de 1.400 m de espesor, que Langenheim (1959) denominó como Girón inferior. Renzoni (1981) empleó el término Montebel en la categoría de Formación al describir una columna estratigráfica de 406 m de espesor, medida por el camino de Palermo a Paipa, sobre la vertiente oriental de la quebrada Las Varas.

4.3.2.2 Descripción Geológica

La Formación Montebel consta principalmente de intercalaciones de capas tabulares y lenticulares medias y gruesas de limolitas con tonalidades verdes y violetas a rojizas, intercaladas con arenitas de cuarzo; arenitas líticas de grano fino con matriz lodosa y cuarzo arenitas de grano grueso a conglomeráticas color café a crema.

Esta unidad aflora con claridad en el camino que desde Palermo conduce al Municipio Gambita tomando el desvió hacia la Hacienda San Luis, donde se

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puede observar una sucesión de capas medias a gruesas de limolitas silíceas con laminación paralela en tonalidades verdes, violetas y rojizas bien seleccionadas, intercaladas con niveles tabulares de arenitas de cuarzo de grano fino con tonalidades amarillentas, seguidas por niveles de canales lenticulares de cuarzo arenita de grano grueso a medio moderadamente seleccionadas, intercaladas con capas gruesas de cuarzo-arenitas de grano medio mal seleccionadas con piritas aleatorias; por último encontramos capas gruesas de lodolitas color gris plomo con laminación paralela algo difusa y restos de conchas de bivalvos (Figura 19).

Geomorfológicamente se define por su carácter de colinas suaves redondeadas a sub-redondeadas, este indicador se puede ver claramente en la vía que desde el Municipio de Palermo conduce a la vereda El Curial donde es claro observar una intercalación de paquetes duros dados por una litología arenosa fina y limosa y paquetes blandos dados por capas gruesas de lodolitas negras (Figura 18).

Figura 19. Formación Montebel (j1j2m). Sector predios de la finca San Luis desvió sobre la vía Palermo- Gambita. Estación FR0021: 1093180mE, 1140489 mN, 2235 msnm, azimut 200.

4.3.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Esta sucesión suprayace concordante la Formación Palermo y esta infra- yaciendo la Formación La Rusia concordantemente.

La edad de la Formación Montebel, de acuerdo con Trumpy (1943), es de finales del Triásico. Langenheim (1960) basado en datos paleontológicos, la

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considera “Rético – Liásico”, y Bürgl (1964) le asigna una edad desde mediados hasta finales del “Liásico”.

4.3.3 Formación La Rusia (j2j5r)

Renzoni (1981) propuso el término “Formación La Rusia” para designar así a una sucesión compuesta por conglomerados, arenitas y limolitas rojas, que descansan sobre la Formación Montebel y están por debajo de la Formación Arcabuco en el área del páramo de La Rusia, y que alcanza allí espesores que varían entre 682 y 344m.

Esta unidad geomorfológicamente presenta escarpes fuertes con pendientes altas observadas principalmente en el Páramo de la Rusia y sobre la carretera que desde Palermo conduce a Gambita después de la quebrada Tincavita (Figura 20).

Figura 20. Expresión geomorfológica contrastante entre las Formaciones Montebel, La Rusia y Arcabuco. Sector de sabaneta. Estación FR0267: 1095887mE, 1141775mN, Azimut 270.

4.3.3.1 Nombre y sección tipo

Dado por Renzoni (1981) en la memoria del Cuadrángulo J-12 Tunja, nombre tomado del Páramo de La Rusia ubicado en la carretera que desde Duitama conduce a Charala donde se encuentra también su sección tipo.

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4.3.3.2 Descripción geológica

Esta unidad aflora con claridad en la vía Duitama a Charala y en la vía que desde Paipa conduce a Gambita.

Hacia la base de la Formación La Rusia se observan capas tabulares gruesas a medias de lodolitas y limolitas color morado a rojizo y verde oliva en contacto normal con capas de lodolitas color negro de la Formación Montebel.

Al tope de la Formación La Rusia se observan secuencias grano decrecientes de capas gruesas lenticulares y tabulares que gradan de conglomerados matriz soportados de guijos a granos de cuarzo y líticos, de moderada selección a capas de cuarzo arenitas medias a finas y limolitas, con tonalidades rojizas y moradas (Figura 21).

Figura 21. A) Sector camino alto de pavas, indicando capas de limolitas moradas y cuarzo arenitas de grano fino color amarillo ocre. Estación FR0325. 1102564mE, 1154759mN, 2550msnm, azimut 335. B) Capas tabulares gruesas a muy gruesas granodecrecientes de conglomerado matriz soportado rojizo de guijos y cantos de cuarzo. Estación SB0649: 110767mE, 1139670 mN, 3620msnm, Azimut 305.

Además en el cerro El Venado (carretera Duitama–Charalá), se observan aflorando una secuencia de capas gruesas a muy gruesas, tabulares y lenticulares de arenitas de cuarzo y sublitoarenitas de grano medio a grueso mal seleccionado con tonalidades blanco crema, donde se observan líticos de óxidos de hierro y granos de cuarzo flotantes; intercaladas con arenitas de cuarzo de grano fino con colores rojizo y violeta.

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4.3.3.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación la Rusia se encuentra infrayaciendo normalmente las cuarzo- arenitas blancas y competentes de la Formación Arcabuco, y suprayaciendo las capas de lodolitas negras de la Formación Montebel.

Renzoni (1967) menciona que “de la edad solo se puede decir que pertenece a un Jura post-Lias superior”, lo que podría corresponder al intervalo Jurásico medio a superior.

4.3.4 Formación Arcabuco (J3b1a)

Se extiende a lo largo del Anticlinal de Arcabuco aflorando a ambos flancos de la estructura, así como en el cierre hacia la reserva de Flora y Fauna de Iguaque, su expresión morfológica está marcada por fuertes escarpes producto la naturaleza competente de sus rocas, haciendo fácil su diferenciación de las Formaciones La Rusia y Cumbre de carácter lodolitico y expresión morfológica suave. Sus mejores afloramientos se encuentran en la vereda Avendaños y hacia el noreste del Cerro Peña Negra.

Figura 22. Formación Arcabuco (J3b1a) y Formación Techo de Arcabuco (J3b1a). Estación FR110: 1093181mE, 1153626mN, 2387msnm, azimut 160. Tomada desde la loma a 300 m de la escuela el Taladro, vía Duitama- Charala.

4.3.4.1 Nombre y sección tipo

El nombre de la unidad es dado por Schiebe (1938) quien trae el nombre “Areniscas de Arcabuco” a las arenitas muy cerca de la población de Arcabuco, de la misma forma Ulloa y Rodríguez (1979) subdividen la unidad con criterios litoestratigráficos y geomorfológicos, en dos miembros: inferior y Techo.

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Renzoni (1981) escribe: “La Formación está constituida por capas de arenisca cuarzosa blanca con intercalaciones de shales rojos que a veces llegan a formar niveles de 10 a 50 m de grueso”.

Etayo-Serna et al (1972) describe una secuencia de arenitas cuarcíticas blancas a amarillentas, de grano medio a grueso, fuertemente cementadas, las arenitas ocurren en capas de más de dos metros de espesor, con estratificación cruzada; son comunes las estratificaciones de shales rojos de espesor variable y localmente se encuentran conglomerados.

4.3.4.2 Descripción litológica

Capas tabulares y lenticulares monótonas gruesas a muy gruesas de arenitas de cuarzo, blancas y limpias, de grano medio a grueso con moderada selección y redondeamiento, competentes, niveles masivos y otros con estratificación cruzada, intercaladas con capas tabulares medias de sublitoarenitas esporádicas. En general la unidad tiende a formar relieves fuertes (Figura 23 y 25).

Figura 23. Formación Arcabuco (j3b1a). Estación: AZA001: 1091093mE; 1145949mN, 1993 msnm Azimut 240, Vía Gambita- Palermo.

4.3.4.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Arcabuco suprayace concordantemente la Formación La Rusia y su contacto basal está marcado por la desaparición de los conglomerados y cuarzoarenitas violetas de la Formación La Rusia, la cual tiene una expresión morfológica más suave. A su vez, esta formación es suprayacida por la

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Formación Techo de Arcabuco en algunos sectores y en otros por la Formación Cumbre, su contacto se marca donde desaparecen las arenitas de cuarzo blancas competentes.

De acuerdo a Renzoni (1981), partiendo de columnas estratigráficas en Arcabuco su espesor es superior a los 600 m, aunque mide 520 m en el camino entre Palermo y Paipa, y entre Paipa y los Medios tienen un espesor de 300 m.

4.3.5. Formación Techo de Arcabuco (J3b1ta)

Aflora a ambos flancos del Anticlinal de Arcabuco; en el flanco suroriental aflora como una pequeña franja alargada con dirección NE al sur del Municipio de Sotaquira, en el flanco occidental del anticlinal aflora como parches aislados, al parecer por que su depositación no fue continua a lo largo de la cuenca al ser de un ambiente tipo “point bar”. Se pueden observar afloramientos de esta unidad en la parte NW de la plancha, sectores de Tincavita, valle del rio Tolota y la vía que desde Duitama conduce a Charala sector de Bogotácito, además de la vía que comunica al municipio de Gambita con Palermo. Morfológicamente se expresa como “gorritos” que descansan discontinuamente sobre la Formación Arcabuco, razón por la cual muchos autores la consideran como un miembro superior de la Formación Arcabuco, en este informe se toma como Formación puesto que se partió del mapa geológico de la Plancha 171-Duitama (Renzoni y Rosas, 1967).

4.3.5.1. Nombre y Sección Tipo

Reconocido por Ulloa y Rodríguez (1979, en Etayo-Serna, 1985) en la región de Vélez, Se ha descrito como limolitas grises a verdes que meteorizan a colores rojizos, a pesar que esta formación solo puede ser reconocida en pocos lugares.

4.3.5.2. Descripción Litológica

Su base se reconoce por la aparición de cuarzo-areniscas de grano fino a muy fino y limolitas grises que alteran a tonos rojizos, que contrastan con las areniscas blancas y competentes de la Formación Arcabuco, hacia el tope arcillolitas cuarzosas monótonas muy meteorizadas y poco competentes (Figura 24 y 25).

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Figura 24. Formación Techo de Arcabuco (J3b1ta). Estación AZA513: 1089143mE; 1145920mN, 2008 msnm, azimut 050.

4.3.5.3. Posición estratigráfica, edad y espesor

Galvis y Rubiano (1985, en Etayo-Serna, 1985) por la carretera Arcabuco- Moniquirá en la sección del rio Pómeca le asignan un espesor de 65m, sin embargo, los espesores medidos en las secciones estratigráficas estudiadas por Hubach (1957, en Etayo-Serna, 1985), muestran un incremento en el volumen de la unidad en dirección suroeste. La unidad suprayace transicionalmente a la Formación Arcabuco e infrayace a la Formación Cumbre en contacto neto concordante. Oppenheim (1940) asigna una edad Cretácea y Trumpy (1943) le da una edad Jurásica.

Figura 25. A) Muestra de mano Formación Arcabuco (J3b1a). Estación FR0335: 1095344mE, 1155565mN. B) Muestra de mano Formación Techo de Arcabuco. Estación FR0032: 091658mE, 1155002mN, 2528msnm.

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4.4 UNIDADES CRETÁCICAS AL OCCIDENTE DE LA FALLA BOYACÁ.

4.4.1 Formación Cumbre (b1b2c)

La Formación Cumbre aflora al oriente del Anticlinal de Arcabuco como una delgada franja alargada con dirección NE al norte de Sotaquira; al occidente del Anticlinal de Arcabuco, aflora al sur del Municipio de Gambita (Santander), y su mejor exposición se encuentra en la vía que comunica a Gambita con el corregimiento de la Palma (vía Cuevas), por su carácter lodolitico y arenoso fino predominante, tiende a tener una expresión morfológica suave (Figura 26), Pulido (1979) la define como: “un conjunto de areniscas grises oscuras con estatificación entrecruzada, alternando con shales negros piritosos”.

4.4.1.1 Nombre y sección tipo

Reyes et al. (2006) escriben: “El nombre de la sección tipo proviene del sitio La Cumbre (por la carretera Arcabuco-Moniquira), en la plancha 171-Duitama”. Renzoni et al (1969) asignan este nombre a un conjunto de areniscas grises oscuras con estratificación entrecruzada, alternando con shales negros piritosos que afloran en el descenso de la carretera entre Arcabuco y Moniquirá (Boyacá).

Mendoza (1985) menciona que se compone principalmente de tres litofacies: 1) arenitas gris oliva, 2) limolitas y arcillolitas blancuzcas a negruzcas, y 3) limolitas rojas. Este autor identifica en la localidad tipo ocho segmentos, que de base a techo son: Segmento A: alternancia de capas arcillosas y arenosas; Segmento B: arenitas con estratificación ondulosa predominante y flaser; segmentos C y D: arenitas lodosas y arcillas caoliníticas; Segmento E: lodolitas oscuras con alto contenido fosilífero (bivalvos, gasterópodos y restos de peces); Segmento F: alternancia de lodolitas rojas oscuras y areniscas grises verdosas; Segmento G: areniscas cuarcíticas de grano fino, con estratificación interna inclinada; Segmento H: shales negros fosilíferos y areniscas de grano fino.

4.4.1.2 Descripción litológica

Hacia la base la unidad está compuesta por capas tabulares muy gruesas de shales negros los cuales marcan el cambio litológico con la Formación Arcabuco que la infrayace concordantemente, marcando también un cambio geomorfológico que permite su diferenciación, hacia la parte media la unidad está compuesta por intercalaciones de capas tabulares gruesas a muy gruesas de areniscas grises de grano medio a grueso con pirita y shales negros físiles Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 46

con altos contenidos de óxidos de hierro, en la parte superior de la formación se encuentra una capa gruesa de arcillas blancas (Caolín) y desarrollo de paleosuelos (Figura 27).

4.4.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación cumbre descansa concordantemente sobre las Formaciones Techo de Arcabuco y Arcabuco, lo cual coincide con lo dicho por Renzoni (1981) quien señala: “Yace concordantemente sobre el techo de la Formación Arcabuco” (Figura 26) y por Etayo-Serna (1972) quien menciona que la Formación Cumbre descansa concordantemente sobre la Formación Arcabuco. Así mismo, dichos autores mencionan que la Formación Cumbre se encuentra en contacto normal con la Formación Rosablanca la cual la suprayace, lo cual coincide con nuestras observaciones en campo.

Figura 26. Contacto entre la Formación Arcabuco y la Formación Cumbre. 1088654mE, 1148138mN, 2253 msnm, azimut 110.

Hubach (1957) y Julivert (1958) han asignado a estas capas edad Valanginiana, Renzoni y Ospina (1969) infieren la misma edad. Bürgl (En Etayo, 1969) menciona el hallazgo de una Berriasella cerca de la población de Bolivar (Santander) y considera la edad Barrasiano-Valenginiano Inferior. Renzoni (1981) expone que presenta variaciones de espesor, siendo de 129 m en la localidad tipo, de unos 30 a 50 m en La Vega, al norte de Sotaquira y al norte y noreste de Gámbita y de varios centenares de metros en el área de Confines- Charalá.

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Figura 27. Formación Cumbre: A) Arenisca de grano medio color gris a crema con pirita (AZA018). 1086318 mE, 1147068mN, 2120 msnm. B) Capas gruesas de arenisca color gris con pirita (AZA048). 1075600mE, 1143782mN, 2180 msnm. C) Intercalaciones de capas muy gruesas de shales negros y arenisca (AZA021). 1085557mE, 1147045mN, 2162 msnm. D) Capa de caolín (AZA047). 1076334mE, 1144951mN, 2183 msnm.

4.4.2 Formación Los Medios (b2m)

Morfológicamente se diferencian dos niveles, uno basal poco competente generando valles suaves y otro superior competente generando crestas ondulosas que contrastan con la topografía abrupta que generan las cuarzoarenitas competentes de la Formación Arcabuco con las cuales la Formación Los Medios está en contacto (Figura 28). Se observa en la carretera Paipa – Carrizal Alto – Sotaquira.

4.4.2.1 Nombre y sección tipo

El nombre de esta unidad fue propuesto por Renzoni (1967) para rocas aflorantes en la Vereda Los Medios, ubicada al norte del casco urbano de Paipa, Boyacá, diferenciando un conjunto conglomerático basal y un conjunto limolítico superior.

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Figura 28. Contraste morfológico entre la Formación Los Medios y la Formación Arcabuco. Estación SB0677: 1105439 mE, 1138584 mN, 3361msnm, azimut 220.

4.4.2.2 Descripción Litológica

En el área de estudio se diferencian morfológicamente un nivel blando basal y un nivel competente superior, que podrían corresponder a los miembros conglomeratico inferior y limolitico superior propuestos por Renzoni (1967). El nivel basal consta de capas tabulares medias a gruesas de lodolitas con presencia de fósiles y arenitas de cuarzo de grano muy fino a medio con buena selección y redondeamiento. El nivel superior consta de capas tabulares gruesas a muy gruesas de arenitas medias de cuarzo con esporádicos niveles de conglomerado granular subredondeado a subangular con moderada selección y laminación planoparalela. La roca es ligeramente friable con tonos amarillo claro a ocre (Figura 29).

4.4.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Renzoni (1967) la ubica entre la Formación Arcabuco y la parte inferior de la Formación Paja. GEOS (2007) menciona que recolectaron muestras paleontológicas en dos localidades cuyo contenido fósil les permite ubicar a Formación Los Medios en el Valanginiano inferior.

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Figura 29. Formación Los Medios. (Arriba) Niveles de lodolitas. Estación SB0607: 1104767mE, 1136163mN, 3094msnm. (Izquierda) Niveles de arenitas de cuarzo de grano grueso. Estación SB0604: 1105101mE, 1134221mN, 3011msnm. (Derecha) Niveles Fosilíferos. Estación SB01002: 1104270mE, 1135995mN, 3188msnm.

4.4.3 Formación Rosablanca (b1b3r)

La Formación Rosablanca aflora principalmente hacia el oeste del Anticlinal de Arcabuco puesto que hacia el flanco suroriental se depositó su equivalente facial, la Formación Los Medios. Sus mejores exposiciones se encuentran al sureste del municipio de Gambita y en la carretera que comunica a Gambita con Vado Real y en el sector de la laguna el Palmar (Figura 30). Morfológicamente se diferencia y permite su cartografía por su relieve fuerte que marca escarpes pronunciados y desarrollo de sistemas kársticos (v. gr. Cueva El Choco).

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Figura 30. : Panorámica Formación Rosablanca, Estación FR104. 1090726mE, 1149887mN, 2286msnm, Azimut 050.

4.4.3.1 Nombre y sección tipo

Según Morales, et.al. (1958) el termino Formación Rosablanca fue dado por Wheeler (1929) y su nombre deriva del cerro Rosablanca, a unos 5 Km al norte del Angulo de la concesión de mares (cuadrángulo H-12). Sin embargo la sección tipo mejor estudiada es la del cañón del río Sogamoso, a 1.5 Km aguas arriba de la localidad el Tablazo.

Etayo–Serna, et al. (1986) mencionan que la unidad esta: “constituida predominantemente por calizas de color gris oscuro; la parte inferior presenta dolomitas y grainstones de oolitos, ostracodos e intraclastos. La parte intermedia consiste en micritas y biomicritas y la parte superior contiene arenitas mixtas y lodolitas calcáreas con interestratificaciones de shales calcáreos negros”.

4.4.3.2 Descripción litológica

En el área de estudio la formación se reconoce cuando desaparecen los niveles lodoliticos de la Formación Cumbre y aparecen capas gruesas de biomicritas mudstone, competentes, masivas, negras, con intercalaciones esporádicas de biomicritas packstone, competentes y negras; además, intercalaciones de capas delgadas a medias de arcillolitas calcáreas de color negro a naranja con altos contenidos de óxidos de hierro (Figura 31).

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Figura 31. Formación Rosablanca, Estación AZA146 A) Niveles de biomicritas mudstones, competentes y masivas. 1080844mE, 1149780mN, 1920 msnm, azimut 160. B) Cueva el Choco. 1081889mE, 1145960mN, 2099 msnm, azimut

4.4.3.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Rosablanca descansa concordante sobre la Formación Cumbre e infrayace normalmente las limolitas de la Formación Ritoque. Etayo-Serna (1972) menciona que el contacto con la suprayaciente Formación Ritoque es gradacional.

Según fauna colectada en la parte transicional superior de las calizas, en la región del río Cane, Bürgl (1954) le asigna una edad Valanginiana. Etayo-Serna (1968) asigna tentativamente una edad Valanginiano superior, considerando la posibilidad de que la edad de los “shales negros y areniscas grises” sea Valanginiano inferior y teniendo en cuenta la probable edad Hauteriviano inferior de la Formación Ritoque, sin descartar que la Formación Rosablanca también pueda representar una zona no precisada del Hauteriviano inferior.

Etayo-Serna (1964) menciona que la edad de la Formación Rosablanca abarca quizá desde el Valanginiano (superior?) al Hauteriviano en la localidad tipo y hasta el Aptiano al norte en el Valle Medio, variando probablemente también hacia el este en edad. Alfonso-Pava (1985) sitúa la base de la Formación Rosablanca en la Región de La Mesa de Los Santos, en el lapso Berriasiano – Valanginiano inferior.

Según Etayo-Serna (1972), la variación en el espesor de la Formación Rosablanca es atribuida al tectonismo durante su depositación, teniendo un espesor medido de 148 m a lo largo de la carretera Arcabuco – Moniquirá, 20 m

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cerca a la cresta del Anticlinal de Oiba, 100m en el Río Cane y 20m sobre el flanco del Anticlinal de Arcabuco en la Quebrada Ritoque.

4.4.4 Formación Ritoque (b2r)

La Formación aflora a ambos flancos del Anticlinal de Arcabuco, como franjas alargadas y discontinuas con dirección NE, sus mejores afloramientos se encuentran en la vía que comunica al corregimiento de La Palma con el Municipio de Arcabuco y en la vía que conduce de Sotaquira a Arcabuco. Su expresión morfológica es de colinas suaves que resaltan de los depósitos cuaternarios (Figura 32).

Figura 32. Contacto entre la Formación Ritoque y coluvión E: 1072311 N: 1131554 Altura: 2544 m, Azimut 028.

4.4.4.1 Nombre y sección tipo

El nombre fue propuesto por Etayo-Serna (1968) para capas que tienen por localidad tipo la quebrada Ritoque, afluente del Río Samacá, al Sureste de Villa de Leiva, en la región del Anticlinal de Arcabuco.

Etayo-Serna (1968) menciona: “nivel que está en el núcleo del Anticlinal de Arcabuco por ambos flancos. (…) Consta en su parte inferior de alternancia de limolitas con calizas lumaquelicas lenticulares en bancos de 30 a 50cm. de espesor, especialmente al este del Anticlinal de Arcabuco; en el flanco occidental del Anticlinal, la sucesión está constituida especialmente por limolitas grises micáceas, con tonos rojizos por meteorización, en alternancia con areniscas de grano fino o arcillolitas”. Es común la presencia de fósiles de bivalvos, amonitas, equinidos, serpúlidos, foraminíferos, así como también icnofósiles, Ballesteros y Nivia (1985).

4.4.4.2 Descripción litológica

El límite inferior está marcado por la desaparición de las calizas de la Formación Rosablanca y la aparición de arcillolitas y limolitas en capas medias

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a muy gruesas monótonas de color crema a naranja, muy meteorizadas con altos contenidos de óxidos de hierro, su diferenciación en campo fue marcada por su posición estratigráfica y evidencia fósil, especialmente espículas de erizos (Jarosita, Goetita). (Figura 33).

4.4.4.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Ritoque suprayace concordante a la Formación Rosablanca y hacia el suroeste de Sotaquira descansa sobre la Formación Arcabuco, lo cual concuerda con lo mencionado por Etayo-Serna (1968): “La Formación Ritoque descansa al occidente (río Cane) sobre las calizas de la Formación Rosablanca y directamente sobre las areniscas de Arcabuco en la región de Villa de Leiva – Chíquiza”, aunque según Reyes et al. (2006) el límite inferior con la Formación Rosablanca es concordante transicional. El límite superior con la Formación Paja es concordante y se marca por la aparición de lodolitas calcáreas negras y concreciones.

La edad de la Formación Ritoque ha sido considerada por Etayo (1968) como del Hauteriviano Inferior, con base en los fósiles colectados en el área del cuadrángulo J-12, mostrando características de un ambiente de depositación marino.

Es considerada por Bürgl (1954) como del Valanginiano, Dietrich (1938) y Scheibe (1938) le asignan una edad Barremiano. Etayo–Serna (1968) considera que bioestratigráficamente representa el Hauteriviano inferior”. Huber (1978, en Ballesteros y Nivia, 1985) “con base en determinaciones paleontológicas de Wiedmann, asegura haber ubicado el tiempo de depósito de la Formación Ritoque durante el lapso Berriasiano – Valanginiano”, Reyes et al. (2006) consideran que la Formación Ritoque podría abarcar el lapso Valanginiano tardío-Hauteriviano? o corresponder al Valanginiano tardío.

Etayo-Serna (1968) menciona que La Formación Ritoque “Orla inmediatamente el núcleo del Anticlinal de Arcabuco por ambos flancos; sobre el flanco oriental consta de 70m de limolitas o arcillolitas en alternancia con calizas lumaquélicas, mientras que sobre el flanco occidental predominan las limolitas con algunas intercalaciones de areniscas de grano muy fino, presentando 110m aproximadamente de espesor”.

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Figura 33. Formación Ritoque. A) Estación AZA 384: 1074166mE, 1134129mN, 2287 msnm, azimut 130. B) Estación AZA 389:1075003mE, 1134762mN, 2304 msnm, azimut 180.

4.4.5 Formación Paja (b3b5p)

Aflora en ambos flancos del Anticlinal de Arcabuco con una dirección NE, su expresión geomorfológica es de colinas suaves que exponen una pendiente estructural extensa poco competente. Aflora en la vía que conduce de Arcabuco a La Palma y Arcabuco a Sotaquirá donde se observó una anomalía para Uranio (Figura 34).

Figura 23. Expresión morfología de la Formación Paja. Estación AZA 237,1087464mE, 1130315mN, 1810 msnm, azimut 140.

4.4.5.1 Nombre y sección tipo

El nombre proviene de la quebrada La Paja, afluente del río Sogamoso entre Bucaramanga y San Vicente de Chucurí, fue dado por C.C. Wheeler (Morales, 1958) a una sucesión de shales negros, con laminación delgada, ligeramente

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calcáreos y comúnmente micáceos y limosos, quien menciona que los 250-300 metros inferiores contienen concreciones y nódulos calcáreos esferoidales a ovalados de hasta 30 cm y venas de calcita rellenando fracturas, también son comunes “tubos de gusano” y Cefalópodos.

4.4.5.2 Descripción litológica

Hacia la base el contacto se marca por la desaparición de los niveles limoliticos amarillos a naranja de la Formación Ritoque -en algunos sectores- o por la desaparición de las biomicritas competentes y negras de la Formación Rosablanca, donde se empiezan a observar lodolitas negras fisiles ligeramente calcáreas y por sectores micáceas, con concreciones calcáreas subredondeadas de hasta 20 cm, y gran contenido de amonitas. Hacia el tope de la unidad de observan intercalaciones de capas competentes tabulares medias a gruesas de limolitas y arenitas de cuarzo de grano fino con buena selección y redondeamiento, grises oscuros y negros a ocre por alteración (Figura 35 y 36).

Figura 35. Formación Paja. 1070872mE, 1159394mN, 1507 msnm, azimut 320, las líneas negras muestran los niveles arenosos.

4.4.5.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Paja se encuentra en contacto normal con la Formación Ritoque, lo cual concuerda con lo mencionado por Etayo-Serna (1979): "el contacto inferior con la infrayacente Formación Ritoque es concordante” y el contacto superior de la Formación Paja con la Formación San Gil inferior es gradacional.

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Según Etayo-Serna (1968) la Formación Paja, está representada en la región de Villa de Leiva por tres unidades. a) Lutitas negras inferiores consideradas bioestratigráficamente como Hauteriviano superior; b) Arcillolitas abigarradas que abarcan bioestratigráficamente desde el Barremiano inferior hasta el Aptiano superior en parte y c) Arcillolitas con nódulos huecos que representan bioestratigráficamente el Aptiano superior en parte.

El espesor varía entre 125 y 625 m, en la sección tipo según Pulido (1979), este mismo autor, reporta un espesor de 722m, en una sección estratigráfica medida entre Suaita y Gámbita.

Figura 36. Formación Paja. A) Estación AZA469: 1087125mE, 1128348mN, 2963 msnm, azimut 055. B) Estación AZA: 4691087355mE, 1128451mN, 2943 msnm, azimut 050.

4.4.6 Formación San Gil inferior (b5b6si)

Aflora en el flanco oriental de Anticlinal de Arcabuco con una dirección NE, como una franja alargada hasta el sur del Municipio de Sotaquira, sus mejores exposiciones se encuentran en la vía que comunica a Tunja con Arcabuco y a Sotaquira con Arcabuco y en los carreteables que se desvían hacia el SE. Su expresión morfológica es de colinas redondeadas suaves producto de su carácter limolítico y se encuentra muy alterada producto de acciones antrópicas (Figura 37).

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Figura 37. Expresión morfológica de la Formación San Gil Inferior. 1091990mE, 1130554mN, 2751 msnm, azimut 035.

4.4.6.1 Nombre y sección tipo

Hubach (1955) quien en 1953 había empleado este término en Santander considera como “Conjunto de San Gil” lo que sucintamente define en la columna estratigráfica de la región de Oiba como: “Caliza y esquisto arcilloso; Arenisca calosa”, respectivamente, de yacente a techo, extendiendo esta unidad casi hasta Sutamarchán. Julivert (1955) también le da expresión cartográfica y menciona que corresponde con algún cambio de facies a la Formación Calizas del Tablazo.

Fue Etayo-Serna (1968), quien dividió el Grupo de San Gil en dos Formaciones: Formación San Gil Inferior y Formación San Gil Superior y describió el San Gil inferior dividiéndolo en cuatro segmentos: “Segmento inferior A, lo constituyen arcillolitas grises, arenosas y moscovíticas, abigarradas de rojo o amarillo por oxidación, con nódulos arcillosos de hasta 5 cm de diámetro, algunos perfectamente esféricos, otros irregulares. Estratigráficamente arriba de lo descrito, intercalaciones de areniscas arcillosas micáceas. Segmento B: consta de calizas macizas, arenosas, fosilíferas, a veces fuertemente cristalizadas, en bancos de hasta 90 cm de espesor, en alternancia con arcillolitas o limolitas micáceas. El segmento C está integrado por areniscas cuarzosas grises, de grano fino, compactas, muscovíticas, en bancos de hasta 1,50 m de espesor intercaladas con shales grises oscuros. El segmento D o superior, consta de alternancia de bancos calcáreos de hasta 50 cm de espesor, oscuras, muy micáceas y a veces oxidadas, de grano fino a medio, con algunas drusas tapizadas por cuarzo”.

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4.4.6.2 Descripción litológica

En el área de estudio, la base de la unidad se marca con la aparición de capas medias a gruesas de limolitas a arenitas de cuarzo de grano fino de color crema muy meteorizadas fosiliferas, con intercalaciones menores de lodolitas calcáreas fisiles de color gris muy alteredas, hacia el tope de la unidad se encuentran capas tabulares gruesas de arcillolitas fisiles muy meteorizadas con intercalaciones de limolitas, estando el límite superior en las zonas donde desaparecen las limolitas (Figura 38).

4.4.6.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Tanto en contacto inferior con la Formación Paja como el contacto superior con la Formación San Sil Superior con transicionales en la zona de estudio.

Etayo-Serna (1968) de acuerdo a la fauna que colectó para los cuatro segmentos de la Formación San Gil inferior menciona que el segmento A, correspondería al Aptiano Superior y la de los segmentos B y D, al Albiano. Este mismo autor asigna al segmento A un espesor de 140m, al segmento B 190 m de espesor, al segmento C 25 m de espesor y al segmento D 125 m de espesor, para un espesor total de 480 m.

4.4.7 Formación San Gil Superior (b6ss)

A unidad aflora en el flanco oriental del Anticlinal de Arcabuco, siguiendo la dirección regional de las formaciones adyacentes, su mejor exposición se encuentra en la vía que conduce de Tunja a Arcabuco, mostrando una geomorfología suave de colinas redondeadas.

4.4.7.1 Nombre y sección tipo

Hubach (1953) utiliza el término “San Gil Superior” para designar “esquistos arcillosos franjeados, piriticos y areniscas arcillosa·”, que suprayace al conjunto San Gil, y corresponde según Julivert (1958) “a la parte baja de Formación Simiti”.

Para la Formación San Gil Superior, Etayo-Serna (1968) anota: “para su estudio se divide esta Formación en dos segmentos. El segmento inferior que consta de lutitas con frecuentes intercalaciones de arenisca o de caliza. El segmento superior presenta neto predominio de shales oscuros, frecuentemente con nódulos arcillosos de hasta 10cm. de diámetro, elipsoidales; con cuatro intercalaciones de areniscas calcáreas, algunas capas se acuñan.”

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4.4.7.2 Descripción litológica

En el área de estudio la unidad muestra hacia la base capas monótonas medias a gruesas de arcillolitas fisiles color gris a crema por alteración, con algunos niveles fosilíferos, que contrastan con las limolitas más competentes del tope de la Formación San Gil Inferior. Hacia la parte media la unidad muestra intercalaciones de arenitas de cuarzo de grano fino con buena selección y redondeamiento de tonos crema por alteración y hacia el tope nuevamente capas monótonas de arcillolitas grises a negras y muy alteradas a tonos ocres, (Figura 38).

Figura 38. A) Formación San Gil Inferior. Estación AZA 590 (limolita abigarrada con bivalvos), 1076954mE, 1120713mN, 3198 msnm, azimut 350. . B) Formación San Gil Superior. (arcillolitas fisiles color gris, meteorizadas, Estación AZA 689: 1086722mE, 1123210mN, 2866 msnm, azimut 335.

4.4.7.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Unidad infrayace en concordancia a la Formación Une y descansa transicionalmente, en el área de estudio, a la Formación San Gil inferior. La Formación San Gil Superior fue divida por Etayo-Serna (1968) en dos segmentos (A y B), la fauna colectada es asignada al Albiano medio. El mismo autor dividió la Formación San Gil Superior, en dos segmentos (A y B), el segmento A tiene un espesor de 230 m y el segmento B de 390 m, para un espesor total aproximado de 620 m.

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4.4.8 Formación Une (k2k1u)

La Formación Une aflora hacia al SE de la zona de estudio en cercanías a Duitama (Boyacá) como una franja de dirección SW-NE generando una morfología de colinas suaves (Figura 39).

Figura 39. Morfología de la Formación Une. Estación SB0739: 1118763mE, 1138143mN, 2706msnm, azimut 230.

4.4.8.1 Nombre y sección tipo

Nombre propuesto por Hubach (1931) refiriéndose al conjunto medio del Piso de Villeta, el cual denominó Areniscas de Une en la región oriental de Bogotá (W de Ubaque y Choachí) está formado por 400 a 500m de arenitas principalmente. Según Hubach (1931) Cenomaniano (Albiano) y consta de “bancos gruesos de arenisca separados por bancos más o menos delgados de esquisto endurecido y como guía se tiene en la parte alta del conjunto un débil nivel de antracita el cual es llamado nivel de Querenté; este conjunto de areniscas de la Formación Une se destaca en el terreno en forma de paredón brusco”.

Posteriormente, Renzoni (1962), suprime el término litológico que acompañaba al nombre de la unidad denominándola como Formación Une, nomenclatura que se ha utilizado hasta la actualidad. Julivert (1968), indica que el nombre proviene del municipio de Une; la localidad aflora por la carretera Bogotá Chipaque–Cáqueza.

4.4.8.2 Descripción Litológica

Capas tabulares gruesas a muy gruesas de arenitas de cuarzo medio a grueso con selección moderada a buena, subangulares a subredondeadas, tonos gris claro a amarillo claro, en sectores presenta buena competencia, aunque

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predominan los niveles friables. Muestra intercalaciones de capas tabulares finas a medias de cuarzoarenitas de grano muy fino a medio con buena selección y redondeamiento de tonos gris oscuro a negro y lodolitas grises a negras en capas tabulares con laminación plano-paralela (Figura 40).

Figura 24. Formación Une: (Izquierda) Niveles de lodolitas grises. Estación SB0892. 1118102mE, 1135698mN, 2702msnm. (Derecha) Niveles de cuarzoarenitas friables en capas muy gruesas. Estación SB0738 1118156mE, 1138500mN, 2652msnm.

4.4.8.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

El límite inferior con la Formación Tibasosa es concordante neto y puede apreciarse en el Cerro Perico Vereda San Luis al este de Duitama (Boyacá) en la mina de calizas de la Formación Tibasosa. El límite superior con la Formación Chipaque es concordante neto y se observa en la vía que comunica Duitama con Paipa luego de desviarse hacia el corregimiento de la Trinidad antes de llegar al Batallón del Ejército Nacional.

4.4.9 Formación Chipaque (k2k3c)

La Formación Chipaque aflora como una franja alargada con dirección SW-NE y buzando hacia el NW, se observa en el Corregimiento de La Trinidad generando una morfología suave.

4.4.9.1 Nombre y sección tipo

Hubach (1931), denomina a las rocas que afloran desde la angostura del río Une (en Cáqueza) hasta la región de Chipaque como Piso de Villeta, abarcando la sucesión que se desarrolla encima de las Areniscas de Cáqueza y subyace al Piso de Guadalupe. Lo subdivide en tres conjuntos bien destacados, el inferior

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lo llamó Conjunto de Fómeque, le siguen las Areniscas de Une y al conjunto superior lo llamó Conjunto de Chipaque.

Posteriormente, Renzoni (1962), denomina como Formación Chipaque al intervalo estratigráfico que descansa sobre la Formación Une e infrayace a la Formación Arenisca Dura (base del Grupo Guadalupe), es decir, incluye tanto al Conjunto de Chipaque como a la secuencia que Hubach (1931, 1957) denominó como Guadalupe Inferior, pues, según Renzoni (1962), no existen diferencias litológicas que justifiquen tal separación. El nombre posiblemente provenga del municipio de Chipaque y su localidad tipo es por la carretera Bogotá – Villavicencio en cercanías de la población de Chipaque.

4.4.9.2 Descripción Litológica

Consta principalmente de capas tabulares medias de lodolitas gris oscuro a negro con laminación plano-paralela, intercaladas con capas tabulares medias de arenitas de cuarzo de grano muy fino a medio, con buena selección y redondeamiento de tono amarillo claro (Figura 41).

Figura 25. Formación Chipaque: (Derecha) Niveles tabulares de arenitas de cuarzo de grano fino. Estación SB0694: 1114652 mE, 1135563mN, 2582msnm. (Izquierda) Niveles de lodolitas gris oscuro. Estación SB0693: 1114492mE, 1135304mN, 2610msnm.

4.4.9.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Se encuentra en contacto concordante neto con las Formaciones Une que la infrayace y Guadalupe que la suprayace. Guerrero & Sarmiento (1996) en la sección de San Luis de Gaceno (Boyacá), reportan para la Formación Chipaque posee un espesor de 565m y una edad Turoniano temprano a Santoniano.

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4.4.10 Formación Arenisca Dura (k5ad)

La Formación Arenisca Dura aflora como una franja alargada con dirección SW- NE y buzando hacia el NW, se observa en el Corregimiento de La Trinidad generando una morfología escarpada.

4.4.10.1 Nombre y sección tipo

Pérez y Salazar (1978) la definen como: “una sucesión de arenisca en bancos muy gruesos con intercalaciones de limolitas, lodolitas, liditas y arcillolitas de colores claros y en capas finas que reposa concordantemente y transicionalmente sobre una sucesión monótona de lutitas fisiles, grises predominantes y areniscas arcillosas de la Formación Chipaque (…) Suprayaciendo la arenisca dura, en sucesión continua y concordante, sigue una secuencia de arcillolitas, arcillolitas silíceas y liditas con escasos y delgados bancos de arenisca que se conoce como la Formación Pleaners”, y proponen la sección tipo en el Cerro el Cable al oriente de Bogotá.

4.4.10.2 Descripción Litológica

Corresponde a capas medias a gruesas tabulares de arenitas de cuarzo amarillo claro a ocre de grano fino a grueso, subredondeado a subangular con moderada selección, intercaladas con capas tabulares medias de lodolitas silíceas de tonos gris claro (Figura 42).

4.4.10.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

El contacto inferior con la Formación Chipaque es concordante neto, y se observa en el Corregimiento de La Trinidad en el cambio morfológico debido a su carácter más competente generando una topografía más escarpada. El contacto superior con la Formación Guaduas no se observa puesto que está cubierto por los depósitos de la Formación Tilata.

4.4.11. Formación Labor y Tierna (k6lt)

La Formación Labor y Tierna se encuentra en la zona Sur - Oriental de la plancha 171 (G-10, H-10), los principales afloramientos se observan en las vías que conducen del casco urbano de Paipa a la vereda Olitas y de esta última al casco urbano del municipio de Tuta, los afloramientos se encuentran asociadas a canteras, donde se extrae material para triturado, de areniscas silíceas. (Figura43).

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Figura 26. Formación Arenisca Dura. Cantera mostrando niveles de arenitas de cuarzo. Estación SB0890: 1112729mE, 1136042mN, 2682msnm. Azimut 280.

Figura 43. Panorámica de cantera de la Formación Labor y Tierna. Capas medias a delgadas de arenitas silíceas, muy plegadas. Estación APA3110; 1104837 mE, 1122362 mN, 2799 msnm, azimut 010.

4.4.11.1. Nombre y sección tipo

El término Guadalupe fue empleado por primera vez por Hettner (1892), quien consideraba como “Piso Guadalupe” la parte alta, arenosa, del Cretácico del área de Bogotá y, específicamente, los cerros de Guadalupe y Monserrate. Hubach (1931), dividió la unidad Guadalupe en un conjunto inferior arcilloso y uno superior arenoso. Posteriormente, este mismo autor le da categoría de grupo a Guadalupe, y considera las formaciones Guadalupe Inferior (Conjunto Inferior Arcilloso) y Guadalupe Superior (Conjunto Superior Arenoso), y divide Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 65

esta última formación, de base a techo, en los miembros: Arenisca Dura, Plaeners y Arenisca Tierna.

Renzoni (1962) redefine el Grupo Guadalupe, dándole al Guadalupe Inferior de Hubach (1931), en la Formación Chipaque y eleva a la categoría de formación los miembros Arenisca Dura y Plaeners, y agrupa los niveles Arenisca de Labor, Arenisca Tierna y el horizonte arcilloso, que separa estas dos areniscas, bajo la denominación de Formación Labor y Tierna.

4.4.11.2. Descripción litológica

En la plancha 171 la Formación Labor y Tierna, se presenta como una franja alargada, con dirección NE, se observa en afloramiento fuertemente deformados, en capas medias de cuarzo arenitas de partículas arena de grano medio a fino, con laminación plano paralela continua, en algunos sectores fuertemente alterada (Figura 44).

Figura 44. Panorámica de cantera de la Formación Labor y Tierna. Arenitas de grano fino a medio, de color rojizo. Estación APA3111; 110521 2mE, 1123345 mN, 2723 msnm, azimut 190.

4.4.11.3. Posición estratigráfica, edad y espesor

Basado en su posición estratigráfica, Bürgl (1961), Etayo, en Fabre (1986) y Sarmiento, en Osorno (1994) la consideraron de edad Maestrischtiano, posición que se corroboro en campo ya que se observa infrayacente a la Formación Guaduas (G-10, H-10).

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4.4.12. Formación Guaduas (K2E1g)

La Formación Guaduas aflora como una franja alargada con dirección SW-NE y buzando hacia el NW. La unidad genera una morfología suave que contrasta con los escarpes generados por los conglomerados de la Formación La Rusia (Figura 45). La unidad corresponde a una sucesión lodolítica con intercalaciones de arenitas de cuarzo y capas de carbón.

Figura 45. Contraste morfológico entre la Formación Guaduas y la Formación La Rusia. Estación SB0601: 1105860mE, 1133517mN, 2796msnm.

4.4.12.1 Nombre y sección tipo

Según Julivert (1968): “Hettner (1892), denominó Guaduas (Guaduasschichten; Stufe der Guaduasschichten) a todos los materiales que en la región de Bogotá, se encuentran por encima de la Formación Guadalupe (Guadalupeschichten de Hettner)”. Posteriormente Hubach (1931, 1945, 1957) restringe el sentido del término Guaduas con rango de formación y limitado a la base por la Formación Guadalupe Superior, y en la parte superior por la Formación Arenisca del Cacho.

De Porta (1974) indica que: “el nombre de esta unidad procede de la población de Guaduas situada en el borde occidental de la Cordillera Oriental sobre la carretera Bogotá – Honda. Como ya señala Hubach por motivos de amplia difusión del término Guaduas, en la Sabana de Bogotá se acepta este término aun cuando la localidad de Guaduas se encuentra en la actualidad en otra unidad litoestratigráfica. Como sección tipo de la Formación Guaduas se considera la de Guatavita donde se encuentra mejor representado”.

4.4.12.2 Descripción Litológica

Corresponde a una secuencia de capas medias a gruesas tabulares de lodolitas grises con laminación planoparalela con presencia de lodolitas carbonosas y mantos de carbón. Presenta intercalaciones de capas tabulares medias a

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gruesas de arenitas de cuarzo de grano medio a grueso, subredondeado a subangular con moderada selección con tonalidades amarillos claro a grises (Figura 46).

Figura 46. Bocamina de carbón abandonada, lodolitas grises en capas tabulares finas a medias. Estación SB0923: 1110196mE, 1136878mN, 2643msnm, azimut 270.

4.4.12.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

En la zona de estudio solo aflora el contacto superior fallado con la Formación La Rusia el cual corresponde al trazo de la Falla de Boyacá, que pone en contacto los niveles arenosos de la Formación Guaduas con niveles conglomeráticos violeta de la Formación La Rusia. Sarmiento (1992) le asigna a la Formación Guaduas una edad Maastrichtiano tardío – Paleoceno mediante palinología.

4.5 UNIDADES DEL PALEÓGENO AL OCCIDENTE DE LA FALLA BOYACÁ

4.5.1 Formación Cacho (E3c)

La Formación Cacho se encuentra en una amplia zona de la plancha 171- Duitama (G-8, G-9, H-8, H-9) y correspondería en gran parte a lo cartografiado como Formación Tilata por Renzoni G. & Rosas H (1981), la unidad presenta una orientación NE, con morfología suave de pequeños cerros arenosos (Figura 47), en general presenta buzamientos de muy bajo ángulo entre 05 y 35 grados, en el sector de Paipa (G-11) se encuentra mantos de carbón los cuales pertenecerían a la Formación Cacho. Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 68

Figura 47. Panorámica de cerros ondulosas pertenecientes a la Formación Cacho, obsérvese las pendientes suaves y ondulosas. Estación APA 3027; 1109891mE, 1120086mN, 2672msnm, Azimut 010.

4.5.1.1 Nombre y sección tipo

El nombre de la Formación Cacho fue dado por la Col. Soc. Petr. Geol. And Geoph (1961, en Julivert, 1963); el nombre de la formación se ha utilizado en varias publicaciones donde se han cartografiado areniscas de colores rojizos a pardas con laminaciones cruzadas y que se encuentran suprayaciendo a la Formación Guaduas.

En la plancha geológica 190-Chiquinquirá Fuquen J & Osorno J (2005), levantaron una columna estratigráfica de 72 metros de espesor, localizada en el sitio el Boquerón (carretera Ubaté-Lenguazaque), dividiendo la unidad en tres segmentos separados por dos niveles delgados de arcillolitas, los segmentos estarían constituidos de base a techo de la siguiente manera:

Segmento A: Estaría constituido por una secuencia de capas muy gruesas de arenisca cuarzosa de color gris claro de grano grueso. sub-redondeados y sub- prismáticos; muy bien seleccionada, clasto soportada, porosa; la porosidad se da por disolución del cemento ferruginoso. La roca es friable y presenta una estructura maciza. Las capas son tabulares con estratificación plana ondulosa a paralela y como estructura interna aparece estratificación cruzada. El espesor de este segmento es de 13m, Fuquen J & Osorno J (2005).

Segmento B: Este segmento está separado por una capa de arcillolita arenosa de color gris claro de 0.90m de espesor en contactos concordantes con los segmentos A y B. Este segmento se encuentra constituido por capas muy gruesas de arenisca de cuarzo de color amarillo rojizo, el tamaño de grano es de medio a grueso, sub-redondeado, clasto soportada con matriz ferruginosa. El espesor de este segmento es de 35m, Fuquen J & Osorno J (2005).

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Segmento C: Corresponde a la parte superior de la Formación Cacho y se encuentra constituido por un conjunto de capas gruesas a muy gruesas cuneiformes de arenisca cuarzosa de grano sub-redondeado color amarillo rojizo clasto soportadas y friables, con estratificación cruzada a gran escala. El espesor de este segmento es de 14m, Fuquen J & Osorno J (2005).

4.5.1.2 Descripción litológica

La unidad se encuentra representada por capas muy gruesas de arenitas rojizas, amarillentas y blancas, con laminaciones plano paralelas tangenciales a la base (bajo ángulo), con capas muy delgadas de lodolitas rojizas y capas delgadas de conglomerados. Las arenitas de granos medios a muy grueso, mal calibrados, en general las arenas muy friables y utilizadas en el área de estudio como canteras (Figura 48).

4.5.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor.

Van der Hammen (1957) asignada una edad Paleoceno para la Formación Cacho, esta edad está dada con base en la paleoflora estudiada por Van der Hammen (1957) y en el informe realizado por MacLaughlin & Arce (1972), posteriormente Sarmiento (1994) hace más precisión con base en los contactos y le asigna como edad Paleoceno Superior.

Figura 48. Cantera ubicada en la parte alta del casco urbano de Tuta, se observan capas muy gruesas de arenitas rojizas, amarillentas y blancas. Estación APA3021: 095073mE, 1120561mN, 2666msnm, Azimut 315.

La Formación Cacho en el presente trabajo se le asignó una edad de Paleoceno ya que el presente estudio no contempla determinaciones paleontológicas para esta unidad, tomándose como referencia la Bibliografía existente y su posición estratigráfica. Estratigráficamente la Formación Cacho Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 70

se encuentra suprayaciendo rocas de la Formación Guaduas y su espesor fue calculado por medio de corte topográfico, y sería de 150 metros aproximadamente, este espesor se corrobora con los afloramientos ubicados en la vía Tuta – Toca a la altura del sitio conocido como el Sagrado Corazón en la vereda la Hacienda.

4.6 UNIDADES DEL NEÓGENO

4.6.1 Formación Tilata (N1n7t)

Corresponde a una gran extensión de depósitos recientes formado por capas de arenas, lodos y gravas que en el área de estudio cubren las rocas cretácicas.

4.6.1.1 Nombre y sección tipo

Scheibe (1933), dio el nombre de piso de la Formación Tilatá a un conjunto de areniscas de grano grueso, lecho-cascajosos con clastos de cuarzo y de “plaeners” que afloran en la Hacienda Tilatá en la represa del Sisga. Hubach (1957a) la elevó al rango de formación y la estudió en lo que llamó cuenca de Chocontá – Villapinzón.

Julivert (1961) en el estudio de la Sabana de Bogotá, llama Formación Tilatá a una terraza alta con sedimentos lacustres y para Helmens & Van der Hammen (1995), la Formación Tilatá esta subdivida en los miembros Tequendama, Tibagota (Tilatá inferior) y Guasca (Tilatá Superior).

4.6.1.2 Descripción Litológica

Corresponde a una alternancia de niveles poco consolidados de arenas de grano medio a grueso con capas de conglomerados de guijos a cantos redondeados mal seleccionados clastosoportados (Figura 49).

4.6.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Tilata se encuentra en contacto discordante sobre rocas cretácicas. De acuerdo con Helmens & Van der Hammen (1995) corresponde al Plioceno inferior a medio, aunque Dueñas & Wijninga (2003) le asignan la parte más inferior a una edad Mioceno tardío.

4.6.2 Depósitos volcano-sedimentarios y Cuerpos volcánicos (N2Q1v).

En el área de trabajo se presentan evidencias de una antigua actividad volcánica, en la zona se observan depósitos vulcano-sedimentarios de considerable extensión los cuales son aprovechados como materias primas

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para diversas industrias (cerámica, cementera y construcción), también se presentan cuerpos volcánicos de pequeños tamaños y alteraciones hidrotermales que afectan rocas del Cretácico. Las alteraciones hidrotermales tienen gran importancia en la zona de trabajo, ya que la principal anomalía de Uranio se encuentra asociada a una de estas alteraciones. La principal anomalía de Uranio se encuentra en el municipio de Paipa, vereda el Durazno, en una mina de Puzolana propiedad del señor Alejandro Neissa (G-9) y fue estudiada por el González et al (2008) presentando valores máximos de 7480 CPS, 100 ppm (eU), 30 ppm (eTh) y 3%(K).

Figura 49. Formación Tilata. Capas muy gruesas de conglomerados de guijos a cantos redondeados mal seleccionados clastosoportados. Estación FR0450: 1104174mE, 1130877mN, 2364msnm, azimut 050.

El depósito volcanosedimentarios de menor tamaño se encuentra en la población de Sotaquira (G-8) y se observa en la vía que conduce del casco urbano de Sotaquira a la planta de tratamiento de aguas negras de este municipio. El depósito volcano-sedimentario de mayor extensión e interés se encuentra en inmediaciones del municipio de Paipa, en la vereda El Tunal sector los Volcanes (H-10, H-11), de igual manera los cuerpos volcánicos los cuales no superan los 50 metros y que se encuentran ubicados en el sector de Olitas vereda El Tunal (H-10).

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Figura 50. Panorámica del sector de Olitas, en la fotografía se observa cerros rojizos que contratan con la morfología suave de las rocas sedimentarias, el valle observado en la fotografía corresponde a la quebrada La Honda Grande, en la parte derecha afloramiento de la mina el Morro. Estación APA3229: 1110968mE, 1121125mN, 2830msnm, Azimut 280.

La morfología que presentan los depósitos volcano-sedimentario y cuerpos volcánicos son contrastante con el paisaje, se observándose grandes cerros con drenajes radiales con poca vegetación de colores blanco a rojizo, los cuales obstruyen la tendencia estructural de algunas formación del cretácico superior (Figura 50).

4.6.2.1 Nombre y sección tipo.

Los depósitos volcano-sedimentarios y cuerpo volcánicos aflorante en la plancha 171 (Duitama) fueron cartografías inicialmente por Renzoni & Rosas (1981), los depósitos volcano-sedimentarios fueron clasificados como Ignimbritas Riolíticas y los cuerpos volcánicos como Andesitas, no se les asignado el rango de formación, es Pardo et al (2005) quien realiza un estudio más detallado de los depósitos volcánicos dividiéndolos en 14 unidades operacionales nombradas con números romanos, realizo columnas estratigráficas en diversos sectores de los depósitos, e identificas la morfología del actual del volcán (Figura 51).

Las primeras cuatro unidades (I.1, I.2, I.3, I.4) corresponderían a depósitos volcano-sedimentarios de la primera fase eruptivas del volcán y su sección se ubica en las mina de Puzolana La Pilas – Los Morros -El Guarruz con 285 metros de espesor, Pardo et al (2005).

Las últimas diez unidades (II-1, II-2, II-3, II-4, II-5, II-6, II-7, II-8, II-9, II-10) corresponderían a segunda y última fase eruptiva de acumulación durante el resurgimiento de la caldera volcánica y es una columna compuesta ya que no

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existe una sección continua, para este último segmento se tiene un espesor de 211 metros, Pardo et al (2005).

Figura 51. Panorámica del volcán de Paipa, en la fotográfica se observa centro eruptivo y sus paredes erosionadas, tomado de Pardo et al (2005). Estación APA3021; 095073mE, 1120561mN,2666msnm, Azimut 315.

4.6.3 Depósitos Volcano-sedimentarios– Sotaquira (Nqv)

Este pequeño depósito volcano-sedimentario se encuentra expuesto en inmediaciones del casco urbano del municipio de Sotaquira y consta de tobas de cenizas medias a gruesas de color rojizas con fragmentos de pumitas estos de tamaño lapilli, también se observa laminación ondulosa paralela discontinua, la laminación se debería a posibles oleadas piroclásticas ya que no se observó evidencia de transporte de los sedimentos (Figura 52).

4.6.4 Depósitos volcano-sedimentarios – Paipa (NQv)

Estos depósitos son los de mayor extensión se encuentran representados por flujos piroclásticos, mal seleccionados, de pómez y ceniza de diversos tamaños; con clastos de pumitas, en general las rocas presentan mala selección y un alto estado de meteorización y alteración a Caolín (Figura 53). En la Mina El Guarruz propiedad de CEMEX se observan laminaciones plano paralelas continuas de partículas epiclasticas y capas delgadas de 10 centímetros de lodolitas carbonosas con laminación plano paralela continua (Figura 54), este tipo de estructuras sedimentarias y de materiales sugieren que existían periodos de baja actividad volcánica, presentando diversos ambientes sedimentarios. Pardo et al (2005) reportan un bloque de arenisca con glauconita en esta mina y niveles de paleosuelos que separan diversas unidades del depósito lo cual reafirma las observaciones hechas en campo.

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Figura 52. Detalle de Toba de cenizas medias, oxidada, nótese en la fotografía los fragmentos de pumitas de tamaño lapilli. Estación APA2941: 1091946mE, 1129036mN, 2653msnm, Azimut 330.

Figura 53. Panorámica de aforamiento de uno de los frentes de explotación de la mina El Guarruz, en la fotografía se observan los depósitos de flujos Piroclásticos de color blanco, a la base de la fotografía flujos Piroclastiscos poco meteorizados de color gris, en la parte central capa delgada de lodolita negra. Estación APA3338; 1108656mE, 1125133mN, 2627msnm, Azimut 310.

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Figura 54. Detalle de toba soldada con un nivel de lodolitas negras carbonosas, obsérvese la polaridad de las capas la cual sería izquierda a derecha. Estación APA3338: 1108656mE, 1125133mN, 2627msnm, Azimut 310.

4.6.5 Cuerpos volcánicos (NQV)

El cuerpo volcánico observado en campo se restringe al sector de Olitas en el valle de la quebrada La Honda Grande, en el cruce a la hacienda la Grande (H- 10), sin embargo en los estudios realizados por Pardo et al (2005), González et al (2008) identifican un mayor número de cuerpos en la localidad de Olitas.

El cuerpo ubicado en la quebrada La Honda Grande corresponde a un domo de 12 metros de diámetro de una roca ígnea efusiva, afanitica de color blanco con una matriz sílicea con fenocristales de cuarzo la cual se clasificó como una Riolita (Figura 55).

Pardo et al (2005) realizo un estudio más detallo del área y describe este cuerpo como un domo de lava de composición Riolítico de afinidad Alcalina, sin cuarzo modal, con cristales de Sanidina, Plagioclasa, Hastingsita, Augita - Egirina, Esfena y Titanobiotita en una matriz vítrea rica en sílice, Pardo et al (2005).

En la localidad de Olitas se presentan cuellos volcánicos los cuales han sido estudiados por Pardo et al (2005) y González et al (2008) estos corresponderían a domos porfíditicos de afinidad alcalina infiriendo un centro eruptivo intracalderico, Pardo et al (2005). También se observan varios tipos de flujos dentro de los que se encuentran, flujos de bloques muy mal Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio en el sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander, Colombia 76

seleccionados, monolíticos, con cenizas; flujos de pumitas con bloques de hasta 20 centímetros, cenizas y depósitos epiclastos de alta energía, los flujos se consideran asociados a la colapso de columnas y a flujos piroclásticos debido a su cercanía con la caldera del volcánica (Figura 56).

Figura 55.Panorámica del domo ubicado en el valle de la quebrada La Honda Grande, de composición Riolitica. Estación APA33396: 1107820mE, 1123251mN, 2655msnm, Azimut 243

Figura 56. Detalle de flujos mal seleccionados, monolíticos, con cenizas, obsérvese las partículas epiclasticas. Estación APA3410: 1106983mE, 1121629mN, 2641msnm, Azimut 190.

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4.6.5.1 Posición estratigráfica, edad y espesor.

La edad de los depósitos volcanosedimentarios y cuerpos volcánicos del área de estudio correspondería al Neógeno – Cuaternario esto debido a su posición estratigráfica donde los depósitos volcanosedimentarios se encuentran suprayaciendo rocas del Neógeno de las Formación Bogotá e infrayaciendo depósitos cuaternarios. Sin embargo se hace necesario la realización de dataciones radiométricas para poder determinar la edad de los depósitos y cuerpos volcánicos.

4.7 UNIDADES INCONSOLIDADAS

4.7.1 Coluviones y depósitos de pendiente (Qc)

Se localizan principalmente hacia la cuenca del rio Tolota, sector el venado Entre otras. Estos depósitos presentan textura muy heterogénea desde cantos muy grandes hasta partículas tamaño arcilla que se acumulan sobre el valle de las quebradas, zonas de cambio de pendiente topográfica o sobre la base de escarpes debido a procesos de remoción en masa (Figura 57).

Figura 57. Depósitos de gravas. Sector el Taladro vía Charala. Estación: FR0107: 1092800mE, 1152560mN, 2147msnm, azimut 100.

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4.7.2 Terrazas y conos de eyección (Qtf)

Se localizan principalmente hacia el sector norte en la Vereda el Venado, en general, las terrazas de origen fluvioglaciar y el material de los conos de deyección se componen de cantos, bloques y fragmentos de de arenitas de menor tamaño, subredondeados y mal calibrados, embebidos en matriz areno – arcillosa (Figura 58).

Figura 58. Cono de eyección sector el venado en la parte superior Formación Arcabuco. Estación: FR0073, 1096078mE, 1152455mN, 228msnm, Azimut 028

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5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

5.1 FALLA DE BOYACÁ

Es una estructura de tipo inverso con dirección N – NE, con ángulo buzamiento alto y vergencia al E – SE con posible componente de movimiento trascurrente dextral, la cual separa dos provincias morfoestructurales distintas; hacia el noroccidente un bloque tectónicamente levantado, compuesto por rocas de edad Jurásico y Cretácico que conforman estructuras amplias, como: el anticlinal de Arcabuco y el sinclinal de Los Medios; hacia el suroriente un bloque tectónico hundido, de paisaje ondulado, correspondiente a la depresión del Chicamocha, en donde son notorios los plegamientos cortos y estrechos, frecuentemente volcados por acción de la gravedad (Farelo & Parra, 2004).

5.2 ANTICLINAL DE ARCABUCO

En Patarroyo & Moreno (1997) lo caracterizan como una estructura que se manifiesta al este de Arcabuco y de Villa de Leyva. Básicamente se trata de un pliegue asimétrico con cabeceo hacia el suroeste (17º) y con un plano de charnela vertiendo hacia el Sureste. El flanco occidental posee inclinaciones entre 22 y 45ºNW, mientras que el oriental presenta inclinaciones entre 44 y 52º SE.

5.3 SINCLINAL DE LOS MEDIOS

Larga estructura ligeramente asimétrica, con el flanco occidental levemente más inclinado, la cual se observa en los sectores de la Vereda los Medios (de la cual toma su nombre) del Municipio de Paipa, tiene una dirección entre los 25 y 30 grados noreste, en cuyo eje afloran rocas de la Formación Los Medios al sur y de las Formaciones La Rusia y Arcabuco al norte.

5.4 SINCLINAL DE OIBA

Estructura alargada con orientación NE que se encuentra al noroccidente del Municipio de Gambita y se extiende hacia el nororiente hasta la plancha 151, es

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una estructura simétrica con buzamientos no mayores a 30 grados, en cuyo núcleo se encuentran rocas de la Formación Paja.

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6. RECURSOS MINERALES

El elemento radiactivo más abundante y de ocurrencia natural en la corteza es el isótopo 40K, incorporado principalmente en la estructura cristalina de los minerales de ortoclasa. De menor importancia como fuente radiactiva es el torio (presente en la monacita, mineral accesorio de algunos cuerpos graníticos y pegmatíticos). El mineral radiactivo normalmente buscado por los exploradores – uranio – raramente es abundante, pero en bajas concentraciones puede caracterizar rocas particulares tales como granitos altamente fraccionados o algunas secuencias de lodolitas negras. Los espectrómetros proveen canales seleccionables para que la radiación derivada de diferentes fuentes se pueda distinguir.

Debido a que la mayoría de la radiación natural proviene del potasio, los mapas de cuentas de radiación total, proporcionan una forma muy efectiva de cartografiar la distribución de rocas ígneas alcalinas y de sedimentos (tales como arcosas) derivados de esas rocas. La monacita meteorizada a partir del sustrato rocoso forma un mineral detrítico pesado resistente que a menudo se acumula en cursos de agua o drenajes. Por esta razón, estos rasgos a menudo resaltan en el canal de torio de los mapas radiométricos. Los mapas que presentan relaciones de mediciones radiométricas hechas en diferentes canales, tales como U/Th y K/U pueden ser muy útiles para discriminar diferentes tipos de rocas. Diferentes categorías de granitos pueden tener relaciones radiométricas características (Marjoribanks, 2010).

El sector central del departamento de Boyacá y sur de Santander presenta condiciones geológicas favorables para el desarrollo de concentraciones de minerales energéticos como Uranio y Torio, en virtud de la variedad de tipos de roca, ambientes de formación y edades, aspectos básicos tenidos en cuenta a la hora de definir dicho sector como zona de estudio (Figura 59).

Para la obtención de los valores de CPM (Cuentas Por Minuto), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm) se empleó un Detector Portátil de Radiación – Gamaespectrómetro, modelo RS – 230 de la marca Radiation Solutions Inc. En cada estación de control geológico se tomaron 3 muestras, con un tiempo medición de 60 segundos para cada una y asegurando que se cubriera la mayor área de la exposición rocosa. Se cuenta con un total de 2500 puntos de

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muestreo con un cubrimiento de 1800km2 (Figura 58), es decir 1.38muestra/km2. Los mapas de distribución espacial se realizaron a partir del promedio de las 3 mediciones por estación.

Figura 59. Distribución de puntos de muestreo en la zona de estudio

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6.1 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 1: RADIACIÓN GAMA TOTAL – CUENTAS POR MINUTO

El histograma para la distribución de los valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto (CPM), en la zona de estudio, permite definir que el conjunto de datos se asemeja a una distribución normal con un promedio de 4152CPM (Figura 59). A partir del criterio de cambio de pendiente en el diagrama Q – Q (Cuantil – Cuantil), puede definirse que las zonas anómalas corresponden a valores mayores a 7000CPM (Figura 60 a 63).

Figura 60. . Histograma de la distribución de valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto.

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Figura 61. Diagrama Cuantil – Cuantil para la distribución de valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto.

Figura 62. Estructura de correlación espacial (semivariograma) para los valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto

.

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Figura 63. Mapa de radiación gamma total – cuentas por minuto

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6.2 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 2: POTASIO (%)

El histograma para la distribución de los valores de Potasio (%), en la zona de estudio, permite definir que el conjunto de datos se asemeja a una distribución normal con un promedio de 1.25% (Figura 4.6). A partir del criterio de cambio de pendiente en el diagrama Q – Q (Cuantil – Cuantil), puede definirse que las zonas anómalas corresponden a valores mayores a 6 % (Figura 64 a 67).

Figura 64. Histograma de la distribución de valores de Potasio en Partes Por Millón

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Figura 65. Diagrama Cuantil – Cuantil para la distribución de valores de Potasio en Porcentaje

.

Figura 66. Estructura de correlación espacial (semivariograma) para los valores de Radiación Gama Total en Cuentas Por Minuto.

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Figura 67. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Caso 2: potasio (%)

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6.3 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 3: URANIO.

El histograma para la distribución de los valores de Uranio (eU ppm), en la zona de estudio, permite definir que el conjunto de datos se asemeja a una distribución normal con un promedio de 4.44ppm (Figura 4.10). A partir del criterio de cambio de pendiente en el diagrama Q – Q (Cuantil – Cuantil), puede definirse que las zonas anómalas corresponden a valores mayores a 9ppm (Figura 68 a 71).

Figura 68. Histograma de la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón.

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Figura 69. Diagrama Cuantil - Cuantil para la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón.

Figura 70. Estructura de correlación espacial (semivariograma) para los valores de Uranio en Partes Por Millón.

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Figura 71. Mapa exploración geoquímica – gamaespectrométrica. Caso 3: uranio

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6.4 EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA – GAMAESPECTROMÉTRICA. CASO 4: TORIO.

El histograma para la distribución de los valores de Torio (eTh ppm), en la zona de estudio, permite definir que el conjunto de datos se asemeja a una distribución normal con un promedio de 16.41ppm (Figura 71). A partir del criterio de cambio de pendiente en el diagrama Q – Q (Cuantil – Cuantil), puede definirse que las zonas anómalas corresponden a valores mayores a 40ppm (Figura 72-75).

Figura 72. Histograma de la distribución de valores de Torio en Partes Por Millón.

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Figura 73. Diagrama Cuantil - Cuantil para la distribución de valores de Torio en Partes por millón

Figura 74. Diagrama Cuantil - Cuantil para la distribución de valores de Torio en Partes Por Millón.

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Figura 75. Mapa exploración geoquímica – gamaespectrométrica. Caso 4: Torio.

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Figura 76. Relación y distribución espacial de las mediciones de radiación gama total (cpm), K (%), eTh (ppm) y eU (ppm); respecto a la geología de la zona de estudio

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7. ANÁLISIS DE RESULTADOS

7.1 ANOMALÍA EL MANZANO

Según González et al. (2008). En el área de Paipa se encontraron tres zonas anómalas (manzano, batán y el molino) con valores que varían entre 440 y 7500 cps los valores más altos corresponden al sector el manzano (Figura 77).

Figura 77. Rocas sedimentarias alteradas hidrotermalmente en contacto con la Formación Guaduas. Estación APA 3001: 1103195mE, 1125019mN, 2623 msnm, azimut 305.

Cerca de la zona de contacto entre las rocas sedimentarias alteradas hidrotermalmente y estratos con materia orgánica de la Formación Guaduas los valores anómalos se encuentran en rocas cizalladas, brechas tectónicas termalizadas, con presencia hacia los bordes, de delgadas cintas de carbón provenientes de la Formación Guaduas allí presentes. La mayor lectura de radiactividad total, o conteo total sin discriminar, tomada allí con el Exploranium fue de 7480 cps.

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7.2 ANOMALÍA SOTAQUIRA

Hacia la base de la Formación Paja se observan capas pequeñas fisiles plano paralelas de lodolitas color negro a gris oscuro fosiliferas (amonitas y bivalvos), donde se pueden observar restos orgánicos de hojas y troncos carbonáceos con valores atípicos altos de eU (ppm) para el conjunto de datos. El nivel con el valor mayor (estación FR0452) con valores de 54.9ppm de uranio (Figura 78), lo anterior podría corresponder a una zona donde por su carácter reductor precipite el Uranio proveniente de fluidos ascendentes.

Figura78. Formación Paja, las líneas blancas indican el nivel anómalo. Estación FR452: 1059721mE, 1154113mN, 1850 msnm, azimut 035.

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CONCLUSIONES

En la zona de Paipa (El Manzano) las anomalías (hasta de 7500 cps eU) se encuentran en brechas de carácter hidrotermal (González et al. 2008) cuyo origen podría estar asociado a la circulación de fluidos a través de las capas porosas de la Formación Guaduas y en relación con los niveles ricos en materia orgánica en los cuales se puede dar su precipitación.

En la zona de Sotaquira, se encontró un nivel con 54.9 ppm eU en lodolitas negras de edad cretácica de la Formación Paja, en la cual el uranio por su comportamiento geoquímico podría haberse precipitado en estos niveles al encontrarse en ambientes reductores, resultando en pequeños niveles anómalos epigenéticos controlados por la litología. Por lo anterior se requeriría adelantar estudios encaminados a encontrar el origen de los fluidos que precipitaron en estos niveles.

Los valores altos de torio se encuentran en los mismos sitios con valores altos de uranio tanto en las rocas asociadas a vulcanismo (El Manzano), como en los niveles lodoliticos de la Formación Paja, sugiriendo poca movilización de uranio.

Siguiendo las recomendaciones de González et al. (2008) y basados en el marco geológico regional, se adelantaron labores de exploración en rocas Jurásicas del Anticlinal de Arcabuco, para lo cual se partió de las siguientes hipótesis: a) el carácter ígneo de su protolito, razón por la cual se podría tener minerales de uranio de carácter primario en niveles litoarenosos, b) la alta permeabilidad de los niveles arenosos, que podría servir como reservorios, puesto que los niveles finos (niveles limoliticos violáceos de la Formación La Rusia) y con materia orgánica (carbones y lodolitas carbonosas de la Formación Guaduas) por su carácter reductor podrían precipitar fluidos ricos en Uranio que pueden desplazarse a través de sistemas de fallas como la Falla de Boyacá. Con el marco geológico antes mencionado se sugiere continuar la exploración hacia el noroccidente de la zona de estudio, para rocas Jurásicas de la Formación Girón relacionadas con la Falla de Suarez.

Técnicas geofísicas como la desarrolla acá por el Grupo de Minerales Energéticos, permiten obtener información inicial acerca de la composición y

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concentración de minerales radioactivos, con el objetivo de identificar anomalías radiométricas.

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