Exploración De Minerales Energéticos a Partir De

EXPLORACIÓN DE MINERALES ENERGÉTICOS A PARTIR DE MEDICIONES GAMAESPECTROMÉTRICAS PARA POTASIO, URANIO Y TORIO, ENTRE LOS MUNICIPIOS DE ARCABUCO (BOYACÁ) Y CHIMA (SANTANDER). COLOMBIA

Bogotá D. C., diciembre 2015

EXPLORACIÓN DE MINERALES ENERGÉTICOS A PARTIR DE MEDICIONES GAMAESPECTROMÉTRICAS PARA POTASIO, URANIO Y TORIO, ENTRE LOS MUNICIPIOS DE ARCABUCO (BOYACÁ) Y CHIMA (SANTANDER). COLOMBIA

Grupo de investigación y exploración de recursos minerales energéticos Dirección de Recursos Minerales

Por: Sergio Yair Bautista Gómez Giovanni Moreno Sánchez Fredy Alexander Romero González Andrea del Pilar Zamora Alvarado Luis Fernando Zappa Figueroa

Coordinador Marco Antonio Rincón Mesa.

Bogotá D. C., diciembre 2015

Servicio Geológico Colombiano

CONTENIDO

Pág.

RESUMEN ...... 11 ABSTRACT ...... 12 INTRODUCCIÓN ...... 13

1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ...... 14

2. ASPECTOS GEOGRÁFICOS Y GEOMORFOLÓGICOS ...... 16 2.1 INFRAESTRUCTURA VIAL Y URBANA ...... 16

3. METODOLOGÍA ...... 17 3.1 COMPILACIÓN BIBLIOGRÁFICA E INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SATELITALES . 17 3.2 ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN LITOLÓGICA Y ESTRUCTURAL ...... 17 3.3 ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA ...... 20 3.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO – GEOESTADÍSTICO ...... 21 3.5 ELABORACIÓN DEL INFORME FINAL ...... 21

4. ESTRATIGRAFÍA ...... 25 4.1 UNIDADES DEL PALEOZOICO ...... 25 4.1.1 Formación Girón (J3g) ...... 25 4.1.1.1 Nombre y sección tipo ...... 25 4.1.1.2 Descripción litológica ...... 25 4.1.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 28 4.1.2 Formación Arcabuco (J3b1a) ...... 29 4.1.2.1 Nombre y Sección tipo ...... 29 4.1.2.2 Descripción litológica ...... 30 4.1.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 30 4.1.3. Formación Techo de Arcabuco (J3b1ta) ...... 31 4.1.3.1 Nombre y Sección tipo ...... 31 4.1.3.2 Descripción Litológica ...... 31 4.1.3.2 Posición estratigráfica, edad y espesor...... 31 4.2 UNIDADES DEL CRETÁCICO ...... 31 4.2.1 Formación Cumbre (b1b2c) ...... 31 4.2.1.1 Nombre y sección tipo ...... 33 4.2.1.2 Descripción litológica ...... 33

Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander). Colombia 3 Servicio Geológico Colombiano

4.2.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 33 4.2.2 Formación Rosablanca (b1b3r) ...... 34 4.2.2.1 Nombre y sección tipo ...... 35 4.2.2.2 Descripción litológica ...... 35 4.2.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 36 4.2.3 Formación Ritoque (b2r) ...... 36 4.2.3.1 Nombre y sección tipo ...... 36 4.2.3.2 Descripción litológica ...... 37 4.2.3.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 37 4.2.4 Formación Paja (b3b5p) ...... 38 4.2.4.1 Nombre y sección tipo ...... 39 4.2.4.2 Descripción litológica ...... 40 4.2.4.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 40 4.2.5. Formación Paja Arenoso (b3b5pa) ...... 41 4.2.5.1 Nombre y Sección tipo ...... 41 4.2.5.2 Descripción litológica ...... 41 4.2.5.3. Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 41 4.2.6. Formación Tablazo (b5b6t) ...... 42 4.2.6.1 Nombre y sección tipo ...... 42 4.2.6.2 Descripción geológica ...... 43 4.2.6.3 Posición estratigráfica, edad y espesor ...... 44 4.2.7 Formación Simiti (b6s) ...... 44 4.2.7.1 Nombre y sección tipo ...... 45 4.2.7.2 Descripción geológica ...... 45 4.2.7.3 Posición estratigráfica, edad y espesor...... 46 4.2.8 Formación Areniscas de Chiquinquira (k1ch) ...... 46 4.2.8.1 Nombre y sección tipo ...... 46 4.2.8.2 Descripción geológica ...... 47 4.2.8.3 Posición estratigráfica, edad y espesor...... 47 4.3 UNIDADES NEÓGENAS ...... 48

5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ...... 49 5.1 FALLA DEL SUAREZ...... 49 5.2 ANTICLINAL DE LOS COBARDES ...... 49 5.3 SINCLINAL DE SUAITA – CHIMA ...... 50 5.4 ANTICLINAL DE OIBA ...... 50 5.5 SINCLINAL DE VILLA DE LEYVA ...... 50 5.6 ANTICLINAL DE ARCABUCO ...... 51

6. SECTOR ANÓMALO QUEBRADA COLORADA ...... 52

7. RECURSOS MINERALES ...... 58 7.1 EXPLORACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA PARA POTASIO (%)...... 62 7.2 EXPLORACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA PARA URANIO (ppm) ...... 65 7.3 EXPLORACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA PARA TORIO (ppm) ...... 68

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS ...... 71 8.1 ANOMALÍAS DE LA FORMACIÓN GIRÓN ...... 71 8.2 ANOMALÍA DE LA FORMACIÓN PAJA ...... 72 8.3 Resultado de análisis de difracción de rayos X...... 75

9. CONCLUSIONES ...... 81

10 RECOMENDACIONES ...... 83

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...... 84

LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1.Localización del área de estudio ...... 15 Figura 2. Imagen satelitales del área de estudio. Arriba: infrarrojo. Derecha: Vegetación. Abajo: Mapa geológico 151-Charala escala 1:100.000 georreferenciado en la herramienta Google Earth...... 18 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)...... 22 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)...... 23 Figura 5. Toma de datos en un afloramiento, obsérvese la ubicación de las mediciones; A) parte alta en capa muy gruesa, B) parte media de capas delgadas y, C) parte baja en capas medias. Estación APA3328; 1119410mE, 1127952mN, 2538msnm, Azimut 050. 23 Figura 6. Histograma de la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón...... 24 Figura 7. Nivel inferior de la Formación Girón. Derecha - Estación SB331 1068633mE, 1189494mN; Azimut 010. Izquierda - Estación APA3463 1072129mE, 1194628mN; Azimut 380...... 27 Figura 8. Nivel intermedio de la Formación Girón. Estación SB342 1067711mE, 1185578mN, 1683msnm. Azimut 80...... 27 Figura 9. Nivel Superior de la Formación Girón. Estación SB292 1065261mE, 1183848mN, 2074msnm. Azimut 310...... 28 Figura 10. Indicando el contacto entre la Formación Arcabuco y la Formación Girón, vereda la Llanita. 1071707mE, 1195383mN, azimut 140...... 30 Figura 11. Formación Arcabuco. 1075991mE, 1126717mN, azimut 354...... 30 Figura 12. Formación Techo de Arcabuco. 1063010mE, 1135724mN, 2312 msnm, azimut 260...... 32 Figura 13. Líneas indicando el contacto entre la Formación Cumbre, con la Formación Arcabuco y la Formación Rosablanca. Vereda Yerbabuena 1072567mE, 1193028mN, azimut 280. Nótese el carácter morfológico blando (Valle) entre dos morfologías fuertes (Formaciones Arcabuco y Rosablanca) ...... 32 Figura 14. Formación Cumbre, vía Gambita-Vado Real. 1080969mE, 1149443mN, azimut 040...... 34

Figura 15. Panorámica de la Formación Rosablanca, desde la Aguada. 1061805mE, 1167901mN, 1359 msnm azimut 021...... 34 Figura 16. Capas tabulares medias a gruesas de calizas color gris a gris azuloso (packstone) de la Formación Rosablanca. 1060089mE, 1169657mN, azimut 250...... 35 Figura 17. Formación Ritoque. Vía Gambita-Vado Real. 1079592mE, 1152656mN, azimut 260...... 37 Figura 18. Formación Ritoque. Vía Arcabuco Gachantiva Viejo. 1060716mE, 1121168mN, azimut 110...... 38 Figura 19. Formación Paja Arenoso. 1070232mE, 1154815mN, 1810 msnm, azimut 227 ...... 39 Figura 20. Formación Paja Arenoso. 1072305mE, 1131546mN, 2546 msnm, azimut 255...... 42 Figura 21. Panorámica Formación Tablazo. 1065388mE, 1172647mN, 1134 msnm, azimut 020...... 42 Figura 22. Formación Tablazo. 1069649mE, 1162004mN, azimut 270...... 43 Figura 23. Panorámica de la Formación Simití. 1065532mE, 1180876mN, 1990 msnm, azimut 095...... 44 Figura 24. Formación Simití. 1068509mE, 1175338mN, 1533 msnm, azimut 330...... 45 Figura 25. Quebrada el Caballero. 1069813mE, 1174732mN, 1463 msnm, azimut 090...... 46 Figura 26. Niveles arcillosos de la Formación Areniscas de Chiquinquirá. 1069813mE, 1174732mN, 1463 msnm, azimut 090...... 47 Figura 27. Depósitos Cuaternarios. 1069813mE, 1174732mN, 1463 msnm, azimut 090...... 48 Figura 28. Panorámica de la zona de estudio; Quebrada la Colorada. 1071800mE, 1192448mN, azimut 340...... 53 Figura 29. Columna 1; Inicial: E: 1071682; N: 1193442; Z: 1118 m; Final: E: 1071683; N: 1193478; 1171 msnm ...... 54 Figura 30. Columna 2; Inicial: E: 1071743; N: 1193571; Z: 1183 m; Final: E: 1071835; N: 1193603; 1198 msnm ...... 55 Figura 31. . Columna 3; Inicial: E: 1071986; N: 1194272; Z: 1250 m; Final; E: 1071980; N: 1194279; 1227 msnm ...... 56 Figura 32 Columna 4; Inicial: E: 1072329; N: 1194938; Z: 1393 m; Final; E: 1072259; N: 1194874; 1439 msnm ...... 57 Figura 33. Distribución de puntos de muestreo en la zona de estudio...... 60 Figura 34. Histograma de la distribución de valores de potasio en porcentaje...... 62

Figura 35. Diagrama cuantil – cuantil para la distribución de valores de Potasio en porcentaje...... 63 Figura 36. Semivariograma para los valores de Potasio en porcentaje...... 63 Figura 37. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Potasio (%)...... 64 Figura 38. Histograma de la distribución de valores de Uranio en partes por millón (ppm)...... 65 Figura 39. Diagrama Cuantil-Cuantil para la distribución de valores de Uranio en partes por millón ...... 66 Figura 40. Semivariograma para los valores de Uranio en partes por millón...... 66 Figura 41. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Uranio (ppm)...... 67 Figura 42. Histograma de la distribución de valores de Torio en partes por millón...... 68 Figura 43. Diagrama Cuantil – Cuantil para la distribución de valores de Torio en partes por millón ...... 69 Figura 44.Semivariograma para los valores de Torio en partes por millón...... 69 Figura 45. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Torio (ppm)...... 70 Figura 46. Nivel anómalo Quebrada Macaligua. Estación SB465. 1065286mE, 1188491mN, 1968msnm...... 72 Figura 47. Mapa de radiación gamma total – cuentas por minuto...... 73 Figura 48. Nivel anómalo Quebrada Colorada. Estación APA3463. 1072129mE, 1194628mN, 1295msnm ...... 74 Figura 49. Nivel anómalo Formación Paja. Estación SB428. 1070285mE, 1181181mN, 1058msnm...... 74 Figura 50. Resultados de DRX para las muestras de la cuenca de la quebrada la Chimera...... 76 Figura 51. Difractograma de la muestra 68688 ...... 77 Figura 52. Difractograma de la muestra 68689 ...... 78 Figura 53. Difractograma de la muestra 68690 ...... 79 Figura 54. Difractograma de la muestra 68692 ...... 80

LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1 . Muestra los valores atípicos correspondientes a las mediciones extremas más altas que respecto a la distribución normal, pueden ser consecuencia de errores en la medición, errores en el manejo de los datos o a observaciones reales que deben ser estudiados ...... 61 Tabla 2. Valores atípicos...... 61

LISTA DE ANEXOS

ANEXO A. Mapa Geológico Proyecto: Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander), Colombia.

ANEXO B. Mapa de Puntos de Muestreo Gamaespectrométrico Proyecto: Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander), Colombia.

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, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander), Colombia.

ANEXO D. Mapa de Distribución Espacial. Potasio (K en %). Proyecto Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander), Colombia.

ANEXO E. Mapa de Distribución Espacial. Uranio (eU en ppm). Proyecto: Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander), Colombia.

ANEXO F. Mapa de Distribución Espacial. Torio (eTh en ppm), Proyecto Exploración de minerales energéticos a partir de mediciones gamaespectrométricas para potasio, uranio y torio, entre los municipios de Arcabuco (Boyacá) y Chima (Santander), Colombia.

RESUMEN

Con el objetivo de adelantar labores encaminadas a la exploración de Minerales Energéticos, se continuo con el trabajo en los macizos de la Cordillera Oriental; es así como se realizó la cartografía geológica y el levantamiento gamaespectrometrico en una franja de 1200Km2, con un muestreo en 1809 puntos para potasio (K %) como elemento guía, Uranio (eU ppm) y Torio (eTh ppm). El área de estudio comprende los Municipios de Arcabuco, Togui, Chitaraque y Santana (al norte del Departamento de Boyacá) y Suaita, Guadalupe, Guacamayo, Contratación y Chima (al sur del Departamento de Santander).

En el área de estudio afloran rocas sedimentarias, siendo las más antiguas las Formaciones Jurásicas Girón, Arcabuco y Techo de Arcabuco, suprayacidas por facies de la primera incursión del mar cretácico (Formación Cumbre), luego unidades cretácicas de las Formaciones Rosablanca, Paja, Tablazo, Simiti y Areniscas de Chiquinquira.

Las principales estructuras son los anticlinales de Arcabuco, Oiba y de Los Cobardes, los sinclinales de Villa de Leyva y Suaita-Chima, y la Falla de Suarez. La zona presenta diversos pliegues, con dirección noreste, asociados a las estructuras principales y fallas de tipo inverso con alto componente de rumbo en las cuales afloran las unidades Jurásicas más antiguas.

A partir de las mediciones con el Detector Portátil de Radiación (Gamaespectrómetro RS-230) se encontraron valores atípicos para el conjunto de datos (anomalías) para Uranio (eU ppm), asociados a niveles estratigráficos en zonas de reducción. En los niveles limoliticos violeta de la Formación Girón se localizaron valores de 143 ppm eU (quebrada Macaligua, Contratación, Santander) y 1505 ppm eU (quebrada Colorada, Chima, Santander), así como valores de 748 ppm eU (rodados en la quebrada Aguablanca, Chima, Santander); y, en niveles limoliticos de la Formación Paja de 30.46 ppm eU (Guadalupe, Santander).

ABSTRACT

With the objective of advancing work aimed at the exploration of Energy Minerals, work continued in the massifs of the Eastern Cordillera; The geological mapping and the gamma-spectrometric survey were performed in a range of 1200Km2, with a sampling at 1809 points for potassium (K%) as a guide element, Uranium (eU ppm) and Thorium (eTh ppm). The study area comprises the Municipalities of Arcabuco, Togui, Chitaraque and Santana (north of the Department of Boyacá) and Suaita, Guadalupe, Guacamayo, Contratación and Chima (south of the Department of Santander).

In the study area sedimentary rocks appear, being the oldest Jurassic Formations Girón, Arcabuco and Techo de Arcabuco, ovelie by facies of the first incursion of the Cretaceous sea (Cumbre Formation), soon Cretácicas units of the Rosablanca, Paja, Tablazo , Simiti and Areniscas de Chiquinquira Formations.

The main structures are the anticlines of Arcabuco, Oiba and Los Cobardes, the synclines of Villa de Leyva and Suaita-Chima, and the Suarez fault. The area presents diverse folds, with northeast direction, associated to the main structures and faults of reverse type with high component of strike-slip faulting in which the older Jurassic units appear.

Atypical values for the data set (anomalies) for Uranium (eU ppm), associated with stratigraphic levels in zones of reduction were found from the measurements with the Portable Radiation Detector (RS-230 Spectrophotometer). The values of 143 ppm eU (Macaligua stream, Contratación, Santander) and 1505 ppm eU (Colorada stream, Chima, Santander), as well as values of 748 ppm eU (boulders in the Aguablanca stream) , Chima, Santander); And, in limolitic levels of the Paja Formation, 30.46 ppm eU (Guadalupe, Santander).

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 (Uranio y Torio). De esta forma se realizaron en el sector norte de Boyacá y sur de Santander en un área de 1200km2, labores de cartografía geológica y mediciones gamaespectrométricas, con el propósito de delimitar anomalías geofísicas de potasio (como elemento guía), Uranio y Torio, y definir zonas de interés para la realización de labores de exploración.

1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

La zona de estudio se localiza en el sector centro norte de la Cordillera Oriental, con los municipios de Santana, Suaita, El Guacamayo, Chima, Contratación, Gambita y Charala pertenecientes al sur del departamento de Santander y los municipios de Arcabuco, Togüi y Chitaraque pertenecientes al departamento de Boyacá

La zona de estudio hace parte de la plancha 151 – Charala y 171- Duitama del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), (Figura 1).

Figura 1.Localización del área de estudio

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 y valles profundos en el sector de Chima, Guacamayo y Contratación, cuenca de las quebradas La Colorada y La Chimera; además, sectores menos competentes de colinas sub-redondeadas y valles poco profundos en el sector de Suaita, Santana y zonas planas en la cuenca del Rio Suarez.

Se presentan altitudes entre 970 msnm adyacentes al sector de la cuenca del Rio Suarez y una altura máxima de 1980 en el sector de La Llanita en Chima.

Los ríos que drenan las áreas cartografiadas pertenecen a la cuenca hidrográfica del Río Magdalena; los más importantes son los ríos Suárez y Lenguaruco y las quebradas la Chimera y la Colorada.

2.1 INFRAESTRUCTURA VIAL Y URBANA

A la zona de estudio se puede ingresar por la carretera Nacional Bogotá-Tunja- Bucaramanga, por esta se toman los respectivos desvíos a los diferentes municipios de la zona de estudio, algunos se encuentra pavimentados por tramos y otros son carretas destapadas. Además, por estas vías principales y secundarias existen carreteables y caminos que conectan toda la zona de estudio.

3. METODOLOGÍA

Para la elaboración del mapa geológico y los mapas de distribución de radiación gamma 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.

La segunda fase, consiste en la compilación de imágenes satelitales (Landsat TM) y fotografías aéreas. También se utiliza la herramienta Google Earth por la versatilidad en sus imágenes, para la ubicación de vías y caminos, la comparación de distintos mapas previos comparados con el modelo de elevación digital (Figura 2) y la ubicación de las estaciones tomadas en campo.

Tras el trabajo con las fotografías aéreas se establecen unidades fotogeológicas y rasgos estructurales principales, que nos permitieron una óptima planeación del trabajo en campo, siendo un punto de referencia para el control litológico y estructural en campo.

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.

Figura 2. Imagen satelitales del área de estudio. Arriba: infrarrojo. Derecha: Vegetación. Abajo: Mapa geológico 151-Charala escala 1:100.000 georreferenciado en la herramienta Google Earth.

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 consistieron en analizar inicialmente la geomorfología del terreno, seguida de un control más detallado a nivel de afloramiento y por último su muestreo.

La geomorfología del terreno permitió identificar las distintas unidades de roca y plasmar la 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 de datos estructurales de estratificación, fallas, pliegues, toma de fotografías 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 las rocas con cemento silíceo se utilizó la metodología propuesta por Hallsworth y 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 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 1mt por 1 mt 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 (1X1 metro), 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 estratigráficas 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 la 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 a 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.

En cada estación de control geológico se realizaron 3 muestras con el Gama espectrómetro, con un tiempo 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).

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).

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.

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).

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).

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

Figura 6. Histograma de la distribución de valores de Uranio en Partes Por Millón.

4. ESTRATIGRAFÍA

4.1 UNIDADES DEL PALEOZOICO

4.1.1 Formación Girón (J3g)

La Formación Girón es la unidad litoestratigráfica más antigua de la zona de estudio y sobre ella se encuentran rocas que registran avances del mar Cretácico en la región, siendo el contacto con la unidad basal del Cretácico concordante transicional.

La morfología se caracteriza por ser bastante escarpada llegando a tener alturas hasta 2900 m.s.n.m., la unidad como tal aflora en un amplio sector de la Cordillera Oriental de Colombia, la cual abarca desde el Municipio de Lebrija hasta el Municipio de Guacamayo en Santander, para la zona de estudio.

4.1.1.1 Nombre y sección tipo

El nombre se dio por la población de Girón al SW de Bucaramanga y fue Hettner (1892) quien utilizo por primera vez el término “capas del Girón” mencionando que se trataba de una facies particular constituida por areniscas arcillosas rojas con manchas blancas y verdes considerándolas como una facies del Villeta, dándoles el nombre de “Gironschichten”, aunque no designa una sección tipo ni delimita claramente sus límites estratigráficos. Langenheim (1954) estudia afloramientos en Duitama y Lebrija y elije la sección del rio Lebrija como la sección tipo.

4.1.1.2 Descripción litológica

Langhenheim (1954) describe tres niveles, entre los que existe un paso gradual: “El nivel inferior es de arenisca que contiene cantos de cuarzo y rocas ígneas, con un espesor de 750m; el nivel medio es de “shales” con una potencia de 1250m; y el nivel superior formado por areniscas de grano medio a grueso con cantos de cuarzo y rocas ígneas con alrededor de 1500 m de espesor”.

Cediel (1968) menciona que el Grupo Girón cubre discordantemente al paleozoico y a rocas cristalinas, aflora en una faja pequeña localizada entre el Macizo de Santander y las calizas de la Formación Rosablanca y lo subdivide en ocho conjuntos litológicos sin llegar al rango de formaciones o miembros.

En su trabajo de grado, Chacón (1981) en el sector Chima – Guacamayo divide los sedimentos de la Formación Girón en tres miembros: 1) el inferior al que denomino Conglomerados de la Llanita, compuesto por conglomerados areno-arcillosos y areniscas conglomeraticas arcósicas, inmaduras sin observarse su base; 2) Limolitas de la Colorada, conformado por un conjunto monótono de limolitas rojas, en algunos sitios muy arenosas, en la base se presentan algunas intercalaciones de areniscas cuarzosas de color blanco a rojizo reposando concordante y transicionalmente sobre el miembro conglomeratico; y 3) Miembro limo-arenoso Aguafria, conformado por intercalaciones de areniscas de colores claros con limolitas rojas monótonas suponiendo el contacto inferior concordante y transicional.

Pulido (1985) describe para el área de Contratación en el Anticlinal de Los Cobardes: “un conjunto grueso de conglomerados que incluyen fragmentos de esquistos, cuarcitas y limolitas rojas, clasificando parte de la secuencia como conglomerado ortocuarcitico, el tope son areniscas cuarzosas grises verdosas, limolitas y conglomerados pardo rojizos”.

En el área de trabajo no aflora el contacto inferior y se definen tres conjuntos litológicos.

A) hacia la base areniscas de cuarzo conglomeráticas y conglomerados de guijos subredondeados de cuarzo en capas gruesas a muy gruesas en paquetes de hasta 40m (Figura7), su mejor exposición se da en la quebrada Cureña (Municipio de Contratación). En general las areniscas son de grano fino a grueso con moderada a buena selección y redondeamiento, tono amarillo pálido (10YR 8/6 – 10YR 7/4), bastante competentes por el carácter silíceo del cemento, composicionalmente se encuentran clastos de plagioclasas y fragmentos de roca subangular de hasta 3cm, estratificación plana a ondulada en algunos segmentos, en otros gradada, cruzada y paleocanales. Muestra esporádicas intercalaciones de capas gruesas y muy gruesas de limolitas masivas competentes rojas y lateralmente verdes.

B) En contacto gradacional con las areniscas conglomeráticas basales se encuentran intercalaciones de capas medias a muy gruesas de arenitas de cuarzo, sublitoarenitas y subarcosas de grano fino a grueso con buena selección y redondeamiento de tonos amarillo quemado (5Y 7/6) a ligeramente rojizo (5R 6/6) (Figura 8), con moderada competencia. En general se observan paleocanales,

estratificación cruzada y gradada asociada a niveles de capas gruesas de limolitas violetas, algunas fisiles, que podrían indicar sedimentación bajo aguas tranquilas asociadas a llanuras de inundación, la mejor exposición de este conjunto se encuentra en la carretera que comunica a los Municipios de Contratación y El Guacamayo.

Figura 7. Nivel inferior de la Formación Girón. Derecha - Estación SB331 1068633mE, 1189494mN; Azimut 010. Izquierda - Estación APA3463 1072129mE, 1194628mN; Azimut 380.

Figura 8. Nivel intermedio de la Formación Girón. Estación SB342 1067711mE, 1185578mN, 1683msnm. Azimut 80.

C) el conjunto superior en contacto transicional con el anterior se caracteriza por el predominio de las capas muy gruesas monótonas de limolitas violáceas (5R4/6) (Figura 9) con algunos niveles piritosos y otros ligeramente fisiles, formando paquetes de hasta 40m, sobre las capas muy gruesas de cuarzoarenitas de grano fino a grueso competentes crema o rojizo. Buenas exposiciones de este nivel se

encuentran en la carretera que comunica a Contratación con la Vereda el Tigre y con el Municipio de Guadalupe. El contacto superior de la Formación Girón con la Formación Arcabuco es transicional.

Figura 9. Nivel Superior de la Formación Girón. Estación SB292 1065261mE, 1183848mN, 2074msnm. Azimut 310.

4.1.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Enrique Hubach (1957) en su informe parece estar de acuerdo con Hettner (1892) y considera al Girón como Cretácico inferior, asignándole un espesor de 3000-3500m; sin embargo, menciona que tanto De Boeckn como Dickey (1929 y 1941, véase Hubach 1957) lo consideran pre-cretácico y post-carbonífero; posteriormente señala que Notestein (en Schuchert 1935, véase Hubach 1957): “halla el Girón inconformemente debajo del cretácico en la Mesa de Los Santos y transgrede sobre granito y esquistos metamórficos, (…) consta de unos 3000m de areniscas grises y verdes, (…) considerándolo de edad paleozoica o triásica”.

Langhenheim (1954) señala que el Girón: “se encuentra discordante sobre rocas de edad carbonífera en Bucaramanga y sobre un complejo metamórfico algo más al S”, le asigna una edad Rhetiense-Liasico y un espesor de 3500m.

Cediel (1968) eleva el Girón a grupo con un espesor de 4840 m y lo divide en dos formaciones que cubren discordantemente a las Formaciones Jordán y Bocas: La Formación Girón (4650 m de espesor) y la Formación Los Santos (190 m de espesor), a la primera le asigna una edad Triásico – Jurásico.

Para Chacón (1981) “el contacto inferior no aflora y el superior es concordante y transicional” coincidiendo con Pulido (1985) quien para el área de Contratación menciona que no se observa la base y al tope del Girón le asigna un espesor de 100m y una edad Jurásico superior con base en su posición estratigráfica, señalando que la suprayacen concordantemente estratos de la Formación Arcabuco.

4.1.2 Formación Arcabuco (J3b1a)

Aflora al norte, en el núcleo del Anticlinal de Los Cobardes; y al sur, en el núcleo del sinclinal de Oiba y en el núcleo del Anticlinal de Arcabuco. Por su composición principalmente de arenitas de cuarzo tiene un carácter competente que se refleja en una morfología dura que se manifiesta en pendientes altas y pronunciadas que permiten diferenciarla de las unidades adyacentes: Formaciones Girón y Techo de Arcabuco (Figuras 10 y 11).

4.1.2.1 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.

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.

Figura 10. Indicando el contacto entre la Formación Arcabuco y la Formación Girón, vereda la Llanita. 1071707mE, 1195383mN, azimut 140.

Figura 11. Formación Arcabuco. 1075991mE, 1126717mN, azimut 354.

4.1.2.2 Descripción litológica

Intercalaciones de capas tabulares a ligeramente ondulosas de arenitas de cuarzo de grano fino a medio con buena selección y redondeamiento, de tonos blanco a crema y amarillo por alteración, en general las capas son duras y las arenas son limpias. Se presentan niveles esporádicos de arenitas de cuarzo conglomeraticas granulares a guijos finos clasto-soportados, con clastos subredondeados a subangulares. Es común observar estratificación cruzada y niveles medios de arenitas de cuarzo sublíticas de grano fino a medio.

4.1.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

Al sur del área de estudio corresponde a la Formación más antigua y no aflora su base; al norte, aflora en el anticlinal de Los Cobardes donde suprayace concordantemente la

Formación Girón y su contacto se marca donde desaparecen los niveles limoliticos violáceos del Girón. Su contacto superior al sur se da con la Formación Techo de Arcabuco o con la Formación Cumbre; al norte, el contacto es neto con la Formación Cumbre y se marca donde terminan los niveles arenosos. De acuerdo a Renzoni (1981), partiendo de columnas estratigráficas en Arcabuco su espesor es superior a los 600 m.

4.1.3. Formación Techo de Arcabuco (J3b1ta)

Esta unidad aflora como parches aislados sobre la Formación Arcabuco en la zona sur del área de estudio, sus afloramientos se observan en el rio Pomeca y asociados a fallas de rumbo con dirección noroestre, con componente inverso que la exponen sobre formaciones más jóvenes, lo anterior se observa en el Municipio de Togui en la Loma Peña Blanca.

4.1.3.1 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, estos autores mencionan que esta formación solo puede ser reconocida en pocos lugares.

4.1.3.2 Descripción Litológica

Corresponde a niveles de lodolitas a arenitas de cuarzo de grano muy fino de tonos crema que se alteran a tonos amarillo a rojizo, la unidad se reconoce por su posición estratigráfica, aunque no aflora de manera continua (Figura 12).

4.1.3.2 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. La unidad suprayace transicionalmente a la Formación Arcabuco e infrayace a la Formación Cumbre en contacto neto. Oppenheim (1940) le asigna una edad Cretácea y Trumpy (1943) le da una edad Jurásica.

4.2 UNIDADES DEL CRETÁCICO

4.2.1 Formación Cumbre (b1b2c)

Al norte, aflora a ambos lados del anticlinal de Arcabuco como una delgada franja en dirección noroeste y hace parte del cierre del anticlinal en el Municipio de El Guacamayo (Santander) donde se pueden encontrar buenas exposiciones, así como en la carretera que conduce de Guadalupe a Contratación en Santander.

Figura 12. Formación Techo de Arcabuco. 1063010mE, 1135724mN, 2312 msnm, azimut 260. En el sur, hace parte del núcleo del anticlinal de Oiba donde ocupa un área muy extensa y se puede observar en la carretera Arcabuco-Moniquira bajando el “alto del peligro” donde se encuentra su sección tipo.

Es claro su rasgo geomorfológico de colinas suaves subredondeadas contrastando con rasgos más fuertes y escarpados de las unidades en contacto: Formaciones Arcabuco y Rosablanca (Figura 13).

Figura 13. Líneas indicando el contacto entre la Formación Cumbre, con la Formación Arcabuco y la Formación Rosablanca. Vereda Yerbabuena 1072567mE, 1193028mN, azimut 280. Nótese el carácter morfológico blando (Valle) entre dos morfologías fuertes (Formaciones Arcabuco y Rosablanca)

4.2.1.1 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 Moniquira (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.

4.2.1.2 Descripción litológica

El contacto inferior con las Formaciones Arcabuco y Techo de Arcabuco se marca donde desaparecen los niveles arenosos y comienzan niveles de lodolitas fisiles negras, que se alteran a tonos ocre (Figura 14), en paquetes de capas tabulares gruesas a muy gruesas; luego se encuentran intercalaciones de capas muy gruesas arenitas de cuarzo de grano fino, con buena selección y redondeamiento, algunas con pirita. Se encuentran algunos niveles de paleosuleos y hacia el tope niveles con caolín intercalados en shales negros.

4.2.1.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación cumbre descansa concordantemente sobre las Formaciones Techo de Arcabuco y Arcabuco, y se encuentra en contacto normal con la Formación Rosablanca.

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 Bolívar (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 Gambita y de varios centenares de metros en el área de Confines-Charalá.

Figura 14. Formación Cumbre, vía Gambita-Vado Real. 1080969mE, 1149443mN, azimut 040.

4.2.2 Formación Rosablanca (b1b3r)

Aflora como franjas alargadas en dirección noreste; al sur, en ambos flancos de los sinclinales de Villa de Leyva y Suaita-Chima, y al norte, aflora en gran parte del cierre del Anticlinal de Los Cobardes donde presenta gran cantidad de pliegues con dirección noreste hacia la quebrada Alférez en el municipio de El Guacamayo, también se observan buenas exposiciones en la vía Contracción-Guadalupe en Santander. Por su dureza muestra rasgos de escarpes fuertes, especialmente al occidente de la falla de Suarez donde alcanza buzamientos de hasta 70 grados hacia el sureste (Figura 15).

Figura 15. Panorámica de la Formación Rosablanca, desde la Aguada. 1061805mE, 1167901mN, 1359 msnm azimut 021.

4.2.2.1 Nombre y sección tipo

Según Morales, et al. (1958) el término “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”.

4.2.2.2 Descripción litológica

El contacto inferior de la unidad se marca donde aparecen capas tabulares gruesas a muy gruesas de biomicritas mudstones negras competentes (Figura16), son comunes niveles de capas medias a gruesas de biomicritas packstone, especialmente de clastos de bivalvos. Hacia la parte superior se encuentran unas capas finas de lodolitas silíceas negras con laminación plana y ondulosa, fisiles y con niveles fosilíferos.

Figura 16. Capas tabulares medias a gruesas de calizas color gris a gris azuloso (packstone) de la Formación Rosablanca. 1060089mE, 1169657mN, azimut 250.

4.2.2.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Rosablanca descansa concordante sobre la Formación Cumbre e infrayace normalmente las limolitas de la Formación Ritoque al sur; al norte, en el anticlinal de Los Cobardes infrayace rocas de las Formaciones Paja y Paja Arenoso. 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 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.

4.2.3 Formación Ritoque (b2r)

En el área de estudio se encuentra entre el Anticlinal de Oiba y del Sinclinal de Villa de Leyva, al suroccidente del municipio de Arcabuco, así mismo se observan unas secciones importantes y bien expuestas en la vía que desde Vado Real conduce al municipio de Gambita ( Figura 17).

4.2.3.1 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.

Figura 17. Formación Ritoque. Vía Gambita-Vado Real. 1079592mE, 1152656mN, azimut 260.

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).

4.2.3.2 Descripción litológica

Consta de una intercalación de capas tabulares delgadas a medias y en ocasiones lenticulares, de color amarillento a grisáceo con niveles fosilíferos (bivalvos y espículas de erizos) de aproximadamente 10 cm de diámetro, intercaladas con capas tabulares medias de cuarzo arenitas rojiza muy fina a fina, sub redondeada a redondeado, mal seleccionada, moderadamente cementada y compacta, con tonalidades amarillentas a causa de la meteorización (oxidación). En sectores las lodolitas se observan en capas laminares, sub paraleles a ondulosa, fisiles y muy meteorizadas, con patinas de óxido de hierro, además se observaron pliegues de manera local donde la laminación de la roca se encuentra distribuido de manera caótica (Figura 18).

4.2.3.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La edad de la Formación Ritoque ha sido considerada por Etayo (1968) como del Heuteriviano Inferior, con base en fósiles colectados en el área del cuadrángulo J-12. La

unidad muestra características de un ambiente de depositación marino en márgenes de altos topográficos.

La Formación Ritoque yace concordantemente sobre la Formación Rosablanca en el área noroccidental, sobre la Formación Cumbre en los alrededores de Arcabuco y sobre la Formación Arcabuco en la serranía homónima. Esto demuestra el ulterior ensanchamiento de la cuenca cretácea, Etayo (1986).

Figura 18. Formación Ritoque. Vía Arcabuco Gachantiva Viejo. 1060716mE, 1121168mN, azimut 110.

4.2.4 Formación Paja (b3b5p)

En el área de estudio aflora como una franja alargada en dirección noreste en el flanco occidental del sinclinal de Suaita-Chima (Figura 19), también se ubica entre el Anticlinal de Oiba y del Sinclinal de Villa de Leyva, al suroccidente del municipio de Arcabuco, con una tendencia regional NE-SW; unas de las mejores exposiciones de esta Formación se puede observar entre las localidades de Chitaraque (Boyacá), pasado por Vado Real, al NE de la zona de estudio y en sector de San Benito con una franja delgada en dirección al NE.

Figura 19. Formación Paja Arenoso. 1070232mE, 1154815mN, 1810 msnm, azimut 227

4.2.4.1 Nombre y sección tipo

El nombre fue dado por O. C. Wheeler (informe inédito), según Morales (1958) a una sucesión de shales negros ligeramente calcáreos y micáceos. Algunos niveles inferiores contienen concreciones calcáreas hasta los 20 cm. El nombre proviene de la quebrada La Paja, afluente del Río Sogamoso entre Bucaramanga y San Vicente del Chucuri.

Etayo-Serna (1968) hace una descripción de la unidad para la región de Villa de Leiva en las siguientes unidades: a) “Lutitas negras inferiores. Se extienden al noroccidente de la región estudiada ocupando en el mapa el área más destacada del núcleo del Anticlinal de Oiba. Su espesor varía entre 340 y 380 m. A lo largo de la carretera Sáchica-Puente Samacá, los 120m. inferiores son shales o arcillolitas negras con algunas intercalaciones arenosas especialmente hacia el yacente; siguen luego 65 m. integrados por shales negros arenosos con intercalaciones de areniscas arcillosas, que parecen representar los extremos de un grueso lentejón de areniscas manifiesto al norte de Villa de Leiva, en la región de Arcabuco. Los 165 m. superiores están constituidos por shales o arcillolitas, negras o rojizas por oxidación” b) “Arcillolitas abigarradas. En el mapa aparecen al occidente, y constituyen parte del núcleo del Anticlinal de Oiba; dominan el extremo norte del Sinclinal de Villa de Leiva; al oriente del núcleo del Anticlinal de Arcabuco se extienden como una franja que desprende al sur de Sáchica. Según la poligonal por la carretera Sáchica – Puente Samacá su espesor es de 480m. A grandes rasgos se diferencian 2 segmentos; el inferior, aproximadamente con 57 m. de espesor presenta numerosas intercalaciones arcilloso – arenosas con 35 cm. de espesor promedio cada una, según la sección por la carretera, el segmento restante o superior presenta interestratificaciones de yeso actualmente en explotación.”

c) “Arcillolitas con nódulos huecos. Se extienden notablemente al occidente de la región estudiada y constituyen el respaldo alomado de las poblaciones de Tinjacá, Sutamarchán y Sáchica; por el oriente se dirigen como franja paralela a la dirección general nororiental de las capas del núcleo del Anticlinal de Arcabuco; dan coloración marrón al paisaje. Son arcillolitas grises abigarradas de rojo a amarillo, con numerosos nódulos elipsoidales huecos de hasta 20 cm. de diámetro máximo. Presentan intercalaciones arcillosas blancas lustrosas. Hacia el techo devienen micáceas. Aproximadamente 80 m. de espesor; al occidente, en apariencia presentan mayor espesor, pero esto se debe en parte a la extensa superficie que ocupan sus capas suavemente onduladas.”

4.2.4.2 Descripción litológica

Hacia la base intercalación de paquetes gruesos de capas pequeñas a medias de lodolitas calcáreas color gris a negro, por sectores micáceas y fosilíferas, las cuales cambian a tonos gris claro y amarillentos por efecto de meteorización, alternado con niveles de shales color gris plomo micáceos y fosilíferos.

En las zonas más duras representadas en los filos se presenta una alternancia dominada por capas medias a gruesas de cuarzo arenita de grano fino a medio modernamente seleccionada con tonalidades gris oscuro, pasando a moradas y rojizas por efecto de meteorización. Estratificadas con capas finas a medias de limolitas calcáreas color gris y amarillentas, presenta restos de amonitas y bivalvos.

Hacia la parte media capas tabulares delgadas de cuarzo arenitas grisácea de grano muy fino a fino, moderada a bien seleccionada, sub-redondeada, compactas y se encuentran intercaladas con capas laminares de lodolitas negras, fisiles, con patinas de óxido en los planos intra-laminares.

Además observan hacia la parte superior capas laminares plano paralelas continuas y discontinuas de lodolitas negras fisiles con alto contenido de materia orgánica y patinas de yeso, donde se encuentra amonitas, restos de bivalvos, concreciones piritosas calcáreas y concreciones huecas, las cuales presentas un diámetro aproximado y promedio de 10 cm.

4.2.4.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La edad de la Formación Paja ha sido datada como Hauteriviano, una parte media de arcillas abigarradas yesíferas Barrenianas y Aptianas, y una parte superior de shales negros con nódulos huecos del Aptiano. La Formación Paja yace sobre la Ritoque e infrayacente la Formación San Gil inferior.

4.2.5. Formación Paja Arenoso (b3b5pa)

Aflora como una franja alargada en dirección noreste en el flanco oriental del Anticlinal de Los Cobardes, se expone también en la carretera que conduce del municipio de Arcabuco (Boyacá) al corregimiento de La palma (Santander) y en el margen oriental del Rio Suarez en la plancha 151- III-A, aunque sus mejores exposiciones se encuentran en la plancha 171-l-A en Chitaraque, por las vías que desde este municipio conducen a Gambita y Togui, así como en las zonas rurales de estos dos municipios. La expresión geomorfológica que esta unidad presenta es de un conjunto de tres filos exponiendo una pendiente estructural extensa en contraste con zonas más planas y valles indicando zonas blandas. Se encuentran drenajes principales como la quebrada la Hondura y la Honda, que drenan al afluente principal de la zona, el río Riachuelo el cual pertenece a la cuenca del rio Suarez.

4.2.5.1 Nombre y Sección tipo

En la Geología del cuadrángulo J12-Tunja, Renzoni (1967) define este miembro en las localidades Arcabuco-Togui, donde se observó en la mitad inferior de la Formación Paja la aparición de capas de arenisca blancuzca, que aumenta en número y espesor hacia el norte. Se estima que este miembro sea un desarrollo facial local de la parte baja de la Formación.

4.2.5.2 Descripción litológica

Capas gruesas a muy gruesas tabulares de cuarzo areniscas de grano medio a grueso con pirita, intercalada con arcillolitas limosas fisiles negras con concreciones calcáreas fosilíferas (Figura 20). Hacia el sector de Chitaraque la expresión geomorfológica de esta unidad se presenta como un conjunto de tres filos exponiendo una pendiente estructural extensa en contraste con zonas más planas y valles indicando zonas blandas.

4.2.5.3. Posición estratigráfica, edad y espesor

Los niveles de arenisca, que se alternan con niveles de shales negros más o menos arenosos, llegan a formar en esta última localidad un conjunto de 293 m que lo llaman el miembro arenoso de la Formación Paja, el miembro yace sobre la Formación Ritoque y por debajo de 300 m de shales negros a su vez cubiertos por la Formación San Gil inferior (Renzoni 1967).

Figura 20. Formación Paja Arenoso. 1072305mE, 1131546mN, 2546 msnm, azimut 255.

4.2.6. Formación Tablazo (b5b6t)

En la zona de estudio la Formación Tablazo aflora en el margen oriental del río Suarez con una dirección noreste, se diferencia por presentar una morfología marcada de “costillas” que sobresalen y sus mejores exposiciones se encuentran en los municipios de Santana y Suaita.

Figura 21. Panorámica Formación Tablazo. 1065388mE, 1172647mN, 1134 msnm, azimut 020. 4.2.6.1 Nombre y sección tipo

Su nombre se deriva de la Hacienda el Tablazo, en el margen norte del río Sogamoso en cercanías del caserío el Tablazo, entre Bucaramanga y San Vicente del Chucuri, aunque ahora se encuentra gran parte inundada por la represa de Hidrosogamoso.

Él fue nombre propuesto por Wheeler (en Morales, 1958) para referirse a unas calizas duras, cristalinas hacia la parte superior y margas o calizas arcillosas en la parte inferior, que afloran en la carretera que comunica Bucaramanga con San Vicente de Chucurí, en el sector del río Sogamoso.

Hubach (1953) designa este conjunto como Formación San Gil. Etayo-Serna (1968) en la región de Villa de Leiva, da el rango de Grupo San Gil, tomando El Tablazo como San Gil inferior.

4.2.6.2 Descripción geológica

Se presenta como capas gruesas a muy gruesas tabulares con un buzamiento promedio de 10° a 30°, con dirección NE de biomicritas mudstone de color gris azuloso que alteran a tonos ocre (Figura 22).

Figura 22. Formación Tablazo. 1069649mE, 1162004mN, azimut 270.

Según (Rolón y Carrero, 1995) “Es una sucesión de calizas duras azuladas muy fosilíferas y lodolitas calcáreas, con predominio de las intercalaciones de calizas en la mitad superior y de las lodolitas calcáreas en la mitad inferior. En el área de San Gil la Formación Tablazo se vuelve particularmente más arenosa”.

En Villa de Leyva, Etayo-Serna (1968) denomina las capas facialmente equivalentes con la Formación de San Gil Inferior, que está compuesta por un conjunto de arcillolitas arenosas micáceas, suprayacidas por calizas macizas, arenosas fosilíferas, que alternan con capas de arcillolitas y shales arenosos grises, la parte intermedia contiene interestrificaciones de arenitas cuarzosas grises y shales. La parte superior es una

alternancia de estratos de caliza, shales micáceos oscuros y de arenitas muy arcillosas y micáceas.

De acuerdo a Rolón y Carrero (1995), en el área de estudio la unidad aflora bordeando los flancos del Sinclinal de Suaita –Chima. En la quebrada La Pava, muestra de base a techo: 100 m de calizas cristalinas y margas grises; 44 m de shales grises oscuros, alternando con calizas grises cristalinas y areniscas cuarzosas; 43 m de calizas cristalinas, con nódulos calco piritosos; 40 m de calizas intercaladas con delgados bancos arenosos; 45 m de alternancia de calizas y margas de bancos gruesos, siendo el tope más arenoso. El espesor total es de 272 m. Entre Vado Real y Suita la secuencia es similar aunque su espesor es de 354 m.

4.2.6.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La Formación Tablazo infrayace conformemente a la Formación Simití y descansa en concordancia sobre la Formación Paja (Figura 21). La edad es considerada como Aptiano superior – Albiano inferior. Etayo-Serna (1968) le asigna un espesor entre 150 y 325 m.

4.2.7 Formación Simiti (b6s)

La unidad aflora hacia la parte media del área de estudio, con una dirección noreste haciendo parte del núcleo del sinclinal de Suaita-Chima, muestra una morfología suave que contrasta con las calizas de la Formación Tablazo que la infrayacen y la Formación Arenitas de Chiquinquirá que la suprayacen (Figura 23). Aflora en la carretera que conduce del municipio de Suaita a Guadalupe en Santander.

Figura 23. Panorámica de la Formación Simití. 1065532mE, 1180876mN, 1990 msnm, azimut 095.

4.2.7.1 Nombre y sección tipo

Según Morales (1958), su nombre se debe a los geólogos de INTERCOL, que describen una sucesión de arcillolitas grises oscuras, localmente calcáreas, con un espesor de 410 m, determinado en la Ciénaga de Simití (Santander). Hubach (1953) en la región de Villa de Leiva se refiere al Grupo San Gil y denomina el Simití como San Gil Superior.

4.2.7.2 Descripción geológica

Hacia la base está constituido por intercalaciones de capas medias a gruesas de arenisca de cuarzo de grano medio color gris con shales negros a crema muy meteorizados con abundantes óxidos de hierro (Figura 24), luego shales blandos laminados, carbonáceos, de color gris a negro, localmente calcáreos y niveles esporádicos con concreciones. Cerca al tope hay capas delgadas de arenitas conglomeraticas, con guijos pequeños y nódulos fosfáticos.

Figura 24. Formación Simití. 1068509mE, 1175338mN, 1533 msnm, azimut 330.

En Pulido (1979) menciona que: “esta formación aflora en la parte meridional de la Región de Mesas y Cuestas, y principalmente formando parte del núcleo del Sinclinal de Suita – Chima. Hacia el sur-oeste de Guadalupe, (…) shales gris crema, con nódulos lutíticos ferruginosos, intercalados con areniscas arcillosas y esporádicos lentejones de margas y calizas hasta de 2 m de espesor; calizas rojizas fosilíferas en bancos hasta 1.5 m de espesor, alterando con margas pardo rojizas; shales de color gris a amarillento rojizo, fosilífero y lentes de caliza gris a parda, micácea, fosilífera y ocasionalmente margas; shales grises con abundantes nódulos calcáreos, ferruginosos intercalaciones de caliza arenosa fosilífera. Los shales en su parte más superior presentan mayor contenido arenoso”.

4.2.7.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

El límite inferior de la Formación Simiti con la Formación Tablazo es neto y concordante por su parte el contacto con la Formación Areniscas de Chiquinquira es transicional. La unidad ha sido considerada como del Albiano. Etayo, F. (1968) la considera como Albiano medio a superior en la región de Villa de Leiva. Su espesor varía entre 250 a 650 m.

4.2.8 Formación Areniscas de Chiquinquira (k1ch)

La Formación Areniscas de Chiquinquira, en la zona de estudio, hace parte del núcleo del sinclinal Suaita-Chima, aflora en la carretera que conduce del corregimiento de San José de Suaita al municipio de Guadalupe en Santander y su mejor exposición se observa en la cascada Caballero (Figura 25).

Figura 25. Quebrada el Caballero. 1069813mE, 1174732mN, 1463 msnm, azimut 090.

4.2.8.1 Nombre y sección tipo

El nombre fue propuesto por Ulloa y Rodríguez (1979) para designar los estratos arenosos lutíticos que afloran en la carretera Sutamarchán-Chiquinquira con un espesor de 337 m.

4.2.8.2 Descripción geológica

Está compuesta por intercalaciones de capas gruesas a muy gruesas tabulares de cuarzo arenitas de color crema (Figura 25), de grano medio, bien seleccionadas y limpias con capas gruesas a muy gruesas de arcillolitas fisiles de color gris a crema con abundantes óxidos de hierro (Figura 26), estas muestran una morfología de lomeríos, sobre las areniscas.

Figura 26. Niveles arcillosos de la Formación Areniscas de Chiquinquirá. 1069813mE, 1174732mN, 1463 msnm, azimut 090.

En el área de estudio aflora la parte inferior de esta unidad formando parcialmente el núcleo del Sinclinal de Suaita – Chima. Representa el Cretáceo más alto es esta región. Consta de 60 m de arenisca cuarzosa, micácea, grano fino, ligeramente friable, e incluye delgadas intercalaciones de shales gris a amarillento y en su parte superior 32 m de shales gris, rojizo micáceo y delgados niveles de arenisca cuarzosa en bancos hasta de 1 m de espesor.

4.2.8.3 Posición estratigráfica, edad y espesor

La unidad yace concordantemente sobre la Formación Simití considerando su edad Cenomaniano y equivalente a una parte de la Formación Churuvita descrita por Etayo (1968).

4.3 UNIDADES NEÓGENAS

Estas unidades corresponden a depósitos sedimentarios recientes, acumulados posiblemente en el Holoceno y que se encuentran cubriendo discordantemente o en relación no – conforme las unidades litológicas del Jurásico, Cretácico y del Paleógeno – Neógeno. Hacia el costado oeste de la Serranía de Arcabuco ocurren depósitos de antiguos abanicos aluviales y coluviones (Qc) abiertos hacia el valle y está constituido especialmente por gravas (de bloques y guijarros subredondeados a redondeados) que proviene de las rocas presentes (Figura 27).

Figura 27. Depósitos Cuaternarios. 1069813mE, 1174732mN, 1463 msnm, azimut 090.

En el área se encuentran depósitos de terraza y aluviales. Los depósitos de terraza, generalmente son de poca extensión, esporádicos y constituido por grandes cantos de roca.

Los depósitos aluviales (Qal) son de mayor extensión y se observan en las márgenes de los ríos Suarez y Lenguaruco y de menor rango en la Quebrada La Chimera y La Colorada, están constituidos por acumulaciones de material rocoso heterogéneo.

Por lo general, la presencia de estos depósitos sedimentarios origina en el paisaje una topografía más suave, fácilmente diferenciable en los mapas topográficos y fotografías aéreas, lo que facilita su delimitación cartográfica.

5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

El área regionalmente está enmarcada dentro de la tectónica de la Cordillera Oriental de Colombia, donde han ocurrido movimientos orogénicos, evidenciados por fallas de tipo normal e inversas y plegamientos ligados a esfuerzos tensiónales y compresivos.

En la región se observan estructuras como sinclinales y anticlinales de distinta clase, así como fallas locales y regionales los cuales afectan los diferentes tipos de unidades rocosas de la zona.

5.1 FALLA DEL SUAREZ

Esta falla se extiende por una longitud de unos 120 Km desde Barbosa al sur hasta la falla de Bucaramanga-Santa Marta a unos 5 Km al norte de la Capital de Santander; su trazo tiene una dirección N20E y N25E, con inclinación al occidente y sigue el curso de los ríos Suárez y río de Oro, de carácter inversa de ángulo alto, con una componente vertical importante, la cual tiene una velocidad de desplazamiento vertical de 0.1 mm/año; además se trata de una falla de rumbo con desplazamiento sinestral. El desplazamiento vertical se ha calculado entre 400 y 2.300 m (Ward, et al., 1973).

Asimismo a lo largo de su trayecto esta falla afecta rocas Jurásicas y Cretácicas, principalmente de las Formaciones Jordán, Girón, Los Santos (Tambor), Rosablanca, Paja y cerca de su terminación en la falla Bucaramanga-Santa Marta, afecta rocas del Paleozoico como son las Formaciones Floresta y Diamante (Según Julivert, et al., 1963, en: Royero y Clavijo et al. 2001).

5.2 ANTICLINAL DE LOS COBARDES

Rolón (1995) lo define como una estructura sencilla de grandes dimensiones, orientada NE-SW, elongada por más de 200 km, limitada al E por la Falla de Suárez, con su flanco oriental caracterizado por grandes planos estructurales, con inclinación promedio de 30-50 grados, el flanco W un tanto más suave, presenta escarpes de mayor tamaño.

Por su parte, Chacón (1981) menciona que: “se trata de un amplio pliegue asimétrico con cabeceo hacia el sur, el plano axial se inclina con ángulo alto hacia el occidente. El eje tiene una dirección NNE y su trazo esta desplazado a causa de algunas fallas que lo cortan transversalmente, en el flanco occidental se miden buzamientos entre los 10 y 20 grados, mientras que en el lado opuesto se obtuvieron medidas entre los 30 y 60 grados, se podría hablar entonces de un transporte tectónico o vergencia hacia el oriente (…), termina de manera periclinal en el sur, lo cual hace que el rumbo de las capas cambie en los afloramientos al sur de Contratación”.

Además se encuentra al NW del área de estudio y toma su nombre de la Serranía de los Yariguies o de Los Cobardes, se prolonga desde el Municipio de Chima al norte, hasta el Municipio de El Guacamayo al sur donde se encuentra su cierre. Con una dirección NE- SW y una extensión aproximada de 26 km (para el área de estudio) se desarrolla sobre rocas Jurásicas (Formaciones Girón y Arcabuco) involucrando en su flanco oriental rocas cretácicas (Formaciones Cumbre, Rosablanca y Paja) y estando limitado al este por la Falla de Suarez. Corresponde a un pliegue abierto, con un eje axial subvertical e inmersión suave hacia el SW. Hacia el SW genera en la Formación Rosablanca una serie de pliegues locales paralelos a la estructura principal.

5.3 SINCLINAL DE SUAITA – CHIMA

Con una orientación aproximada de N30E y una extensión mayor a los 20 Km se describe como una estructura regional asimétrica la cual pasa al oeste de los Municipios de Santana Y Suaita, su núcleo lo conforman rocas sedimentarias de las Formaciones Simiti y Tablazo, no obstante en la región de Guadalupe su núcleo está constituido por las arenitas de la Formación Chiquinquira.

5.4 ANTICLINAL DE OIBA

Larga estructura asimétrica con el flanco oriental más inclinado, el cual es afectado por numerosas fallas normales a la dirección del eje que la subdividen en una serie de bloques; su eje tiene una dirección aproximada N15E y posee un cabeceo hacia el norte. El núcleo está conformado por rocas del miembro inferior de la Formación Paja y tiene una extensión de aproximadamente 11 Km en el municipio de Suaita.

5.5 SINCLINAL DE VILLA DE LEYVA

Término introducido por Etayo-Serna como “Sinclinal de Villa de Leiva”, para referirse a un pliegue amplio, cuyo eje se presenta hacia el occidente de Villa de Leyva. Se trata de una estructura que se mantiene relativamente constante, que hacia el norte involucra unidades más antiguas, mientras que al sur ocurre lo contrario.

5.6 ANTICLINAL DE ARCABUCO

Se manifiesta al este del municipio que lleva el mismo nombre y del municipio de Villa de Leyva. Se trata de un pliegue asimétrico con cabeceo S17W, y con el plano de la charnela con vergencia al SE. El flanco occidental posee inclinaciones entre 22 y 45 grados NW, mientras que el flanco orienta presenta inclinaciones entre 44 y 52 grados SE; esta estructura en la zona de trabajo se hace más estrecho con relación a esta misma estructura al noreste. Pone en contacto, unidades lito-estratigráficas del Triásico-Jurásico y del Cretácico.

6. SECTOR ANÓMALO QUEBRADA COLORADA

Los depósitos de Uranio hospedados en areniscas son considerados como epigeneticos y las concentraciones de minerales de Uranio ocurren de dos maneras ya sea por impregnación o reemplazamiento primario en formaciones de arenas en ambientes fluvial, lacustre y deltaico (Finch & Davis 1985), este sería el caso de las manifestaciones correspondientes a las rocas pertenecientes a la Formación Girón en la Vereda Las Piedras en el sector de la Quebrada La Colorada. (Ver figura 41 anomalías de Uranio.)

Las principales ocurrencias conocidas de Uranio que se han encontrado se hallan en el Macizo de Quetame, en Cundinamarca; Zapatoca y California, en Santander y Berlín, en Caldas, aunque son de diferentes clases de depósitos también son a su vez prospectos con que cuenta el país en cuanto a Uranio se refiere.

En el área de trabajo (Quebrada La Colorada) la anomalía se encuentra hospedada en la Formación Girón dada por intercalaciones de areniscas rojizas y blancas de grano medio a fino bien seleccionadas y con buena madurez, areniscas conglomeráticas de composición heterogénea, y limolitas rojizas a verdes, mostrando canales, laminación en artesa, plano paralela y ondulada principalmente esto evidenciando un ambiente sedimentario continental de tipo fluvial, permeable, con material carbonáceos (fragmentos de plantas y materia orgánica inmadura), sulfuros (pirita o H2O), (Figura 28) el cual permite que el uranio precipite bajo condiciones reductoras además se encuentra restringido por una secuencia impermeable de Limolitas rojizas que funciona perfectamente como trampa litológica impidiendo que el Uranio siga su ruta de migración.

La distribución del Uranio se encuentra evidentemente ligado con las características sedimentarias del miembro arenoso y la anomalía se halla dentro del mismo rango estratigráfico superior de dicha Formación.

En términos generales podríamos precisar que la Formación Girón en su parte superior presenta las características tanto lito-estratigráficas (ambiente sedimentario y granulometría), como de oxidación – reducción y de contenido de materia orgánica más favorables para hospedar la mineralización de uranio, igualmente y debido a su

distribución más o menos constante siguiendo la estratificación (rumbo) y a que se encuentra restringida de manera estructural al flanco oriental del Anticlinal de Los Cobardes abría la posibilidad de que esta anomalía se extienda más hacia el sur de la desembocadura de las Quebrada la Colorada a la Quebrada la Chimera siguiendo la dirección del eje de dicha estructura siempre y cuando estas condiciones se conserven a lo largo de la Formación las cuales permita que la roca siga teniendo la facultad de ser el principal huésped de la mineralización. (Ver Figuras 29,30 ,31 y 32 Columnas estratigráficas).

Figura 28. Panorámica de la zona de estudio; Quebrada la Colorada. 1071800mE, 1192448mN, azimut 340.

Figura 29. Columna 1; Inicial: E: 1071682; N: 1193442; Z: 1118 m; Final: E: 1071683; N: 1193478; 1171 msnm

Figura 30. Columna 2; Inicial: E: 1071743; N: 1193571; Z: 1183 m; Final: E: 1071835; N: 1193603; 1198 msnm

Figura 31. . Columna 3; Inicial: E: 1071986; N: 1194272; Z: 1250 m; Final; E: 1071980; N: 1194279; 1227 msnm

Figura 32 Columna 4; Inicial: E: 1072329; N: 1194938; Z: 1393 m; Final; E: 1072259; N: 1194874; 1439 msnm

7. RECURSOS MINERALES

Con el objeto de definir zonas con valores radiométricos anómalos además de la cartografía geológica se realizó un muestreo de radiación gamma; lo anterior, como fuente de información primaria, permitirá plantear muestreos sistemáticos en zonas mejor definidas obteniendo datos útiles para cartografía geológica, estudios ambientales, exploración mineral, entre otros.

Para la adquisición de información se hicieron recorridos por carreteras, caminos y quebradas (muestro aleatorio simple) con el objetivo de adquirir información de radiación gamma total (CPM- Cuentas Por Minuto), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm) valiéndose del detector portátil de radiación (Gamaespectrómetro). Los datos fueron tomados en estaciones cada 250 m aproximadamente donde además de la información geológica se realizaban tres (3) muestras con el Gamaespectrómetro con un tiempo de duración de 60 segundos para cada muestra asegurando cubrir la mayor área posible en el afloramiento (Figura 33. Distribución de puntos de muestreo).

Con el objeto de describir mediante algunas medidas resumen las principales características de los datos recolectados en campo se realiza el análisis exploratorio de datos y se muestran en gráficos que permiten comparar e inferir características sobresalientes de los datos, en nuestro caso, datos atípicos altos (anomalías).

Para el análisis exploratorio de datos se utilizó Excel 2013 y el paquete estadístico IBM SPSS Statistics (tabla 1) muestra la estadística descriptiva para el conjunto de datos tomados.

Para nuestro caso los valores extremos más altos corresponden a observaciones reales que son justamente el objetivo del análisis Gamaespectrométrico, es decir, son anomalías para el conjunto de datos obtenidos en campo.

Una vez obtenidas las estadísticas descriptivas básicas (Ver tabla 2), se presenta la información de radiación gama total (CPM), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm) en gráficos (Histogramas y Q-Q Plot) que permiten observar si existe una distribución normal de los datos, si existen errores en los datos o si datos que sesguen las gráficas corresponden

a datos válidos. Aprovechando la herramienta geo-estadística conocida como variograma experimental, que no es más que medida cuantitativa de correlación espacial de una variable regionalizada, se selecciona un modelo de variograma apropiado que es usado para construir mapas predictivos de radiación gama total (CPM), K (%), eU (ppm) y eTh (ppm) usando un algoritmo kriging. Luego se compara el mapa de puntos de muestreo, los mapas predictivos y el mapa geológico para cada variable con la ayuda del software especializado ARCGIS 10.2.2.

Figura 33. Distribución de puntos de muestreo en la zona de estudio.

Tabla 1 . Muestra los valores atípicos correspondientes a las mediciones extremas más altas que respecto a la distribución normal, pueden ser consecuencia de errores en la medición, errores en el manejo de los datos o a observaciones reales que deben ser estudiados

CPM K (%) eU (ppm) eTh (ppm)

Media 5146,84 2,16 6,25 19,54

Error típico 247,42 0,03 0,85 0,26

Mediana 5021,5 2,0 4,6 17,9

Moda 1339,37 1,87 4,33 17,67

Desviación estándar 10517,36 1,30 36,32 10,98

Varianza de la muestra 110614939,73 1,69 1319,42 120,59

Curtosis 1522,72 5,64 1606,47 0,24

Coeficiente de asimetría 37,57 1,20 39,12 0,76

Rango 433224,4 15,2 1504,43 76,3

Mínimo 0 0 0,57 1,3

Máximo09 433224,4 15,2 1505 77,6

Suma 9300337,82 3911,86 11306,81 35354,53

Cuenta 1807 1809 1809 18

Tabla 2. Valores atípicos.

CPM K (%) eU (ppm) eTh (ppm) Formación Estación Valor Formación Estación Valor Formación Estación Valor Formación Estación Valor Girón APA3463 433224,4 Girón APA3463 15,2 Girón APA3463 1505 Girón APA3463 77,6 Girón AZA1468 68912,6 Cumbre SB290 7,2 Girón AZA1468 225 Simití FR0691 55,9 Girón APA3462 49105,2 Girón AZA1466 7,1 Girón APA3462 161,8 Simití FR0692 52,5 Girón SB465 38270,1 Girón LFZ018 7,1 Girón SB465 134,3 Tablazo FR0730 52,4 Girón FR930 27665.2 Cumbre SB536 6,6 Girón FR930 95.7 Tablazo FR0789 49,9

7.1 EXPLORACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA PARA POTASIO (%)

El histograma (Figura 34) para valores de Potasio (%) muestra una distribución normal con un ligero sesgo hacia la derecha producto de un valor atípico positivo (anomalía) de 15.2%K, el promedio es de 2.16 %K. Partiendo del criterio de cambio en el diagrama Q- Q (cuantil – cuantil) se plantea que las zonas anómalas para el conjunto de datos corresponde a valores mayores a 7.5%K (Figura 35). En la (Figura 36) se observa el semivariograma y su ajuste omnidireccional. La zona el valor anómalo más alto de Potasio en porcentaje, para el conjunto de datos, se encuentra en las limolitas violáceas de la Formación Girón en la Quebrada La Colorada del Municipio de Chima, Santander (Figura 37).

Figura 34. Histograma de la distribución de valores de potasio en porcentaje.

Figura 35. Diagrama cuantil – cuantil para la distribución de valores de Potasio en porcentaje.

Figura 36. Semivariograma para los valores de Potasio en porcentaje.

Figura 37. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Potasio (%).

7.2 EXPLORACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA PARA URANIO (PPM)

El histograma (Figura 38) para los valores de Uranio (ppm) muestra una distribución normal con sesgo producto de valores atípicos positivos (anomalías) entre 95.7 – 1505 ppm equivalente de Uranio, el promedio es de 6.25 ppm eU (ppm). Partiendo del criterio de cambio en el diagrama Q-Q (Cuantil – Cuantil) se plantea que las zonas anómalas para el conjunto de datos corresponde a valores mayores a 70 ppm eU (Figura 39). En la (Figura 40) se observa el semivariograma y su ajuste omnidireccional. La zona con valores anómalos más altos de Uranio en partes por millón, para el conjunto de datos, se encuentra en las limolitas violáceas de la Formación Girón en las Quebradas Macaligua en el Municipio de Contratación y La Colorada del Municipio de Chima, Santander (Figura 41).

Figura 38. Histograma de la distribución de valores de Uranio en partes por millón (ppm).

Figura 39. Diagrama Cuantil-Cuantil para la distribución de valores de Uranio en partes por millón

Figura 40. Semivariograma para los valores de Uranio en partes por millón.

Figura 41. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Uranio (ppm).

7.3 EXPLORACIÓN GAMAESPECTROMÉTRICA PARA TORIO (PPM)

El histograma (Figura 42) para la distribución de valores de Torio (ppm) muestra una distribución normal, el promedio es de 19.54 ppm eTh. El diagrama Q-Q (cuantil – cuantil) plantea que para el conjunto de datos el valor atípico corresponde a 77.6 ppm Th (Figura 43,). En la (Figura 44) se observa el semivariograma y su ajuste omnidireccional. La (Figura 45) muestra el mapa con valores mayores en las lodolitas violáceas de la Formación Girón, pero especialmente en las lodolitas y lodolitas calcáreas de las Formaciones Cretácicas Paja, Simití y Tablazo.

Figura 42. Histograma de la distribución de valores de Torio en partes por millón.

Figura 43. Diagrama Cuantil – Cuantil para la distribución de valores de Torio en partes por millón

Figura 44.Semivariograma para los valores de Torio en partes por millón.

Figura 45. Mapa geoquímica – gamaespectrométrica. Torio (ppm).

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los mayores valores encontrados para equivalencias de Uranio en ppm se encuentran en sedimentos Jurásicos de la Formación Girón los cuales de acuerdo a nuestras observaciones y coincidiendo con diversos autores fueron depositados en un ambiente continental fluvial. Desde el punto de vista genético se plantean dos posibilidades para su formación, la primera seria la acumulación sin-genética de detritos con minerales de Uranio en ambientes fluviales con la posterior movilización del Uranio por procesos diagenéticos, de acuerdo con Chacón (1981) los sedimentos de la Formación Girón fueron depositados en un clima cálido lo cual podría haber facilitado la meteorización y el desarrollo de procesos oxidantes que facilitaron la remoción del Uranio. La segunda, el enriquecimiento a partir de la circulación de fluidos ricos en Uranio a través de los sedimentos porosos con la posterior precipitación -en ambientes reductores- al interior de sedimentos con gran cantidad de materia orgánica.

8.1 ANOMALÍAS DE LA FORMACIÓN GIRÓN

El nivel anómalo de la Quebrada Macaligua (estación SB465, Municipio de Contratación, Santander) se encuentra asociado a lo que en este informe llamamos “limolitas violáceas”, en una capa tabular de arenita de cuarzo de grano muy fino competente de tonos claros, en general los mayores valores para este sitio se asocian con láminas gruesas de lodolitas negras o en asociación con diaclasas (Figura 46).

En promedio los valores fueron de 38270 cuentas totales (CPM) 2.8 % de Potasio, 134.3 ppm de eUranio y 17.1 ppm de eTh (Figura 47).

En nivel anómalo de la Quebrada Colorada (estación APA3463) también se encuentra en las limolitas violáceas (Figura 48), en capas de arena de grano muy grueso, con niveles conglomeráticos a la base de las laminaciones, los niveles conglomeráticos de tres centímetros, composicionalmente de cuarzo y líticos, se observan minerales de uranio (pechblenda, uraninita y torbentita). En promedio los valores fueron de 433224 cuentas totales (CPM), 15.2% de Potasio, 1505 ppm de Uranio (eU) y 77.6 ppm de Torio (eTh).

8.2 ANOMALÍA DE LA FORMACIÓN PAJA

Hacia el tope de la Formación Paja al NE de la Falla de Suarez (flanco W del sinclinal de Suaita) se observan cinco estaciones con valores atípicos altos de Uranio (eU ppm) para el conjunto de datos. El nivel con el valor mayor (estación SB428) se encuentra en capas gruesas de lodolitas negras ligeramente fisiles con laminación plano-paralela, con pirita diseminada y yeso secundario, se observa material orgánico (fragmentos de hojas y troncos) y restos de amonitas (Figura 49) lo anterior podría corresponder a una zona donde por su carácter reductor precipite el Uranio proveniente de fluidos ascendentes.

Figura 46. Nivel anómalo Quebrada Macaligua. Estación SB465. 1065286mE, 1188491mN, 1968msnm.

Figura 47. Mapa de radiación gamma total – cuentas por minuto.

Figura 48. Nivel anómalo Quebrada Colorada. Estación APA3463. 1072129mE, 1194628mN, 1295msnm

Figura 49. Nivel anómalo Formación Paja. Estación SB428. 1070285mE, 1181181mN, 1058msnm.

8.3 RESULTADO DE ANÁLISIS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X

Resultados análisis de DRX; La identificación y la cuantificación se realizaron utilizando la base de datos PDF-4 Minerals v2015 generada por The International Centre for Diffraction Data. La cuantificación se hizo utilizando el método de Rietveld. Realizadas por el laboratorio químico del Servicio Geológico colombiano.

Durante las labores de muestreo gamaespectrometrico en el Municipio de Chima (Santander), en la cuenca de la Quebrada la Chimera, se encontraron niveles conglomeráticos anómalos con valores promedio de 850 -900 ppm eU y en bloques caídos de sublitoarenitas con valores atípicos, los cuales registraron valores entre 458.5 – 748 ppm eU, ambos correspondiente a la Formación Girón.

Los análisis de difracción de rayos X para las muestras no arrojaron valores importantes para Uranio, esto debido al porcentaje del mismo mineral o factores como profundidad del muestreo así mismo como el rango de detección de la técnica respecto a la cantidad de uranio analizada.

Figura 50. Resultados de DRX para las muestras de la cuenca de la quebrada la Chimera.

Figura 51. Difractograma de la muestra 68688

Figura 52. Difractograma de la muestra 68689

Figura 53. Difractograma de la muestra 68690

Figura 54. Difractograma de la muestra 68692

9. CONCLUSIONES

Es importante continuar la exploración de minerales energéticos a partir de analogías con modelos de depósito del mundo (v.gr. depósitos syngenéticos por la acumulación de uraninita en ambientes fluviales) y del marco geológico regional local (unidades geológicas clásticas antiguas -Formación Girón- relacionadas a protolitos ígneos ácidos, afectadas por tectonismo -sistema de fallas de Suarez- y cubiertas por unidades con litología fina y gran contenido de materia orgánica que actúen como “sellos” - Formación Paja-.

Los valores anómalos para uranio (eU ppm) se encuentran en dos formaciones geológicas de ambientes y edades distintas, siendo los más altos los encontrados en los niveles de limolitas cuarzosas de la Formación Jurásica Girón; los valores bajos se encuentran en las limolitas fisiles calcáreas negras de la Formación cretácica Paja. Lo anterior coincide con los resultados obtenidos en estudios anteriores.

Las anomalías de la Formación Girón están controladas por niveles estratigráficos con litología fina producto del carácter fluvial de su ambiente de depósito en estrecha relación con materia orgánica que genera ambientes reductores que permite la precipitación de minerales de uranio; mientras que las anomalías de la Formación Paja se dan en limolitas carbonosas que actúan como “sellos” de posibles fluidos con uranio en suspensión.

Valores altos de uranio (eU ppm) se encuentran también en niveles lítico-arenosos a conglomeráticos de la Formación Girón, cuyos clastos podrían sugerir la eventualidad de contar con un protolito con posibles minerales radiactivos.

Los valores altos de torio (eTh ppm) se encuentran en los mismos sitios con valores altos de uranio (eU ppm) tanto en la Formación Girón como en la Formación Paja. Valores relevantes de torio (eTh ppm) como los encontrados en la Formación Simiti al

norte de Guadalupe (Santander) podrían indicar movilización de uranio puesto que la movilización del torio es menor comparada con la remoción del Uranio

10 RECOMENDACIONES

Puesto que se encontraron valores atípicos altos para uranio (eU ppm) se recomienda adelantar trabajos de radimetria a mayor detalle restringiéndose a la Formación Girón, principalmente en los niveles arenosos conglomeráticos y limolíticos violáceos, especialmente en las Quebradas Macaligua y La Colorada, y también levantar columnas estratigráficas, definir niveles anómalos, correlacionar los mismos y tomar muestras para análisis de laboratorio complementarios.

Se recomiendan adelantar labores de radimetría y cartografía geológica detallada en la Quebrada Chimera del Municipio de Chima (Santander), de tal manera que se puedan delinear los tres niveles sugeridos en este informe ya que las anomalías tienden a encontrarse en los niveles limoliticos, en los conglomeraticos líticos y en discordancias leves al interior de la Formación Girón. Así mismo, se podrían adelantar labores de exploración hacia los municipios de Simacota, el Hato y Zapatoca, puesto que el marco geológico continúa hacia el norte de la zona de estudio.

Puesto que en los clastos de los niveles conglomeraticos se encuentran anomalías se sugiere adelantar estudios de proveniencia para los sedimentos de la Formación Girón partiendo de la hipótesis de paleoplaceres como fuente de las anomalías; y la búsqueda mediante cartografía geológica de cuerpos intrusivos ácidos (potenciales fuentes de Uranio) que funcionen como origen de fluidos para corroborar la hipótesis de fluidos que depositan minerales radiactivos en zonas de oxidación.

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