MORFOMETRÍA DE LOS ABANICOS ALUVIALES DEL RIO CHIRIAIMO - SAN JOSÉ DE ORIENTE, RIO GUATAPURÍ – VALLEDUPAR Y RIO JEREZ – DIBULLA Y SU RELACIÓN CON LA TECTÓNICA: TRES AMBIENTES TECTÓNICOS EN LA ZONA NORTE DE COLOMBIA. LAURA ARISTIZÁBAL HERNÁNDEZ ESCUELA DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA UNIVERSIDAD EAFIT 2016 MORFOMETRÍA DE LOS ABANICOS ALUVIALES DEL RIO CHIRIAIMO - SAN JOSÉ DE ORIENTE, RIO GUATAPURÍ – VALLEDUPAR Y RIO JEREZ – DIBULLA Y SU RELACIÓN CON LA TECTÓNICA: TRES AMBIENTES TECTÓNICOS EN LA ZONA NORTE DE COLOMBIA. LAURA ARISTIZÁBAL HERNÁNDEZ Trabajo de grado presentado como requisito para optar por el título de Geólogo ASESORES: Ingeniero geólogo. MARCO FIDEL GAMBOA RAMIREZ Geólogo-PhD. JOSE FERNANDO DUQUE TRUJILLO ESCUELA DE CIENCAS DEPARTAMENTO DE CIENCAS DE LA TIERRA UNIVERSIDAD EAFIT 2016 Contenido RESUMEN ......................................................................................................... 9 INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 4 1. OBJETIVOS ................................................................................................ 6 1.1 OBJETIVO GENERAL ........................................................................... 6 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................. 6 2. METODOLOGÍA .......................................................................................... 7 3. GENERALIDADES DE LAS ÁREAS DE ESTUDIO .................................... 9 3.1 LOCALIZACIÓN ..................................................................................... 9 3.2 ESTUDIOS ANTERIORES ................................................................... 10 3.3 CLIMA .................................................................................................. 11 3.4 MARCO GEOLÓGICO REGIONAL ..................................................... 13 3.4.1 Evolución Tectónica y Geología Estructural .................................... 13 3.4.2 Estratigrafía ..................................................................................... 21 3.4.3 Geomorfología ................................................................................ 25 3.5 Marco Geológico Local ...................................................................... 29 3.5.1 Geología estructural ........................................................................ 29 3.5.2 Estratigrafía ..................................................................................... 42 4. MARCO CONCEPTUAL - VARIABLES MORFOMÉTRICAS .................... 48 4.1 Área de la cuenca y del abanico aluvial (Ac y Aa) ............................. 49 4.2 Perímetro de la cuenca y del abanico aluvial (Pc y Pa) ..................... 51 4.3 Longitud de la cuenca y del abanico aluvial (Lc y La)....................... 51 4.4 Longitud del cauce principal (Lc) ........................................................ 51 4.5 Longitud Máxima de la cuenca (Lm) ................................................... 52 4.6 Ancho de la cuenca y del abanico aluvial (Wc y Wa) ........................ 52 4.7 Relaciones de Forma ............................................................................ 52 4.7.1 Coeficiente de compacidad o Índice de Gravelius (Kc) .................... 53 4.7.2 Relación de Horton (Rf) .................................................................... 54 4.7.3 Relación de elongación (Re) ............................................................ 54 4.7.4 Relación de circularidad (Rci) .......................................................... 55 4.7.5 Factor forma (Kf) ............................................................................. 55 4.8 Pendiente promedio de la cuenca ....................................................... 56 4.8.1 Método de cuadrícula orientado a un vector .................................... 57 4.9 Pendiente promedio del cauce principal ............................................ 57 4.10 Altura Promedio de la cuenca ........................................................... 58 4.11 Ordenamiento de una cuenca ............................................................ 59 4.12 Densidad de Drenaje (Dd) .................................................................. 60 4.13 Frecuencia de corrientes (F) .............................................................. 62 4.14 Índices morfométricos de actividad tectónica ................................. 63 4.14.1 Índice de asimetría de las cuencas hidrográficas (AF) ................. 63 4.14.2 Factor de simetría topográfica transversal ................................... 64 4.14.3 Correlación estructural, dirección de fallas y drenajes ................. 65 5. RESULTADOS ........................................................................................... 66 5.1 Insumos básicos ................................................................................... 66 5.1.2 Modelo de elevación digital (DEM) ................................................. 66 5.1.3 Modelo de sombras ........................................................................ 69 5.1.4 Mapa de pendientes ....................................................................... 71 5.1.5 Mapa de relieve relativo ................................................................. 73 5.2 Características Morfométricas de las cuencas hidrográficas ........ 76 5.2.1 Cuenca del río Chiriaimo Zona 1 .................................................... 76 5.2.2 Cuenca del río Guatapurí ............................................................... 80 5.2.3. Cuenca del río Jerez ...................................................................... 83 5.3 Características morfométricas de los abanicos aluviales. ............. 87 5.3.1 Abanico aluvial de la cuenca del río Chiriaimo ............................... 87 5.3.2 Abanico aluvial de la cuenca del río Guatapurí .............................. 89 5.3.3 Abanico aluvial de la cuenca del río Jerez ..................................... 91 5.4 Evidencias tectónicas ........................................................................ 93 5.4.1 Índice de asimetría de las cuencas hidrográficas ........................... 93 5.4.2 Índice de simetría topográfica transversal de las cuencas hidrográficas .............................................................................................. 98 5.4.3 Correlación estructural, dirección de fallas y drenajes. ................ 102 6. ANÁLISIS, INTERPRETACIÓN Y DISCUCIÓN ...................................... 115 7. CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES ........................................... 124 8. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 128 FIGURAS Figura 1. Metodología aplicada en este estudio. ................................................ 8 Figura 2. Mapa de localización de las cuencas y los abanicos aluviales de estudio. Poner ríos principales ......................................................................... 10 Figura 3. Deformación y migración tectónica del noroccidente del bloque Maracaibo o Subcuenca de Maracaibo (MSP) desde el Cretáceo hasta el Neógeno (Tomado de Cediel et al., 2003). ...................................................... 14 Figura 4A. Modelo de levantamiento de la Sierra Nevada de Santa Marta, (Modificado por Montes et al., 2005). ............................................................... 17 Figura 4B. Modelo propuesto por Cediel et al., (2003), como mecanismo de levantamiento de la SNSM. .............................................................................. 17 Figura 5. Características tectónicas y estructurales de la parte noroccidental de Suramérica, bloque Maracaibo y las principales fallas del área de estudio; SMF, Oca y falla Boconó (Tomado de Ayala et al., 2009). ........................................ 19 Figura 6. Evolución estructural de la cuenca Cesar-Ranchería (Tomado de Gonzales et al., 2007). ..................................................................................... 21 Figura 7. Mapa geológico simplificado de la Sierra Nevada de Santa Marta (Tomado de Tschanz et al., 1969 y 1974, modificado por Ordoñez et al., 2002). ......................................................................................................................... 25 Figura 8. Localización de la regiones estructurales de la Sierra Nevada de Santa Marta descritas por Colmenares et al., (2007). ...................................... 30 Figura 9. Provincias estructurales del Valle del Cesar y Serranía de Perijá. De oriente a occidente se muestra la distribución de las tres provincias estructurales (Tomado de Gómez et al., 2010). ............................................... 32 Figura 10. Pliegues relacionados con cabalgamientos con vergencia occidental de origen andino, anticlinales estrechos y sinclinales amplios, con rumbo aproximado NE-SW (Gómez et al., 2010). ....................................................... 32 Figura 11. Modelo propuesto por Kellogg (1984 en 1982), como mecanismo de levantamiento para la Serranía del Perijá y los Andes de Mérida. ................... 33 Figura 12. Mapa planimétrico con la ubicación de los lineamientos: 1) Fundación y 2) Guatapuri (Tomado de IGAC 1972 en Ujueta, 2007). Escala original 1:500000. ............................................................................................. 34 Figura 13. Corte regional que muestra el sistema de fallas del piedemonte, perijerano. Fallas .............................................................................................