Lazala & Parra
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Y GEOMORFOLOGÍA Maybe Lazala & L. Norberto Parra
RESUMEN
ABSTRACT
La geología del departamento Córdoba es bastante compleja y estratigráficamente se encuentra aún sin definir claramente la mayoría de las unidades que afloran al centro y este del área de estudio. Los depósitos de la cuenca Sinú, son de tipo fluvial y lacustre con poca influencia marina; constituidos por arenas, limos y arcillas. Las arenas predominan en cercanías de la línea de costa, mientras que limos y arcillas caracterizan la planicie interior. En la cuenca del río San Jorge se agrupan depósitos de sedimentación fluvial reciente y actual, lo mismo que la generada por coluviones relacionados con arroyos (quebradas) y piedemontes. Estos depósitos están constituidos por arenas, limos y arcillas y gravas con guijarros de cuarzo en una matriz arcillosa. Estos depósitos Cuaternarios se encuentran a lo largo del cauce de las quebradas más importantes y bordeando las ciénagas. En el área se pueden diferenciar dos provincias tectónicas; el Cinturón de San Jacinto en la parte centro-occidental y la Cuenca de San Jorge al suroriente, estas dos provincias están limitadas por el lineamiento de Romeral. En el área de estudio se presentan dos sistemas principales de fallas, longitudinales y transversales. Las fallas longitudinales son las de mayor extensión, predominantemente inversas de dirección SN, éstas a su vez son desplazadas por las fallas transversales de menor extensión y de dirección E-W y SW-NE.
The geology of the department of Córdoba is pretty complex and the majority of units that emerge to the center and east of the area of study are still without a clear definition statigraphically. Deposits of Sinú basin are of fluvial and lacustrine type with little marine influence; composed by sands, slimes and clays. Sands predominate near to the shoreline, while slimes and clays characterize the interior plain. In the San Jorge basin are grouped deposits of recent and current fluvial sedimentation, the same that that generated by colluviums related with brooks and piedmonts. These quaternary deposits are composed by sands, slimes, clays and gravels with quartz pebbles in a clay matrix and are found along the major streams and bordering the swamps. In the area can be differentiated two tectonic provinces; the San Jacinto belt at the center-west zone and the San Jorge basin at south east, these provinces are limited by the Romeral lineament. There are two major system failures, longitudinal and transversal ones. Longitudinal failures are the larger extension principally reverse of SN direction, this in turn are displaced by the transversal failures of less extension and of E-W and SW-NE direction. INTRODUCCIÓN La cuenca del río San Jorge se forma gracias al contraste litológico entre el basamento oceánico y las rocas continentales limitadas por una falla tectónica, que indican dos
15
Geología estructural y geomorfología
ambientes y provincias petrográficas que no pudieron formarse en las mismas vecindades (Flórez 2004) Este proceso geológico produce una subsidencia, de origen tectónico y forma una depresión denominada “planicie inundable o depresión Momposina”. Ésta se constituye, a partir del límite Pleistoceno –Holoceno, como un perfecto ejemplo de sistema anastomosado desarrollado como respuesta al hundimiento progresivo de una cuenca transgresiva. Se alimenta de cuatro sistemas fluviales: río Magdalena, AriguaníCesar-Ciénaga de Zapatosa, río Cauca y río San Jorge junto con todos sus sistemas cenagosos. Esta depresión inundable pertenece a los ríos Magdalena, Cauca y San Jorge llamada la depresión Momposina y que constituye un gran sistema de humedales, llamado La Mojana, de los cuales el situado más al Sur es la Ciénaga de Arcial (Duque-Caro 1990). Las fallas de la región individualizan varios bloques que se levantan como la Serranía de San Lucas y otros que se hunden, planicie inundable al Occidente de los municipios Buenavista y Pueblo Nuevo. Las fallas Ayapel, Chicagua, Colorado y Espíritu Santo definen bloques que se comportan como un graben o fosa tectónica, lo cual explica dos fenómenos: por una parte, la subsidencia que afecta dicha zona en la actualidad y la existencia de la planicie inundable en la superficie. El río Sinú, junto con el Magdalena, son los ríos colombianos que mayor carga de sedimentos transportan. Forma un gran complejo cenagoso del que se estudiaron tan sólo tres: ciénagas Charco Pescao, Bañó y Pantano Bonito, que hacen parte de la llanura aluvial de inundación del río. El complejo de cuerpos de agua, se aísla parcialmente en aguas bajas y forman prácticamente un sólo espejo de agua en su nivel más alto de inundación. Así, las ciénagas 16
y los pantanos constituyen, en su conjunto, el sistema de humedales en el cual el nivel de las aguas aumenta y se contrae en función de los caudales y las lluvias locales (CSB et al. 2002). Por tanto, la condición variable de inundación de estas unidades corresponde con su estado natural y es parte integral del sistema ecológico y de amortiguación fluvio -lacustre del bajo Sinú (IDEAM 1998). El valle del rió Sinú está próximo y paralelo a los límites de las placas litosféricas (Sudamérica y Caribe). Las serranías están separadas por zonas deprimidas donde se han formado los valles aluviales, que corresponden a lineamientos regionales relacionados con zonas de falla como son el valle del Sinú. La zona puede dividirse morfológicamente en cuatro regiones principales de acuerdo a la coincidencia de rasgos geológicos, estructurales y tectónicos (IDEAM 1998): 1. Zona montañosa: serranía de Abibe y Las Palomas y serranías interiores de San Jacinto, San Jerónimo y Lumaco, con alturas máximas de 200 m. 2. Una zona de tierras planas entre serranías: terrenos cenagosos y los sistemas fluviales del río Sinú, el cual corre entre las serranías de Abibe-Las Palomas a la izquierda y San Jacinto a la derecha, formando un valle aluvial a lo largo de la depresión que separa estas serranías. 3. Zona de llanura costera: superficies planas que se extienden desde la base de la serranía hasta la línea de la costa. Son depósitos aluviales, lacustres y deltáicos, con marismas y ciénagas a veces asociadas localmente con arrecifes colcáreos inactivos. 4. La plataforma y el talud continentales: prismas sedimentarios del río Sinú. Sobre las plataformas también se han
Lazala & Parra
desarrollado estructuras arrecifales coralinas actuales y subrecientes. El complejo cenagoso de las ciénagas Charco Pescao, Bañó y Pantano Bonito hace parte de la llanura aluvial de inundación del río Sinú. Es un complejo de varios cuerpos de agua que se aíslan parcialmente en aguas bajas y que forman prácticamente un sólo espejo de agua en su nivel más alto de inundación. GEOLOGÍA Los depósitos Cuaternarios asociados a los ríos y sus afluentes rigen la dinámica de las ciénagas. Adicionalmente, se hacen importantes por ser la fuente de aporte de los depósitos sedimentarios de edad Neógeno correspondiente al grupo Sincelejo. Es importante anotar, que la geología del área es bastante compleja y estratigráficamente se encuentra aún sin definir claramente la mayoría de las unidades que afloran al centro y este del área de estudio, como es el caso de las unidades Fm. Betulia, Fm Sincelejo y Fm. Morroa, en las cuales aún no se ha definido por completo su espesor y edad, y de las que tan sólo se está seguro que fueron depositadas en un ambiente transicional a continental (Flórez 2004). Grupo Sincelejo Aunque definida originalmente por Beck (1921), como Formación San Antonio, la primera referencia concreta del término Sincelejo aparece en Werenfels (1926), quien utiliza el nombre de “Sincelejo Sandstone” para describir la parte más superior de su sucesión estratigráfica. Corresponde a sedimentos pobremente consolidados que descansan discordantemente sobre la “Sabana Sandstone”. Su nombre deriva de la ciudad de Sincelejo. Posteriormente, Kassem (1964) utilizó el término Formación Sincelejo para referirse a la secuencia típicamente
continental, argumentando que debido a los rápidos cambios faciales hacia el norte la secuencia, debía dividirse en tres unidades: Sincelejo, Morroa y Betulia. Este autor, con criterios geomorfológicos complementados con el predominio de areniscas o arcillolitas, dividió la formación en un conjunto inferior predominante arcilloso y uno superior más arenoso, denominados respectivamente como Sincelejo Inferior y Superior. Arias & Fuquen (1991) utilizaron el nombre de Sincelejo en el mismo sentido que Kassem et al. (1964). Posteriormente Dueñas & Duque (1981) proponen utilizar el nombre de Grupo Sincelejo en un sentido más amplio e involucran no sólo los miembros inferior y superior de Kassem (1964), sino también la parte más superior de esta secuencia continental arenosa, denominada por este autor, como Formación Morroa, propuesta formalmente como Formación Morroa por De Porta (1974). Se propone entonces dividir la formación en un Miembro Superior o Miembro Morroa, retomando este nombre debido a la amplia aceptación que tiene este término en la comunidad geológica, específicamente en lo referente a la exploración de agua subterráneas. Dueñas & Duque (1981) propusieron la nomenclatura de grupo Sincelejo y retoman los nombres dados por Kassem et al. (1967) para denominar las tres formaciones que lo componen. Estas unidades se describirán a continuación de la más antigua a la más reciente, es decir, de la base al techo: Formación Sincelejo (NgQs) Se caracteriza por presentar una topografía ondulada reconocible fácilmente en fotografías aéreas. Corresponde a la parte inferior de la secuencia, en esta formación predominan las arcillas sobre las arenas, areniscas conglomeráticas, capas 17
Geología estructural y geomorfología
cuneiformes con estratificación cruzada, con variaciones locales a facies lodosas. Estas rocas fueron depositadas en un ambiente transicional, la edad es Plioceno y el espesor aproximado es de 1500 m. Se correlaciona parcialmente con la Formación Cuesta de Haffer (1970).Las mejores secciones de la Formación Sincelejo afloran en Sucre pero se extienden hasta el área de Córdoba. Su contacto inferior está en discontinuidad estratigráfica con la Formación Carmen. El contacto con la suprayacente Formación Betulia, está dado por una paraconformidad dudosa. El espesor del Miembro Sincelejo Inferior se estima entre 350 y 400 m (Abreu & Díaz 2004) El contacto inferior con la Formación Cerrito y San Antonio (Kassem 1964) se ha trazado con un criterio geomorfológico y litológico, donde aparece el primer nivel de areniscas con niveles conglomeráticos de la base del Miembro Inferior de la Formación Sincelejo. Aparentemente, este contacto es conforme o normal. Sin embargo se ha observado discordacias hacia los lados de Sucre, donde reposan directamente sobre las arcillolitas de la Formación Carmen o sobre la parte alta de la Formación San Jacinto. La edad de la unidad se ha establecido con base en restos de mamíferos roedores. Éstos se han encontrado junto con troncos silicificados. Uno de ellos ha sido clasificado como Gyriabus royol (De Porta 1962) y se le ha asignado una edad del Mioceno superior – Plioceno. Con base en dataciones micropaleontológicas, Duque-Caro (1990) ubicó la culminación de la gran sedimentación marina (anterior a la sedimentación de la Formación Sincelejo) en 3,2 millones de años. Lo anterior permite asignarle una edad del Plioceno – Pleistoceno. La presencia de secuencias granodecrecientes, constituidas por capas conglomeráticas hacia la base y areniscas 18
hacia el techo, la geometría cuneiforme y la estratificación cruzada interna de las capas, así como la presencia de restos de troncos silicificados y superficies de erosión, sugieren un ambiente de río trenzado para esta unidad (Walker 1984). La presencia de espesores importantes de lodolitas (a espacios regulares de la unidad), macizas o con laminación débilmente desarrollada, con láminas de yeso y azufre diseminado, indican un ambiente cerrado de aguas tranquilas de poca profundidad similar al de las ciénagas y los pantanos. Formación Morroa Esta formación corresponde a la parte intermedia de la secuencia, la cual es predominantemente arenosa y está compuesta principalmente por areniscas friables de color amarillo con intercalaciones de capas delgadas de arcillolitas y por conglomerados cuarzosos mal cementados que se presentan como lentes o como interestratificaciones en las arenas; se caracteriza por los rápidos cambios laterales de facies. El ambiente de formación es continental fluvial, de edad Plioceno - Pleistoceno y tiene un espesor aproximado de 500 a 800 m. Debido a la composición típicamente arenosa de la Formación Morroa el proceso erosivo más frecuentes en ésta es la erosión laminar y con ella la formación de terracetas, surcos y cárcavas (Dueñas & Duque 1981). Formación Betulia (Qpb): La Formación Betulia se extiende desde las estribaciones más orientales de los montes de María, en el Departamento de Sucre hasta las riberas de los ríos Magdalena y San Jorge; forma zonas bajas y planicies. Estos sedimentos también han sido llamados como Formación Caucasia. En términos generales, la formación está muy mal expuesta, por lo que se dificulta en gran medida su caracterización litológica.
Lazala & Parra
Corresponde a la unidad informal propuesta por Kassem et al. (1964) como Formación Betulia; es posible que incluya la parte alta de la Formación Corozal de De Porta (1974). Es posible establecer una equivalencia de esta unidad con el nombre informal de Formación Caucasia nombre que fue originalmente mencionado por Kassem et al. (1964) en un informe muy preliminar e interno del Cuadrángulo E – 8, y con él designa a una serie de sedimentos fluviolacustres, compuestos por una alternancia de arcillas arenosas friables y limolitas, en parte estratificadas y con notables cambios de facies, que ocupan la mayor parte del área oriental de las sabanas de Sucre y Córdoba. El nombre se deriva de la población de Betulia en el Departamento de Sucre. Sin embargo, esta definición no tiene mayor precisión en cuanto a una localidad o área de tipo específica; la descripción es muy generalizada y, además, es difícil definir sus límites de base y techo. Observaciones realizadas por Abreu & Díaz (2004), indican que la formación está constituida hacia la base por una serie monótona de arcillas ligeramente arenosas de color amarillo parduzco, plásticas, con algunos niveles delgados de gravas que incluyen cantos de chert y fragmentos de caliche, hasta de 1 cm de diámetro. La información de algunos pozos petroleros indica un espesor aproximado de 1.500 –1.700 m para esta formación Su posición estratigráfica encima de la Formación Sincelejo permite postular una edad del Pleistoceno para estos sedimentos. La ausencia de microfauna y las características litológicas predominantes (arcillas) sugieren condiciones ambientales continentales, específicamente ciénagas, pantanos drenados ocasionalmente por corrientes efímeras fluviales. El ambiente de formación ha sido interpretado como
de origen lagunar y aportes ocasionales deltáicos, de edad Pleistoceno y puede llegar a tener hasta 2000m de espesor a la orilla del río San Jorge (Dueñas & Duque 1981). En algunos sectores de la zona de estudio afloran las rocas pertenecientes a esta formación. Están cubiertas por depósitos recientes aluviales y lacustres que representan el mayor porcentaje del paisaje. Existen adicionalmente algunas regiones aisladas donde aflora la Formación Morroa. En esta formación es común la erosión laminar asociada a los usos del suelo. Depósitos Recientes (Qcal - Qli) Los depósitos recientes cubren más del 50% del área estudiada. Por su distribución y origen se dividen en: depósitos de llanura costera (región occidental-cuenca del río Sinú) y depósitos coluvio – aluviales (regiones central y oriental-cuenca Sinú y San Jorge). Estos depósitos están relacionados con el transporte fluvial de materiales; se generan cuando la corriente pierde su capacidad de transporte, debido a la disminución en la energía del sistema (Flórez 2004) Los depósitos de la cuenca Sinú, son de tipo fluvial y lacustre con poca influencia marina; constituidos por arenas, limos y arcillas. Las arenas predominan en cercanías de la línea de costa, mientras que limos y arcillas caracterizan la planicie interior. En la cuenca del río San Jorge se agrupan depósitos de sedimentación fluvial reciente y actual, lo mismo que la generada por coluviones relacionados con arroyos (quebradas) y piedemontes. Están constituidos por arenas, limos y arcillas y gravas con guijarros de cuarzo en una matriz arcillosa de coloración generalmente rojiza. Estos depósitos Cuaternarios se encuentran a lo largo del cauce de las quebradas más 19
Geología estructural y geomorfología
importantes y bordeando las ciénagas (Flórez 2004). GEOLOGÍA ESTRUCTURAL En el área se pueden diferenciar dos provincias tectónicas; el Cinturón de San Jacinto en la parte centro-occidental y la Cuenca de San Jorge al suroriente, estas dos provincias están limitadas por el lineamiento de Romeral. El Cinturón de San Jacinto es una faja replegada de 360 km de longitud y 6 km de ancho caracterizada por fallas inversas, fallas de cabalgamiento y pliegues apretados, que evidencian una dinámica compresiva. El Cinturón de San Jacinto limita al occidente por el lineamiento de Sinú y al oriente por lineamiento de Romeral. La Cuenca de San Jorge se caracteriza por un fallamiento normal, generado por una dinámica distensiva. En el área de estudio sólo se tienen datos de superficie en la región central (Cinturón de San Jacinto) ya que la región oriental y suroriental (Cuenca de San Jorge) está cubierta por sedimentos Neógenos y Cuaternarios (Formación Betulia). Estos últimos enmascaran su estructura en superficie, la cual se conoce en el subsuelo gracias a los registros gráficos compuestos de los pozos e información sísmica. Las fallas normales presentes, debido a su origen de formación, parecen tener una componente horizontal y/o de basculamiento diferencial. En el área de estudio se presentan dos sistemas principales de fallas, longitudinales y transversales. Las fallas longitudinales son las de mayor extensión, predominantemente inversas de dirección SN, estas a su vez son desplazadas por las fallas transversales de menor extensión y de dirección E-W y SWNE. 20
Una de las principales características del área del cinturón de San Jacinto son los pliegues anticlinales estrechos, alargados y fallados respecto a los sinclinales que son más amplios (Sinclinal de Corozal-BetuliaSince), cuyo núcleo está constituido por areniscas conglomeráticas de la Formación Sincelejo, capas detríticas del Neógeno reciente y material poco consolidado de la Formación Betulia. La sedimentación del terciario ocurrió en una cuenca más extensa que la cuenca del valle inferior del Magdalena actual, asociada a eventos de deformación y erosión de la cordillera Central. Posteriormente durante los levantamientos cordilleranos, el valle inferior del Magdalena alcanzó su configuración actual de cuenca íntramontaña como parte del cinturón de deformación. LITERATURA CITADA ABREU, Y. & M. DÍAZ. 2004. Propuesta de un Modelo Hidrogeológico Conceptual para el Acuífero de la Región de Sincelejo, Corozal, Morroa, Chingale, Betulia y Sampúes, (Departamentos de Sucre y Córdoba – Colombia). Tesis de Grado. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá D. C. ARIAS, H.A. & W.F. FUGUEN. 1991. Memoria Técnica del Mapa de Aguas Subterráneas del Departamento de Sucre en Escala 1:250.000. Memoria Técnica. Ingeominas. Bogotá D. C. 123 pp BECK, C.M. 1921. Sedimentación y tectónica de la napa piemontina y del frente de montañas en la región del Cesar. V Cong. Geol. Venez., Caracas. 1: 148-159. CSB, CVS, CORPOMOJANA, CORPOMAG, CORANTIOQUIA Y MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE, 2002. Plan de Manejo integral de los humedales, subregión de
Lazala & Parra
la depresión Momposina y cuenca del río Sinú. Bolívar Colombia. Informe Interno. DE PORTA, J. 1962. El Terciario Superior en los alrededores de Sincelejo, Departamento de Bolívar. Servicio Geológico Nacional. Bogotá D. C. DUEÑAS, H. & C.H. DUQUE. 1981. “Geología del cuadrángulo F-8” Boletín Geológico Número especial. Bogotá, 24(1) 35 pp. DUQUE-CARO, H. 1990. The Choco Block in the northwestern corner of South America: Structural tectonostratigraphy and paleogeographycal implicatios. Journal of South American Earth Sciences 3 (19): 71-84. FLÓREZ, M.T. 2004. Ciénaga de Ayapel departamento de Córdoba, Colombia. Informe final de paleoecología. Informe interno. Proyecto de investigación relación río-ciénaga, ciénaga de Ayapel. COLCIENCIAS - Universidad de Antioquia, Medellín.
HAFFER, J.H. 1970. On the Geology of the Uraba and northern Choco regions, NW Colombia. Colombian Petroleum Company. Open File Report 809: 1-106. IDEAM, 1998. Humedal del valle del río Sinú. Sistemas de Información Ambiental de Colombia Bogotá D. C. Tomo I :26-31. KASSEM, T., C. CÁCERES & I. CUCALÓN. 1967. Geología del Cuadrángulo ESincelejo. Servicio Geológico Nacional. Bogotá D. C. WALKER, R.G., 1984. General introduction: Facies, facies sequences and facies models. En: Facies Models, Geoscience Canada, Reprint series 1, Geological Association of Canada. Pp. 1-10. WERENFELS, A. 1926. A stratigraphical section through the Tertiary of Toluviejo, Columbia. Eclog. Geol. Helv. 20: 9-83.
21
Geología estructural y geomorfología
22