Caracterización Geofísica de la Formación Areniscas de Socha por Susceptibilidad Magnética

Caracterización Geofísica de la Formación Areniscas de Socha por Susceptibilidad Magnética

Wilmar L. Bello, Sebastian Rodriguez y Yenly M. Torres

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Nota de los Autores

Wilmar L. Bello, Sebastian Rodriguez y Yenly M. Torres, Ingeniería Geológica, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

La correspondencia relacionada con este informe debe ser dirigida a Wilmar Leonardo Bello Rodriguez y Sebastián Rodríguez Fonseca, Escuela de Ingeniería Geológica, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Calle 4 A Sur No. 15-134, Sogamoso, Boyacá. E-mail: wilmar.bello@uptc.edu.co, seb-rodriguez@hotmail.com

Resumen

A partir de observaciones realizadas en un afloramiento de la Formación Areniscas de Socha en el municipio de Tópaga, se muestra la relación directa que existe entre el contenido de minerales y la susceptibilidad magnética, relación que nos permite caracterizar la litología y comprender la historia geológica de las diferentes rocas en esta formación.

Palabras clave: susceptibilidad magnética, formación socha, geofísica, litología.

Tabla de contenido

pág.

Resumen 2

Caracterización Geofísica de la Formación Areniscas de Socha por Susceptibilidad Magnética 5

Objetivos del proyecto 6

Objetivo general 6

Objetivos específicos. 6

Localización 6

Marco teórico 7

Geofísica 7

Susceptibilidad magnética 7

Método magnético. 8

Trabajos anteriores 8

Estratigrafía 9

Formación Areniscas de Socha 9

Geología estructural 10

Falla de Gámeza 10

Anticlinal de San Antonio 10

Hidrología 10

Rio Gámeza 10

Antecedentes del proyecto 10

Medición de susceptibilidad magnética 11

Descripción petrográfica 11

Correlación litológica 12

Análisis de la columna estratigráfica propuesta 12

Referencias 14

Tablas 15

Localización satelital del área de estudio 25

Muestreo 26

Muestras 27

Susceptibilímetro SM 30

Columna estratigráfica de la Formación Arenisca de Socha 31

Área de estudio en plancha 172 32

Localización plancha 172 33

Río Gámeza 34

Gráfica de susceptibilidad magnética en profundidad 35

Correlación litológica y geológica 36

Columna estratigráfica del proyecto 37

Caracterización Geofísica de la Formación Areniscas de Socha por Susceptibilidad Magnética

La susceptibilidad magnética que presentan las rocas es un parámetro importante en la prospección y de gran uso para la interpretación en el estudio de las mismas, ya sea directamente en el laboratorio o indirectamente en el estudio de campos magnéticos para deducir estructuras y litologías en el subsuelo. La susceptibilidad en un muestreo puede variar dependiendo de factores como la mineralogía, el tamaño y forma del grano, la magnitud del campo externo y la magnitud de la magnetización remanente.

Dentro de la estratigrafía realizada en Colombia en general se abarcan aspectos como la litología, la posición estratigráfica, la edad y las correlaciones; para la sección de litología se suele muestrear la formación en busca de caracterizar la mineralogía presente mediante la observación detallada. Así ha sido el caso de la Formación Areniscas de Socha que ha sido estudiada determinando su litología, formación, ambiente de depósito entre otros aspectos. La determinación de la litología de las formaciones en general no integra metodologías de búsqueda y caracterización como las geofísicas, metodologías que permiten observan gran cantidad de información que el geólogo no puede ver simplemente mediante análisis petrográficos como se hace comúnmente. Dentro de los métodos geofísicos para caracterización litológica se encuentra el método de Susceptibilidad Magnética que permite observar mediante registros a muestras de rocas, su respuesta a la inducción de magnetización; con los resultados de estos registros se puede determinar la presencia de minerales magnéticos, minerales pesados, entre otros; todos estos datos podrían ayudar a complementar la información presente en la estratigrafía de la Formación Areniscas de Socha, pudiendo relacionar los minerales con respuestas de magnetización importantes con la proveniencia de los sedimentos que conformaron esta formación, la forma como se depositaron y su ambiente de formación.

Objetivos del proyecto

Objetivo general1

Caracterizar la Formación Areniscas de Socha en el sector Puente Reyes mediante susceptibilidad magnética.

Objetivos específicos.

• Realizar estudio petrográfico a las muestras.

• Correr el registro de susceptibilidad magnética tres veces a cada muestra de roca obtenida.

• Correlacionar las medidas de susceptibilidad con la litología encontrada en el afloramiento.

• Confeccionar una columna estratigráfica y de registro magnético.

• Delimitar los niveles de la formación con enriquecimiento magnético.

Localización

El área de estudio se encuentra localizada en el departamento de Boyacá en el sector de Peña de las Águilas en Puente Reyes, entre los municipios de Tópaga y Gámeza (Figura 1), formando parte de la cuenca Sogamoso – Paz del Río y contenida en la plancha 172 (Figura 5).

Coordenadas:

N: 1132510

E: 1139392

Marco teórico

Geofísica

Es la aplicación de los principios y prácticas de la Física para la resolución de los problemas relacionados con la tierra midiendo de modo indirecto las variaciones de las magnitudes físicas en el espacio y el tiempo. El objetivo principal y actual de la Geofísica es la determinación de la estructura y composición de la Tierra, así como la historia de sus variaciones pasadas, presentes y futuras.

Todos los métodos geofísicos estudian la repartición en profundidad de alguna determinada propiedad físico-química de las capas del subsuelo, o de alguna característica relacionada con dichas propiedades.

Susceptibilidad magnética

La susceptibilidad magnética es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético. Depende del contenido por ciento en volumen de magnetita u otros minerales ferro-magnéticos de susceptibilidad relativamente alta. Estos minerales son comunes en rocas ígneas y metamórficas y en menores cantidades en rocas sedimentarias.

Los materiales se pueden clasificar magnéticamente, según el valor de su susceptibilidad magnética, en tres grupos principales: Diamagnéticos (valores muy bajos de susceptibilidad), Paramagnéticos (10-3 a 10-5 unidades S.I.) y materiales Ferromagnéticos (102 a 105 unidades S.I). El hierro es el material ferromagnético típico de la corteza y juega un papel importante en el comportamiento del campo magnético terrestre. Los susceptibilímetros son instrumentos capaces de medir la susceptibilidad magnética de diferentes tipos de muestras arrojando sus valores a través de la pantalla. Para la toma de mediciones de cada muestra adquirida se utilizó un susceptibilímetro de bolsillo marca GF Instruments (Figura 4) de referencia SM-20 cuya sensibilidad es de 10-6 SI.

Método magnético.

La tierra es un imán natural y da lugar al campo magnético terrestre. Las pequeñas variaciones de este campo, pueden indicar la presencia en profundidad de sustancias magnéticas, que en algunos casos pueden ser minerales de interés comercial como la magnetita, la pirrotina, la ilmenita, la jacobsita, etc. También, existen minerales de interés asociados a sustancias magnéticas, como por ejemplo los sulfuros de Cu, Pb y Zn que frecuentemente se presentan con pirrotina u otros minerales magnéticos.

Los métodos geofísicos magnéticos se utilizan como métodos de reconocimiento general en prospección petrolífera, reconocimiento y detalle en prospección minera, delineación de depósitos magnéticos intrasedimentarios, para búsqueda directa de minerales magnéticos y en la búsqueda de minerales no magnéticos asociados con los minerales, que ejercen un efecto magnético mensurable en la superficie terrestre, en la búsqueda de agua subterránea, en la localización de zonas de fallas, de cizallamiento y de fracturas, entre otros muchos usos. [CITATION Article \l 9226 ]

Trabajos anteriores

En las áreas de La Floresta y Paz de Río, de donde provienen las planchas geológicas que contienen nuestra área de estudio y la Formación, se han efectuado trabajos de cartografía, paleontología y minería, entre los cuales cabe destacar los realizados por Caster (1939), Botero (1950), Cediel (1968), Mojica & Villarroel (1984), así como también los informes y mapas de la región de Paz de Río elaborados por Alvarado & Sarmiento (1944), Vargas et al. (1981) y Ulloa & Rodríguez (1973).

Estratigrafía

Formación Areniscas de Socha

Su descripción se hace con base en la sección medida en la carretera Corrales - Paz de Río, donde alcanza un espesor de 156 m (Figura 5). Está compuesta por una sucesión de capas de cuarzoarenitas de grano fino a medio, blancas, grises pardas y grises amarillentas, cemento silíceo, en capas delgadas a muy gruesas, con esporádicas intercalaciones de arcillolitas grises claras y rojizas, que forman sucesiones con espesores que varían entre 2,30 y 9,40 m. El contacto superior con la Formación Arcillas de Socha es concordante y transicional, y se

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