Cinemática de las fallas mayores del Macizo de Santander - énfasis en el modelo estructural y temporalidad al sur de la Falla de Bucaramanga

El objetivo general del presente trabajo es obtener un modelo estructural de la deformación frágil del Macizo de Santander, con énfasis en el extremo sur de la Falla de Bucaramanga, incluyendo aspectos de temporalidad. Ante la incertidumbre de los modelos existentes sobre la geología estructural del Macizo de Santander, se presenta aquí una propuesta de los estilos estructurales del macizo y zonas adyacentes, la cual se consiguió con el análisis e integración de la cartografía geológica regional, trabajos existentes y modelos digitales del terreno. Se define la continuidad, vergencia y cinemática de las estructuras mayores, identificando como estructura principal de la zona el Sistema de Fallas S2M2 integrado de sur a norte por las fallas de Soapaga, Río Servitá, Mutiscua y Las Mercedes, el cual constituye el límite E del “Alto de Santander”. En el macizo predominan las fallas de rumbo sinestral y resalta la estructura en flor positiva de Bucaramanga, de doble vergencia (simétrica), con el bloque E limitado por la Falla de Guamalito y el bloque W por la Falla de Lebrija. La exposición de las rocas más antiguas de la zona se relaciona con esta estructura transpresiva y con la Cuña de Pamplona, que a su vez se define como la zona de deformación más joven del área. El modelo estructural del Macizo de Santander que se presenta aquí está soportado en el análisis de indicadores cinemáticos y tensores de esfuerzo. Los 236 tensores obtenidos en 100 estaciones de campo ayudan a explicar la configuración del macizo con un modelo transpresivo sinestral, en estructura en flor positiva, con bloques en estilo dominó adyacentes a la Falla de Bucaramanga y donde las fallas internas muestran cinemática contraria (dextral). Al norte del macizo se identifica también el dominó de Teorama. Estas estructuras transpresivas se expresan con un tensor regional W-E con azimut aproximado a 95°, el cual se identifica como el campo actual de esfuerzos por las relaciones de corte observadas en la Cuña de Pamplona. Los tensores también indican un patrón radial del SHm (Sigma horizontal máximo) hacia el frente de deformación de esta cuña orogénica, cuya influencia alcanza el borde W del Macizo de Santander. El tensor regional W-E permite también explicar la sintaxis tectónica que se configura entre la Cuña de Pamplona al norte y la Sierra Nevada de Güicán o El Cocuy al sur. La terminación de una falla de rumbo regional como la Falla de Bucaramanga genera interés geológico y lleva a la necesidad de definir y caracterizar su mecanismo de deformación.Con este énfasis se presenta aquí un modelo cinemático de la falla y su terminación sur en el Macizo de Floresta. De Bucaramanga al sur la falla presenta un tramo individual de 82 km de longitud con un corredor o zona de daño que varía de 5 a 8 km de ancho, el cual se subdividió en secciones. Los tensores de esfuerzos asociados principalmente con su terminación sur muestran un SHm con una dirección NW-SE. Esta terminación sur de la Falla de Bucaramanga se presenta con fallas subparalelas de hasta 60 km de longitud, donde los tensores confirman predominio de la transcurrencia pura y que en conjunto configuran un sistema transpresivo (estructura en flor positiva) en estilo dominó con comportamiento fractal. Se deduce un desplazamiento sinestral de mínimo 18 km y máximo 30 km en el tramo principal de la Falla de Bucaramanga. Con esta cinemática de rumbo sinestral, el sistema transpresivo capturó las fallas de Boyacá y Soapaga. Para conocer la temporalidad y entender los procesos relacionados con la exhumación del sistema transpresivo se realizó un estudio de termocronología de baja temperatura. Se presentan nuevos datos de edades del Mesozoico y Cenozoico, los cuales incluyen tres (3) muestras de huellas de fisión en apatitos, ocho (8) de huellas de fisión en circones, 16 de (U-Th)/He en apatitos y 31 de (U-Th)/He en circones. La mayoría de las muestras están distribuidas en cinco perfiles edad-elevación. Se discriminaron cinco pulsos que indican inicio de exhumación/denudación: (i) 53-51 Ma, (ii) 39-36 Ma, (iii) 22-17 Ma, (iv) 5,5-4,5 Ma, (v) 0,4 Ma (?). Los dos primeros están relacionados con la exhumación de la zona al inicio y al final del Eoceno, asociados con la actividad de las fallas de Boyacá y Soapaga durante la inversión tectónica del área. El inicio del pulso de enfriamiento más evidente en la zona se discriminó en el intervalo de 22-17 Ma (Mioceno temprano) con altas tasas de enfriamiento (entre 20 y 28°C/Ma). Este pulso se asocia con la edad de la Falla de Bucaramanga y el comienzo de su actividad transpresiva en su zona sur. Otro pulso importante de enfriamiento se registra al comienzo del Plioceno (5,5-4,5 Ma) también con una alta tasa (20°C/Ma), mientras el pulso más reciente por reactivación de la falla de Bucaramanga parece ocurrir hace 400.000 años. Se calcula una tasa promedio de exhumación de 0,3 y 0,4 km/Ma, pero con aceleraciones de hasta 0,9 km/Ma.

• Autores: Velandia Patiño, Francisco Alberto
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/63257
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/63257; http://bdigital.unal.edu.co/63487/
• Palabra clave: 55 Ciencias de la tierra / Earth sciences and geology; Tensores de esfuerzo; Termocronología; Modelo estructural; Macizo de Santander; Cuña de Pamplona; Falla de Bucaramanga; Andes del Norte; Stress tensors; Thermochronology; Structural model; Santander Massif; Pamplona Wedge; Bucaramanga Fault; Northern Andes
• License: http://purl.org/coar/access_right/c_abf2