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Estratigrafia, petrografia y analisis multi-metodo de procedencia de la formacion Guineales, norte de la Cordillera Occidental de Colombia.

STRATIGRAPHY, PETROGRAPHY AND PROVENANCE MULTI-METHOD ANALYSIS OF THE GUINEALES FORMATION, NORTHERN OF THE COLOMBIAN WESTERN CORDILLERA

INTRODUCCION

La Formacion Guineales constituye un evento de acumulacion de sedimentos erodados a partir del levantamiento de los Andes noroccidentales en Colombia; presenta una pobre descripcion en la literatura geologica colombiana, no contaba con una columna estratigrafica y en las descripciones regionales fue mezclada con unidades sedimentarias de diferentes ambientes y edades debido a la complejidad estructural del area donde aflora, fue considerada de edad Eocena por Buchely et al. (2009).

Este trabajo clarifica la informacion cartografica, estratigrafica, las relaciones con las unidades circundantes y la edad de acumulacion; informacion necesaria para entender mejor la evolucion geotectonica del occidente colombiano. Ademas, se mejoran aspectos desconocidos, tales como el espesor de la secuencia, contacto inferior, la descripcion litologica de los segmentos y se realiza un analisis preliminar multimetodo de procedencia de sedimentos, y tambien se determinan posibles unidades fuente y edad maxima de acumulacion. Se propone la seccion tipo a lo largo de la via Dabeiba--Mutata, entre las quebradas Choromando y Guineales, siendo el mejor sitio de exposicion y mas facil acceso a la unidad (FIGURA 1).

TRABAJOS ANTERIORES

Hubach (1930, en De Porta, 1974) describio, en los rios Tasido y Tasidocito y en areas cercanas al municipio de Carepa, una sucesion de arcillolitas y areniscas que reposa discordante sobre los conglomerados del Piso de Nuguiales en la region de Nuguiales-Guineales, sin mayores datos adicionales.

Botero (1936) denomina informalmente con el nombre de Formacion Guineales a la unidad de conglomerados que aflora sobre la via al mar entre la quebrada Guineales al occidente (base de la unidad) y la quebrada Choromando al oriente (techo de la unidad).

Posteriormente, Munoz y Zapata (1987) las denominan provisionalmente con el nombre de Rocas Sedimentarias de Beibaviejo-Amparradocito y describen esta unidad como sedimentitas de variada composicion y edad; que incluye calizas, conglomerados, areniscas, limolitas y tobas, con edades desde el Eoceno tardio hasta Plioceno temprano, y que descansan discordantemente sobre la Formacion Togorido.

Mejia y Salazar (1989) la denominan sub-unidad Beibaviejo-Amparradocito; estos mismos autores, en la memoria de la Plancha 114-publicada en el 2007-, describen el Complejo Riosucio compuesto por dos subunidades litoestratigraficas: la subunidad

Togorido que incluye las rocas volcanicas efusivas y piroclasticas, las cuales corresponden a los Basaltos de El Boton en el sentido de Zapata y Rodriguez (2012) y la unidad Beibaviejo que corresponde a la Formacion Guineales nombrada por Botero (1936).

[FIGURA 1 OMITIR]

LOCALIZACION Y MARCO GEOLOGICO REGIONAL

La Formacion Guineales aflora en el norte de la Cordillera Occidental de Colombia, geologicamente se encuentra en la zona de convergencia del Bloque Choco-Panama y el Bloque Canasgordas. El Bloque Choco Panama esta conformado por el Batolito de Mande (Alvarez, 1971) y el Complejo Santa Cecilia-La Equis (Calle y Salinas, 1986), de edad Eoceno temprano y el Bloque Canasgordas constituido por un basamento de composicion basaltica de afinidad oceanica T-MORB, representado por la unidad Diabasas de San Jose de Urama (Rodriguez y Arango, 2013; Mejia y Salazar, 1989) y un conjunto de unidades sedimentarias de edad Cretacico, conocidas en la literatura como Formacion Penderisco (Alvarez y Gonzalez, 1978).

La Formacion Guineales se localiza al occidente de la Falla Dabeiba-Pueblo Rico, reposa sobre vulcanitas del Arco de El Boton de edad Mioceno tardio (Basaltos de El Boton), (FIGURA 1), forma un monoclinal de 30 km de largo con direccion general NNW y amplitud variable entre 2 y 3 km; se extiende desde el rio Togorido al sur y continua hacia el norte como una franja de aproximadamente 3 km de ancho.

En el Bloque Canasgordas, las Diabasas de San Jose de Urama (Mejia y Salazar, 1989), corresponden a diabasas y basaltos almohadillados (pillow lavas) con texturas ofiticas, subofiticas, intergranulares e intersectales; que afloran como fragmentos tectonicos de afinidad geoquimica con rocas de corteza oceanicas toleitica y basaltos de tipo T-MORB, con una edad probable Jurasico tardio--Cretacico temprano (Rodriguez y Arango, 2013). Las diabasas se encuentran intercaladas y con contactos fallados con bloques de chert--calizas y arcosas--lodolitas, que fueron denominadas por Alvarez y Gonzalez (1978), como los miembros Urrao y Nutibara de la Formacion Penderisco, con edades del Cretacico tardio (a partir del registro fosil). Las rocas anteriores fueron intruidas por dos arcos: al oriente por plutones tonaliticos con contenidos bajos y medios de K y por cuerpos porfidicos, lavas y tobas de afinidad toleitica a calcoalcalina con edades que corresponden al limite Cretacico temprano--Cretacico tardio (82 a 115 Ma), pertenecientes al arco Barroso Sabanalarga (Rodriguez y Arango, 2013); y por el Arco volcanico--plutonico de "El Boton", constituido por lavas de composicion andesitico basalticas con texturas porfiriticas, tobas y plutones monzodioriticos--monzoniticos, de afinidad shoshonitica y de edad Mioceno tardio (9 a 12 Ma) (Zapata y Rodriguez, 2012 y Rodriguez y Zapata, 2012).

Al occidente de la Formacion Guineales, afloran las Sedimentitas de Cruces que reposan sobre el arco volcano plutonico de Choco--Panama. Las Sedimentitas de Cruces estan constituidas por calizas, lodolitas calcareas, calizas arenosas, limolitas, areniscas y areniscas conglomeraticas con aporte volcanico, y presentan fauna fosil del Eoceno (Rodriguez et al., 2014). El arco Choco--Panama lo constituye una unidad volcanica denominada Complejo Santa Cecilia--La Equis y un pluton en el nucleo que se ha llamado Batolito de Mande; las rocas volcanicas del arco corresponden a basaltos y andesitas basalticas porfidicas y tobas; la parte plutonica corresponde al Batolito de Mande de composicion predominante tonalitica. La afinidad quimica del arco es calcoalcalina con contenido medio de K y edad Eoceno temprano (43 a 48 Ma) (Rodriguez et al., 2014).

En resumen, la parte norte de la Cordillera Occidental esta constituida por tres arcos compuestos de vulcanitas y plutonitas de edades Mioceno tardio, Eoceno temprano y limite Cretacico tardio--Cretacico temprano, ademas de una unidad de corteza oceanica constituida por diabasas y basaltos almohadillados de afinidad toleitica con intercalaciones tectonicas de sedimentitas (chert, calizas, litoarenitas y lodolitas).

METODOLOGIA

Se realizo el levantamiento continuo de la columna estratigrafica a lo largo de la via que une los municipios de Dabeiba y Mutata, en ocasiones la descripcion se siguio a lo largo de los drenajes que cortan la via debido a la existencia de puentes sin afloramientos. Se utilizo el metodo de poligonal abierta para determinar los espesores de la secuencia, midiendo el rumbo y buzamiento de las capas y posteriormente se hizo la correccion de espesores.

En las capas de conglomerados se realizo un muestreo aleatorio de las particulas que tienen tamanos desde 2 a 30 cm y que conforman el armazon; se tomaron 20 clastos por capa para su identificacion macroscopica (naturaleza litologica) calculando el porcentaje de cada litologia, para ser clasificados en los triangulos de Folk (1954) para descripcion textural y Folk (1974) para la clasificacion composicional. El predominio litologico en los paquetes de conglomerados permitio dividir la secuencia en segmentos.

Las muestras se recolectaron cada 100 m en la sucesion sedimentaria, se tomo un clasto de cada litologia teniendo en cuenta los menos alterados o meteorizados, permitiendo identificar los diferentes tipos litologicos y su contenido en las capas conglomeraticas. Asi fue posible observar la litologia que representan los segmentos en que fue dividida la unidad. En total se escogieron 32 muestras para la elaboracion de seccion delgada y analisis petrografico.

De las 32 muestras se determinaron las caracteristicas texturales y composicionales de las rocas al microscopio de luz polarizada. La clasificacion de rocas volcanicas se hizo segun Streckeisen (1979), las areniscas segun Folk (1974) y las calizas de acuerdo a Folk (1962), mediante conteo de 300 puntos; los resultados se graficaron en los respectivos triangulos.

Con la informacion anterior se realizo una comparacion con unidades aflorantes en la Cordillera Occidental, teniendo en cuenta los resultados publicados por Rodriguez et al. (2010, 2014), Zapata y Rodriguez (2012), Buchely et al. (2009) y Rodriguez y Arango (2013).

De los segmentos con predominio de vulcanitas, se escogieron en total diez (10) clastos de rocas volcanicas bajo el criterio que no estuvieran meteorizados o alterados, se les hizo analisis quimico para oxidos mayores en los laboratorios del Servicio Geologico Colombiano por el metodo de Absorcion Atomica. El laboratorio tiene establecida la siguiente metodologia:

--La muestra es triturada, homogenizada y pulverizada a malla -100

--Se pesa 0,1000 gr de muestra seca a 105[grados]C en un recipiente plastico

--Se agregan 4 ml de HF (acido fluorhidrico) al 40%, se tapa y se deja reposar durante una noche.

--Se agregan 1,5 ml de HCl (acido clorhidrico) concentrado y 0,5 ml de HN[O.sub.3] (acido nitrico) concentrado, se tapa el recipiente plastico y se calienta al "bano maria" durante 1 hora a 80[grados]C.

--Se bajan los recipientes del bano maria y se agregan 50 ml de solucion de acido borico al 5% que contiene 2.000ppm de Cs(Cesio)

--Se dejan los recipientes en reposo y se agitan cada 15 min durante 1 hora.

--Se lleva a Volumen de 100 ml y se leen por Absorcion Atomica los diferentes elementos.

Los resultados quimicos obtenidos en clastos volcanicos de la Formacion Guineales fueron comparados con la litogeoquimica de unidades de origen volcanico que afloran en el norte de la Cordillera Occidental de Colombia, mediante la definicion de los campos en el diagrama TAS--(Le Bas et al, 1986) y en el diagrama [K.sub.2]O vs Si[O.sub.2] (Peccerillo and Taylor, 1976); estos campos fueron delimitados con base en la distribucion de los resultados quimicos publicados para muestras del Arco de El Boton (Zapata y Rodriguez, 2012; Rodriguez y Zapata, 2013), del Complejo Santa Cecilia-La Equis (Buchely et al, 2009; Rodriguez et al., 2010; Rodriguez et al., 2014) y para muestras de la Formacion Barroso y las Diabasas de San Jose de Urama (Rodriguez y Arango, 2013).

En el segmentos 6 debido a los abundantes clastos de vulcanitas, se identificaron probables fuentes de aporte volcanico. Se realizo concentracion de minerales pesados mediante batea (cinco concentrados) de la matriz arenosa en diferentes capas de conglomerados. La separacion fisica y montaje de los circones detriticos se realizo en los laboratorios del Servicio Geologico Colombiano, separando del concentrado de minerales pesados la no magnetica, la cual por medio de la lupa binocular se logro identificar unicamente 40 circones detriticos, que fueron enviados al Laboratorio de Estudios Isotopicos (LEI) del Centro de Geociencias de la Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM).

La metodologia de datacion de circones fue descrita por el laboratorio de la UNAM (CGEO) en el informe de resultados que incluye esta muestra, la cual se resume a continuacion:

En los laboratorios del CGEO, los granos de circon fueron seleccionados cuidadosamente bajo un microscopio binocular, siendo montados en una cinta y posteriormente llevados a una probeta (un anillo plastico de 2,5 cm de diametro) que se rellena de resina epoxica (Struers Epofix), dejandose endurecer. El cilindro obtenido se desbasta por medio de papel lija (# 800, 1.500, y 3.000) hasta exponer una superficie lo mas cercana posible a la mitad ecuatorial de los circones. Antes de los analisis in situ por ablacion laser, las superficies pulidas de los granos de circon fueron fotografiadas en catodoluminiscencia (CL) por medio del empleo de un luminoscopio ELM-3R (Marshall, 1988). Las imagenes de CL y luz reflejada fueron obtenidas con el proposito de caracterizar la estructura interna de los circones y elegir los sitios potenciales para los analisis de U-Pb, observando el zonamiento relacionado a los cambios de composicion quimica de los circones, para poder detectar posibles inclusiones, sobrecrecimientos metamorficos o herencias que cambiarian el sentido de la interpretacion de los datos analiticos.

Una vez realizada la CL se procede a seleccionar los puntos mas idoneos para el fechamiento, observando las imagenes de CL y la homogeneidad de los granos, teniendo en cuenta el tamano del punto analitico que se empleara (en el caso del presente trabajo, 23 [micron]m). En las secuencias analiticas se intercalan un estandar de vidrio (NIST 610), y dos estandares naturales de circon; uno primario (91500, Wiedenbeck et al, 1995) y uno secundario Plesovice (Slama et al., 2008) que sirve como control de calidad.

Los analisis isotopicos de U-Pb y concentraciones de los elementos traza (REE) en circones se obtuvieron por la tecnica de ablacion laser (LA-ICPMS) mediante la medicion de estandares certificados (circones estandar 91500 y vidrio NIST SRM 610) cada cinco (5) mediciones en los circones de interes, con el fin de realizar correccion de masa y deriva instrumental. El control de lecturas en los circones 91500 son usados para recalcular las relaciones isotopicas mientras que el vidrio NIST se utiliza para calcular las concentraciones de U, Th, elementos traza y tierras raras.

El LEI cuenta con un sistema de ablacion laser modelo Resolution M50 de la marca "Resonetics" compuesto por un laser LPX 220 tipo excimero de 193 nm de longitud de onda, que utiliza una mezcla de fluoruro de argon (ArF) para generar la pulsacion. Este se encuentra acoplado a un espectrometro de masas (ICP-MS) tipo cuadrupolo marca "Thermo X-Series". El sistema fue recientemente descrito por (Solari et al., 2010), quienes presentaron la metodologia para los analisis isotopicos U(Th)-Pb en circones.

Previo a la medicion isotopica, las muestras (probeta con circones) se limpiaron con HNO31M con la finalidad de eliminar o minimizar cualquier posible contaminacion por la presencia de Pb comun en la superficie de los granos. La ablacion laser se realiza en una celda de nueva generacion de doble volumen que puede alojar hasta cuatro probetas, una de las cuales tiene montados los estandares a utilizarse, y las otras tres las muestras. Los cristales de circon fueron ablacionados dentro de esta celda en una atmosfera de He, la cual proporciona una condicion optima para este proceso (Eggins et al, 1998; Kosler and Sylvester, 2003). El haz del laser incide sobre la superficie del cristal en el punto previamente seleccionado, con una densidad de energia de ~6 J/[cm.sup.2] y a una tasa de repeticion de 5 Hz creando un hoyo provocado por la volatilizacion de un area del circon (punto de analisis) de 23 [micron]m de diametro y de ~15 [micron]m de profundidad para obtener un total de ~75-85 ng de masa ablacionada durante cada analisis. La ablacion se lleva a cabo por 30 seg con el fin de minimizar la profundidad del hoyo de ablacion y el fraccionamiento elemental. Posteriormente, el material ablacionado (vaporizado) es sacado de la celda de ablacion y transportado al espectrometro de masas en un flujo de He (700 ml/min) que se mezcla con N2 (ca. 3 ml/min) y con Ar para ser analizado.

DESCRIPCION GEOLOGICA

La Formacion Guineales presenta una disposicion estructural N10 a 23[grados]W buzando entre 53 a 70[grados]E, forma un monoclinal con un espesor total de secuencia levantada de 2.199,26 m (FIGURA 2). La unidad ha sido dividida en nueve segmentos de acuerdo al predominio litologico de los clastos que conforman los conglomerados. Esta constituida por bancos gruesos de conglomerados clasto soportados, polimicticos, con regular a mala seleccion que estan levemente imbricados. La composicion de los clastos es de chert, areniscas, vulcanitas, calizas y esporadicas plutonitas de composicion dioritoide, con escazas intercalaciones de areniscas conglomeraticas de composicion litoarenitas en capas gruesas.

El levantamiento de la columna se realizo con un punto de inicio N:1'269.542 m, E:1'079.920 m y un punto final N:1'268.325 m y E:1'082.968 m en origen Magna Oeste. Desde la base de la columna hasta la parte superior del segmento 3, se aprecia una gradacion inversa en la sucesion iniciando con conglomerados arenosos a conglomerados clasto soportados.

Segmento 1

Representa la base de la columna, el espesor del segmento es de 263,56 m de los cuales 134,5 m son cubiertos. Esta compuesto por paquetes espesos de conglomerados arenosos de color gris a marron y areniscas conglomeraticas de color marron en contactos ondulosos. Los conglomerados estan constituidos por guijarros de tamanos entre 2 y 5 cm, subangulosos a subredondeados de baja esfericidad de chert negro (entre 60 a 100%), sublitoarenitas (20%), vulcanitas (10%), y en menor cantidad clastos de lodolitas. La proporcion clastos--matriz en los conglomerados desde la base hacia el techo del segmento varia con empaquetamientos flotantes en una matriz de arenisca de grano grueso a conglomeratica de composicion litoarenita, constituida por liticos sedimentarios, chert, cuarzo y moscovita, hasta empaquetamientos puntuales a completos de guijarros.

En la parte superior se presenta una capa gruesa de 10 m de arenisca color marron de grano muy grueso a grava, de composicion chertarenita con el 100% de clastos de chert.

Segmento 2

Muestra un espesor de 295,07 m donde solo se exponen 37 m de afloramiento; este segmento se caracteriza por una intercalacion entre dos capas gruesas de conglomerados con una capa gruesa de arenisca. Las capas de conglomerado varian en espesor entre 12 a 18 m, en general son clasto soportados con pobre seleccion y estan constituidos por guijarros de tamano entre 2 y 6 cm. La composicion de las particulas en la capa inferior del segmento es de chert (80%), litoarenitas de grano fino (20%) y en menor proporcion vulcanitas (<5%), en las capas superiores de este segmento se observa un cambio en el predominio de la composicion de los clastos, pasando a contenidos de chert (40%) y mayor presencia de clastos de litoarenitas (70%). La matriz en las capa de los conglomerados puede alcanzar hasta el 20%, y esta compuesta por una arenisca de tamano de grano medio de composicion litoarenita. La capa gruesa de arenisca tiene un espesor de 8 m; es de color marron y esta compuesta por granos de tamanos medio con esporadicos granulos de tamano guijo de chert (60%), cuarzo (25%), plagioclasa (10%) y moscovita (<2%). Los contactos entre granos son puntuales a completos, presenta un contenido de matriz lodosa menor al 5%.

Segmento 3

Tiene un espesor de 286,03; se distingue por el predominio de intercalaciones de conglomerados clastos soportados con contactos erosivos dispuestos en capas muy gruesas (de 10 a 50 m) que se alternan con areniscas en capas muy gruesas de 10 a 15 m, ondulosas no paralelas (FIGURA 3C). Las areniscas son de composicion sublitoarenita con tamanos de grano grueso a conglomeraticas, estan compuestas por liticos sedimentarios (85%), cuarzo (10%), y una matriz lodosa (5%). En la parte media del segmento las areniscas son de grano fino a medio y contienen restos de tallos, fragmentos de turba e impresiones de hojas (FIGURA 3E, F). Los conglomerados gradan de base a techo de matriz soportados a clasto soportados. Los clastos tienen tamanos desde 1 a 12 cm y estan compuestos por litoarenitas y cuarzoarenitas (80%), chert (15%) y volcanoclastos (5%). En el interior de las capas de conglomerados se presentan lentes arenosos de formas irregulares, masivos de composicion litoarenita.

Segmento 4

Este segmento tiene un espesor de 196,54 m. Hacia su base esta constituido por conglomerados con predominio de clastos de vulcanitas, los cuales estaban ausentes o en bajas cantidades en los segmentos 1, 2 y 3 de la columna y pasan a ser dominantes con el 80%; el 20% restante lo conforman guijos y guijarros de sedimentitas arenosas. El contenido de matriz en los conglomerados es menor del 25% y esta compuesta por una litoarenita de color marron claro de tamano arena media a muy gruesa, con mala seleccion. En la parte superior de este segmento el predominio de los clastos varia entre vulcanitas (30%) y calizas micriticas de color gris (60%), subordinado por clastos de litoarenitas (10%).

Segmento 5

Fue levantado en la quebrada Godo, con un espesor de 16,20 m (FIGURA 1). Su base esta constituida por una capa gruesa de conglomerado clasto soportado que grada a matriz soportado con tamanos de cantos entre 5 y 15cm, de composicion chert (65%), areniscas (30%) y vulcanitas (5%). Hacia la parte superior del segmento se observa una gradacion normal de los conglomerados hacia areniscas de composicion litoarenitas de grano grueso.

Segmento 6

Tiene un espesor de 251,51 m. En este segmento predominan las capas gruesas de 10 y 25 m de conglomerados. Hay mayor cantidad de clastos de composicion volcanica (basaltos porfidicos y basaltos piroxenicos) hasta en un 60% de tamanos de canto mayores a 10 cm. Son frecuentes los lentes arenosos irregulares masivos de tamano metrico. En la parte superior del segmento 6 hay un cambio transicional en el tipo de clastos que predomina, pasando de cantos volcanicos a cantos de litoarenitas.

Segmento 7

Su espesor es de 203,43 m. En este segmento se diferencian dos intervalos; el primero de ellos se describe hacia la base como una alternancia de capas gruesas de 10 m de conglomerados clasto soportados con predominio composicional de areniscas de tamano guijarro entre 5 y 10 cm, con capas de lodolitas que tiene espesores de 5 a 13 m. Las lodolitas son de color gris oscuro, ligeramente conglomeraticas con guijos angulares de chert negro de 1 cm de diametro y fragmentos centimetricos de turba. El intervalo superior comprende la parte media a superior del segmento, donde hay un predominio de capas muy gruesas hasta de 40 m de espesor de conglomerados clasto soportados con contactos ondulosos. El predominio en la composicion de los clastos varia de areniscas a calizas micriticas con tamanos guijarro a canto 5 a 10 cm de colores gris a marrones y en menor cantidad rojizas.

Segmento 8

Presenta un espesor de 435,89 m; este segmento se caracteriza por sus capas mas gruesas de conglomerados de hasta 60m de espesor con contactos entre capas ondulosos a transicionales. Esta constituido por conglomerados clasto soportados con empaquetamientos completos a puntuales. Los clastos se encuentran dispuestos de manera erratica con particulas que alcanzan tamanos desde cantos hasta bloques (30 cm), subangulares a subredondeados, de calizas micriticas (60%), vulcanitas (20%), areniscas (15%) y chert (5%). La matriz esta compuesta por arenisca gruesa a conglomeratica de composicion litoarenita. Hacia la parte media del segmento se observa una intercalacion de capas de conglomerados que gradan a capas de litoarenitas de tamano arena gruesa, ademas hacia la parte superior el predominio de particula en los conglomerados varia de calizas a vulcanitas.

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

Segmento 9

Este ultimo intervalo tiene un espesor de 251,03 m. Comienza a partir de un cubierto de 65m, predominan las capas gruesas de 15 a 20 m de conglomerados clasto soportados con contactos entre las capas ondulosos. Los clastos tienen tamanos guijarros a cantos, son subangulares a subredondeados y corresponden predominantemente a basaltos porfidicos (75%) compuestos por fenocristales de piroxenos y plagioclasa y una matriz afanitica de color verde a gris. Clastos de calizas (20%) en guijarros subredondeados y chert (5%). El segmento presenta intercalaciones menores de capas gruesas de 5 m de areniscas color marron, de composicion litoarenita con abundancia de liticos volcanicos.

Descripcion microscopica

La descripcion microscopica de la Formacion Guineales se restringe a cinco (5) muestras petrograficas de las capas de areniscas y lodolitas que se intercalan con las capas de conglomerados que predominan en la unidad. En la TABLA 1 se resumen los resultados de los analisis petrograficos y en la FIGURA 2 se muestra su ubicacion en la columna estratigrafica.

Las muestras se clasifican como wacas liticas y litoarenitas con predominio de granos liticos de chert y subordinados granos de vulcanitas y lodolitas.

Los granos de chert son generalmente angulares de tamano entre limo y guijo fino de color rojizo a marron, constituidos por silice microcristalina a criptocristalina, algunos de ellos con presencia de esferulitos rellenos de calcedonia con textura fibrosa radial y bioclastos de foraminiferos de tamano 0,1 a 0,2mm, de forma globosa con su molde interno relleno de opacos o calcedonia y los bordes reemplazados por esparita. Los liticos volcanicos corresponden a fragmentos angulares de andesitas con textura microlitica hialocristalina constituidas por una matriz vitrea de color pardo a gris, con microlitos euhedrales de plagioclasa. Son frecuentes y abundantes los granos de cuarzo de tamano limo a arena muy gruesa, generalmente en cantidades entre 32% y 49%, monocristalinos, en menor proporcion (<3%) se presenta plagioclasa y escasos feldespatos alcalinos, piroxeno, hornblenda, biotita y opacos que pueden o no estar presentes.

[FIGURA 4 OMITIR]

En algunas wacas y litoarenitas (MIA-398-4 y MIA-415-52) se presentan liticos de lodolitas en granos de color marron con tamano entre 0,3 a 1mm, subangulares y ocasionalmente granos liticos de arcillolitas y cuarzoarenitas. La matriz de las wacas liticas y de algunas litoarenitas (FIGURA 4) corresponde a material lodoso o arcilloso, de color pardo y finas laminas de sericita de tamano limo, se presenta rodeando los terrigenos. La muestra GR-6569 que corresponde a una chert arenisca ligeramente conglomeratica presenta cemento calcareo que rellena los espacios intersticiales entre los granos de chert (FIGURA 4B).

ANALISIS DE PROCEDENCIA

Para definir probables unidades de aporte de los conglomerados de la Formacion Guineales se realizo un trabajo de analisis de procedencia multi-metodo, teniendo en cuenta la gran variedad litologica de los clastos, las probables unidades de aporte y las limitaciones de cada metodo para determinar unidades fuentes de diferente litologia y ambiente. Este estudio combina la geoquimica de clastos volcanicos y su comparacion con los campos geoquimicos de unidades volcanicas que afloran en el norte de la Cordillera Occidental de Colombia, ademas, complementa estos resultados con analisis petrograficos de clastos de vulcanitas, calizas y areniscas. Asi mismo, compara el registro fosil de las calizas y la composicion de las areniscas con las de unidades sedimentarias que afloran en el norte de la Cordillera Occidental. Por ultimo, se hizo muestreo y analisis preliminar de procedencia de circones en un segmento de la columna.

Procedencia de clastos de vulcanitas

En el sector norte de la Cordillera Occidental afloran cuatro unidades de vulcanitas que pudieron aportar sedimentos detriticos a la unidad, las cuales tienen caracteristicas litogeoquimicas particulares que permiten por comparacion de los resultados obtenidos en algunos clastos, determinar de manera indirecta y preliminar (debido al limitado numero de muestras analizadas), algunas unidades fuente. La firma geoquimica de las unidades volcanicas ha sido descrita recientemente por Zapata y Rodriguez (2012), Rodriguez y Zapata (2012), Rodriguez et al. (2010), Buchely et al. (2009) y Rodriguez y Arango (2013), para las Diabasas de San Jose de Urama, las vulcanitas de arco de la Formacion Barroso, el Complejo Santa Cecilia--La Equis y los Basaltos y plutones del Arco de El Boton.

Las Diabasas de San Jose de Urama corresponden a basaltos de la serie toleitica, con bajo contenido de K y afines con un ambiente T-MORB, generadas posiblemente en un Plateau oceanico con una edad probable en el limite Jurasico--Cretacico temprano (?) (Rodriguez y Arango, 2013). El Complejo Santa Cecilia--La Equis esta constituido por lavas basalticas y andesiticas, rocas piroclasticas de la serie calcoalcalina, con contenido medio de K y subordinadas algunas rocas de la serie toleitica de edad Eoceno temprano, generadas en un arco (Buchely et al, 2009; Rodriguez et al, 2010); las vulcanitas de la Formacion Barroso corresponden a rocas subalcalinas de la serie toleitica y la serie calcoalcalina bajas en contenido de K, generadas en un arco durante el limite Cretacico inferior--Cretacico superior (Rodriguez y Arango, 2013) y por ultimo se presenta el Basalto de El Boton que corresponde a series shoshoniticas enriquecidas en K de edad Mioceno medio--Mioceno tardio (9 a 12 Ma), que segun Zapata y Rodriguez (2012), se generaron en un arco de margen continental. En la TABLA 2 se muestran los resultados geoquimicos de los clastos volcanicos de la Formacion Guineales.

Las FIGURAS 5A y B (diagrama TAS y diagrama de [K.sub.2]O - Si[O.sub.2] de Peccerillo and Taylor, 1976), muestran los campos que ocupan las muestras de unidades volcanicas aflorantes en el norte de la Cordillera Occidental y que son las probables unidades fuentes de clastos volcanicos encontrados en los conglomerados de la Formacion Guineales.

En la FIGURA 5A, que corresponde al diagrama TAS, las muestras GR-6500B y GR-65001C grafican dentro del campo de andesitas subalcalinas, la muestra GR6500B cae cerca del campo del Complejo Santa Cecilia La Equis, mientras la muestra GR-65001C cae dentro de las rocas volcanicas de este campo; las demas muestras (MIA-398-0, MIA-400-15, MIA-407-31, MIA-424-84, GR-6502B, GR-6504, GR-6506A y JGB-336) caen en el campo de los Basaltos de El Boton y en el campo de los plutones del Arco de El Boton, sugiriendo que las muestras provienen de la erosion de la unidad Basaltos de El Boton.

[FIGURA 5 OMITIR]

En el diagrama de [K.sub.2]O - Si[O.sub.2] de Peccerillo and Taylor (1976) (FIGURA 5B), las muestras GR-6500B, GR-65001C y MIA-398-0 grafican dentro del campo de la serie toleitica, con contenido bajo en K y calcoalcalina con contenido medio de K. Las muestras GR-65001C y MIA-398-0 caen dentro del campo de las vulcanitas del Complejo Santa Cecilia--La Equis y la muestra GR-6500B esta dentro del campo de las Diabasas de San Jose de Urama, cerca de la interseccion de los campos de Basaltos de El Boton y el Complejo Santa Cecilia--La Equis. Las demas muestras (MIA-400-15, MIA-407-31, MIA-424-84, GR-6502B, GR-6504, GR6506A y JGB-336) estan dentro del campo de la serie shoshonitica y dentro de las areas del Basalto de El Boton y los plutones de este arco. Petrograficamente, las muestras MIA-400-15, MIA-407-31, MIA-424-84, GR-6502B, GR-6504, GR-6506A y JGB-336 corresponden a basaltos porfidicos y tobas similares en textura y composicion con las vulcanitas de este arco.

Comparando los datos de petrografia (TABLA 3) y litogeoquimica, las muestras del segmento 8 (GR6500B, GR-65001C) se clasifican como diabasas (FIGURA 6A y B) y tienen afinidad con el campo de las Diabasas de San Jose de Urama (FIGURA 5B), mientras la muestra MIA-398-0 del segmento 9 corresponde a una toba litico cristalina (FIGURA 6C) cercana al campo del Complejo Santa Cecilia--La Equis.

Los resultados geoquimicos de oxidos mayores (TABLA 2) y la petrografia (TABLA 3) de vulcanitas, sugieren que estos clastos presentes en los conglomerados de la Formacion Guineales provienen de la erosion de

la unidad Basalto de El Boton (siete muestras), en menor grado corresponden a la unidad Diabasas de San Jose de Urama (dos muestras) y una sola muestra podria corresponder al Complejo Santa Cecilia--La Equis o al arco cretacico que genero las rocas de la Formacion Barroso (una muestra).

Los resultados quimicos obtenidos en clastos de vulcanitas de la Formacion Guineales indican que la edad de la Formacion Guineales es mas joven que la edad del Arco de El Boton (9-12 Ma), es decir, se deposito entre el Mioceno tardio y el Plioceno. De acuerdo a los resultados obtenidos, el mayor aporte de clastos volcanicos provino de los Basaltos de El Boton, ademas, hubo aporte de clastos de las unidades volcanicas que afloran al oriente de la Formacion Guineales (Diabasas de San Jose de Urama) y probablemente de vulcanitas que afloran al occidente, como las del Complejo Santa Cecilia--La Equis.

[FIGURA 6 OMITIR]

Edad y Procedencia de circones detriticos

Se midieron edades U-Pb en circones de la muestra MIA-419-75 que corresponde a la matriz que soporta los clastos de litologia volcanica en el segmento 6 (parte media de la columna estratigrafica). A partir del concentrado en batea fue posible la separacion de 40 granos, un numero que estadisticamente no es representativo para definir poblaciones de circones pero que si reflejan la edad de los detritos que se sedimentaron en la Formacion Guineales.

[FIGURA 7 OMITIR]

La morfologia de los granos de circon varia de subeuhedral prismaticos a redondeados, incoloros algunos con bordes de color pardo. Las imagenes de catodoluminiscencia evidencian que para algunos granos se presentan bordes oscuros que concuerdan con los granos que registran valores altos de U en ppm (FIGURA 7A, B), igualmente se observa desarrollo de zonamientos de aspecto igneo con bordes lineales (FIGURA7B, C) mientras que otros cristales presentan nucleos interrumpidos con zonas recristalizadas hacia los bordes. (FIGURA 7F).

Los resultados de la datacion U-Pb realizados por el metodo LA ICPMS (Laser Ablation Inductively Coupled Mass Spectrometry) fueron analizados mediante los diagramas de concordia e histogramas generados en el software de Isoplot vers. 4.15 (Ludwig, 2008), utilizando la relacion [([sup.207]Pb/[sup.235]U)-([sup.206]Pb/[sup.238]U)/[sup.206]Pb/[sup.238]U)] con error 2[??], donde inicialmente se aplico un filtro y descarte de los granos de circones con discordancias mayores al 10% para las edades > a 600 Ma y discordancias > 20% para edades < a 600 Ma (n=3) con el fin de ajustar y dar mayor confiabilidad al rango de edad (TABLA 4).

La mayoria de los circones se ajustan a la curva de concordia con algunos granos discordantes cerca de los 600 Ma. Los granos muestran edades que abarcan desde el Mioceno para un circon con una edad de 10,5 Ma (n=1); Cretacico 76,4 Ma (n=1); Jurasico temprano 197,7 Ma (n=1); Triasico medio siendo el intervalo de granos mas representativo con un pico entre los 206,5 a los 287 Ma (n=15); otros de 479 a 480 Ma del Ordovicico temprano (n=2); Neoproterozoico de 550 Ma (n=4); 648 Ma (n=1) y 936 Ma (n=1); y Mesoproterozoicos de edad Grenvilliana con intervalos entre 1.073 a 1.079 Ma (n=3), 1.216 a 1.250 Ma (n=5), otra edad de 1.357 Ma dada por (n=1), y el intervalo de 1.509 y 1.599 Ma (n=2), el cual se muestra acorde con la curva de concordia infiriendo claramente la presencia de este antiguo material en la depositacion de la Formacion Guineales. Los circones muestran relaciones Th-U (FIGURA 8) en promedio de 0,36 ppm, un solo circon de edad Miocena (10,5 Ma) presenta relaciones mayores de Th-U de 1,61 ppm.

Hoskin and Schaltegger (2003) presentan patrones que son caracteristicos de las tierras raras para circones detriticos y que resultan comparables con el comportamiento de las REE de los circones que se muestran en la TABLA 5. Exhiben un trazo generalizado de pendiente positiva con un empobrecimiento de las LREE con valores menores o iguales a 1 del condrito de McDonough and Sun (1995) y un enriquecimiento progresivo desde las MREE hacia las HREE (FIGURA 9). Los circones de edad de 197 Ma (Zr 046), en la familia triasica 214,9 Ma (Zr 051) y 241,9 Ma (Zr 054) presentan un bajo fraccionamiento desde las tierras raras medias hacia las pesadas sugiriendo posiblemente que el circon no tuvo una influencia notable durante la diferenciacion magmatica u otra causa de este empobrecimiento puede ser la saturacion y el fraccionamiento del granate generando patrones planos hacia las HREE (Hoskin and Schaltegger, 2003).

[FIGURA 8 OMITIR]

Dentro del intervalo del Ordovicico inferior se muestra una traza anomala del circon 056 (480Ma) que puede estar asociada a alteraciones del grano, Belousova et al. (2002) reportan altas concentraciones de REE para granos con procesos metamicticos. En general se presenta anomalia negativa del europio con un relacion promedio de Eu/Eu* de 0,21 excepto para los circones 056 y 065 de edades de 480 Ma y 542 Ma, respectivamente, y una anomalia positiva de Ce con valores mayores para el circon 041 de 10 Ma, con enriquecimiento de 469 ppm, esto debido probablemente a inclusiones de monacita y/o xenotima los cuales albergan altas concentraciones de Cerio. Las relaciones de [(Lu/Gd).sub.N] son de 31,76 y [(Sm/La).sub.N] de 171, valores de itrio (Y) de 1110 ppm y de Hf de alrededor de 13.449 ppm.

Las edades Triasicas que predominan en circones detriticos de la muestra analizada para la Formacion Guineales pueden representar un aporte de las rocas metamorficas asociadas a la Cordillera Central (Paragneis migmatitico de la Palmas, Neis augen de las Palmas (Martens et al., 2014), Neis de Palmitas (Vinasco et al., 2006) y Migmatita del neis de Las Palmas (Ordonez-Carmona, 2001). Igualmente, edades del Neoproterozoico (550 Ma, 648 Ma y 936 Ma) y Mesoproterozoico (1.073, 1.079, 1.216, 1.250, 1.357, 1.509 a 1.599 Ma pueden inferir una contribucion de material de basamento metamorfico precambrico de la Cordillera Central.

La edad mas reciente que arroja los circones de la muestra estudiada es del Mioceno (10,5 Ma) y concuerda con el intervalo de edades que se presenta para el Arco del Boton entre 9 y 12 Ma (Zapata y Rodriguez, 2012). Teniendo en cuenta su posicion tectonica y su afinidad en los analisis multi-metodo desarrollados en este estudio, puede significar aporte de esta unidad en la cuenca de la Formacion Guineales.

[FIGURA 9 OMITIR]

La edad Cretacico de 76,4 Ma (n=1) en un circon, podria ser asociado a alguno de los pulsos del magmatismo cretacico que genero, por ejemplo, el Batolito Antioqueno; y por ultimo el circon que reporta una edad Jurasico temprano 197,7 Ma (n=1) es mas compleja de asociar a alguna unidad, pues los eventos jurasicos estan menos definidos en la evolucion de los Andes del Norte y corresponden a eventos magmaticos de arco relacionados a cuatro pulsos (Leal, 2011), sin que se halla establecido las unidades jurasicas relacionadas a cada pulso magmatico. Ademas, existen eventos de metamorfismo regional poco conocidos que apenas comienzan a salir en algunos trabajos o estan previos a ser publicados, a los cuales se podria relacionar tambien este circon, por tal razon, un solo dato es dificil de asociar en estos momentos a una unidad en particular.

Consideraciones adicionales sobre probable procedencia de cantos de chert, calizas y areniscas

Se hizo analisis petrografico a cinco (5) clastos de caliza, las cuales se clasifican como micritas, biomicritas y micritas ooliticas (TABLA 6). Las unidades que tienen calizas y afloran en la parte norte de la Cordillera Occidental, que podrian aportar clastos de calizas a la Formacion Guineales, corresponden a la unidad Chert y Calizas de Nutibara de edad Cretacico tardio (Rodriguez et al., 2010) y la unidad Sedimentitas de Cruces de Edad Eoceno (Rodriguez et al., 2014). Mientras, los clastos de chert se asocian a la unidad Chert y calizas de Nutibara (Rodriguez et al., 2010), unica unidad con capas de chert en este sector de la Cordillera Occidental.

El registro fosil de la unidad Chert y Calizas de Nutibara corresponde a restos de foraminiferos, radiolarios, espiculas reemplazadas por carbonato (?) y ostracodos (?), reemplazados por calcita esparitica; predominan los fosiles de forma circular o discoidal con la concha delgada; el tamano promedio de los restos fosiles es de 0,04 mm a 0,25 mm, con las caparazones reemplazadas por calcita en algunos casos fibrosa; ooides y peloides de forma circular, con estructura concentrica o sin estructura a manera de calciesferas de tamanos generalmente menores a 0,16 mm, los cuales flotan en la matriz micritica (Rodriguez et al., 2010) (FIGURA 1[grados]C).

De otra parte, el registro fosil de las Sedimentitas de Cruces corresponde a Globigerinatheka sp. (?), Planorotalites sp. (?), Nuttallides sp. (?)Eponides sp., Cibicidoides sp. (?), Gyroidinoides (?), Uvigerina sp. (?), Lenticulina sp. (?), Bulimina sp. (?), Eponides sp. [paralelo] (?), Shiphonodosaria sp. (?),Eponides sp. Y Karreriella sp. (Buchely et al., 2009). En la FIGURA 10D se muestra una caliza tipica con la fauna fosil que frecuentemente aparece en las Sedimentitas de Cruces.

Los cinco clastos de calizas de la Formacion Guineales, a los cuales se les realizo seccion delgada, tienen aloquimicos que corresponde a ooides y restos fosiles de foraminiferos, radiolarios, espiculas reemplazadas por carbonato (?) y calciesferas reemplazados por calcita; predominan los fosiles de forma circular o discoidal con la concha delgada de espesor menor a 0,02 mm, reemplazadas las camaras por calcita dentro de una matriz micritica (FIGURA 10 A y B).

Al comparar la composicion, texturas y registro fosil de los clastos de caliza de la Formacion Guineales con la fauna fosil de las unidades Chert y Calizas de Nutibara y Sedimentitas de Cruces (descrita en Rodriguez et al., 2014; Buchely et al., 2009); se encuentra que tanto la litologia como el registro fosil de los clastos de la Formacion Guineales es comparable con las calizas de la unidad Chert y Calizas de Nutibara. No se encontro en estos cinco clastos registro fosil comparable a las calizas de las Sedimentitas de Cruces, sin que se pueda descartar con este numero limitado de muestras la no existencia de aporte de calizas de las Sedimentitas de Cruces. Teniendo en cuenta que no se encontro un registro fosil guia que permita una asociacion contundente con alguna unidad especifica, se hace la relacion por similitud de los fosiles y los tipos de caliza presentes en cada unidad.

Clastos de arenisca: para un primer acercamiento a las probables unidades fuentes o procedencia de clastos de areniscas, se analizaron cuatro secciones delgadas, cuyos resultados petrograficos se resumen en la TABLA 7 y se muestran en las FIGURA 11 y12. Se debe tener en cuenta que es un numero limitado de muestras que aportan informacion preliminar sobre probables unidades fuente de los clastos de areniscas de la Formacion Guineales.

[FIGURA 10 OMITIR]

Las unidades que podrian aportar clastos de areniscas a la Formacion Guineales corresponden a las Sedimentitas de Cruces y a las Litoarenitas, Limolitas y Lodolitas de Urrao. Las Sedimentitas de Cruces estan constituidas por sublitoarenitas y litoarenitas con fragmentos de cuarzo, feldespato, micas, opacos, circon, epidota y liticos de rocas sedimentarias y volcanicas; intercaladas con biomicritas con textura wackestone, bioesparitas arenosas con textura grainstone y lodolitas arenosas calcareas. La unidad Litoarenitas, Limolitas y Lodolitas de Urrao esta compuesta por arcosas, arcosas liticas, grawacas, limolitas y lodolitas siliceas.

La clasificacion petrografica, de los cuatro clastos de areniscas de la Formacion Guineales, se grafica y compara en el triangulo de Folk (1974), con el campo definido a partir del analisis petrograficos de 30 areniscas de la unidad Litoarenitas, Limolitas y Lodolitas de Urrao, descritas en Rodriguez et al. (2014). Conjuntamente se grafican cuatro analisis petrograficos de areniscas de la unidad Sedimentitas de Cruces, tomadas del trabajo de Rodriguez et al. (2014) (FIGURA 9).

[FIGURA 11 OMITIR]

[FIGURA 12 OMITIR]

En la FIGURA 12 se muestra que ningun clasto de arenisca analizado de la Formacion Guineales cae dentro del campo composicional de las areniscas de la unidad Litoarenitas, Limolitas y Lodolitas de Urrao, pero no se puede asegurar que corresponden a areniscas de la unidad Sedimentitas de Cruces, aunque muestren una mejor correlacion composicional con esta unidad. Los pocos analisis petrograficos de clastos de areniscas de la Formacion Guineales son insuficientes para una mejor correlacion litologica, unido al numero reducido de analisis petrograficos de areniscas de la unidad Sedimentitas de Cruces reportados en los trabajos de Rodriguez et al. (2014) y Buchely et al. (2009), que no permiten generar un campo composicional en el triangulo de Folk.

CONTACTOS, EDAD Y AMBIENTE

Los contactos de la Formacion Guineales estan cubiertos por depositos de vertiente sobre la via Dabeiba-Mutata; la unidad reposa discordante sobre Basaltos de El Boton y al oriente cabalga el Basalto de El Boton sobre la parte superior de la Formacion Guineales.

La edad de la Formacion Guineales se obtiene de forma indirecta, de acuerdo a las relaciones estratigraficas se puede afirmar que la Formacion Guineales es posterior a la unidad Basalto de El Boton con edades Ar-Ar entre 9 y 12 Ma (Zapata y Rodriguez, 2012), no siendo mas vieja que el Mioceno tardio. Los resultados obtenidos con base en la quimica de clastos y en un circon detritico, indican que la unidad tuvo aporte de los Basaltos de El Boton.

Un analisis de palinomorfos en la muestra JGB-340, con presencia de restos de hojas, arrojo un kerogeno de origen continental que ha sufrido alteracion termica, con recobro muy pobre de palinomorfos mal preservados: Psilatriletes, Deltaidospora, Polypodiisporites sp. y esporas de hongos con muy amplia distribucion estratigrafica, sin que se pueda determinar la edad de la Formacion Guineales con palinomorfos en este trabajo.

Los paquetes de conglomerados clasto soportados, mediana a pobremente seleccionados con algo de matriz arenosa entre los clastos, indican un regimen de energia intermedio a alto con predominio de espesos paquetes de gravas. Los escasos niveles de arenas son producto de los periodos de baja energia, dentro de un sistema fluvial. Los materiales que conforman los conglomerados de la Formacion Guineales se acumularon discordantes sobre vulcanitas del Basalto de El Boton, probablemente en un ambiente de abanicos aluviales y rios trenzados, depositados en una zona de piedemonte en la cual drenaban los rios en sentidos Este Oeste y Oeste Este, como lo sugiere el estudio de proveniencia de los cantos de naturaleza volcanica, con aporte de unidades litologicas que se encuentran al oriente y al occidente de la unidad.

La sedimentacion se dio en la zona de colision del Bloque Canasgordas al oriente y el Bloque Choco-Panama al occidente; representa un evento de levantamiento, erosion y acumulacion en un ambiente continental, donde ambos bloques estaban levantados por encima del nivel de sedimentacion de la cuenca donde se acumulo la Formacion Guineales.

CONCLUSIONES

La Formacion Guineales habia sido considerado en trabajos anteriores de edad Eoceno (Munoz y Zapata., 1987; Rodriguez et al., 2010; Buchely et al, 2009), problema que surgio de la falta de una columna estratigrafica de la unidad cuando fue descrita por Botero (1936). Trabajos posteriores asumieron dentro de la Formacion Guineales otras unidades y litologias sedimentarias con presencia de microfosiles eocenos, como la unidad Sedimentitas de Cruces, que afloran en la misma zona de colision de los Bloques Canasgordas y Choco-Panama, en el sector de Dabeiba.-Antioquia y que reposa discordante sobre el Complejo Santa Cecilia

--La Equis. El levantamiento de la columna estratigrafica permite concluir que estas dos unidades son de diferente composicion, edad y origen y estan descansando sobre rocas volcanicas diferentes.

Se considero, hasta antes del presente trabajo, que el substrato de la Formacion Guineales eran las vulcanitas del Complejo Santa Cecilia--La Equis, sin embargo, trabajos recientes han permitido separar una nueva unidad de rocas volcanicas en este sector de la Cordillera Occidental, denominada Basaltos de El Boton, con edades Ar-Ar entre 9 y 12 Ma (Zapata y Rodriguez, 2011; Rodriguez y Zapata, 2012) en donde reposa la Formacion Guineales, indicando que la edad de la Formacion Guineales es posterior a 9 Ma.

Los analisis de procedencia multi-metodo utilizado en este trabajo se presenta como un conjunto de metodos complementarios con resultados diferentes en cada uno de ellos, pero que en conjunto permiten sugerir algunas de las unidades de la Cordillera Occidental que aportaron clastos a los conglomerados de la Formacion Guineales:

--Los analisis geoquimicos (oxidos mayores) adelantados en clastos volcanicos sugieren que el aporte de clastos volcanicos corresponde a las unidades Basaltos de El Boton, Diabasas de San Jose de Urama y probablemente el Complejo Santa Cecilia--La Equis, informacion que unida a la descripcion petrografica de los clastos de vulcanitas, apoya algunos resultados, como es el caso de la unidad Diabasas de San Jose de Urama, unica unidad en este sector de la cordillera con diabasas espilitizadas y que esta en concordancia con los datos de petrografia especifica de dos (2) clastos.

--La clasificacion petrografica de clastos de areniscas y la comparacion con los campos de areniscas de las unidades Litoarenitas, Limolitas y Lodolitas de Urrao y Sedimentitas de Cruces, indica que ningun clasto analizado de la Formacion Guineales cae dentro del campo composicional de las areniscas de la unidad Litoarenitas, Limolitas y Lodolitas de Urrao, pero tampoco se puede asegurar con certeza que corresponden a areniscas de la unidad Sedimentitas de Cruces, aunque muestren una mejor correlacion composicional.

Los analisis de procedencia muestran, que si bien los clastos conglomeraticos presentan una proveniencia local de unidades circundantes de las unidades que afloran al este y al oeste de la Formacion Guineales, los circones de la fraccion matriz de un conglomerado del segmento 6 provienen del basamento metamorfico de la Cordillera Central.

Se esperaba que los resultados del analisis U-Pb en circones corroborara los resultados de la geoquimica y la petrografia de los clastos, pero los resultados muestran que el area fuente principal de los circones es el basamento metamorfico de la Cordillera Central y solo un circon presenta una edad de 10,5 Ma sugiere correspondencia con el magmatismo de los Basaltos de El Boton. Este comportamiento puede explicarse debido a la pobre cantidad de circones que pueden aportar unidades de composicion basaltica

La proveniencia de circones del basamento de la Cordillera Central (Complejo Cajamarca) podria ser interpretada en dos sentidos: el primero es que los circones sean retrabajados de unidades sedimentarias anteriores que tuvieron aporte de la Cordillera Central y que afloran en la Cordillera Occidental, por ejemplo, la Formacion Penderisco de edad Cretacico tardio o las Sedimentitas de Cruces del Eoceno; sin embargo no hay estudios de proveniencia de circones en estas dos unidades, por el contrario, en las sedimentitas del Complejo Quebradagrande se ha establecido la proveniencia de circones detriticos del basamento de la Cordillera Central (Pardo et al, 2011). En segundo lugar se podria pensar que los rios drenaban material del basamento metamorfico de la Cordillera Central y por estar mas alejada el area fuente solo llegaron los minerales mas resistentes, posibilidad que se ve limitada por la falta de clastos metamorficos y ausencia de cuarzo de origen metamorfico en las areniscas de la Formacion Guineales.

DOI: http://dx.doi.org/10.18273/revbol.v38n1-2016006

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Servicio Geologico Colombiano, que financio la ejecucion de este trabajo. A la geologa del instituto, Diana Maria Montoya por la revision del texto. A los revisores del escrito, doctores Mauricio Parra y Jose Fernando Duque, que hicieron una minuciosa labor de correccion y aportaron valiosos comentarios para mejorar el texto final del articulo.

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Streckeisen, A., 1979. A classification and nomenclature of volcanic rocks, lamprophyres and melilitic rocks: Recommendations and suggestion of the IUGS on the Systematic of igneous Rocks. Geology, 7: 331-335.

Vinasco, C.J., Cordani, U.G., Gonzalez, H., Weber, M., and Pelaez, C. 2006. Geochronological, isotopic and geochemical data from Permo Triassic granitic gneisses and granitoids of the Colombian Central Andes. Journal of South American Earth Sciences, 21(4): 355-371.

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Zapata, G. y Rodriguez, G. 2012. Basalto de El Boton, arco volcanico mioceno de afinidad shoshonitica al norte de la Cordillera Occidental de Colombia. Boletin de Ciencias de la Tierra, 30:77-91.

Trabajo recibido: mayo 21 de 2014

Trabajo aceptado: agosto 10 de 2015

Gabriel Rodriguez (1); Maria Isabel Arango (1); Gilberto Zapata (1); Jose Gilberto Bermudez (1)

(1) Servicio Geologico Colombiano, grodriguez@sgc.gov.co
TABLA 1. Clasificacion petrografica de areniscas de la
Formacion Guineales.

IGM      Qtz    Pl    Kfs   Cpx   Hbl   Bt   Op   Zrn   Ep

900611    32     2          2,5         1    TR   0,5   1,5
900612   44,5   1,5   2,5         TR                     5

900613    34    1,5               1,5                    3
900614    49    2,5               5,5   TR              6,5

900622   4,6                                 TR

IGM      MATRIZ   CEMENTO    FR    OTROS      CLASIFICACION
                                              PETROGRAFICA

900611     17        2       41            WACA LITICA
900612    19,5      TR      27,5    tr     WACA LITICA RICA EN
                                           CHERT
900613     18       TR       42            LITOARENITA
900614     10       TR      25,5     1     LITOARENITA RICA EN
                                           CHERT
900622             13,7     81,7           CHERT ARENITA

TABLA 2. Resultados analiticos de oxidos mayores de los
clastos de vulcanitas de los conglomerados de la Formacion
Guineales. (Expresados en wt%).

Muestra   [Fe.sub.2]      Ti       [Al.sub.2]      Si       [Na.sub
          [O.sub.3]    [O.sub.2]   [O.sub.3]    [O.sub.2]    .2]O

900624       7,81        1,48         16,4         55        6,85
900625       8,77        1,72         15,5        51,9       4,24
900626       7,84        1,31         16,2        57,5       2,66
900627       6,23        0,97         15,2         57        2,25
900631      16,99        2,81         11,2        46,6       2,17
900632      10,74        1,18         12,9        49,5       2,18
900633       6,31        1,37         15,2         58        4,79
900634      10,58        1,73         15,2        50,1       2,42
900635       5,73        0,69          17         56,1       2,25
900639      11,63        1,68         10,9        45,6       4,34

Muestra   [K.sub.2]O   CaO    MgO    MnO    PPC    SUMA

900624       0,48      7,06   2,89   0,16   1,5    99,64
900625       4,79      6,15   3,3    0,19   2,98   99,59
900626       4,24      5,26   2,71   0,18   1,98   99,94
900627       7,43      4,67   1,88   0,12   3,76   99,54
900631       0,21      7,83   4,52   0,17   6,55   99,04
900632       0,57      10,6   7,13   0,18    4     99,04
900633       5,38      5,84   1,49   0,19   1,4    99,95
900634       3,67      9,16   3,7    0,18   2,45   99,13
900635       6,02      4,67   2,23   0,14   4,93   99,73
900639       1,23      9,48   3,72   0,25   9,5    98,28

TABLA 3. Clasificacion petrografica de clastos de vulcanitas
de la Formacion Guineales.

IGM       Pl    Ol   Cpx    Opx   Hbl   Chl   Op    Ap   Zr   Ttn

900624    32    16    2                        5               1

900625    25    10           5          TR     1         TR    2
900626    14    3     1            5     2                     1

900627   13,6        5,64                     0,5   TR
900628    47    2     15                       6
900631   55,6        37,1                     3,2
900632    57          38                 X    TR              TR
900633   44,2        9,2
900634   43,7   1    22,1
900635    65    1    12,8                     4,3

IGM      Ep   VIDRIO   MATRIZ   FR   OTROS   CLASIFICACION
                                             PETROGRAFICA

900624          5        15     22     2     TOBA DE LITICOS Y
                                             CRISTALES
900625          15       40                  ANDESITA
900626   12     10       50            3     BASALTO CON
                                             URALITIZACION
900627                  75,7          4,6    BASALTO PORFIDICO
900628          5        25                  BASALTO PORFIDICO
900631                               12,1    DIABASA
900632          X                      5     DIABASA
900633         13,6      92                  BASALTO TRAQUITOIDE
900634         12,9     64,7                 BASALTO PORFIDICO
900635         15,8                   1,1    ANDESITA

TABLA 4. Analisis geocronologico U-Pb circon detriticos
de la muestra MIA-419-75 (coordenadas E: 1081398 m N:
1268980 m, Oeste)

IGM      Qtz   ALOQ.   ORTOQUI

900603    3      1       95
900604    1              98
900607   TR     6,6     93,4
900609         10,1     89,9
900610          15       85

IGM        OTROS       TEXTURA    CLASIFICACION
                                  PETROGRAFICA

900603    3 Poros     MUDSTONE    MICRITA
900604   2 peloides   MUDSTONE    MICRITA
900607                MUDSTONE    MICRITA OOLITICA
900609                WACKSTONE   MICRITA FOSILIFERA
900610                WACKSTONE   BIOMICRITA RALA

TABLA 5. Concentraciones de tierras raras (REE) de
los circones detriticos de la muestra MIA-419-75.

IGM      ESTACION     Qtz    Pl    Fk   Cpx   Hbl   Bt

900608   GR-6501A           30,8

900602   MIA-398-IB   39     3     2                TR

900619   GR-6503A     8,5   31,4        TR

900620   GR-6505      60     10                1

900621   GR-6507      30     TR

IGM      Ms   Chl   Op    Zr    Ep

900608

900602   TR   TR    TR          3

900619

900620   1          2,1   TR

900621        0,5   TR    0,5   1

IGM      MATRIZ   CEMENTO    FR    Otros.   CLASIFICACION
                                            PETROGRAFICA

900608                      64,1    2,5     VULCANOARENITA

900602              24       22      1      LITOARENITA
                                            CON CEMENTO
                                            ESPARITICO

900619    5,1                55             VULCANOARENITA

900620    18,3               8              GRAUVACA
                                            FELDESPATICA

900621     60                5              LODOLITA
                                            ARENOSA

TABLA 6. Clasificacion petrografica de clastos de
calizas dentro de la Formacion Guineales.

Muestra                   RELACIONES ISOTOPICAS
MIA-419-75

               U        Th     Th/U   207Pb/   [+ o -] 2s abs
             (ppm)l   (ppm)l          206Pb

Zr042        197,8     77,8    0,39   0,096        0,0045
Zr043         9,12     6,4     0,7    0,085        0,014
Zr070         278      148     0,53    0,07        0,0096
Zr041         1730     2788    1,61   0,047        0,011
Zr072         540      320     0,59   0,046        0,005
Zr046        225,7    36,12    0,16   0,054        0,0039
Zr062         578      58,1    0,1    0,053        0,0027
Zr061         2300     339     0,15   0,052        0,0016
Zr051        142,5    18,24    0,13   0,058        0,0043
Zr075         341      23,8    0,07   0,052        0,003
Zr074        213,5     155     0,73   0,055        0,004
Zr057        344,4     92,7    0,27   0,052        0,0045
Zr063         431      46,2    0,11   0,051        0,0022
Zr066         427     22,31    0,05   0,055        0,0041
Zr050         240      118     0,49   0,051        0,0033
Zr058        265,5     14,6    0,05   0,051        0,0034
Zr059         605      59,6    0,1    0,052        0,0022
Zr055         517      26,7    0,05   0,053        0,0044
Zr054         443      25,4    0,06   0,054        0,0043
Zr079         475      51,6    0,11   0,062        0,0037
Zr067         666      28,9    0,04   0,057        0,0026
Zr064        211,2    113,5    0,54   0,064        0,0033
Zr056        349,3     96,7    0,28   0,069        0,0033
Zr047         267      170     0,64   0,058        0,0017
Zr065         224      87,4    0,39    0,06        0,0034
Zr045         3010    286,3    0,1    0,067        0,0017
Zr078         738      257     0,35   0,061        0,0019
Zr077        38,13    27,38    0,72   0,067        0,0073
Zr048         280      80,5    0,29    0,07        0,0023
Zr049         498      52,2    0,1    0,073        0,0019
Zr060        102,9     32,6    0,32   0,073        0,0032
Zr071        101,7     78,1    0,77   0,075        0,0029
Zr073         432      158     0,37   0,081        0,0023
Zr053          85      36,7    0,43    0,08        0,0027
Zr069         535      61,8    0,12   0,082        0,0023
Zr052        138,6     80,5    0,58   0,081        0,0028
Zr044         17,3     18,8    1,09   0,077        0,009
Zr080        177,3    139,5    0,79   0,087        0,0025
Zr068        130,9     63,2    0,48   0,094        0,0028
Zr076         236      91,5    0,39   0,099        0,0027

Muestra                    RELACIONES ISOTOPICAS
MIA-419-75

             207Pb/   [+ o -] 2s abs   206Pb/   [+ o -] 2s abs   Rho
              235U                      238U

Zr042        1,797        0,092        0,1384       0,0032       0,61
Zr043         1,86         0,29        0,1528       0,0098       0,08
Zr070        0,111        0,015        0,0116       0,0004       0,13
Zr041        0,0113       0,0027       0,0016       9E-05        0,22
Zr072        0,0759       0,0091       0,0119       0,0003       0,4
Zr046        0,232        0,015        0,0311       0,0007       0,35
Zr062        0,234        0,011        0,0326       0,0007       0,47
Zr061        0,2372       0,0073       0,0336       0,0006       0,58
Zr051        0,271        0,021        0,0339       0,0009       0,11
Zr075        0,244        0,014        0,0342       0,0007       0,05
Zr074        0,259        0,015        0,0352       0,001        0,48
Zr057        0,255        0,022        0,0353       0,0007       0,02
Zr063        0,251         0,01        0,0354       0,0008       0,09
Zr066        0,274        0,017        0,0358       0,0009       0,4
Zr050        0,263        0,017        0,0369       0,0008       0,31
Zr058        0,262        0,018        0,0371       0,0008       0,17
Zr059        0,265        0,013        0,0374       0,001        0,18
Zr055        0,276        0,023        0,0381       0,0008       0,02
Zr054        0,282        0,023        0,0382       0,0009       0,07
Zr079        0,347        0,024        0,0406       0,0013       0,66
Zr067        0,351        0,023        0,0456       0,0018       0,84
Zr064        0,677        0,032        0,0772       0,0016       0,44
Zr056        0,724        0,046        0,0773       0,0031       0,76
Zr047        0,689        0,021        0,0863       0,0016       0,12
Zr065        0,723         0,04        0,0878       0,0019       0,07
Zr045        0,808        0,021        0,0881       0,0017       0,64
Zr078        0,777        0,033        0,094        0,0028       0,86
Zr077         0,98         0,1         0,1057       0,003        0,28
Zr048        1,527         0,05        0,1584       0,003        0,24
Zr049        1,688        0,044        0,169        0,003        0,1
Zr060        1,681        0,068        0,1678       0,0033       0,49
Zr071        1,819        0,073        0,174        0,0035       0,12
Zr073        2,298        0,076        0,2051       0,0061       0,77
Zr053        2,366        0,076        0,2124       0,0048       0,16
Zr069        2,075        0,058        0,1832       0,0039       0,57
Zr052        2,435        0,081        0,2167       0,0042       0,46
Zr044         1,63         0,21        0,1525       0,008        0,46
Zr080        2,796        0,077        0,2354       0,0044       0,68
Zr068         3,34         0,11        0,2593       0,0058       0,34
Zr076         3,78         0,11        0,2784       0,0053       0,49

Muestra                   RELACIONES ISOTOPICAS
MIA-419-75

             208Pb/   [+ o -] 2s abs   %Discordia   Error   206Pb/
             232Th                                    %      238U

Zr042        0,0436       0,0058         24,8%      3,1%     836
Zr043        0,0516       0,0088         15,6%      18,3%    926
Zr070        0,0039       0,0006         43,8%      3,6%     74,4
Zr041        0,0005       7E-05           8,8%      5,2%    10,48
Zr072        0,004        0,0006         -2,9%      2,6%     76,4
Zr046        0,0123       0,0019          6,7%      2,2%    197,7
Zr062        0,0101       0,0015          4,6%      2,2%    206,5
Zr061        0,0112       0,0014          1,4%      1,8%    213,2
Zr051        0,0124       0,003          13,1%      2,6%    214,9
Zr075        0,0101       0,0017          1,9%      2,0%    216,8
Zr074        0,0102       0,0014          5,0%      2,7%    222,8
Zr057        0,0106       0,0015          3,0%      2,0%    223,3
Zr063        0,0115       0,0017          1,4%      2,2%    224,4
Zr066        0,0193       0,0043          7,5%      3,2%    228,8
Zr050        0,0114       0,0015          1,2%      2,0%    233,3
Zr058        0,0165       0,003           0,1%      2,2%    234,8
Zr059        0,0135       0,0021          1,1%      2,5%    236,4
Zr055        0,0157       0,0039          2,4%      2,0%    241,1
Zr054        0,0159       0,0029          4,2%      2,2%    241,9
Zr079        0,0381       0,0064         18,0%      3,2%    256,8
Zr067        0,0268       0,0045          8,0%      3,8%     287
Zr064        0,0256       0,0034          9,3%      2,0%    479,6
Zr056        0,0119       0,0021         14,8%      4,0%     480
Zr047        0,0261       0,0033         -0,3%      1,8%    533,5
Zr065        0,0273       0,0035          1,7%      2,0%     542
Zr045        0,0267       0,0034         10,5%      1,8%     544
Zr078        0,0302       0,0039          0,7%      2,9%     579
Zr077        0,0341       0,0047          9,4%      2,6%     648
Zr048        0,0479       0,0061         -0,5%      3,5%     948
Zr049        0,052        0,0066         -0,3%      3,4%     1007
Zr060        0,0481       0,0062         -0,1%      4,5%     1000
Zr071        0,0509       0,0065          1,6%      4,4%     1034
Zr073        0,0603       0,0077          0,7%      1,8%     1202
Zr053        0,0645       0,0084         -0,7%      3,7%     1241
Zr069        0,0562       0,0074          5,3%      2,7%     1084
Zr052        0,064        0,0082         -0,9%      2,9%     1264
Zr044        0,0435       0,0065          5,7%      14,4%    915
Zr080        0,0712       0,009          -0,7%      2,2%     1363
Zr068        0,0744       0,0095          0,4%      2,1%     1486
Zr076        0,079         0,01           0,3%      2,3%     1583

Muestra                   EDADES CORREGIDAS (Ma)
MIA-419-75

             [+ o -] 2s   207Pb/   [+ o -] 2s   207Pb/
                           235U                 206Pb

Zr042            18        1043        33        1545
Zr043            58        1070       110        1310
Zr070           2,7        107         14        960
Zr041           0,55       11,4       2,7        510
Zr072            2         74,2       8,5        252
Zr046           4,4        211         13        410
Zr062           4,5        216         10        344
Zr061           3,8       216,1        6         273
Zr051           5,6        243         17        587
Zr075           4,3        221         11        355
Zr074           6,1        234         12        410
Zr057           4,5        230         18        303
Zr063           4,9       227,5       8,2        289
Zr066           7,3        246         13        520
Zr050           4,7        236         14        333
Zr058           5,1        235         14        299
Zr059           5,9        239         10        314
Zr055           4,8        247         18        348
Zr054           5,3        252         18        348
Zr079           8,2        303         18        678
Zr067            11        310         19        537
Zr064           9,6        524         20        738
Zr056            19        551         27        881
Zr047           9,6        532         13        539
Zr065            11        551         23        549
Zr045            10        601         12        841
Zr078            17        583         19        641
Zr077            17        709         52        880
Zr048            16        943         21        936
Zr049            17        1004        17        1003
Zr060            18        999         26        1003
Zr071            19        1051        27        1079
Zr073            33        1211        24        1216
Zr053            26        1232        23        1223
Zr069            21        1141        19        1239
Zr052            22        1252        24        1246
Zr044            45        967         82        1250
Zr080            23        1354        21        1357
Zr068            29        1492        25        1509
Zr076            27        1588        23        1599

Muestra                EDADES CORREGIDAS (Ma)
MIA-419-75

             [+ o -] 2s   Rest age   [+ o -] 2s
                            (Ma)

Zr042            48        1545,0        48
Zr043           240        1310,0       240
Zr070           150         74,4         3
Zr041           290         10,5         1
Zr072            67         76,4         2
Zr046           120        197,7         4
Zr062            53        206,5         5
Zr061            45        213,2         4
Zr051            83        214,9         6
Zr075            77        216,8         4
Zr074           110        222,8         6
Zr057            85        223,3         5
Zr063            69        224,4         5
Zr066           140        228,8         7
Zr050            71        233,3         5
Zr058            73        234,8         5
Zr059            69        236,4         6
Zr055            91        241,1         5
Zr054            81        241,9         5
Zr079            83        256,8         8
Zr067            52        287,0         11
Zr064            64        479,6         10
Zr056            36        480,0         19
Zr047            38        533,5         10
Zr065            61        542,0         11
Zr045            30        544,0         10
Zr078            40        579,0         17
Zr077           100        648,0         17
Zr048            33        936,0         33
Zr049            34        1003,0        34
Zr060            45        1003,0        45
Zr071            48        1079,0        48
Zr073            22        1216,0        22
Zr053            45        1223,0        45
Zr069            33        1239,0        33
Zr052            36        1246,0        36
Zr044           180        1250,0       180
Zr080            30        1357,0        30
Zr068            31        1509,0        31
Zr076            36        1599,0        36

1: U and Th concentrations are calculated
employing an external standard zircon as in Paton
et al., 2010, Geochemistry, Geophysics,
Geosystems. Filtro

2: 2 sigma uncertainties propagated according to
Paton et al., 2010,Geochemistry, Geophysics,
Geosystems. %Disc >10% para edades >600 Ma

207Pb/206Pb ratios, ages and errors are calculated
according to Petrus and Kamber, 2012, Geostandards
Geoanalytical Research. %Disc >20% para edades
<600 Ma

Analyzed spots were 23 micrometers, using an
analytical protocol modified from Solari et al.,
2010, Geostandards Geoanalytical Research.

Data measured employing a Thermo Xseries QICPMS
coupled to a Resonetics, Resolution M050 excimer
laser workstation.

TABLA 7. Clasificacion petrografica de clastos de
areniscas dentro de la Formacion Guineales.

IGM          Qtz   Pl     Fps   Cpx   Hb

GR-6501A     2,6   30,8

MIA-398-IB   39    3      2

GR-6503A     8,5   31,4         TR

GR-6505      60    9,6                1

GR-6507      30    TR

IGM          Bt   Ms   Chl   Op    Zr

GR-6501A

MIA-398-IB   TR   TR   TR    TR

GR-6503A

GR-6505           1          2,1   TR

GR-6507                0,5   TR    0,5

IGM          Ep   MATRIZ   CEMENTO   FR     Otros.   CLASIFICACION
                                                     PETROGRAFICA

GR-6501A                             64,1   2,5      VULCANOARENITA
                                                     LITOARENITA

MIA-398-IB   3             24        22     1        CON CEMENTO
                                                     ESPARITICO

GR-6503A          5,1                55              VULCANOARENITA

GR-6505           18,3               8               GRAUVACA
                                                     FELDESPATICA

GR-6507      1    60                 5               LODOLITA
                                                     ARENOSA
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Author:Rodriguez, Gabriel; Arango, Maria Isabel; Zapata, Gilberto; Gilberto Bermudez, Jose
Publication:Boletin de Geologia
Article Type:Report
Date:Jan 1, 2016
Words:12921
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