Análisis de vorticidad cinemática en las zonas de cizalla de las fallas San Jerónimo y Palestina: implicaciones en la evolución tectónica del basamento de la Cordillera Central de los Andes Colombianos
Tablas, figuras
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de Caldas
- Repositorio:
- Repositorio Institucional U. Caldas
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.ucaldas.edu.co:ucaldas/26132
- Acceso en línea:
- https://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/26132
- Palabra clave:
- 550 - Ciencias de la tierra::551 - Geología, hidrología, meteorología
1. Ciencias Naturales
Vorticidad cinemática
Microtectónica
Zipper junction
Falla San Jerónimo
Falla Palestina
Microtectonics
kinematic vorticity
Palestina Fault
San Jerónimo Fault
Geología
- Rights
- License
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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Hernández González, Juan Sebastián Cardona Ríos, John Jairo Cortés Salamanca, Lucas Aura Minerals Ltd. |
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Análisis de vorticidad cinemática en las zonas de cizalla de las fallas San Jerónimo y Palestina: implicaciones en la evolución tectónica del basamento de la Cordillera Central de los Andes Colombianos550 - Ciencias de la tierra::551 - Geología, hidrología, meteorología1. Ciencias NaturalesVorticidad cinemáticaMicrotectónicaZipper junctionFalla San JerónimoFalla PalestinaMicrotectonicskinematic vorticityPalestina FaultSan Jerónimo FaultGeologíaTablas, figurasLa comprensión de la evolución tectónica de los orógenos requiere del análisis cuantitativo de los regímenes de deformación que los han afectado. En la Cordillera Central de Colombia, las zonas de cizalla asociadas a los sistemas de fallas de San Jerónimo y Palestina representan estructuras que aportan al entendimiento de la historia geodinámica del noroccidente de Suramérica. Sin embargo, hasta la fecha, los estudios sobre la deformación dúctil de estas estructuras son escasos y se han limitado a descripciones cualitativas, sin un análisis cinemático cuantitativo que permita caracterizar los componentes de cizalla simple y cizalla pura durante la deformación dúctil. El objetivo principal de esta investigación es caracterizar cuantitativamente el régimen de flujo deformacional en las zonas de cizalla de las fallas San Jerónimo y Palestina mediante la determinación del número de vorticidad cinemática media (Wm). Para ello, se implementó una metodología integral que combinó trabajo de campo detallado para la cartografía estructural y recolección de muestras estructuralmente orientadas, análisis petrográfico y microtectónico para la identificación de indicadores cinemáticos, y la aplicación del método cuantitativo Rigid Grain Net (RGN) en porfiroclastos rígidos. Con este enfoque metodológico se estableció la cinemática de las estructuras y se cuantificó la proporción relativa entre los componentes de cizalla simple y cizalla pura durante la deformación. El análisis microestructural reveló una cinemática conjugada consistentemente sinestral para la zona de cizalla relacionada a la Falla San Jerónimo y dextral para la zona de cizalla relacionada a la Falla Palestina, en las rocas deformadas dúctilmente. Complementariamente, el análisis de vorticidad arrojó valores de Wm cercanos a 0.0 y un rango máximo entre 0.275 y 0.375, mostrando cuantitativamente claro dominio de cizalla pura sobre cizalla simple durante el evento deformativo principal. Con la integración de los resultados obtenidos se propone un modelo tectónico, en el que la coexistencia de un régimen de cizalla pura dominante con una cinemática conjugada, sugiere un modelo de deformación tipo zipper junction, donde ambas zonas de cizalla actuaron sincrónicamente. Los eventos tectónicos involucrados incluyen: i) la acreción del Plateau del Caribe en el Cretácico Superior, en el cual el bloque cortical confinado entre estas fallas experimentó un proceso de escape tectónico hacia el NNE, en respuesta al acortamiento regional; ii) control estructural de las zonas de cizalla en el emplazamiento de parte del magmatismo postcolisional durante el Paleoceno-Eoceno, y iii) los procesos de exhumación del Neógeno asociados a la colisión del bloque Panamá-Chocó, que actuó como precursor del levantamiento final que expuso estas rocas deformadas dúctilmente. Por lo tanto, esta investigación aporta los primeros datos cuantitativos sobre el régimen de deformación de las zonas de cizalla relacionadas a las Fallas San Jerónimo y Palestina en un contexto multitemporal. Adicionalmente se propone un modelo estructural conceptual polifásico coherente que integra deformación dúctil, magmatismo y procesos de exhumación.Understanding the tectonic evolution of orogenic systems requires the quantitative analysis of the deformation regimes that have affected them. In the Central Cordillera of Colombia, the shear zones associated with the San Jerónimo and Palestina fault systems represent key structures for deciphering the geodynamic history of northwestern South America. However, to date, studies addressing the ductile deformation of these structures are scarce and mostly limited to qualitative descriptions, lacking quantitative kinematic analyses that distinguish the contributions of simple and pure shear during ductile deformation. The main objective of this research is to quantitatively characterize the deformational flow regime in the shear zones of the San Jerónimo and Palestina faults through the determination of the mean kinematic vorticity number (Wm). To achieve this, an integrated methodological approach was implemented, combining detailed fieldwork for structural mapping and oriented sample collection, petrographic and microtectonic analyses for identifying kinematic indicators, and the application of the quantitative Rigid Grain Net (RGN) method on rigid porphyroclasts. This approach allowed the establishment of the kinematics of the studied structures and the quantification of the relative proportions between simple and pure shear components during deformation. Microstructural analysis revealed consistently sinistral conjugate kinematics for the shear zone associated with the San Jerónimo Fault and dextral kinematics for the shear zone related to the Palestina Fault in ductilely deformed rocks. Complementarily, vorticity analysis yielded Wm values near 0.0, with a maximum range between 0.275 and 0.375, quantitatively demonstrating the dominance of pure shear over simple shear during the main deformational event. Integration of these results supports a tectonic model in which the coexistence of a dominant pureshear regime and conjugate kinematics suggests a zipper junction-type deformation model, where both shear zones operated synchronously. The tectonic events involved include: i) the accretion of the Caribbean Plateau during the Late Cretaceous, when the crustal block confined between these faults underwent a tectonic escape process toward the NNE in response to regional shortening; ii) the structural control exerted by the shear zones on the emplacement of part of the post-collisional magmatism during the Paleocene-Eocene; and iii) the Neogene exhumation processes related to the collision of the Panama-Chocó Block, which acted as the precursor to the final uplift exposing the ductilely deformed rocks. Therefore, this research provides the first quantitative data on the deformation regime of the shear zones associated with the San Jerónimo and Palestina faults within a multitemporal framework. Additionally, it proposes a coherent polyphasic conceptual structural model integrating ductile deformation, magmatism, and exhumation processes.Introducción -- Objetivos -- Objetivo general -- Objetivos específicos -- Marco teórico -- Deformación -- Deformación a escala microscópica -- Microtectónica -- Cinemática -- Vorticidad -- Métodos de vorticidad -- Conjuntos de diques o venas deformadas -- Porfiroclastos rígidos -- Porfiroblastos rotados -- Fábrica de eje-c de cuarzo -- Foliación macroscópica -- Foliación oblicua de granos (Oblique Grain-Shape Foliation) -- Bandas de cizalla y estructuras flanking -- Grietas de tensión (tension gashes) y estilolitos -- Marco geológico -- Contexto tectónico de la Cordillera Central de los Andes Colombianos -- Estructuras regionales -- Falla Palestina -- Complejo Cajamarca -- Neis de Padua -- Anfibolita de Padua -- Actividad de la Falla Palestina -- Falla San Jerónimo -- Formación Abejorral -- Complejo Quebradagrande -- Stock de Manizales -- Actividad de la Falla San Jerónimo -- Metodología -- Compilación de información -- Trabajo de campo -- Petrografía y análisis microtectónico -- Análisis de vorticidad -- Resultados de campo -- Resultados petrográficos -- Zona de estudio norte de la Falla San Jerónimo -- Meta-microtonalita de moscovita y clorita -- Meta-lodolita con radiolarios y espículas -- Milonita de bajo grado a partir de esquisto de cuarzo-clorita y moscovita con grafito y epidota -- Milonita de bajo grado a partir de esquisto cuarzo-moscovítico de clorita con grafito y titanita -- Zona de estudio norte de la Falla Palestina -- Esquisto de cuarzo, biotita y moscovita con epidota y granate -- Milonita de bajo grado a partir de granitoide -- Anfibolita de titanita y clorita con epidota -- Milonitas a partir de esquistos con variaciones de cuarzo, moscovita, biotita, grafito y clorita -- Zona de estudio sur de la Falla San Jerónimo -- Milonita de bajo grado a partir de intercalaciones de lodolitas, arenitas y carbonatos -- Milonita de bajo grado a partir de rocas meta-sedimentarias ricas en feldespatos y micas -- Milonita de bajo grado a partir de meta-lodolitas con radiolarios -- Milonita de grado medio a partir de cornubiana de andalucita, moscovita, clorita, biotita y cuarzo -- Zona de estudio sur de la Falla Palestina -- Milonita a partir de esquistos de cuarzo-moscovita con variaciones de biotita, epidota, grafito, turmalina, carbonatos y clorita -- Cornubiana de cuarzo, moscovita y andalucita con granate y estaurolita con metamorfismo dinámico sobreimpuesto -- Meta-tonalita de biotita y hornblenda con moscovita, epidota y titanita -- Milonita de bajo grado a partir de esquisto de cuarzo-clorítico de plagioclasa y titanita con epidota y clinozoicita -- Análisis de vorticidad -- Discusión -- Cizalla pura e interacción de zonas de cizalla -- Deformación coaxial sincrónica y tectónica de escape -- Episodio Neógeno de compresión y reactivación de fallas -- Modelo conceptual polifásico de evolución tectónica y exhumación -- Conclusiones -- Referencias -- AnexosPregradoEl desarrollo de esta tesis se llevó a cabo en cuatro etapas: compilación de información, trabajo de campo, petrografía y análisis microtectónico y análisis de vorticidadSemillero de Geología Estructural, Análisis Deformativo y Cartografía GeológicaGeólogo(a)Universidad de CaldasFacultad de Ciencias Exactas y NaturalesManizales, CaldasGeologíaHernández González, Juan SebastiánCardona Ríos, John JairoCortés Salamanca, LucasAura Minerals Ltd.Ríos Rojas, IsabellaTorres Zamora, Marlon Daniel2025-11-10T21:02:43Z2025-11-10T21:02:43Z2025-11-10Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis218 páginasapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttps://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/26132Universidad de CaldasRepositorio Institucional Universidad de Caldasrepositorio.ucaldas.edu.cospaAguirre, R., & López, J. 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