Geofisica Colombiana N°.7 pp. 19-23 diciembre de 2003 Bogota, D.C. ISSN - 0121 - 2974 Modelo integrado de informacion gravimetrica, geologica y de terrenos para los perfiles: Turbo - San Jose del Guaviare y Quibdo - Puerto Berrio RAMIRO LEON DiAl CAMPOS LEONARDO DiAl YAOUELINE FIGUEREDO BAEZ Grupo de investigaci6n en Geofisica, Departamento de Geociencias, Universidad Nacional de Colombia, e-mail: rldiaz@unal.edu.co RESUMEN EI modelo estructural de la zona de estudio se genera a partir de la integraci6n de la informaci6n gravimetrica, la geologia re- gional y terrenos tectono-estratigraficos, Se analizan dos perfiles AA' (Turbo - San Jose del Guaviare) y BB' (Quibd6 - Puerto Berrio), que permiten confirmar la existencia de dos zonas, una con corteza oceanica (oeste de Romeral) y otra con corteza continental (al este). Entre los dos perfiles se encuentra un punto de inflexi6n en el rumbo de la falla de Romeral a partir del cual se presentan cambios importantes en las componentes de acrecion y de csfuerzos, dando origen a variaciones considera- bles en el modelo de subducci6n. Al norte del punto de inflexi6n aparecen dos zonas de subducci6n: una actual, asociada a la falla del Simi, y otra f6sil asociada a la falla de Romera!. Ademas, localmente se encuentran evidencias tanto de geologia como en gravimetria de una zona de obducci6n. Al sur del mismo punto se determinaron tres zonas de subducci6n: la actual, asocia- da a la fosa del Pacifico, y otras dos fosilizadas asociadas a las suturas 0 fallas de Romeral y fallas del rio Atrato. En el perfil AA', en la zona de corteza continental se observan bien definidos sectores de las cordilleras Central y Oriental, y de los Llanos Orientales, en el perfil BB' se aprecia hasta el valle medio del Magdalena. La diferencia entre estas zonas radica en el tipo de roca del basamento y en el estilo de deformaci6n. PALABRAS CLAVE: GRAVIMETRiA, PROBLEMA INVERSO. MODELD ABSTRACT The structural model of the studied zone, was generated from the integration of the gravimetric, regional geology and area tee- tono-stratigraphics. Two profiles AA' (Turbo - San Jose del Guaviare) and BB' (Quibdo - Puerto Berrio), analized corroborate the existence of two zones, one with oceanic crustal (West of Romeral) and other with continental crustal (to the East); among both profiles there is a point of inflexion in the direction of the attitude of Romeral fault, from which they present important changes in the accretion components and efforts, giving origin to important variations in the model of subduction. To the North of the point of inflexion two zones of subduction appear, the current one associated with the Sinu fault and a fossil were area associated to the with Romeral's fault. Besides, locally they find evidences so much in surface geology as gravimetry ofa obduction zone. To the south of this point theree subduction zones were determined, the current one associated to the Pacific grave and two fossilized associated to the sutures or Romeral's faults and of the Atrato river fault's. In the profile AA', in the zone of continental crust are observed the sectors of Cordillera Central, Cordillera Oriental and Llanos Orientales. In the profi- le BB ' is appreciated until the Valle Medio del Magdalena. The differences among these areas they reside in the type of rock of the basement and the deformation style. KEYWOROS: GRAVIMETRY. INVERSE PROBLEM, MOOEL ANTECEDENTES En trabajos anteriores, Barrera (\ 979), Dengo (1993) Y G6mez (2001), se presentan diferencias en el modelo de subducci6n y en la direcci6n de los perfiles, la cual es perpendicular a las estructuras geomorfol6gicas 0 a los trazos de los planos de falla; en este trabajo Manuscrilo recibido para evaluacion el 23 de junio de 2003. Articulo aceptaco para publicacion por el Comtta Editorial el 30 de octubre de 2003. GEOFlslCA COLOMBIANA. 7, DICIEMBRE DE 2003 19 se plantea paralela a la componente de acrecion resultante de los sentidos de desplazamiento de las placas. Para la elaboracion de los modelos estructurales se utilizaron: el mapa geologico de Ingeominas (1998), el mapa de terrenos (Etayo et al., 1996) y datos gravimetricos (IGAC, 1998). LOCALIZACION Se analizan dos pefiles gravimetricos, El perfil AA' se localiza desde el Golfo de Uraba hasta los Llanos Orientales y el perfil B-B' Cabo Corrientes - Serrania de San Lucas (figura I). A-A' tiene una direccion N45W y se eligio par ser perpendicular a la tendencia del rumba and ina y par tener en cuenta la componente de rumba dextral generada par la acrecion de los diferentes terrenos tee- tono-estratigraficos, El perfil B-B' tiene una direccion N45E per- pendicular a A-A', es paralelo a la componente de acrecion de terrenos y a los esfuerzos compresivos; adicionalmente, estos per- files presentan un buen cubrimiento de datos gravimetricos. INTEGRACION DE LA INFORMACION EI perfil A-A' Turbo - Bogota - San Jose del Guaviare (figura 2) pasa par las fallas de Simi, Romeral, Honda y Guaicaramo, las cuales a su vez son limites de los terrenos Simi, Canas Gordas, Cajamarca, Cordi- llera Oriental y Llanos. El perfil B-B' Quibdo - Medellin - Puerto Berrie (figura 3) pasa par las fallas de Baudo, rio Atrato, Cauca, Ro- meral y Pales tina, que a su vez son limites de los terrenos Baudo, Chaco, Canas Gordas, Cauca - Romeral, Cajamarca, Payande y parte W de la Cordillera Oriental, cuyas caracteristicas primardiales como tipo de roca predominante y ambiente tectonico en el cual se desarro- llaron, se presentan en las tab las I y 2: LE6NET AL. Figura J. Localizaci6n perfiles. Tabla 1. Tipo de roca predominante de cada uno de los terrenos : Sinu i A Corteza oceanica Basaltos Tonalitas I 2 7 Subduccion actual I i---"C'-"a"-'n-"'as"----"G'-"o'-"rd"'a""s'--_--c!rA'-'--'B~+_--"'C"'o-'-'rt""e""za~oc'""e....a"'n'-"ic....a -t--OB"'a""s""a"lt""os"-- -+_-=2'-1-7 -jLS"'-u""b"'d".u"-'c""c-'-'io<'-n'-cfi'-"o""s-'-'il1 II BCauca Romeral Corteza oceanica Basaltos 2 7 Subduccion fosil j Baudo Chaco ! B Corteza oceanica 2 7 Subduccion actu~1 i Cajamarca I A B Corteza continental Metarnorficos Alto grado 2,6 Subduccion fosill.ocalmente se L +_1 !--------____________ _ ~_ _ -+--'-a'l'nJ~re.....c~i~a~o'_"b~d....u~C:".Cl'-"·o~n'.£.'ne~r-,"fi~1.!..A~_ i Payande I B I Corteza continental igneos y metamorficos 2,6 Bloque levantado y limitado I ~ i I nor fall as I Cordillera Oriental I A B ! Carteza continental I Igneos ~ menor proporcion I 2,6 Estructura invertida sobre sus I i _~ _+!---+-I---------+-I .:..:m-'-'e"'ta".m=or,-ofi-'-'lc'-"O"'S-+ I dos flancos ------1 ILlanos i A II Corteza continental I Paleozoico sedimentario I 2,6 Antepais i : _ I Y metamorfico de bajo zrado i I 20 GEOFislCA COLOMBIANA. 7. OICIE~.BRE OE 2003 MODELO INTEGRADO DE INFORMACION GRAVIMETRICA, GEOLOGICA Y DE TERRENOS PARA LOS PERFILES Tabla 2. Cobertera del basamento cristalino y ambiente tect6nico de cada uno de los terrenos. -~ Terreno Corte Cobertera del basamento Densidad promedio Observaciones Icristalino (gm/em3) i Simi A Terciario sedimentario 2.3 Alta deforrnaci6n de escama gruesa I Baud6 Choc6 B Terciario sedimentario 2.3 Alta deformaci6n de escama g~ Canas Gordas AB Cretacico'Terciario 242.3 Alta deformaci6n de escama zruesa Cauca Romeral B Cretacico'Terciario 2,42.3 Alta deformacion de escama grue§~ Cajamarca AB No es importante la cobertera Alta deforrnaci6n de escama gruesa sedimentaria ~ Payande B Cobertera sedimentaria muy Deformaci6n de escama gruesa delzada a inexistente Cordillera Oriental AB Cretacico'Terciario sedimentarios 2.42,3 Alta deforrnaci6n de escama gruesa en espesores de miles de metros v delzada I Llanos A Cretacico Terciario sedimentarios; 2,42,3 Baja deforrnaci6n de escama gruesa L. 2redomina el Terciario en esnesores _-.J Figura 2. Perfil gravirnetrico AA' con interpretacion geologica. Se observa como va- rian los cambios de anomalia a partir de las zonas de falla principales. Km 50 ~ ffi ~ 0.0 ++-+_1-+00 20t-0__ f--I300 wc 'i,;01ii;0'iii/il.50~~100 Km 5 e'. i ~z..l C? ~o ~'Z OCEANO SERRANIA< § -50 0 ~ 8 ~ Sw PACIFICO DEL BAUDO ~ ct 8 g (3 omsnm,~~~~~~~~~-15000m~ ~ ,," "" ~ _50000 m Z.SUbd~· .Subdu~6n ~~~ ~ CORDILLERA ~s CENTRAL ~ VMM :::;=;;:;::=5~bO / .: -15DOC ~."'"""'MI..c....c.J eSism