Boletín de Ciencias de la Tierra

FIRST ORDER CONCAVITLES: EXPRESSION OF THE ACTIVE MECHANISM OF MODELING IN THE HIGHLAND OF SANTA ROSA DE OSOS

El principio axiomático de considerar al relieve de la superficie terrestre como un sistema dinámico complejo con la cualidad de dejar testimonios de sus comportamientos pasados plantea el reto de la reconstrucción histórica de la evolución geomorfológica en las diferentes regiones. Un aspecto fundamental de la complejidad de los sistemas geomórficos es la existencia de historias muy diversas en regiones diferentes. En estudios previos se han delineado las directrices generales del proceso evolutivo del relieve en el altiplano de Santa Rosa de Osos y se han identificado y descrito las generaciones de relieve asociadas a cada fase (Arias et al, 2000, 2002, 2006). Si el relieve de una región es en lo fundamental un producto histórico, es pertinente la pregunta acerca de los tipos de relieve que están siendo modelados actualmente. En otros términos más específicos: ¿Cuales son los mecanismos activos de modelado del relieve y las geoformas resultantes en el altiplano de Santa Rosa de Osos? Intentar responder satisfactoriamente este interrogante constituye el objetivo central del ensayo. Las concavidades semicirculares encajadas en los flancos de las colinas del ASRO constituyen la generación de relieve en proceso activo de modelado en esta unidad de relieve mayor de la cordillera Central. Inicialmente se presenta una descripción de estas geoformas con base en las características morfométricas de sus elementos constitutivos (flancos, fondo plano y cierre terminal). La configuración mórfica de las concavidades expresa un proceso de evolución convergente; su diversidad mórfica se interpreta como estados de desarrollo mórfico distintos. La diversidad mórfica de las concavidades se despliega en las fases embrionarias y tempranas de su desarrollo expresando así una trayectoria de evolución divergente, mientras en las fases avanzadas se hace explícito un proceso de convergencia mórfica, acorde con una evolución convergente. Las hipótesis cualitativas postuladas en este ensayo acerca del modelado de las concavidades de primer orden emplea parámetros morfométricos factibles de cuantificar (pendientes, longitud y perfil de los flancos; área, gradiente y forma de la línea perimetral de los fondos planos; grado de encajamiento del fondo plano). Las hipótesis cualitativas podrán someterse al análisis cuantitativo en el momento que los modelos digitales de elevación (MDE) disponibles tengan la resolución espacial adecuada. El ensayo aborda igualmente la investigación del mecanismo de modelado. Este mecanismo opera como una sucesión de circuitos de retroalimentación positiva, inestables por su naturaleza, los cuales al romperse (cruzar su umbral de estabilidad) generan un conjunto de procesos y geoformas transitorias, tales como: · La transformación de un flujo hídrico interno de carácter intergranular en un flujo concentrado. · La transformación de una erosión química interna, eficiente para evacuar materiales iónicos, especialmente sílice, en una erosión física interna que evacua material particulado (arcillas, limos y arenas), en franjas alargadas del perfil de meteorización. · Procesos de tubificación que generan túneles y chimeneas al interior de los perfiles de meteorización. · Finalmente, el colapso de los sobretechos de estas geoformas internas, con lo cual, el proceso morfogenético pasa de una fase subterránea a otra con expresión superficial. Los procesos identificados en este estudio involucran la disolución iónica de arcillas caoliníticas presentes en perfiles de meteorización de la cuarzodiorita del batolito Antioqueño. Las tasas de los procesos de disolución de arcillas y de formación de túneles y chimeneas se desconocen; ahondar en estos tópicos es una necesidad apremiante por sus consecuencias negativas en los proyectos infraestructurales (presas hidráulicas, carreteras) y en las actividades agropecuarias.

To consider the relief of the terrestrial surface as a complex dynamic system with the quality of leaving testimonies of its last behaviors is the axiomatic principle that presents the challenge of historical reconstruction of landforms in different regions. A fundamental aspect of the complexity of geomorphic systems is the existence of diverse histories in different regions. In previous studies they have been delineated the general guidelines of the evolutionary process of the relief in the uplifted erosion surface of Santa Rosa de Osos altiplano; the relief generations associated to each phase have been previously identified and described (Arias et al, 2000, 2002, 2006). If the relief of a region is fundamentally a historical product, it has relevance the question about the relief types that are being actively modeled. In more specific terms, which the active mechanisms of modeling are? and which the resulting geomorphic structures in Santa Rosa de Osos highlands are? Trying to respond this query satisfactorily constitutes the central objective of this essay. Semicircular fitted concavities in the flanks of the hills of the ASRO constitute the active relief generation. A description of morphometric characteristics of its constituent elements (flanks, plane bottom and terminal closing) is presented initially. The geomorphic configuration of these structures expresses a process of convergent evolution; the diversity of them is interpreted as different states of morphic development. Geomorphic diversity operates in the embryonic and early phases of modeling of first order concavities and express a divergent evolution while in the advanced phases it becomes explicit a process of convergent evolution. Postulated qualitative hypotheses about the modeling of first order concavities use quantifiable parameters (slopes, longitude and profile type of the flanks; area, gradient and its forms of perimeter line of the plane bottom; degree of fit of the plane bottom). The qualitative hypotheses could be undergone quantitative analysis in the moment that digital models of elevation (MDE) available have the appropriate spatial resolution. The essay approaches the investigation of the mechanisms of modeling of these geomorphic structures. These mechanisms operate like a succession of positive feedback circuits, unstable for its nature, which when are broken (to cross its threshold of stability) generates a process group and transient landforms, such as: · The transformation of an intergranular internal flow in a concentrated flow. · The transformation of an efficient internal chemical erosion to evacuate ionic materials -especially sílica - in internal physical erosion that evacuates particle material (clays, silts and sands). · Piping process generates tunnels and chimneys into weathering profiles. · Collapses of recovering materials of tunnels and chimneys generate a systematic cluster of hollows along axial concavities. As a consequence, morphogenetic processes shift from underground to superficial conditions. Identified processes in this study involve dissolution of kaolinitic clays in weathering profiles derived from granitic rocks. The rates of kaolinitic dissolution and formation of tunnels and chimneys are ignored; however, to deepen in this topic is an urgent necessity for their negative consequences in the infrastructural projects (dams, highways) and agricultural activities.

GEOMORPHOLOGY OF THE DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA INNER SHELF, COLOMBIAN CARIBBEAN COAST

La plataforma continental somera (PSC, profundidades < 10m) del Departamento de Córdoba se ubica entre los 8º 52´ 58 N, 76º 24´ 53 O y los 9º 20 42N, 75º 47 55 O, inmediatamente al sur del Golfo de Morrosquillo, Costa Caribe colombiana. La información aportada por 140 transectos batimétricos y geofísicos de alta resolución (12/200 kHz, trayectorias perpendiculares y paralelas a la costa) permitió determinar la morfología general y algunas de las características geométricas y anomalías principales de sus fondos y subfondos marinos. En términos generales, la morfología de los sectores central y sur de la PSC de Córdoba (Arboletes- Delta de Tinajones) es la de una superficie amplia, caracterizada por fondos cóncavos depositacionales a partir de la isóbata de -8m (pendientes mínimas del 0.01494 %) y por superficies cóncavas de erosión bien definidas a profundidades menores (pendientes máximas del 1.88 %); a lo largo de los 124 km de línea de costa, las condiciones transgresivas recientes y actuales se evidencian por la abundancia de plataformas de abrasión por oleaje (wave cut platforms) y por el carácter fuertemente erosional de las playas y sectores acantilados. La morfología del sector este de la PSC (delta del Sinú-Bahía de Cispatá-Punta Bolívar) es altamente variada, caracterizada al oeste por dos lóbulos progradantes y por la presencia de superficies aterrazadas, relieves positivos (¿paleoarrecifes?, ¿volcanes de lodo?) y escarpes (-4m, -6m, -10m de profundidad) de alta inclinación que representan probablemente posiciones antiguas de la línea de costa. Los registros de alta resolución (12 kHz) de la PSC evidencian ambientes dinámicos e inestables, afectados en el Holoceno tardío por la actividad de diapiros y volcanes de lodo, fallamientos y eventos depositacionales recientes que incluyen la formación de depósitos sedimentarios (espesores hasta 5m) de rellenos de cubetas y paleocanales.

The inner (less than 10 m depth) continental shelf in front of Department of Córdoba extends from 8º 52´58 N, 76º 24´53 O to 9º 2042 N, 75º 47 55 O, just south of Gulf of Morrosquillo, Colombian Caribbean Coast. In order to get a general picture of the morphology and subbottom geometry of the area, a set of 140 bathymetrical and geophysical (200 and 12 kHz) transects were collected both perpendicular and parallel to the shoreline. The morphology of the area in the southern and central zones (from Arboletes to Tinajones delta) resembles that of an extended surface of marine erosion with a rather uniform topography, characterized by concave-upward depositional surfaces down to the -8m isobath, (minimum slopes in the order of 0.01494 %) and a well defined, concave, erosional surface at shallower depths (maximum slopes of the order of 1.88 %) on which recent and present transgressive conditions are well evidenced by numerous wave-cut platforms and by the strongly erosional character of beaches and cliffs along most of the 124 km-long coastline. The morphology of the eastern inner shelf (from the Sinú delta-Cispatá Bay-Punta Bolívar) is highly variable and characterized to the west by two prograding prisms (Tinajones and Los Venados deltas), terraced surfaces, other positive reliefs (¿paleoreefs?, ¿mud volcanoes?) and a series of steep scarps (at depths of -4m, -6m, and -10m) suggesting ancient submerged shorelines. High resolution records (12 kHz) of the area show highly dynamical and unstable environments affected during the late Holocene by mud diapirism, active faulting and depositional events (up to 5m thick) that filled ancient channels and small basins.

HOLISTIC RISK EVALUATION FOR LANDSLIDES IN ANDEAN URBAN AREAS. A METHODOLOGIC PROPOSAL

El presente trabajo propone de manera preliminar una metodología que procura asimilar el concepto de riesgo de manera integral, desde el paradigma ambiental, considerando la vulnerabilidad de las comunidades como un proceso derivado de múltiples causas, desde aquellas netamente físicas de localización en zonas propensas, hasta determinantes de segregación socioespacial, que involucran procesos sociales, económicos y políticos. Con lo anterior y con la utilización de Sistemas de Información Geográfica, se han generado mapas asociados a 27 Factores de Amenaza y de Vulnerabilidad para la ciudad andina de Manizales Colombia. Se ha obtenido un modelo explicativo a partir del Análisis Discriminante y una Red Neuronal Artificial, para generar mapas de riesgo asociado a movimientos en masa. Con un modelo de este tipo y la información correcta, se tendría un verdadero Sistema de Prevención y Alerta Temprana para movimientos en masa en áreas urbanas, aportando así a la sostenibilidad de las Ciudades Andinas.

This article proposes a preliminary methodology that tries to assimilate the concept of risk from a integral point of view, from the environmental paradigm, considering the vulnerability of the communities like a process derived from multiple causes, from those physical of location in exposed zones, to social determinants of spatial segregation, this involve social, economic and political processes. With the previous argument, and the use of GIS, maps associated to 27 Factors of Hazard and Vulnerability for the Andean city of Manizales Colombia , have been generated. An explanatory model from the Discriminant Analysis and an Artificial Neuronal Network was used to generate maps of associated risk to landslides. With a model of this type and the correct information, would have a true System of Prevention and Early Alert for landslides in urban areas, thus contributing to the sustainability of the Andean Cities.

STUDY OF SOME TRACE ELEMENTS of the cesar - rancheria basin

Se determinó la concentración de cinco elementos traza identificados como potencialmente peligrosos a saber: Arsénico, Cadmio, Mercurio, Plomo y Selenio en veintinueve mantos de carbón de la Cuenca Cesar - Ranchería, localizada en el extremo nororiental de Colombia. Los elementos traza fueron determinados en el Institute for Combustión Science and Environment Technology, Western Kentucky University, USA. Se encontraron en los carbones bajas concentraciones de mercurio, cadmio y plomo, y concentraciones mayores de arsénico y selenio. Las comparaciones entre las concentraciones promedio de los cinco elementos traza de los carbones analizados con los valores promedio mundiales, de EE UU, la China y la corteza terrestre, muestran que en los carbones de la Cuenca Cesar Ranchería el mercurio, el cadmio el selenio y el plomo se encuentran en concentraciones menores que en los carbones de EEUU y la china, pero en concentraciones por encima (excepto el plomo) de los promedios mundiales y de la corteza terrestre, el arsénico está por debajo del promedio Mundial y de Estados Unidos pero;, presenta promedios mayores con respecto a la China y la corteza terrestre. Los resultados podrían servir para definir las posibilidades de utilización y beneficio de los carbones de la cuenca con el fin de satisfacer la demanda de los mercados nacional e internacional cumpliendo los requerimientos de las legislaciones ambientales internacionales.

The concentration of five elements considered as potentially dangerous in the world was determined such as: Arsenic, Cadmium, Mercury, Lead and Selenium, for twenty-nine coal seams of the Cesar - Ranchería Basin . The trace elements were determined in the Institute for Combustion Science and Environment Technology, Western Kentucky University , . .The concentrations of mercury, cadmium and lead in the analyzed coals were found low meanwhile the concentrations of arsenic and selenium were greater. The elements were compared with the average concentrations of coals from United States and China, with world wide averages and the, terrestrial crust, they showed that in coals of the basin Cesar Ranchería, the mercury, the cadmium, the selenium and the lead have concentrations smaller than coals of U.S.A. and Chinese, but have concentrations greater than (except the lead) those of the world-wide averages and the terrestrial crust. The arsenic was below the World-wide average and of the but it presents greater averages with respect to and the terrestrial crust. The results could serve to define the possibilities of use and benefit of coals of the basin with the purpose of satisfying the demand of the national and international markets according to the requirements of the international environmental legislations.

CHARACTERIZATION METALOGRAPHIC OF THE MINERAL MANIFESTATIONS OF IRON, PAIPA ( BOYACA, )

Existen en Paipa, Colombia, importantes manifestaciones de óxidos de hierro, en forma de concentraciones residuales sobre el terreno. Muestras superficiales fueron analizadas metalograficamente con el propósito de identificar los minerales presentes, su paragénesis y origen. Los resultados metalográficos permitieron establecer una asociación mineralógica de: Goethita, hematita y lepidocrocita, cuya depositación se encuentra asociada a la actividad volcánica que a finales del Neógeno afecto la zona. Producto de la actividad hidrotermal el hierro fue atrapado en forma de óxidos que se caracterizan por texturas coloiformes y como hidróxidos con texturas de remplazamiento en ambientes de aguas estancadas.

There are important manifestations of iron oxides, in the Paipa area ( ), by means of residual concentrations on the land. Samples of outcrop were analyzed with the purpose of identifying the present minerals and their origin. The metallographic results allowed establishing a mineralogical association of: Goethite, hematite and lepidocrocite, whose deposit is related with the volcanic activity that affected the area at the end of the Neogene. Due to the hydrothermal activity the iron was caught in form of oxides that area characterized by coloiformes textures and hydroxides with textures of replacement in stagnated waters environments.

ACREDITACIÓ INGENIERIA GEOLOGICA