Boletín de Ciencias de la Tierra

Geological itinerary of the coastal strip between the Simon Bolivar International Airport and the Taganga Bay, Santa Marta Geotectonic Province

Resumen El Itinerario Geológico de la franja costera comprendida entre el aeropuerto Internacional “Simón Bolívar” y la Bahía de Taganga, Provincia Geotectónica de Santa Marta, representa un laboratorio geológico natural de gran importancia para el entendimiento de la evolución geológica del margen noroccidental de Sur América. Este trabajo surge como resultado de las investigaciones realizadas por los autores durante varios años y contiene una síntesis actualizada y ampliamente ilustrada del estado de conocimiento de los lugares de interés geológico de esta región, siendo una contribución significativa para la literatura de la geología regional. Por primera vez se presenta un trabajo de tal naturaleza para el ámbito del Macizo Sierra Nevada de Santa Marta, en el que se destacan evidencias geológicas de fenómenos que han afectado nuestro planeta. La gran variedad temática de sus afloramientos (de interés estratigráfico, geomorfológico, mineralógico, petrológico, tectónico, etc.), junto a la calidad de exposición, hace que tengan un gran potencial científico y didáctico. Los lugares de interés geológico incluidos en el presente trabajo tienen, además de su valor científico y didáctico, un valor añadido gracias a su atractivo paisajístico. Su singularidad y belleza hace que algunos de estos lugares sean aprovechados como recurso geoturístico.

Abstract The Geological Itinerary of the coastal strip between the “Simón Bolívar” International Airport and the Taganga Bay, Santa Marta Geotectonic Province, represents a natural geological laboratory of great importance for the understanding of the geological evolution of the northwestern margin of South America. This work is the result of research conducted by the authors for several years and contains an updated and extensively illustrated the state of knowledge of the geological attractions of this region, with a significant contribution to the literature of regional geological. For the first time a job of this nature to the scope of the Massif Sierra Nevada de Santa Marta is presented, highlighting geological evidence of phenomena that have affected our planet. The large variety of outcrops (of stratigraphic, geomorphological, mineralogical, petrological, tectonic, etc. interest), together with the quality of exposure, makes them a great scientific and educational potential. The geological attractions included in this work in addition to their scientific and educational value, have added value thanks to its scenic appeal. Its uniqueness and beauty makes some of these places are utilized as geotourism resource.

V/H spectral ratios associated with reverse faults of Quito city

Resumen Se presentan los modelos de movimiento fuerte del suelo desarrollados por Abrahamson et al. (2013), [1] para aceleraciones horizontales y por Gülerce et al. (2013), [12] para aceleraciones verticales, que corresponden al programa Next Generation Attenuation (NGA WEST2) el mismo que cuenta con acreditado reconocimiento mundial. Estos modelos son aplicables al régimen tectónico cortical del Distrito Metropolitano de Quito, la ciudad se encuentra sobre o muy próximo a los segmentos de fallas ciegas inversas denominadas: Puengasí, Ilumbisí-La Bota, Carcelén el Inca, Bellavista-Catequilla y Tangahuilla, El Distrito Metropolitano de Quito, está dividido en cinco zonas: sur, centro sur, centro, centro norte y norte, para cada una de ellas se determinan espectros de respuesta elástica y relaciones espectrales V/H, considerando la magnitud máxima que podría generarse por la rotura de cada uno de los segmentos de falla y teniendo en cuenta el tipo de suelo que existe en cada zona.

Abstract Models strong ground motion developed by Abrahamson et al. (2013), [1] for horizontal accelerations and Gülerce et al. (2013), [12] for vertical accelerations, corresponding to the program Next Generation Attenuation (NGA WEST2) which has the same recognition presented accredited world. These models are applicable to cortical tectonic regime of the Metropolitan District of Quito, which is on or very close to the reverse fault segments blind called: Puengasí, Ilumbisí-La Bota, Carcelen the Inca, Bellavista-Catequilla and Tangahuilla, The Metropolitan District of Quito, is divided into five zones: south, south-central, central, north central and north, for each spectra of elastic response and spectral relationships V / H are determined considering the maximum amount that could be generated by breaking each fault segments and taking into account the soil type that exists in each zone.

Focal mechanism construction in the north of the Colombian Central Cordillera from record the National Seismological Network of Colombia

Resumen La recopilación de formas de onda de sismos entre los años 2009 y 2015, de magnitud local mayor a 4, en las estaciones de la Red Sismológica Nacional de Colombia (RSNC), sobre el cuadrángulo 76°W-74°W y 4°N-8°N (Norte de la Cordillera Central, centrado en el Altiplano Antioqueño), permite realizar la construcción de mecanismos focales evaluando la polaridad de la Onda P al momento en que esta es registrada en los sismogramas. Mediante procesamiento sobre la red Schmidt se obtuvieron 14 mecanismos focales que fueron asignados a fallas regionales, con resultados que muestran dos (2) tendencias principales del régimen de esfuerzo que generó los eventos. Una primera zona entre los 8°N y 7°N bajo un esfuerzo compresional NW-SE, mientras que en la zona sur del área estudiada, entre los 4°N y 6°N, se observan en su mayoría mecanismos focales que corresponden a un régimen transformante.

Abstract The collection of waveforms of earthquakes between 2009 and 2015, of local magnitude greater than 4, at stations of the Seismological National Network of Colombia (in Spanish Red Sismológica Nacional de Colombia [RSNC]), occurred on the quadrangle 76°W-74°W and 4°N-8°N (Northern Central Cordillera, centered on the Antioquia Plateau), makes possible the construction of focal mechanisms using first motion polarities of P-wave arrivals on seismograms. The processing was conducted on the Schmidt net, yielding a total of 14 focal mechanisms that were associated with regional faults, with results that suggest two (2) main trends of stress regime: A region between 8°N and 7°N is under a NW-SE compressional stress, while in the south of the study area, between 4°N y 6°N, we mostly observe focal mechanisms that correspond to a strike slip regime.

Improvement of the breakage through the drilling deviations control, case “El Roble” mine, Colombia

Resumen En la operación unitaria de perforación y voladura es muy frecuente que se presenten errores asociados a las desviaciones de las labores. Errores como el posicionamiento incorrecto del brazo del jumbo, poco paralelismo entre perforaciones, longitudes irregulares de los barrenos y la deficiente simetría del frente, hacen que la voladura sea ineficiente. Así, de los datos medidos en la mina “El Roble”, ubicada en el Chocó, se plantea una mejora asociada en el uso de herramientas como el inclinómetro magnético, el uso de tubos guia de PVC, el flexómetro y el trazado riguroso de la malla de perforación en el frente, para así asegurar la pendiente de la labor y reducir las desviaciones. De esta manera se mejoran los avances de las labores en cifras superiores al 90%, en recuperar las toneladas perdidas en un 90.2% y en reducir los costos por metro de avance en un 13%.

Abstract In the unitary operation of drilling and blasting it is very frequent that errors associated with deviations from exploitation works occur. Errors such as improper positioning of the jumbo arm, little parallelism between perforations, irregular lengths of the holes and poor symmetry of the mining front, allow blasting to be inefficient. Thus, from the data measured at the “El Roble” mine, located in Chocó, there is an associated improvement in the use of tools such as magnetic inclinometer, the use of PVC guide tubes, the 5 m flexometer and the rigorous layout of the Mesh of drilling in the front, to assure the slope of the exploitation work and to reduce the deviations. In this way the progress of the exploitation work are improved above 90%, recovering lost tons by 90.2% and reducing costs per meter of advance by 13% is improved.

Education in Geology on the Escuela Nacional de Minas de Medellín, 1910-1937

Resumen El presente artículo analiza el proceso de enseñanza y producción de la geología, como contenido de la carrera de Ingeniería Civil y de Minas, en la Escuela Nacional de Minas de Medellín, entre los años 1911 y 1937; articulado en dos ejes principales: los docentes que tuvieron a su cargo ésta asignatura y la metodología de estudio impartida siguiendo la política de la Institución, concerniente a la aprehensión de los conceptos vistos en el aula, para ser aplicados en las tareas y salidas prácticas a campo, y por supuesto en la vida profesional que afrontarían como ingenieros. Asimismo, presenta la relación que tuvo la enseñanza de la Geología en la Escuela con algunos sectores empresariales y del Gobierno Nacional y Departamental.

Abstract This article analyzes the process of teaching and production of geological knowledge, as contents of Mining and Civil Engineering, in the program of the National School of Mines in Medellin, between 1911 and 1937. It was articulated in two main areas: the teachers who were in charge of this subject and methodology of study taught following the policy of the institution, regarding the apprehension of the concepts seen in the classroom, to be applied in field work, and of course in professional life would face as engineers. Likewise, the relationship had teaching geology at the School with some business sectors and the national and regional government.

Permeability and porosity changes in unconsolidated porous media due to variations of confining stress and temperature - An experimental study

Resumen Los procesos de recobro térmico se constituyen en una técnica eficiente y comúnmente aceptada para la explotación de los yacimientos de crudo pesado. El aumento de la temperatura del medio poroso como resultado de la inyección de vapor en los procesos de recobro térmico, reduce en forma significativa la viscosidad del petróleo y hace posible el flujo del mismo hacia los pozos productores. En los últimos años, se han presentado avances tecnológicos que han permitido que tales operaciones estén monitoreadas y que la operación sea más rentable y segura, desde la perspectiva de aseguramiento de la integridad del sistema de flujo en superficie. El aseguramiento de la capacidad de flujo de la formación al igual que la integridad mecánica de la formación productora y las formaciones suprayacentes con los cambios en presión y temperatura promovidos por el proceso de inyección de vapor, es un tema de actual vigencia, dadas sus implicaciones económicas y medioambientales, en especial para yacimientos de crudo pesado a profundidades someras. Por lo tanto, procurar la comprensión correcta de lo que sucede en el yacimiento y las formaciones suprayacentes durante el recobro térmico se ha convertido en un tema de interés para reducir el impacto ambiental de estas operaciones y generar modelos que predicen la producción y el factor de recobro con precisión y fiabilidad. Evidencias experimentales plantean que la productividad y la capacidad de flujo de los pozos afectados por procesos de recobro térmico no sólo dependen del efecto de la temperatura sobre la viscosidad del petróleo pesado, sino que también involucran el efecto de la temperatura sobre las propiedades tanto petrofísicas como mecánicas del medio poroso. Por lo tanto, la comprensión del comportamiento geomecánico y petrofísico de las formaciones geológicas bajo diferentes escenarios de esfuerzos y temperatura es fundamental para modelar los diferentes procesos al interior del yacimiento durante el recobro térmico, y en particular los que determinan la productividad de los pozos y el factor de recobro del proceso. El artículo presenta los resultados de laboratorio acerca del comportamiento de la porosidad y la permeabilidad con la temperatura y el esfuerzo de confinamiento en un medio poroso no consolidado. La evaluación hace uso de núcleos reconstituidos a partir de muestras de formación no consolidadas saturadas con petróleo pesado. Para cada condición de esfuerzo de confinamiento, se realizó el registro del cambio con temperatura del volumen poroso, el volumen total y la permeabilidad de la muestra a diferentes etapas de calentamiento. Los resultados evidencian una dependencia significativa de la permeabilidad y porosidad con el esfuerzo de confinamiento al que se somete el medio poroso. A mayor esfuerzo efectivo de confinamiento, mayor es la reducción de la porosidad y permeabilidad al aumentar la temperatura; mientras que a bajo esfuerzo de confinamiento, se mantiene la tendencia para la permeabilidad pero no para la porosidad del medio poroso.

Abstract Thermal recovery processes are an efficient and commonly accepted technique for the exploitation of heavy oil reservoirs. The increase in the temperature of the porous medium because of steam injection in a thermal recovery processes, significantly reduces the oil viscosity and makes possible its flow to the producing wells. In recent years, there have been technological advances that have allowed such operations to be monitored achieving more profitable and safe process from the perspective of the integrity of the surface flow system. The assurance of the formation flow capacity as well as the mechanical integrity of the production and overlying formations with pressure and temperature changes caused by the steam injection process is a subject of current validity, given their implications economic and environmental impacts, especially for heavy oil reservoirs at shallow depths. Therefore, to ensure a correct understanding of what happens to reservoir and overlying formations during the thermal recovery process has become an issue of interest in reducing the environmental impact of these operations and generating models that predict production and the recovery with accuracy and reliability. Experimental evidence suggests that the productivity of the wells and the flow capacity of the reservoir affected by thermal recovery processes depend not only on the temperature effect on the heavy oil viscosity but also on the effect of temperature on both petrophysical and mechanical properties of the porous medium. Therefore, the understanding of the geomechanical and petrophysical behavior of the geological formations under different stress and temperature scenarios is fundamental to model the different processes within the reservoir during the thermal recovery, and in particular those that determine the productivity of the wells and the recovery factor of the process. The paper presents laboratory results about the porosity and permeability behavior with temperature and confinement stress for a non - consolidated porous medium. The evaluation makes use of reconstituted cores made from unconsolidated outcrops completely saturated with heavy oil. At each confinement stress condition, pore volume, total volume and permeability of the core are recorded at different heating stages. The results show a significant dependence of the permeability and porosity with the confinement stress. The greater the effective confinement stress, the greater the reduction of porosity and permeability as temperature increases. At low confinement stress, the tendency is maintained for permeability but not for the porosity of the porous medium.