Earth Sciences Research Journal

Procumbent anterior premaxillary teeth in Stenorhynchosaurus munozi (Plesiosauria, Pliosauridae), evidence from new material

ABSTRACT A recently prepared fragment of the anterior end of a snout comprising occluded upper and lower jaws of a juvenile individual of Stenorhynchosaurus munozi Páramo-Fonseca et al., 2016 (Plesiosauria, Pliosauridae) is described herein. The specimen was found in the 1990s at Sutamarchán (Boyacá, Colombia), in Barremian beds of the Arcillolitas abigarradas Member of the Paja Formation. Its description provides hitherto unknown valuable morphological information on the species: dorsal anterior extension of the vomer, five premaxillary teeth (not four as was previously suggested), and anteriorly directed orientation of the first premaxillary alveolus (procumbent). New observations made on previously studied material corroborated the existence of procumbent anterior premaxillary teeth in the species. The presence of this trait highlights the close relationship of S. munozi with other early-diverging brachauchenines from the Lower Cretaceous of Russia.

RESUMEN Se describe un fragmento del extremo anterior de un hocico con la mandíbula ocluida, de un individuo juvenil de Stenorhynchosaurus munozi Páramo-Fonseca et al., 2016 (Plesiosauria, Pliosauridae) que fue preparado recientemente. El espécimen fue encontrado en la década de 1990 en Sutamarchán (Boyacá, Colombia), en capas barremianas del Miembro Arcillolitas abigarradas de la Formación Paja. Su descripción proporciona información morfológica valiosa, desconocida hasta ahora para la especie: vómer con extensión anterior dorsal; premaxilares con cinco dientes (no cuatro como fue sugerido previamente) y el primero orientado anteriormente (procumbente). Nuevas observaciones hechas en material previamente estudiado corroboraron la existencia de dientes premaxilares anteriores procumbentes en la especie. La presencia de este rasgo resalta la estrecha relación de S. munozi con otros brachauqueninos del Cretácico Inferior de Rusia derivados tempranamente.

Magnetic Petrology applied to the characterization of Pegmatite Dykes in Eastern Colombia

ABSTRACT In the sector of San Jose, Macanal, and Tabaquen, in eastern Colombia, granitic rocks cut by pegmatite dikes Keywords: Magnetite; oxygenfugacity; and quartz veins appear with the presence of magnetite, ilmenite, and ilmenorutile. Using magnetic petrology and geothermobarometry; pegmatites; ilmenite. geochemistry concepts and methods, the main objective is to determine if these types of rocks are genetically related and how the fluid chemically evolves during its crystallization and cooling. This work was conducted in three stages. Petrography and opaque metallography for identifying the occurrence, paragenesis, and secondary processes that transform the oxides. In a second stage and utilizing an Electron Probe Microanalyzer (EPMA), 214 quantitative analyses (WDS) and four compositional maps for magnetite, ilmenite, and ilmenorutile were performed, measuring the oxides FeO, TiO2, V2O3, MgO, MnO, Nb2O5, Ta2O5, Al2O3, Ga2O3, NiO, CaO, Cr2O3, SnO, and WO3 Since magnetite and ilmenite are favorable geothermometers that also allow the calculation of oxygen fugacity, the ILMAT program was used to calculate these values. In closing, integrate the data with the magnetic susceptibility values. The results determine crystallization temperatures between 358-414 °C for the granitic-host rock and 402499 °C for pegmatites dykes, in a system where oxygen fugacity increases, the Mn2+ is enriched in the ilmenite, and magnetite preserves a low content of trace elements thorough the evolution of the fluid. Taken together with the martitization and exsolution of hematite and rutile within ilmenite found in the petrography, these results allow us to conclude that an oxide-silicate re-equilibration process controls the evolution of this magmatic-hydrothermal fluid with a KUIlB cooling trend-type reaction. Based on the Al + Mn vs. Ti + V ratio, the signature of the magnetite is like the Lucky Friday mine's signature studied by Nadoll. However, the analysis of the 95th percentile shows a different concentration of trace elements in the magnetite of both sectors. Therefore, a new field of discrimination is proposed for this environment of anorogenic pegmatites of the NYF family. Finally, the magnetic susceptibility is controlled only by the abundance of magnetite in each type of rock. The granitic host rocks have the highest susceptibility values, followed by pegmatites and quartz veins with the lowest.

RESUMEN En el sector de San José, Macanal y Tabaquén, en el oriente colombiano, afloran rocas graníticas cortadas por diques pegmatíticos y venas de cuarzo con presencia de magnetita, ilmenita e ilemno rutilo, estos tipos de rocas se encuentran relacionadas genéticamente. La magnetita y la ilmenita son buenos geotermómetros y permiten calcular la fugacidad de oxígeno con base en el contenido de elementos trazas. Con la microsonda electrónica EPMA se realizaron 214 análisis cuantitativos (WDS) y 4 mapas composicionales en estos tres minerales en los que se miden 14 elementos químicos. Los resultados permiten suponer temperaturas de cristalización entre 358 y 414°C para roca caja y 402 - 499°C en pegmatitas, un incremento de la fugacidad de oxígeno en el sistema, un enriquecimiento de Mn 2+ en la ilmenita y un bajo contenido de elementos trazas en la magnetita. Estos resultados, sumados al registro de martitización y exsolución de hematita y rutilo en la ilmenita, permiten concluir que la evolución del fluido magmático - hidrotermal está siendo controlada por la reacción de reequilibrio KUILB del tipo óxido -silicato. La relación Al+Mn vs Ti+V ubica la firma de la magnetita en el campo de la mina Lucky Friday estudiado por Nadoll, sin embargo, el análisis del percentil 95 muestra un comportamiento distinto en los elementos trazas de la magnetita de ambos sectores, por lo tanto, se propone un nuevo campo de discriminación para este ambiente de pegmatitas anorogénicas de la familia NYF. Por último, la susceptibilidad magnética está controlada únicamente por la abundancia de la magnetita en cada tipo de roca, encontrando que los granitos tienen los valores más altos de susceptibilidad, seguidas por las pegmatitas y por último las venas de cuarzo.

Crustal displacement in Vietnam using CORS data during 2018 - 2021

ABSTRACT Continuously Operation Reference Stations (CORS) networks provide surveying, mapping, and positioning services and play a crucial role in determining crustal displacement. This study processed the continuous Global Navigation Satellite System (GNSS) data collected from 55 CORS stations in the TAST's CORS in Vietnam to determine the crustal displacement in Vietnam from 2018 to 2021. The processing was performed using online Precise Point Positioning (PPP) services and the displacement model to estimate the velocity of the position time series. The result showed that the horizontal velocity field of all CORS stations is uniform in magnitude and direction, ranging from 25.3 to 42.6 mm/year with accuracy from ±0.1 to ±1.0 mm/year in the south-east direction in the International Terrestrial Reference Frame 2014 (ITRF2014). This study confirms the stability and accuracy of GNSS data from the TAST's CORS network for crustal displacement analysis.

RESUMEN Las redes basadas en Estaciones de Referencia de Operación Continua (CORS) no solo proveen servicios de posicionamiento, mapeo y sondeo sino que además juegan un rol determinante en la determinación del desplazamiento de la corteza. Para este estudio se procesó la información relacionada con el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) recolectada en 55 estaciones CORS de la empresa vietnamita TAST con el fin de determinar el desplazamiento de la corteza en Vietnam entre 2018 y 2021. El procesamiento se realizó con servicios en línea de Posicionamiento por Punto Preciso y se usó el modelo de desplazamiento para estimar la velocidad en la posición de las series temporales. Los resultados muestran que la velocidad horizontal para todas las estaciones CORS es uniforme en magnitud y dirección, con un rango entre 25.3 y 42.6 milímetros por año, con una precisión de ±0.1 a ±1.0 mm/año en la dirección sur-este, según el Marco Internacional de Referencia Terrestre de 2014. Este estudio confirma la estabilidad y precisión de la información GNSS de las redes CORS de la empresa TAST para el análisas del desplazamiento de la corteza.

Fuzzy Approach for the Safety Risk Assessment in Dimensión Stone Mining

ABSTRACT Mining activities are liable to injuries and different types of diseases. The occurrence of an accident threatens safety in dimension stone mines. Therefore, the safety risk assessment in such mines is an important issue that needs special consideration. In this paper, the safety risk of incidents in dimension stone mines in Iran is evaluated using the fuzzy inference system. The fuzzy analytical hierarchy process is used to identify the importance degree of each incidence and then, the overall risk priority number is calculated based on the fuzzy inference process. The results of this study show that vehicle traffic and wire rupture are the most hazardous incidents.

RESUMEN Las actividades mineras son responsables de lesiones y diferentes tipos de enfermedades. La ocurrencia de un accidente amenaza la seguridad de la minería de rocas de dimensión. Además, la evaluación de riesgos de seguridad en estas minas es un tema importante que necesita consideración especial. Este artículo evalúa el riesgo de seguridad en incidentes de minería de rocas de dimensión en Irán. El proceso analítico jerárquico difuso se usa en este trabajo para identificar el grado de importancia de cada incidente y, luego, se calculó el valor de prioridad de riesgo general con base en la inferencia difusa del proceso. Los resultados de este estudio muestran que el tráfico de vehículos y la ruptura de cables son los incidentes más peligrosos.

Estimation of the sediment thickness beneath the Southern Benue Trough in Nigeria by using gravity and borehole data

ABSTRACT Mapping the sediment-basement morphology represents a crucial part of the geophysical exploration of oil, gas, and mineral resources. In this study, authors estimated the sediment thickness in the area covering the Southern Benue Trough in Nigeria and parts of the Cameroon Volcanic Line using a high-resolution tailored gravity model together with sediment and bedrock samples taken from 113 logged boreholes. A 3-D inversion of the residual gravity data is done by applying a recently developed time-efficient gravity inversion software to determine a 3-D depth structure of the basement relief after regional-residual gravity separation. The estimated depths of the sediment-basement based on a 3-D gravity data inversion are compared with the measured sediment thickness data from drilling profiles to optimally select the gravity inversion parameters, particularly the mean sediment depth, and density contrast. Our numerical result indicates that the sediment thickness within the Southern Benue Trough study area and parts of the Cameroon Volcanic Line vary from 0.8 to 5.5 km, with a prevailing southwest trend of increasing sediment thickness while decreasing eastward. This trend closely mimics the known geological structure of the study area and generally agrees with localized estimates of the sediment thickness from previous studies. Moreover, the Bouguer gravity map of the study area exhibits a spatial pattern that indicates an existence of a high-density material, which could have led to the shallowing of sediments over and along the Abakaliki Anticlinorium. Based on these findings, the authors argued that these magmatic structures could influence hydrothermal fluid migration and might have entrapped enough sediments suitable for the maturation of mineral resources over time.

RESUMEN Cartografiar la morfología de un basamento sedimentario representa una parte determinante en la exploración de recursos de petróleo, gas y minerales. En este estudio los autores midieron el espesor de los sedimentos en el sur del Valle de Benue en Nigeria y en partes de la Línea Volcánica de Camerún con un modelo gravitacional a medida de alta resolución y a partir de muestras sedimentarias y de lecho de roca tomadas en 113 pozos de perforación. Se realizó una inversión 3D de la información residual de gravedad al aplicar un software desarrollado recientemente de inversión gravitacional, eficiente en tiempo, para determinar tridimensionalmente la estructura profunda del basamento después de una separación regional residual gravitacional. Las profundidades estimadas de los sedimentos del basamento con base a la inversión gravitacional 3-D fueron comparadas con la información del espesor de los sedimentos relacionada en el perfil de perforación para seleccionar óptimamente los parámetros de inversión gravitacional, particularmente la media de la profundidad de los sedimentos y la densidad del contraste. Los resultados numéricos indican que el espesor de los sedimentos en el área de estudio del Valle de Benue y partes de la Línea Volcánica de Camerún varían desde 0.8 a 5.5 kms., con una tendencia en el suroeste donde se incrementa el espesor, mientras decrece hacia el este. Esta tendencia concuerda relativamente con la estructura geológica conocida del área de estudio y generalmente coincide con los estimados del espesor de los sedimentos de estudios previos. Además, el mapa de anomalías gravimétricas de Bouguer en el área de estudio presenta un patrón espacial que indica la existencia de un material de alta densidad, lo que podría haber llevado los sedimentos a niveles someros sobre y a lo largo del anticllinal de Abakaliki. Con base en estos hallazgos, los autores sostiene que estas estructuras magmáticas podrían influenciar la migración de fluidos hidrotermales y podrían haber encapsulado suficientes sedimentos apropiados para la maduración de recursos minerales.

Methodological proposal to remote detection and management of areas that are naturally vulnerable to floods

ABSTRACT Floods are the main natural disasters in Brazil, causing loss of life and socioeconomic damage. This work proposes a model for the remote detection of areas that are naturally flood-prone due to the morphometric characteristics of their relief and drainage networks in the Alto Sapucaí River in Minas Gerais, Brazil. The morphometric parameters used were the drainage density, river density, relief ratio, roughness index, maintenance coefficient, form factor and stream surface length. The risk areas had a compactness coefficient of 0.75 and a form factor of 0.56, and both were considered a high risk for floods. The obtained results allowed the identification of a significant predictive equation that suggested a cutoff value of 3.82 for the discriminant function; areas with values under this cutoff were considered naturally more vulnerable to floods occurrences. These areas were corroborated with the emergency maps of the municipalities. The map obtained by the proposed model was compared with the Civil Defense map, and its accuracy, according to the Kappa coefficient, was 0.83, indicating strong similarity between the two maps.

RESUMEN Las inundaciones son las principales catástrofes naturales en Brasil; causan pérdidas de vidas humanas y daños socioeconómicos. Este trabajo propone un modelo de detección remota de áreas naturalmente inundables debido a las características morfométricas del relieve y de la red de drenaje en el Alto Sapucaí, en Minas Gerais, Brasil. Los parámetros morfométricos utilizados fueron la densidad de drenaje, la densidad del río, la relación de relieve, el índice de rugosidad, el coeficiente de mantenimiento, el factor de forma y la longitud de la superficie del arroyo. Las zonas de riesgo tenían un coeficiente de compacidad de 0,75 y un factor de forma de 0,56, y ambas se consideraban de alto riesgo de inundación. Los resultados obtenidos permitieron identificar una ecuación predictiva significativa que sugería un valor de corte de 3,82 para la función discriminante; las zonas con valores por debajo de este corte se consideraron naturalmente más vulnerables a la ocurrencia de inundaciones. Estas zonas fueron corroboradas por los mapas de emergencia de los municipios. El mapa obtenido por el modelo propuesto se comparó con el mapa de la Defensa Civil, y su precisión, según el coeficiente Kappa, fue de 0,83, lo que indica una gran similitud entre los dos mapas.

Application of Random Forest method in oil and water layer identification of logging data: a case study of the Liaohe depression

ABSTRACT Accurate identification of oil and water layers is the basis of qualitative evaluation of reservoir fluid properties or industrial value and selection of testing layers of the well. The traditional oil and water layer identification is mainly based on the extensive use of the well’s logging and logging data, which is inefficient and easy to leak interpretation or misinterpretation for those reservoirs with complex geological conditions. In this paper, the random forest method of machine learning is used to select the lithology, porosity, permeability, movable fluid, oil saturation, S0, Sp S2, Tmax of rock as characteristics; smote oversampling is used to expand the sample, and the packet estimation is used to establish the oil and water layer identification model. This method is simple and easy to use, not prone to severe overfitting, and can find the potential rules in the data. The classification performance is excellent, and the accuracy rate can reach more than 89.9%, which solves the problem of low accuracy in oil-water layer identification in the past.

RESUMEN La identificación precisa de las capas de agua y petróleo es la base de la evaluación cualitativa de las propiedades de fluido del yacimiento o de valor industrial, y de la selección de las capas de ensayo del pozo. La identificación tradicional de las capas de petróleo y agua se basa principalmente en el uso extensivo de la información ofrecida por la adquisición de registros del pozo, la cual es ineficiente y fácil de perder información o de incurrir en malinterpretación en aquellos yacimientos con condiciones geológicas complejas. En este artículo se utilizó el método de "Bosques Aleatorios (del inglés Random Forest Method)" para seleccionar la litología, porosidad, permeabilidad, fluidos móviles, saturación de petróleo, y las características de la rocas S0, S1, S2 y Tmax. El sobre-muestreo con el método Smote se usó para ampliar la muestra, y el paquete de estimación se utilizó para establecer el modelo de identificación de las capas de agua y petróleo. Este método es simple y fácil de usar, además de no ser propenso a un sobreajuste severo, y puede encontrar en la información las normas potenciales que lo rigen. La clasificación del desempeño es excelente, y el índice de exactitud puede alcanzar más del 89.9 %, lo que resuelve el problema de la baja exactitud que se presenta en la identificación de las capas de petróleo y de agua.

Calculation of indicators of maximum extreme temperature in Sinaloa state, northwestern Mexico

ABSTRACT One of the climate problems that causes the most environmental impact worldwide is the trend of increasing occurrence of events of maximum extreme temperature, signaled by indicators such as hot extremes (HE) and maximum maximorum (highest maximum) temperature (MmT). These events can cause conditions ranging from severe droughts to heat stroke, which can cause death in any population. Indicators of maximum extreme temperature in one of the most important agricultural areas in northwestern Mexico were calculated based on significant trends (ST) and adjusted return periods. To calculate the trends of the maximum extreme temperature, frequency (FR), annual average duration (AAD), annual daily duration (ADD), intensity (IN) of HE, and MmT, the Mann-Kendall and Sen's slope tests were applied to data obtained for 19 weather stations from the CLImate COMputing database for the period 1982-2014. Adjusted return periods (ARP) were calculated for each indicator of maximum extreme temperature by fitting a probability distribution function. For the study area, the ST and maximum extreme temperature shows a prevailing cooling trend. This can be deduced by observing the proportion of negative ST compared with positive ST. The highest positive magnitudes of ST were recorded at stations CUL (FR = 3.44 HE dec-1), GUT (AAD = 6.15 day HE-1 dec-1 and IN = 13.62 °C dec-1), IXP (ADD = 35.00 day dec-1) and POT (MmT = 2.50 °C day-1 dec-1). For ARP, the estimate of the average occurrence frequency of extreme events per100 years are FR = 6.11 HE dec-1 (1 time), AAD = 6.64 day HE-1 dec-1 (4 times), ADD = 38.68 day dec-1 (1 time), IN = 39.09 °C dec-1 (6 times) and MmT = 41.95 °C day-1 dec-1 (1 time). These findings are of key importance for the economic sectors related to agricultural production in the state known, at least to date, as "the breadbasket of Mexico" (Sinaloa). The results will help to develop adaptation/prevention measures before the coming socioeconomic and hydrological disasters.

RESUMEN Uno de los problemas climáticos que causa mayor impacto ambiental a nivel mundial es la tendencia creciente de ocurrencia de eventos de temperatura máxima extrema, señalados por indicadores como los extremos calientes (EC) y la temperatura máxima maximórum (máxima más alta, TmM). Estos eventos pueden causar condiciones que van desde sequías severas hasta golpes de calor, que pueden causar la muerte de cualquier población. Se calcularon indicadores de temperatura máxima extrema en una de las zonas agrícolas más importantes del noroeste de México, con base en tendencias significativas (TS) y periodos de retorno ajustados (PRA). Para calcular las tendencias de temperatura máxima extrema, frecuencia (FR), duración media anual (DMA), duración diaria anual (DDA), intensidad (IN) de EC y TmM, a datos obtenidos para 19 estaciones meteorológicas de la base de datos CLImate COMputing para el período 1982-2014, se le aplicaron las pruebas de Mann-Kendall y pendiente de Sen. Se calcularon los PRA para cada indicador de temperatura máxima extrema mediante el ajuste de una función de distribución de probabilidad. Para el área de estudio, las TS y la temperatura máxima extrema muestran una tendencia predominante de enfriamiento. Esto puede deducirse observando la proporción de TS negativas en comparación con las TS positivas. Las mayores magnitudes positivas de TS se registraron en las estaciones CUL (FR = 3.44 EC dec-1), GUT (DMA = 6.15 día EC-1 dec-1 e IN = 13.62 °C dec-1), IXP (DDA = 35.00 día dec-1) y POT (TmM = 2.50 °C día-1 dec-1). Para PRA, la estimación de la frecuencia promedio de ocurrencia de eventos extremos por cada 100 años son: FR = 6.11 EC dec-1 (1 vez), DMA = 6.64 día EC-1 dec-1 (4 veces), DDA = 38.68 día dec-1 (1 vez), IN = 39.09 °C dec-1 (6 veces) y TmM = 41.95 °C día-1 dec-1 (1 vez). Estos hallazgos son de vital importancia para los sectores económicos relacionados con la producción agrícola, en el estado conocido, al menos hasta la fecha, como "el granero de México" (Sinaloa). Los resultados ayudarán a desarrollar medidas de adaptación/prevención ante los próximos desastres socioeconómicos e hidrológicos.