ITINERARIO GEOLÓGICO CAMPO II - UIS

El Volcán de Paipa es una geoforma muy erosionada con depósitos piro-clásticos asociados, a partir de los cuales Pardo (2004) define las características geológicas del sistema volcánico: -En una primera época eruptiva se conforma un edifico volcánico con depósitos de erupciones magmáticas y freato-magmáticas. -Posterior colapso del edifico y formación de una caldera de diámetro aproximado de 3 km. -Luego se presentaría una reactivación de la actividad intra-caldérica con eventos más recientes, pero inferiores a 2.1 – 2.5 Ma (no hay edades determinadas); esta actividad se expresa en la formación de domos con colapso gravitacional, caída de cenizas con lapilli acrecionales y oleadas piro-clásticas, todo bajo dominio freato-magmático, que según Pardo (2004) pone en evidencia la abundancia de agua y su interacción con el magma. Estos depósitos representativos de cada una de estas etapas de actividad volcánica se muestran en el mapa anexo. La edad de un fragmento juvenil de domo fue calculada por el método Ar/Ar entre 2.1 a 2.4 Ma (Pardo, 2004). Geotérmica Italiana (1981) realizó una datación isotópica K/Ar en biotita de rocas de los domos volcánicos e indicó una edad de 2.5+/-0.06 Ma, equivalente al Plioceno tardío. Japan Consulting Institute (1983) sugiere que estas rocas pueden tener edades hasta del Pleistoceno.

Este Volcán de Paipa hace parte de un sistema geotérmico, donde además de la fuente de calor profunda de alta temperatura (magmática), se han identificado características geológicas favorables, como estratos permeables y sistemas de fracturas, y de agua en cantidades suficientes, incluyendo agua meteórica de circulación profunda (Alfaro, et al., 2005).

 

Las  rocas  aflorantes  en  el  área  de  estudio  se encuentran  afectadas  por  alteración  hidrotermal, observada  macroscópicamente,  representada  por el  contenido  de  sílice  amorfa  y  algunas  venillas rellenas  de  sílice,  además  de  un  metasomatismo potásico evidenciado por la presencia de caolín en algunos  sectores  y  la  formación  de  sulfuros.  Del mismo modo evidenciado por los altos contenidos de  K,  bajos  contenidos  de  Na  y  la  relación  K2O/Na2O alta.

 

Paipa es ampliamente conocido por las aguas  termales de alta temperatura (76°C) con aprovechamiento turístico, pero se ha identificado buen potencial para generación de energía eléctrica debido a las características de todo el sistema geotérmico: - La fuente de calor es magmática de edad inferior a 2,1 Ma y se presenta intensa alteración hidrotermal. - El reservorio es profundo, probablemente asociado a fallas distensivas (transversales) que alcanzan el basamento ígneo-metamórfico, las cuales sirvieron además para el ascenso del magma. - En la zona se presentan rocas con porosidad primaria, alta porosidad secundaria y fallas de desgarre que cortan la secuencia sedimentaria, aspectos que favorecen la extensión del reservorio a niveles más superficiales, aumentando el tamaño del sistema geotérmico.

Las rocas presentes en el volcán de Paipa, constituyen un interés para la prospección de minerales industriales. Depósitos piro-clásticos son explotados como material puzolánico por la industria del cemento. Traquitas en los domos volcánicos son fuente de feldespatos alcalinos, tipo anortoclasas y sanidinas, utilizados en la fabricación de cerámica. Bentonitas y caolines han sido formados por alteración hidrotermal del vidrio y feldespatos.

Manifestaciones de goethita, hematita y limonita, se encuentran en zonas de fracturas, relacionados posiblemente con fluidos volcánicos ácidos que llevaron el hierro en solución y fueron depositados por oxidación. Las zonas de alteración hidrotermal identificadas alrededor del volcán no permiten establecer por ahora un potencial para minerales metálicos, diferentes al hierro.

 

Asociado al vulcanismo se presentan aguas termales ricas en sulfato de sodio, explotado en piscinas de desecación, y depósitos de diatomitas, formados en cuencas lacustres intramontanas, en donde las caídas de cenizas permitieron la proliferación de diatomeas, al suroriente del volcán, en los municipios de Tuta, Siachoque, Chivatá y Tunja.

 

En los alrededores de Paipa, las unidades sedimentarias producen recursos explotables que hacen importante la industria minera de esta zona en el país. Calizas, materia prima del cemento, de la Formación Tibasosa; carbones de la Formación Guaduas; liditas como recebo y fosfóritas para la fabricación de abonos se extraen de la Formación Plaeners; arenas y arcillas de las Formaciones Une, Labor y Tierna, Guaduas y Bogotá.

 

Para la geoquímica de la zona se tomaron la conclusiones  que fueron resultado de una investigación de la geoquímica de la zona de Iza, Este  trabajo  tuvo como   propósito  brindar  nuevos  datos  analíticos,  complementado  los  disponibles  hasta  el presente respecto a las rocas volcánicas de la región de Iza, (Boyacá); del mismo modo, el desarrollo de una nueva  aproximación,  en  cuanto  a  determinar  si  existe  una  conexión  directa  con  otros  depósitos  volcánicos geográficamente cercanos al área de estudio, usando métodos estadísticos descriptivos.

Se  realizó  una  caracterización  geoquímica  para  12  muestras  recolectadas  en  el  área,  donde  se  analizaron elementos mayores, menores y traza, y utilizando diagramas de caracterización para rocas efusivas, se corrobora que estás poseen una afinidad alcalina de composión riolítica. Además de el uso de diagramas normalizados cuyas abundancias de elementos de campo electrostático fuerte (HFSE) como el Nb y Zr, y elementos de radio iónico grande (LILE) en este caso el Rb, permitieron caracterizar estas rocas propias de ambientes colisionales.

Por otra parte, con los resultados obtenidos de los análisis estadísticos, se estableció la relación existente entre dos lugares geográficamente cercanos, como lo son cuerpos volcánicos de Los Naranjos y los de Paipa. En cuanto a las muestras de Iza, se encontró que no existe relación alguna con otro cuerpo volcánico entre los sectores estudiados, probablemente debido la alteración hidrotermal que presenta el domo de Iza.

Este trabajo dio como resultado las siguientes conclusiones:

 

•  Las rocas del cuerpo volcánico de Iza se encuentran afectadas en ciertas zonas por una fuerte silidificación, generadas por los fluidos hidrotermales que circulan, evidenciado en los análisis químicos de las muestras, donde  estas  alcanzaban  valores  de  silidificación extremadamente altos. Del mismo modo se corroboró macroscópicamente  en  las  muestras  recolectadas para el análisis.

 

•  Los porcentajes muy elevados en sílice y potasio, así como los bajos contenidos de sodio son debidos a  la  existencia  de  una  fase  hidrotermal  que  pudo haber lavado el Na y provocado la remobilización en situ del Si y K.

 

•  El magma ácido calcoalcalino de tipo compresional y distensivo en la Cordillera Oriental, se relaciona con la formación del volcánico de Iza.

 

•  La  muestras  analizadas  son  generalmente  ricas  en SiO2  (~76,44  a  ~66,23%  en  peso),  lo  que  indica  su composición  acida;  presentan  contenidos  altos  de Al2O3 (~27,43 a ~17,12% en peso), y de K2O (~11,2% a  ~3,72%  en  peso),  pero  bajo  contenidos  de  Na2O (~0,24% a ~0,09%). Geoquímicamente esta roca puede ser clasificada como una riolíta calcoalcalina.

 

•  Las  abundancias  de  elementos  de  campo electrostático  fuerte  (HFSE,  High  Field  Strangth Elements) como el Nb y Zr, y elementos LILE en este  caso  el  Rb,  indican  que  las  rocas  de  Iza  son propias  de  ambientes  colisionales,  asociado  a  un margen continental activo, que tiene similitud con los arcos de islas oceánicos y continentales producto de los procesos de subducción.

 

•  El comportamiento  de  REE  es  muy  similar, contrastando con el comportamiento aleatorio que presentan los óxidos, dado que en la diferenciación magmática  las  variaciones  en  la  química  de  los elementos varía, concluyendo que los cambios que afectaron  los  elementos  mayores  no  afectaron  los elementos de tierras raras.

 

•  El  contenido  de  REE  es  muy  diferente  a  la  de  los circones, lo que indica que las rocas efectivamente han sido afectadas por procesos de alteración hidrotermal que han modificado su composición original.

 

Garzón (2003), reportó depósitos minerales localizados en el área del volcán de Paipa, los cuales incluyen puzolanas, pumitas, carbón y óxidos de hierro. Existen en Paipa, Colombia, importantes manifestaciones de  óxidos de hierro, en forma de  concentraciones residuales sobre   el  terreno.  Muestras  superficiales  fue ron  analizadas  metalográfica mente   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. Se   presenta   una  descripción metalográfica  de   las manifestaciones de   hierro  aflorantes  en  el  sector   La Capilla  (Paipa, Boyacá), materia  prima utilizada  en  la  fabricación de   acero  a  nivel  nacional  e  internacional.

Existe   información  sobre   el  vulcanismo  de   Paipa  e   identificación  en  el  área   de   los  depósitos  minerales  de :  Hierro, puzolana,  caolín  y bentonitas  (Alvarado,  1988; Hernánde z & Osorio,  1990;  Garzón,  2003;  Pardo &  Alfaro,  2005).   Sin embargo   análisis  sobre   caracterización   del   mineral  de   hierro  no  se   tienen  referenciados,  por  lo  que   este   estudio   fundamenta las bases para  el conocimiento  de la mineralogía  y aspectos  texturales de  este  material  en  el área,  punto  de  partida para una  posterior  exploración a  de talle , explotación  y beneficio.

A  nivel  mundial  existe   información  acerca  del  proceso  de   precipitación  del  hierro,   que  permiten  explicar  el  origen hidrotermal de   los yacimientos de  Paipa  (Stanton,   1972).   El  análisis metalográfico  se  realizó bajo  el  microscopio  de  luz reflejada,  permitiendo  determinar  que  el  mineral  constituyente   principal  es  goethita  (porcentajes  mayores  al  90%), seguido  por  hematita  y  lepidocrocita. Texturalmente  presentan  textura  coloiforme   muy  evidente   en  algunas  muestras macroscópicas, mientras que en el análisis al microscopio la textura  predominante  es de  remplazamiento, generándose contactos e n carie s y reemplazos  centrípetos, centrífugos y pseudomórficos.

Para este proyecto esta clase de muestras coloiformes  fueron reportadas y recopiladas por el grupo numero 6 en su respectiva zona.

Regionalmente   las manifestaciones de   hierro  en  Paipa  están  asociados  a la  actividad  volcánica   que  se  presentó  a  finales del  Neógeno  en la cordillera  Oriental de  Colombia  (Garzón, 2003; Pardo  & Alfaro,  2005). Los cuerpos volcánicos se encuentran en un sector donde  predominan rocas sedimentarias del Cretáceo, Paleógeno y Neógeno, al sur del Macizo de   Floresta   y  al  noreste  del  Sinclinal  de  Tunja ,  entre  la  fallas  Boyacá  al  occidente  y  Soapaga  al oriente   (Renzoni,1981).

 

En el área de Paipa no se han hecho estudios de alteración hidrotermal propiamente dichos. Hernández y Osorio (1990), reportaron la presencia de geiserita. Ésta es una de las formas de sílica  sinter depositada, alrededor de géiseres o chorros de salida a presión de agua geotérmica, por sobresaturación del agua al producirse su enfriamiento en la superficie. La geiserita forma de nódulos de sílice amorfa y queda como evidencia de la existencia de dicha actividad.