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Julio Fierro Morales Código 296249 LA RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA Y LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Julio Fierro Morales. Geólogo Msc. Geotecnia U.N. DIRECTOR GRUPO DE INVESTIGACIÓN TERRAE [email protected] 2009 Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE

Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Page 1: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

LA RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA Y LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Julio Fierro Morales. Geólogo Msc. Geotecnia U.N.

DIRECTOR GRUPO DE INVESTIGACIÓN TERRAE

[email protected]

2009

Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE

Page 2: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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INDICIOS DE TECTÓNICA ACTIVA EN LA SABANA

Julio Fierro MoralesDiana Lozano

Héctor BuitragoHarold Moya

Wilson CasallasJennifer Ángel Lorena Rayo

Jaime CorredorAlexander BernalCarolina LondoñoMauricio BlancoDiego Vásquez

Edwin CastelblancoStephanie Sanmartín

Milena OrdóñezCarlos Cáceres

Presen

Grupo investigación TERRA

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Structure and tectonics of the central segment of the Eastern Cordillera of ColombiaCortés, M., Colletta, B. & J. Angelier. 2006.

Grupo investigación TERRA

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FALLAS. Fracturas con desplazamiento

Bloque colgante

Bloque yacente

Estructuras

Grupo investigación TERRA

Page 6: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Estructuras: Tipos de fallas

INVERSA:

Bloque colgante asciende

NORMAL:

Bloque colgante desciende

RUMBO:

Movimiento horizontal

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Page 7: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tomado de: World stress map. Heidelberg Academy of Sciences and Humanities WSM Release 2005.(www.world-stress-map.org)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - RevisiónGrupo investigación TERRA

Page 8: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tomado de: Mapa de anomalías magnéticas. Universidad de Leeds.

Entre las aplicaciones de la información magnetométrica se encuentra:• Detección de rasgos estructurales en basamento• Localización de fallas: La distribución de las anomalías pueden indicar fallas de rumbo las cuales se extienden bajo la cubierta sedimentaria.Tomado de:Geophysics (www.csus.edu)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - RevisiónGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Structure and tectonics of the central segment of the Eastern Cordillera of ColombiaCortés, M., Colletta, B. & J. Angelier. 2006.

La tectónica de la Sabana de Bogotá ha sido definida como de estilo estructural compresivo, donde son típicos los anticlinales estrechos y los sinclinales amplios, con una tendencia de dirección NNE-SSW, generalmente limitados por fallas de cabalgamiento definidas por la falta de registro estratigráfico.

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INDICE1. Rasgos transversales

2. Antecedentes (Informes ingeominas)

3. Metodología de estudio

4. Marco tectónico compilado (DEM + geol Ingeominas)

5. Resultados

5. 1. Geofísica

– Mapa magnetico y gravimetrico

– Sismicidad historica (compilacion diarios)

– Mapa mundial de esfuerzos

5.2.Afectación a suelos recientes

5.3. Geomorfología

– Dem, fotos aereas (verjon, charquito, entrenubes,soratama,suba (royo))

5.4. Geología (planos, diagramas, estereogramas)

– Verjón (desplazamiento unidades frágiles, Teusacá colgado, seismitas? DATAR)

– Volador

– Sur de Bogotá

6. Recomendaciones

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OBJETIVOS

• Complementar la interpretación regional de las estructuras geológicas del sur de Bogotá.

• Aportar en la relación entre la tectónica y la regulación del agua en el sur de Bogotá y en general proponer bases de ordenamiento territorial a partir del conocimiento geológico.

• Definir los indicadores estructurales y geomorfológicos, que determinan la configuración y disposición de las rocas, junto con la configuración de los esfuerzos tectónicos que actúan sobre ellas.

• Proporcionar elementos geológicos, estructurales y geomorfológicos, que sustenten la relación directa existente entre la tectónica y la amenaza sísmica para Bogotá.

Grupo investigación TERRA

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METODOLOGÍA

Morfotectónica• Interpretación de imágenes en general (más de 100 fotografías aéreas en escalas entre 1:3500 y 1:60000)• Interpretación de DEM

TRABAJO DE CAMPO: -Más de 80 estudios de geología en escalas de 1:200 a 1:10.000-Medición de elementos estructurales (más de 15.000 datos colectados):

• Sistemas conjugados de fracturas tipo Riedel • Estrías de fricción, • Ejes de pliegue y micropliegue

-Aspectos estratigráficos-Cartografía (plantas y perfiles)

ANÁLISISTratamiento geoestadístico de los elementos estructurales mediante programas especiales (DIPs, Faultkink, Stereonett, Myfault). Revisión de artículos nacionales e internacionales.

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Page 13: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tomado de Ingeominas, 2005. Mapa Geológico de la Sabana

Indicios tectónica Sabana: Rasgos transversales

Grupo investigación TERRA

Page 14: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tomado de Ingeominas, 2005. Mapa Geológico de la Sabana

Indicios tectónica Sabana: Rasgos transversales

Grupo investigación TERRA

Page 15: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tomado de Ingeominas, 2005. Mapa Geológico de la Sabana

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana: Rasgos transversalesGrupo investigación TERRA

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IMPORTANCIA DE LAS FALLAS TRANSVERSALES EN LA SABANA

Antecedentes

Hubach (1929): Sistemática de estructuras transversales en la Sabana. Identificación de estructura Faca-San Cristóbal

Royo y Gómez (1946): Falla Usaquén y relación con termalesDehandschutter (1980)Ujueta (1988, 1993, 2001): Ha estudiado y definido lineamientos NW

para Colombia.Caro, P. (Ingeominas, 1988): División de la Sabana en tres partes

definido por fallas transversales: • Bloque localizado al norte de la Falla de Usaquén, • Bloque localizado al sur de la falla de San Cristóbal y • Bloque central hundido, situado entre las fallas de Usaquén y San

Cristóbal. Velandia & De Bermoudes (2002)Mojica (2007)

Indicios tectónica Sabana: Rasgos transversales - AntecedentessGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana

M E T O D O L O G Í A

1. Interpretación imágenes2. Trabajo intenso de campo

3. Análisis estadísticos4. Articulación de información

5. Propuesta de modelos

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Page 19: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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INDICIOS GEOMORFOLÓGICOS EN SENSORES REMOTOS

(MORFOTECTÓNICA)

MORFOTECTÓNICA SABANA DE BOGOTÁGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - Interpretación

Imagen Satelital landsat TM. (14 de febrero de 1995) (cortesía Universidad de Maryland), en combinación 7-5-1

(RGB).

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - InterpretaciónGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - InterpretaciónGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - Interpretación

Zona Río Teusacá (Sabana Oriente). Tomado de SED - IGL.

Estudio de amenaza por remoción en masa CED El Verjón. Por Fierro, Rayo, Casallas, Bernal,

Corredor, Moya y Londoño.

0

45

90

135

180

225

270

315

EL VERJON (D) N = 41 S= 5°

0 1 2 3

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - Interpretación

Zona Río Teusacá (Sabana Oriente)

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Page 25: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Interpretación de fotografía aérea C1809 (68). Sector medio de la cuenca del río Tunjuelo, Fierro y Bernal.

Lineamientos

Indicios tectónica Sabana: Metodología - InterpretaciónGrupo investigación TERRA

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Interpretación de fotografía aérea C1809 (68). Zona Doña Juana –Mochuelo (Ciudad Bolívar), por Fierro.

Río Tunjuelo

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Interpretación

Río Tunjuelo

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Tomado de: DPAE – Universidad Nacional de Colombia. Análisis e Investigación de procesos de Avenidas Torrenciales como eventos generadores de riesgo en la cuenca alta del Río San Cristóbal, 2007, por Fierro, Ángel, Rayo y Vásquez.

0

Strike Direction: 7.5 ° classes

n=197

largest petal: 16.00 Values

largest petal: 8 % of all values

Indicios tectónica Sabana: AnálisisGrupo investigación TERRA

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S1

S2

S3

Qda. Limas

Tomado de: DPAE – Georiesgos, 2004. Estudio de amenaza por remoción en masa para los barrios de El Volador…, por Fierro, Blanco, Ángel y Rayo.

Indicios tectónica Sabana: AnálisisGrupo investigación TERRA

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Indicios tectónica Sabana: Análisis

Tomado de: Acueducto – Odebrecht ,2010, Estudios para el posible túnel en el sector Charquito Canoas, por Fierro, J., Moya, H., Lozano, D., Sanmartín, S., Ordóñez, M.

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Page 30: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Deformaciones morfotectónicas e inversiones en las capas de la Fm. Regadera, sector de Entrenubes. Interpretación por Fierro, J.

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Page 31: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Deformaciones morfotectónicas (cambios de rumbo e inversiones en las capas de la Grupo Guadalupe) y anomalías en cuerpos de agua menores (encerrados en óvalos), sector de la Escuela de Caballería (Usaquén). Interpretación por Fierro, J.

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Deformaciones morfotectónicas (cambios de rumbo e inversiones en las capas de la Grupo Guadalupe) y anomalías geotérmicas (afloramientos de termales en puntos violetas), sector del Club Los Lagartos (Suba). Interpretación por Fierro, J. y datos estructurales de Royo y Gómez (1946) y Fierro (2007)

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Función: Liberar energía

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Mapa de Ingeominas, 2005, sobre DEM 90. Modificado por Ángel, Botero y Fierro.

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Page 34: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Mapa espesores depósitos (DPAE, 2007 en SCG, 2007)

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Page 35: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Mapa de espesores de sedimentos neógenos en la parte centro - oriental de la Sabana de Bogotá. (DPAE, 2007).

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Page 36: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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INDICIOS GEOLÓGICOS Y GEOMORFOLÓGICOS EN TRABAJO DE CAMPO

(MORFOTECTÓNICA – TECTÓNICA CINEMÁTICA)

MORFOTECTÓNICA SABANA DE BOGOTÁGrupo investigación TERRA

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ESTE PROCESO

Basado en mediciones sistemáticas de fracturas (cerca de 20000 datos tomados en campo) y en interpretación de fotografías aéreas y modelos digitales de elevación.

Cerca del 5% del total de datos de fracturas corresponden a estrías de fricción tectónica.Fractura estriada en Fm. Arenisca de

Labor, Cuenca Qda. Limas, Localidad de Ciudad Bolívar (Bogotá)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

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Fracturas estriada en Fm. Arenisca de Labor, Cuenca Qda. Limas, Localidad de Ciudad Bolívar (Bogotá)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

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Brechas tectónicas y fracturas estriadas en Fm. Arenisca de Labor, y Arenisca Dura, Cuenca Qda. Limas, Localidad de Ciudad Bolívar (Bogotá)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 40: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Estilolitos y planos pulidos en Fm. Plaeners, Soacha, Cundinamarca

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 41: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Venillas rellenas con calcita en Fm. Chipaque. Catedral de Sal (Zipaquirá)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Campo

Indicadores cinemáticos en rellenos de fracturas y replegamientos de niveles arcillosos en Mb. Medio de la Fm. Guaduas (Soacha)

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Page 42: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Suelos negros y pardos (Fm. Mondoñedo, cubiertos por llenos o afectados por deslizamientos. Vía Bogotá – Tunja, sector Sisga.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 43: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Planos pulidos y estriados en Fm. Balsillas, Vía Bogotá – Tunja.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 44: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Suelos negros y pardos (Mondoñedo?) afectados por deformaciones.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

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100 mESTE PROCESOObservaciones y mediciones sobre materiales Neógenos

Posible desplazamiento de gravillas relacionadas con glaciaciones (Zona de El Verjón)

Posible desplazamiento de suelos negros del Holoceno (Zona de El Verjón)

Grupo investigación TERRA

Page 46: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Foto y textos de Kim Robertson (2008)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Campo

Falla geológica subreciente (3 – 6 Ma.), (Bar. Marichuela - Av. Boyacá)

Presenta decenas de metros de desplazamiento de tipo normal en la Fm. Marichuela, no hay evidencia de desplazamiento reciente en los suelos ni deformación topográfica reciente.

Evidencias tectónicas subrecientes

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Page 47: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

No info26%

Inversa5%Dextral

27%

Sinestral32%

Normal10%

Fallas con indicador (P)N=753

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Campo

Compilado de resultados del

Grupo Terrae (2009)

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Page 48: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tectónica: Regula el aguaTomado de: Notas de clase E. Rosello (2009)

La geometría de ladeformación tectónicatiene implicacionesambientales:Mayor permeabilidad.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - RevisiónGrupo investigación TERRA

Page 49: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Tectónica: Regula el aguaEstructura en flor sobre la Fm. Arenisca de Labor. Quebrada Limas, Ciudad Bolívar)

La geometría de ladeformación tectónicatiene implicacionesambientales:Mayor permeabilidad.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Qda. Limas (Bogotá)

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Page 50: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Componentesde una zonade falla,(Tomado deCello G et al.2001).

• Zona de falla: zona compleja donde se encuentran las deformaciones

asociadas a un plano de falla.

• Núcleo de falla: porción estructural, litológica y morfológica de una

zona de falla, donde se acomoda la mayoría del desplazamiento.

• Zona de daño: es la red de estructuras que rodea al núcleo de falla y

puede aumentar la permeabilidad zona de falla en relación con el

núcleo y la roca no deformada.

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Page 51: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Función: Regular el agua

Brecha de falla. Sector de El Codito Localidad de Usaquén)

Grupo investigación TERRA

Page 52: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Grupo investigación TERRA

Page 53: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Grupo investigación TERRA

ESTRUCTURA

DE

PERMEABILIDA

D

ESTILO

ARQUITECTÓNICO

NÚCLEO DE FALLA ZONA DE DAÑO MODELO DE FLUJO

Curso

localizado

desprendimiento

localizado acomodado

en una superficie

curviplanar o de

planos discretos

segmentados

Ausente o poco

desarrollado

Ausente o poco

desarrollada

Fracturas

discretas con un

patrón de cursos

paralelos

Curso

distribuido

Desprendimiento

distribuido acomodado

en varias fracturas y

superficies dispersas

Ausente o poco

desarrollado a

manera de

bandas

discontinuas y

discretas

Superficies de

desprendimiento bien

desarrolladas y

asociadas a familias

de fracturas

Porosidad media

Barrera

localizada

Desprendimiento

localizado dentro de la

zona cataclástica

Cataclasitas bien

desarrolladas

Ausente o poco

desarrollada

Acuitardo (Núcleo

de falla ) dentro

de un acuífero de

mayor

permeabilidad

(roca)

Combinación

curso - barrera

Deformación

acomodada dentro de

la zona cataclástica y

distribuido en la zona

de las estructuras

secundarias

Cataclasitas bien

desarrolladas

Superficies de

desprendimiento bien

desarrolladas y

asociadas a familias

de fracturas

Acuitardo

(Núcleo de falla)

entre dos

acuíferos (Zona

de daño)

Page 54: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Tectónica: Regula el agua

Tomado de: Fault damage zones.Kim, Y., Peacock, D. y D. Sanderson, 2002.

Tomado de: Transpressive duplex and flower structure:Dent Fault System, NW England

Nigel H. Woodcock*, Barrie Rickards. 2003.

La geometría de la deformación tectónica tiene implicaciones ambientales:Mayor permeabilidad y gran profundidad en las zonas de daño.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - RevisiónGrupo investigación TERRA

Page 55: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Tectónica: Regula el agua

Cantera Soratama

100 m

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 56: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Tectónica: Regular el agua

Cantera Cerro Colorado (C. Bolívar -

PMI Mochuelo)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 57: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Función: Regular el aguaCanteras de Quiba, Mochuelo bajo (Ciudad Bolívar - PMI Mochuelo)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 58: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Observaciones geomorfológicasCanteras de Quiba, Mochuelo bajo (Ciudad Bolívar - PMI Mochuelo)

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Canteras de Quiba, Mochuelo bajo (Ciudad Bolívar - PMI Mochuelo)

Núcleo de falla

Zona de daño

Grupo investigación TERRA

Page 59: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Función: Regular el aguaCantera Cerro Colorado (Ciudad Bolívar)

Grupo investigación TERRA

Page 60: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Determinación morfológica y posterior control de campo

Cerros del Sur (Usme, Ciudad Bolívar y Sumapaz)

El sur también existe.Mario Benedetti

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CampoGrupo investigación TERRA

Page 61: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249Cerros del Sur (Ciudad Bolívar)

El sur también existe.Mario Benedetti

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Campo

Determinación morfológica y posterior control de campo

Grupo investigación TERRA

Page 62: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Determinación morfológica y posterior control de campo

Grupo investigación TERRA

Page 63: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Tectónica: Regula el agua

DAMA – Fierro, J. Geología del Aula Ambiental Soratama. 2005-

100 m

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 64: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Cartografía

TQt

Grupo investigación TERRA

Page 65: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

DPAE – IGR. 2005. Mapa Geológico (Esc. 1:1000) para el Estudio de mitigación del riesgo por remoción en masa Barrio El Volador (por Fierro, Blanco, Ángel y Rayo)

ESTE PROCESOCartografía geológica detallada (escalas entre 1:200 y 1:10.000 adelantada en el marco de estudios de geología ambiental y de geotecnia.

500 m

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 66: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

DAMA – Fierro, J. 2005. Geología del Aula Ambiental Soratama (Esc. 1.500).

100 m ESTE PROCESO

Cartografía geológica detallada (escalas entre 1:200 y 1:10.000 adelantada en el marco de estudios de geología ambiental y de geotecnia.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 67: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Fierro, J, Ángel, J., Rayo, L y D. Vásquez, 2007. Geología de la cuenca alta del río Fucha.Para U.N. – DPAE: Determinación de amenazas por avenidas torrenciales.

1000 m

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 68: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Fierro, J, Ángel, J., Rayo, L y D. Vásquez, 2007. Geología de la cuenca alta del río Fucha.Para U.N. – DPAE: Determinación de amenazas por avenidas torrenciales.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 69: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Fierro, J, Ángel, J., Rayo, L y D. Vásquez, 2007. Geología de la cuenca alta del río Fucha.Para U.N. – DPAE: Determinación de amenazas por avenidas torrenciales.

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 70: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Esquema a mano alzada de Diego Vásquez, 2007. Deformación en capitas de arenisca del Grupo Gualanday

Indicios tectónica Sabana: Metodología - CartografíaGrupo investigación TERRA

Page 71: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Casallas, W. 2009. Geología de la cuenca alta del río Fucha.

Grupo investigación TERRA

Page 72: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

7

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Cartografía

Arenisca

Dura

Bogotá

SDA – Fierro, J. et al., 2008.Geología del Sur de Bogotá

Grupo investigación TERRA

Page 73: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Page 74: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Función: Suministrar materiales de construcción vs agua

TRASMISIVIDADCOEFICIENTE DE

ALMACENAMIENTO

CONDUCTIVIDAD

HIDRÁULICA PROMEDIOPOROSIDAD

COEFICIENTE

ESPECÍFICO

T (m2/d'ia) (S) K (m/d'ia) % CE (l/seg/m)

FORMACIÓN ARENISCA LA

REGADERA0,3 1,05*10(-3) 0,005

FORMACIÓN BOGOTÁ 0,16

ACUICIERRE. NIVELES

ARENOSOS Acuífero

CONFINADO A LIBRE

Muy permeable y de alta

productividad

1,27 10(-4) 0,7 0,024

ACUICIERRE. NIVELES

ARENOSOS Acuífero

CONFINADO A

SEMICONFIANDO

Acuífero semipermeable

0,5-25 5*10(-5) 0,032 0,050 Semipermeable

535,6-107,6 1,2*10(-4) 0,42 y 5,1 5,61-5,68 Acuífero CONFINADOMuy permeable de alta

productividad

10.5-70 3*10(-5) 0,540 0,100 Permeable

4-170 3-8,5*10(-4) 0,27-3,8

107 1,7 1,08Acuífero CONFINADO Y

SEMICONFINADO

Muy permeable de mediana

productividad

--- 2,84*10(-9) 0,005 0,010 Impermeable

700 6.5*10 (-5) 10,4 0,14- 5,6 Acuífero CONFINADOMuy permeable de alta

productividad

22-170 2,1*(10-4) 0,345 0,015 Permeable- Muy permeable

15-140 --- 0,5-1

FORMACIONES LABOR-

TIERNA

FORMACIÓN PLAENENERS

FORMACIÓN ARENISCA DURA

UNIDAD GEOLOGICACARACTERÍSTICAS. Grado

de permeabilidad

FORMACIÓN GUADUAS

PARAMETROS HIDRAULICOS

TIPO DE Acuífero

Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE Grupo investigación TERRA

Page 75: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Las grandes diferencias topográficas entre la zona de recarga del GrupoGuadalupe y la parte plana de la Cuenca, generan dentro del grupo, sistemasde aguas subterráneas de alta presión los cuales contribuyen a la alimentaciónadicional de los acuíferos de Tilatá, Subachoque y Sabana aprovechando elalto fracturamiento de las rocas de Guadalupe en sitios de contacto directoentre las dos sucesiones litológicas, conformando “ventanas acuíferas”(Pedraza 2005)

El complejo sistema geológico estructural de la Sabana de Bogotá, que sepuede apreciar al Suroriente, hace que la cuantificación del volumen delGrupo Guadalupe para dicha zona sea bastante complicada debido a que nose tiene una noción muy clara de la morfología subterránea. (Malaver 1995)

Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE Grupo investigación TERRA

Page 76: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE Grupo investigación TERRA

• Fracturas con dirección N25E (+/- 15 grados)

• Fracturas con dirección N75W

Predominio de fracturas abiertas (>1mm) de acuerdo con los datos recogidos en campo

(El Charquito – Salto del Tequendama)

Indicadores de fracturamiento y por lo tanto de porosidad secundaria

Page 77: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE

Exceso anual Densidad de fallas y fracturas

Grupo investigación TERRA

(Mavdt – Ideam, 2010)

Page 78: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Hasan Y., Cevat E. & A. Jale Sakiyan. 2009. IMPACT ASSESSMENT OF SOLUTION

MINING ON GROUNDWATER RESOURCES IN KAZAN TRONA FIELD, ANKARA-

TURKEY.

Grupo de Investigación en Geología Ambiental TERRAE

Mapa de zonas de recarga de

acuíferos, producto del cruce entre los

mapas de litología, densidad de

fracturas y excesos de agua (Mavdt –

Ideam, 2010)

INSUMOS PARA ORDENAMIENTO

TERRITORIAL: MINERÍA, RELLENOS

SANITARIOS, GESTIÓN DEL RH

Page 79: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

REVISIÓN DE DOCUMENTOS HISTÓRICOS… Y DE HISTÓRICOS

(SISMOLOGÍA - HISTORIA)

MORFOTECTÓNICA SABANA DE BOGOTÁGrupo investigación TERRA

Page 80: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Tomado de González, A., 2008.

ESTE PROCESO: Revisiones de estudios anteriores

Page 81: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Tomado de González, A., 2008.

ESTE PROCESO: Revisiones de estudios anteriores

Page 82: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Tomado de González, A., 2008.

ESTE PROCESO: Revisiones de estudios anteriores

Page 83: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Tomado de González, A., 2008.

ESTE PROCESO: Revisiones de estudios anteriores

Page 84: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Tomado de: González, A. (2007)

ESTE PROCESO: Revisiones de estudios anteriores

Page 85: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

Espinosa, A. El terremoto de Tunjuelo (1644, marzo 16) y sus efectos geotécnicos en la zona epicentral. Contribuciones al Catálogo Colombiano de Sismicidad Histórica

ESTE PROCESO: Revisiones de estudios anteriores

Testimonios sobre fenómenos observados en la posible zona epicentral, situada entre las poblaciones de Tunjuelo, Usme y Chipaque. Señala también un gran deslizamiento producido por el sismo en la zona del Salto de

Tequendama, el cual causó el

represamiento del río Bogotá

durante varios días.

Intensidad Mercalli

V

VIII

Page 86: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Page 87: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRASismo de agosto 29 y 30 de 1917

Declaraciones Scheibe, Garavito y Lleras Codazzi: “el fenómeno es de orden tectónico... Esto es tanto más probable cuanto que en la región del más intenso movimiento, que es la del SE de Bogotá, hay dislocaciones y pliegues en las rocas.

Noticias por telégrafo:

Justo Briceño: En Laguna Verde, entre

Nazaret y Usme, a las 6 y 30 de la

mañana, derrumbóse inmenso cerro por

una terrible explosión; desaparecieron

varios potreros, familias de labriegos.

Dícese que sobre la inmensa boca

desplomóse el cerro, cerrándola

nuevamente...

Ondas seismicas Armenia: Ondas

seismicas precedidas ruido siéntense y

hanse sentido de Oriente a Occidente;

los temblores desde el 30 son

constantes.

Estragos en Villavicencio (Legación

Alemana): Perseguidos temblores desde

Cáqueza llegamos ayer tarde ésta, a

donde causó terremoto ocho muertos,

nueve heridos. Gran consternación.

Page 88: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

SISMO DE 1966 (5:17 pm del domingo 4 de septiembre) – El Espacio

Los principales sectores afectados fueron los barrios San Cristóbal, Quiroga, Las Mercedes,

Tunjuelito, Barranquillita, Santander, Santa Librada y La Picota, todos al sur de Bogotá…

Casas destruidas en Fómeque. Iglesia y altar afectados en Usme.

Se dijo que el epicentro estaría localizado a 60 km al oriente de Bogotá, cerca de Cáqueza, pero

dicha población no sufrió daño alguno, según lo pudieron constatar los redactores de El

Espacio… Se dijo inicialmente que en la carretera a Villavicencio, cerca de la localidad de

Cáqueza, había tenido su epicentro el movimiento sísmico, pero se pudo constatar que tanto allí

como en Chipaque, Facatativá, Madrid, Fontibón, La Calera, Zipaquirá y Fusagasugá los daños

fueron menores a los ocurridos en la capital del país.

Page 89: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

SISMO DE 1966 (5:17 pm del domingo 4 de septiembre) – El Espectador

Barranquillita fue el sector más afectado por el temblor... quedó destruido por completo a

causa del temblor y las doscientas cincuenta familias que lo habitaban debieron pasar la

noche a la intemperie.

… reportándose que, con excepción de una zona de Caldas, Tolima, Meta y Boyacá, en el

resto del territorio nacional no fue percibido… con excepción de Bogotá, en ninguna otra

parte del país el fenómeno produjo victimas o daños. Entretanto, las informaciones del

resto del país señalan que el temblor se sintió únicamente en Popayán, Cali y Medellin…

Cáqueza, Fómeque y Choachí, la zona del epicentro del temblor (entrevista a José Rafael

Goberna S.J.)

- ¿De qué estaciones recibieron datos hoy?

- “De Fúquene, Chinchiná y Galerazamba”

- ¿Entonces ya saben con precisión cuál fue el epicentro del temblor?

- “Calculamos que el epicentro fue una zona muy cercana a Bogotá, al sur-oriente.

Cáqueza, Fómeque y Choachí se pueden considerar como sísmicas”

- ¿En qué otras regiones se sintió fuertemente el sismo?

- “En el occidente de la Sabana, en Facatativá, Madrid, Mosquera, etc. En el sector de los

pueblos del norte, posiblemente no hubo destrozos”

Page 90: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Función: Liberar energía

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión Cátedra Van der Hammen

Page 91: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Liberación de energía

Geología Sur de Bogotá

Compilación de elementos estructurales (fallas) en la Sabana de Bogotá y alrededores.Tomado de: Mojica el. al.,(2007),

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión Cátedra Van der Hammen

Page 92: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Liberación de energía

Fuente: ¿’?

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión Cátedra Van der Hammen

Page 93: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Grupo investigación TERRA

COMPILACIÓN, ARTICULACIÓN Y PROPUESTAS PRELIMINARES

MORFOTECTÓNICA SABANA DE BOGOTÁ

Page 94: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Indicios tectónica Sabana: Resultados

0

45

90

135

180

225

270

315

ZIPAQUIRA (D) N= 153 S= 5°

0 2 4 6 8 10

0

45

90

135

180

225

270

315

CODITO (D) N= 883 S = 5°

0 10 20 300 2 4 6

0

45

90

135

180

225

270

315

LA CALERA (D) N= 163 S= 5°

0 10 20 30 40

0

45

90

135

180

225

270

315

SUBA (D) N= 225 S= 5°

0 4 8 12 16

0

45

90

135

180

225

270

315

SUBA (F) N= 40 S= 5°

0 1 2 3 4 5

Page 95: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Indicios tectónica Sabana: Resultados

0

45

90

135

180

225

270

315

EL VERJON (D) N = 41 S= 5°

0 1 2 3

0

45

90

135

180

225

270

315

CHAPINERO (D) N = 38 S= 5°

0 1 2 3 4

0

45

90

135

180

225

270

315

MOSQUERA (D) N = 244 S = 5°

0 4 8 12

0

45

90

135

180

225

270

315

MOSQUERA (F) N = 32 S = 5°

0 1 2 3

Page 96: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Indicios tectónica Sabana: Resultados

0

45

90

135

180

225

270

315

SOACHA (D) N= 137 S= 5°

0 2 4 6 8

0

45

90

135

180

225

270

315

SOACHA (F) N= 23 S= 5 °

0 1 2 3

0

45

90

135

180

225

270

315

SUR DE BOGOTA (D) N= 1571 S= 5°

0 10 20 30 40 50

0

45

90

135

180

225

270

315

SUR DE BOGOTA (F) N= 451 S= 5°

0 4 8 12 16

0

45

90

135

180

225

270

315

FUCHA (D) N= 1169 S= 5°

0 10 20 30 40 50

0

45

90

135

180

225

270

315

FUCHA (F) N= 163 S= 5 °

0 2 4 6 8

Page 97: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Indicios tectónica Sabana: Resultados

|

Page 98: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

Lu

JPII y

chap

Bella

Granja

ruu

chorr

Mosque

rta

Verjon

calra

Mo

ch

ue

o

soratama

El codito

Mirador de

nevados

Soacha

chap

Arzo Cante

verjon

poli

Fucha

norte

Fucha

sur

Vol

0

Strike Direction: 7.5 ° classes

n=34

largest petal: 7.00 Values

largest petal: 20 % of all values

0

Strike Direction: 7.5 ° classes

n=197

largest petal: 16.00 Values

largest petal: 8 % of all values

0

Strike Direction: 7.5 ° classes

n=53

largest petal: 9.00 Values

largest petal: 17 % of all values

0

Strike Direction: 7.5 ° classes

n=61

largest petal: 9.00 Values

largest petal: 14 % of all values

0

Strike Direction: 7.5 ° classes

n=99

largest petal: 9.00 Values

largest petal: 9 % of all values

Indicios tectónica Sabana: Resultados

PROPUESTASEl sistema de deformación transtensivo NW se superpone a la orogenia Andina compresiva de tipo Andino,

Los datos tomados hicieron patente el predominio de planos de falla estriados con dirección WNW-ESE.

Page 99: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Grupo investigación TERRA

PROPUESTASEl sistema de deformación transtensivo NW se superpone a la orogenia Andina compresiva de tipo Andino,

Los datos tomados hicieron patente el predominio de planos de falla estriados con dirección WNW-ESE.

Sistema estructural del Sur de Bogotá con diagramas tectónicos cinemáticos en 11 puntos de la Sabana de Bogotá (N=476 datos de fallas con indicadores de movimiento). Nótese el predominio de fallas de rumbo sinestrales en la ZCSB. Interpretaciónl con un eje de tensión NNW-SSE (σ3 diedro sombreado) y de contracción ENE-WSW (σ1 diedro blanco).

Page 100: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Código 296249

Grupo investigación TERRA

Principales lineamientos

transversales (en líneas amarillas)

y efectos de los sismos de 1644

(cuadros verdes), 1917 (puntos

magenta con sitios de intensidad

VIII), 1966 (círculo rojo) y 2008

(estrella naranja).

Fómeque

PMI Tunjuelo

Page 101: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Grupo investigación TERRA

Comparación de soluciones cinemáticas tectónicas elaboradas a partir de mediciones de planos de falla con indicadores de movimiento ubicados en la ZCSB con la solución teórica de mecanismos focales generada por la USGS (2008) cuyo epicentro Mw=5,9 (estrella amarilla) se localiza en la zona de cizalla NW-SE propuesta, en cercanías de la localidad de Quetame.

Page 102: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

Código 296249

++

Lu

JPII y

chap

Bella

Granja

ruu

chorr

Mosque

rta

Verjon

calra

Mo

ch

ue

o

soratama

El codito

Mirador de

nevados

Soacha

chap

Arzo Cante

verjon

poli

Fucha

norte

Fucha

sur

Vol

Condición cinemática de esfuerzos

Sector El Volador

Red Equiareal Hemisferio Inferior

Plano nodal 1 = 203 / 72Plano nodal 1 = 298 / 77

S1

S2

S3

Indicios tectónica Sabana: Metodología - Revisión

Page 103: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Grupo investigación TERRA

CONCLUSIONES

• En la Sabana de Bogotá existe una tendencia NNE-SSW en la orientación de las estructuras regionales generadas por la acción del sistema compresivo andino (WNW-ESE), aunque para el sur de Bogotá, las grandes zonas de daño o de rocas cizalladas se disponen predominantemente a lo largo de un sistema de cizalla sinestral regional orientado en dirección NW que denominamos Sistema de cizalla del Sur de Bogotá - SCSB.

• La comparación entre los datos obtenidos y modelos análogos de sistemas estructurales formados bajo las variables asumidas indican que loa rasgos observados y los campos de esfuerzo inferidos para la Sabana de Bogotá son propios de ambientes de extensión oblicua.

Page 104: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Grupo investigación TERRA

CONCLUSIONES

•. El mecanismo focal desarrollado por la USGS y la U. de Harvard (2008), indica dos planos de ruptura posibles en un sistema de fallas de rumbo N26E/45NW dextral y N67W/87SW sinestral. En el marco del sistema estructural transtensivo propuesto para la Sabana de Bogotá, el segundo plano de ruptura NW pudo propiciar la propagación de las ondas sísmicas, generando afectación en este sentido desde el sector de Quetame en el epicentro hasta el municipio de Mosquera, atravesando el Sur de Bogotá a lo largo de la zona de cizalla NW del Sur de Bogotá.

• Ingeominas (com. Verbal C. Dimaté) ha definido una tendencia de ruptura NE-SW, no obstante, las fallas de rumbo en este sentido no se encuentran cartografiadas, como tampoco las NW-SE sinestrales. Esta incertidumbre en el conocimiento se ha hecho evidente con el sismo de mayo 24 de 2008.

Page 105: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Grupo investigación TERRA

CONCLUSIONES

• En el sistema estructural propuesto, la posibilidad de que las fallas transversales sean activas y que la deformación tectónica de la Sabana de Bogotá en los últimos 2,5 Ma está relacionada con la existencia de fallas de rumbo de carácter sinestral transtensivo y tiene implicación en la amenaza sísmica sobre cerca de 10 millones de personas en más de 10 centros urbanos, entre ellos la capital colombiana.

• Dicha amenaza puede estar relacionada no solamente con la tectónica activa del Borde Llanero originada en el sistema compresivo de la Orogenia Andina como fuente sismogeneradora intermedia- cercana, sino también con las zonas de cizalla generadas en un sistema de deformación transtensivo heredado WNW-ESE, como fuente local.

Page 106: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Grupo investigación TERRA

CONCLUSIONES

• Es pertinente adelantar estudios rigurosos con respecto a la actividad tectónica de campo cercano para una ciudad donde residen cerca de 10 millones de habitantes y se genera cerca del 30% del PIB de Colombia.

• Si las fallas de campo cercano no son sismogeneradoras, pero son zonas de dispersión de la energía sísmica también debe ser considerado en los estudios por adelantar, pues lo innegable es la existencia de dicho sistema de deformación.

Page 107: Relación de la geología y las aguas subterráneas

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Grupo investigación TERRA

A Thommas van der HammenPor la inspiración

A José Royo y Gómez, Manuel Julivert y Enrique Hubach… sobre

los hombros de los gigantes

Page 108: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

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Grupo investigación TERRA

Gracias

En una piedra estála paciencia del mundo, madurada despacio.

Incalculable suma de días y de noches, sol y agua

Pedro Salinas

Page 109: Relación de la geología y las aguas subterráneas

Julio Fierro Morales

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Indicios tectónica Sabana Cátedra Van der Hammen