Boletín de Geología

ISSN: 0120-0283

bolgeo@uis.edu.co

Universidad Industrial de Santander

Colombia

Colegial, J.D; Gómez, S; Rojas, N

CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA Y CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE LA SUBCUENCA DE LA

QUEBRADA RÍO SUCIO, MUNICIPIO DE TONA, SANTANDER, ORIENTADOS A DEFINIR UN

MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL

Boletín de Geología, vol. 28, núm. 2, julio-diciembre, 2006, pp. 49-61

Universidad Industrial de Santander

Bucaramanga, Colombia

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=349631992003

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Colegial, J.D1; Gómez, S1; Rojas, N2

1 Universidad Industrial de Santander2 Grupo GPH, sgomez@uis.edu.co

Boletín de GeologíaVol. 28, No. 2, julio-diciembre de 2006

RESUMEN

En el desarrollo de este trabajo se incorporaron parámetros geológicos definidos en campo los cuales conducen a unmayor entendimiento de los sistemas de flujo de agua en la Cuenca Experimental de Río Sucio (CERS); en el área deestudio se presentan rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias, distribuidas en bloques estructurales y cubiertasparcialmente por depósitos fluvio-glaciares, aluviales y de vertiente, los cuales podrían conformar zonas de almacena-miento de agua, interconectadas entre si por fallas presentes. La complejidad estructural está asociada a un sistemaregional y en la cuenca se identifican dos direcciones preferenciales de fracturamiento, una dirección principal en sentidoNW-SE controlando los afluentes de la quebrada Río Sucio y otra NE-SW relacionada con fallas locales, estos dospatrones se comportan como vías preferenciales de transporte de agua entre zonas de depósitos cuaternarios delaltiplano de Berlín y depósitos de la parte media de la CERS. Se realizaron sondeos eléctricos verticales y tomografíascomo herramientas que permiten complementar los perfiles geológicos y realizar una primera aproximación a losespesores de los depósitos, porosidades y comportamiento de las estructuras. A partir de la cartografía geológica y lacaracterización estructural realizada en esta cuenca de montaña con características geológicas complejas se presentan lasprimeras hipótesis sobre direcciones de flujo de agua, almacenamiento y posible orígenes de recarga a acuíferos en laCERS, posteriormente con la adquisición de mas datos o evidencias será posible realizar el planteamiento de un modeloconceptual hidrogeológico.

Palabras claves: Modelo Hidrogeológico Conceptual, Complejidad Estructural, Depósitos, Hidrogeología, Recarga,Macizo de Santander.

GEOLOGICAL CARTOGRAPHY AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF THE QUEBRADA RIOSUCIO BASIN, TONA, SANTANDER ORIENTED TO DEFINE CONCEPTUAL HYDROGEOLOGICAL

MODEL

ABSTRACT

In the development of this work geological parameters defined in field were involved and they drive us to understandingof flow systems existing in the Cuenca Experimental de Río Sucio (CERS); in the area of study metamorphic, igneousand sedimentary rocks are present and are limited by structural blocks covered by quaternary glaciers, alluvial and slopedeposits; which constitute?? zones of water storage interconnected by faults. The structural complexity is defined bytwo preferential trends of faulting, a main pattern NW-SE is controlling the tributaries of the Rio Sucio and others NE-SW pattern related with local faults, these preferential trends behave as preferential routes of water transport amongzones of Berlin Altiplano and quaternary deposits. Vertical Electric Saunding and tomography were realized as importanttools in the first quantitative approximation to the thicknesses of the deposits and hydraulic characteristics. Theseaspects may corroborate the behavior of subsurface structures and to define the first conceptual hydrogeological model.With the cartography and structural description in this mountain basin, we present the first hypotheses on directionsof possible water flow, storages zones and origins of recharge of water in complex geologic conditions like the CERSbasin.

Key words: Structural Complexity, Deposits, Conceptual Hydrogeological Model, Hydrogeology, Macizo deSantander

CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA Y CARACTERIZACIÓNESTRUCTURAL DE LA SUBCUENCA DE LA QUEBRADA RÍOSUCIO, MUNICIPIO DE TONA, SANTANDER, ORIENTADOS ADEFINIR UN MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL

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1. INTRODUCCIÓN

La cartografía geológica y la caracterizaciónestructural en la zona de estudio se ha realizado conel fin de servir como base fundamental en laaproximación a un modelo hidrogeológico conceptualen una cuenca de alta montaña de alta complejidadgeologica y estructural, que por sus características ylocalización estratégica ha sido considerada como unacuenca piloto en el proceso de adquisición deinformación hidrogeológica.

1.1. GENERALIDADESEste trabajo expone los resultados de los estudiosgeológicos, estructurales, geofísicos y geomor-fológicos desarrollados en la Cuenca Experimental deRío Sucio (CERS), ubicada en las cabeceras del RíoTona, localizada en la vereda El Tembladal hacia elnorte de la cabecera urbana del municipio de Tona(Figura 1); con un área de 20 Km2 la CERS estádentro de las planchas del IGAC (Servicio GeográficoColombiano) 110 – III – C – 1 y 2; en escala 1 :10000 de 1981 y cuyas coordenadas con origen enSanta Fe de Bogotá son: X = 1280000-1290000, Y =1124000–1129000. La zona se ubica entre los 1850a 3550 m.s.n.m. en los climas templado, frío ysubpára-mo bajo (Gómez y Santana, 1995)observándose un alto nivel de humedad,principalmente en las zonas de mayor altitud.

En la cuenca se presentan lluvias bajas en los mesesde Diciembre, Enero, Febrero, Junio, Julio y Agosto;siendo Marzo, Abril, Mayo, Septiembre, Octubre yNoviembre los meses de mayor lluvia, la temperaturaoscila entre los 8°C en las partes altas y los 18°C enlas zonas bajas. La principal corriente de agua delárea de estudio corresponde a la quebrada Río Sucio,afluente del río Tona; el curso de esta quebrada escontrolado por la falla del Río Sucio y durante surecorrido recibe aportes de varias quebradas, tambiénde muy alta pendiente como son Relumbrante, CasaBalcón, Figueros en la zona alta, además las quebradasEl Chorrerón, La Colmena y La López, en la partemedia.

1.2 ANTECEDENTESEl primer interés de las entidades gubernamentales

regionales en la CERS ha sido conocer o estudiar losprocesos erosivos que han venido afectando laestabilidad de los terrenos y generando el aporte desedimentos a la quebrada Río Sucio, una de las fuenteshídricas que alimentan el Río Tona, principal fuentede abastecimiento de agua de la zona metropolitanade Bucaramanga. Se han realizado estudios decarácter geomorfológico, geotécnico ysedimentológico, encontrándose alta complejidadestructural que afecta las geoformas característicasde la zona y que junto con la presencia deafloramientos de aguas subterráneas, saturan lossuelos de la cuenca generando problemas geotécnicos(Hernández, 2001).

1.3 METODOLOGÍALa metodología implementada en este trabajo seorienta a un estudio detallado de la litología, lasestructuras superficiales y del subsuelo, y su relacióncon los sistemas hídricos de la CERS, para lo cual serealizó la cartografía geológica en escala 1:10000.

1.3.1 Fotogeología. Esta herramienta fue utilizadapara obtener una representación de las característicasgeológicas y geográficas particularmente en zonas dedifícil acceso, permitiendo realizar el seguimiento deestructuras y sus lineamientos; como resultado semuestra una predisposición geométrica de fallas yfracturas que conforman algunas zonas altamentefracturadas y meteorizadas. Finalmente, teniendo encuenta tonos, texturas y moteados también sedelimitaron contactos litológicos que resultabandudosos especialmente en zonas de espesa vegetacióny difícil acceso.

1.3.2 Cartografía Geológica. Con base en latopografía en escala 1:10000 levantada para laelaboración del Modelo Digital del Terreno de la CERS(Buenahora y Osorio, 2005), se realizó la cartografíageológica, obteniéndose de esta manera los mapas dela geología, las estructuras y las formacionessuperficiales, que son la base para la elaboración delmodelo geológico tridimensional. Para caracterizarformaciones superficiales o estructuras de interés ycomprender mejor la circulación del agua en elsubsuelo se realizó en algunas zonas una cartografíadetallada (escala 1:2000); a partir de la cual sedefinieron áreas que resultaban interesantes en cuanto

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a complejidad estructural, espesores de depósitos ydisposición litológica, así como áreas que merecíanmayor estudio y realización de ensayos.

1.3.3 Geoeléctrica. Se realizaron 19 (diez y nueve)sondeos eléctricos verticales (SEV) y 6 (seis) tomo-grafías eléctricas. Mediante la interpretación de lascurvas de resistividad para cada sondeo y conociendolos valores de las resistividades de los diferentes tiposde materiales del subsuelo y la geología del área, seidentificaron las unidades geoeléctricas en cada puntodonde se realizaron los sondeos.

Las tomografías eléctricas efectuadas en la cuencamuestran un perfil del subsuelo, el cual diferenciaunidades resistivas y permite la obtención de unaimagen aproximada de la distribución de resistividadesen el subsuelo con profundidades.

1.3.4 Procesamiento y Análisis de Datos. Lainformación obtenida de la campaña de campo yfotointer-pretación fue procesada, analizada yregistrada sobre la topografía actualizada en escala1:10.000 dando como resultado el mapa geológico dela CERS. A partir del mapa geológico se realizaroncortes y se correlacionaron con los datos de lastomografías, lo cual permite hacer una estimacióndel comportamiento de las estructuras a profundidad.

2. GEOLOGÍA DEL ÁREA

En la (CERS) se presentan rocas metamórficas,ígneas y sedimentarias con edades que oscilan entreel Paleozoico inferior y el Cretácico medio; debido alcomplejo control estructural, las formaciones sedi-mentarias se distribuyen en el área discontinuamentedebido a la disposición en bloques estructurales. El

FIGURA 1. Ubicación de la zona de estudio.

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mapa geológico de la cuenca obtenido durante estetrabajo se puede observar en la Figura 4.

2.1 LITOLOGÍAEn el área de la Cuenca Experimental de Río Sucioafloran las siguientes unidades litológicas:

Ortoneis (pDO). Se define como un Neis cuarzo-feldespático con presencia de granate y estaurolita,hacia la zona SW; muy alterado e intruido por unaserie de diques básicos y ácidos. Se caracteriza poruna morfología en crestas afiladas hacia el sureste dela zona de estudio.Cuarzomonzonita de Santa Bárbara (JRcs). Sepresenta como un cuerpo alargado en contacto falladocon las formaciones sedimentarias; se caracteriza porsus colores claros, y está formado por feldespato potá-sico, cuarzo, plagioclasa, biotita y óxidos.Formación Girón (Jg). La formación Girónconstituye dos franjas truncadas, una ubicada en laparte media del valle de la quebrada Río Sucio ycorresponde con una secuencia de areniscas

conglomeráticas violáceas; la otra franja está al surestey está caracterizada por una secuencia de areniscasde grano medio intercaladas con limolitas y areniscasconglome-ráticas violáceas.Formación Tambor (Kita). La Formación Tamborcomprende la mayor extensión en la CERS, conniveles bien definidos de cuarzoareniscas de granomuy grueso a fino, con superficies de oxidación,intercaladas con lodolitas silíceas, fisiles, de color grishacia el contacto superior que es concordante con laformación Rosablanca. Por otro lado, se observanniveles de areniscas oscuras, con algún aporte de tipocarbonáceo. En la microcuenca la Formación Tamborse encuentra afectada por un juego de fallas de tiponormal, colocando bloques unos encima de otrosque definen una repetición de la secuencia.Formación Rosablanca (Kir). Esta formación esfácilmente diferenciable ya que en zonas de fallaproduce escarpes característicos; la componengruesos bancos de calizas micríticas de color gris,presenta niveles fosilíferos y venillas de calcita; estánintercaladas con delgadas capas de shales oscuros y

FIGURA 3. Ubicación de los principales depósitos de vertiente, aluviales y glaciares de la CERS, los cuales presentancondiciones de almacenamiento de agua.

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se presentan superficies y formas de disolución. Losafloramientos están situados hacia el Este de la zona.Formación Paja (Kip). Se encuentra constituida pordelgados paquetes de areniscas de grano fino, lodolitasy arcillolitas fisiles negras (shales), con presencia deimpresiones de restos fósiles, concreciones y nóduloscalcáreos, además un alto contenido de sulfuros comopirita, intercaladas con areniscas de grano muy fino,silíceas.Formación Tablazo (Kit). Está compuesta por nivelesde cuarzoareniscas de grano fino, lodolitas físiles ycalizas micríticas negras con un alto contenidoterrígeno y marcas de disolución; se encuentranubicadas como parte de los núcleos de los sinclinalesEl Alto y El Gramal.Depósitos Recientes. Asociados principalmente alas zonas de intersección de fallas principales de laparte central de la cuenca y originados por procesosde tipo glaciar, fluvial, y dinámica de vertientes.(Figura 3).Depósitos aluviales: Se presentan a lo largo del caucede la quebrada Río Sucio, son principalmente de tipo:torrencial y en algunas partes se presentan terrazas.Los primeros corresponden a acumulaciones de

antiguos flujos de escombros relacionados con eventoshidroclimáticos. Las terrazas están erosionadas yubicadas en el sector denominado La Batea.Depósitos glaciares: localizados en la parte alta dela cuenca hacia el páramo de Berlín a una altura de3440 m.s.n.m. Fundamentalmente son depósitosmorrénicos constituidos por material heterométrico,angular, de areniscas y Ortoneis. De otra parte, enlos sectores de La Laguna y el nacimiento de laquebrada El Chorrerón se ubican depósitosfluvioglaciares formados por cantos subredondeadosde areniscas y Ortoneis de tamaño cercano a unmetro.Depósitos de Vertiente: Presentan ampliadistribución con diferente envergadura, soncaracterísticos los taludes, conos de ditritos,deslizamientos y avalanchas de lodo.

2.2 ESTRUCTURASEl levantamiento de la Cordillera Oriental generóestructuras a diferentes escalas, siendo el sistema defallas Bucaramanga – Santa Marta el rasgo estructuralmás relevante y producto de un ambiente tectónico

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FIGURA 4. Mapa Estructural de la Cuenca Experimental de la Quebrada Río Sucio. Escala 1: 10000

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compresivo regional que fue resultado del choqueentre las placas del Caribe y Suramericana, dichomovimiento generó desplazamientos rumbo deslizanteen el Noroeste de Suramérica. Debido a esta dinámicase han generado áreas complejamente falladas haciael sector nororiental del sistema de fallas Bucara-manga-Santa Marta en donde se ubica la CERS quese constituye como una cuenca de alta montaña.

La identificación de estructuras en este trabajopermiten definir posibles líneas de flujo y medios detransporte de la recarga que ocurre desde otrascuencas y dentro de la misma cuenca.

2.2.1 FallasEn la CERS se puede diferenciar una gran variedadde fallas de comportamiento inverso, normal y derumbo; son características las fallas La Cristalina yRío Sucio de carácter regional, y otras de carácterlocal, las cuales son definidas en campo a partir decambios de aptitud de los estratos, enfrentamientosde litologías, espejos y estrías, lagunas de falla ymineralizaciones. El sistema de fallas identificadodurante el desarrollo de este trabajo se puede observaren la figura 4.

2.2.2 Fallas RegionalesFalla La Cristalina. De tipo normal, con unainclinación aproximada de 70° hacia el noreste y derumbo N25W, pone en contacto el ortoneis con lacobertera sedimentaria cretácica, además define elcurso de la quebrada El Chorrerón; hacia el sureste eltrazo de la falla está cubierto por un depósito fluvioglaciar.Falla Del Río Sucio. Falla de rumbo con movimientodextral desplazando la falla La Colmena, ademáspresenta un movimiento en la componente vertical,poniendo en contacto las formaciones Tambor yTablazo. Se encuentran asociadas a esta falla lossistemas de las fallas menores de la parte central de laCERS.

2.2.3 Fallas LocalesFalla La Colmena. Esta falla inversa de rumboN21°W, con un comportamiento muy verticalizadopone en contacto las formaciones Rosablanca yTablazo, pero al ser afectada por la fallas menores,cambia su comportamiento a falla normal con unainclinación de 20°NE. A la altura de los 2700 msnm

se encuentra cubierta por depósitos asociados amovimientos de remoción en masa.Falla Barro Negro. Falla inversa con una orientaciónde N75°W, pone en contacto la Cuarzomonzonita deSanta Bárbara con las formaciones Girón, Tambor yRosablanca hacia el sur, donde se encuentran brechasde falla. En esta misma zona se presentan minera-lizaciones de sulfuros de Cu, como Malaquita yAzurita, además de una muy compleja red de venillasde cuarzo entrecortadas.Falla La López. Falla normal con una orientaciónde N20°E, y un buzamiento del plano de falla de17°SW, poniendo en contacto las formacionesRosablanca y Tambor, y se encuentra limitada por lafalla Relumbrante y López 2.Falla López 2. Con una orientación de N25°W a N5°Epresentando dos tipos de movimientos uno de tipovertical desde la falla Río Sucio hasta los 3100 msnm,viéndose afectada por la falla La Cueva, cambiando aser una falla de tipo normal con un plano de inclinación41° SW.Falla La Cueva. Falla normal con una orientaciónde N30°E, limitada por las fallas La Cristalina y López2, es identificada por la presencia de escarpe, facetastriangulares y el cambio en la dirección del buzamientode las capas, como se mencionó anteriormente afectael comportamiento de la falla La López 2.Falla Capillas. Falla de tipo normal de direcciónN45°E e inclinación 34° NW, produciendo unarepetición de la secuencia de la formación Rosablanca,se evidencia por una silla de falla; hace parte delsistema de fallas que originaron la geoforma estruc-tural denominada cerro testigo.Falla La Caiceda. Falla local inversa, con unaorientación S56°E, se encuentra evidenciada por unescar-pe, estrías y laguna de falla. Pone en contactola formación Rosablanca con la secuencia Girón –Tambor las cuales presentan variación de losbuzamientos; se encuentra limitada por las fallasCapillas y La Loma.Falla La Loma. Falla inversa de rumbo este – oestecon una inclinación de 45°S, trunca la secuenciaRosablanca – Paja – Tablazo que forma parte del sinclinalEl Gramal y la pone en contacto fallado con las forma-ciones Tambor-Rosablanca de diferente inclinación;además se observa una silla de falla hacia el este.Falla Girón. Falla inversa con rumbo N10E y unainclinación de N45W, pone en contacto la formacionesGirón – Tablazo; la presencia de esta falla generan

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procesos gravitacionales que dan origen a un depósitode talud.

Otro sistema de fallas de la parte media, se constituyecomo un juego de fallas de comportamiento normalcasi paralelas que según los lineamientos foto-geológicos van desde el altiplano de Berlín hastaconverger en la zona de depósitos de la parte centralde la CERS, y en la falla Río Sucio. Estas fallas seencuentran asociadas a cauces de quebradas que soncontroladas por las mismas. Las fallas son: CasaBalcón, Relumbrante, Figueros y Agua Blanca, quepresentan una dirección promedio entre N58°W yN5°E; y un bajo ángulo de inclinación del plano defalla. Se encuentran localizadas principalmente sobrela formación Tambor ocasionando deformaciones dealargamiento de la secuencia.

La microcuenca de Río Sucio presenta una direcciónpreferencial de las fallas principales de N21°W;asociado a estas grandes fracturas se encuentra casiperpendicularmente un sistema de fallas menores conun rumbo promedio de N67°W. Según observacionesde campo y patrones de distribución de los rasgosestructurales visibles en el mapa, las fallas menoresse relacionan con las características intrínsecas delas rocas y con las zonas afectadas por los pliegues yfallas regionales.

PlieguesEn la microcuenca se presentan dos estructuras sincli-nales importantes, una es el sinclinal El Altosobresaliente al NW del área, cuyo eje presenta unrumbo variable de N55°W a N25°W. El núcleo delsinclinal lo constituyen rocas de la formación Tablazo.El flanco occidental se encuentra disectado por la fallaLa colmena. El flanco oriental lo conforman lasformaciones Rosablanca, Paja y Tablazo. Al norte delárea se encuentra una estructura abierta, asimétricacuyo eje presenta un rumbo N23°W, denominada elsinclinal El Gramal, su núcleo esta constituido por laformación Tablazo, truncado al sur de la estructurapor la falla La Loma. Este sinclinal presenta unaposibilidad de almacenamiento de agua y es unaestructura idonea para realizar exploración en las rocassedimentarias de la zona.

DiaclasasEn el área de estudio las diaclasas son ocasionadas

por la intensa deformación de las rocas y la mayoríase produce en grupos aproximadamente paralelos.Estos conjuntos de diaclasas ejercen una fuerteinfluencia sobre procesos de meteorización químicacomo la disolución, que tiende a concentrarse en lostrazos de las fracturas, produciendo vías preferen-ciales de flujo de agua. El rumbo de las diaclasas conmayor densidad de datos es aproximadamente N66°E.La mayoría de las diaclasas son cerradas, o abiertasrellenas de material arcilloso proveniente de lameteorización de la roca. En un buen número deafloramientos estos juegos de diaclasas formanintrincadas redes de fracturamiento que se venrelacionadas con la actividad de fallas como laCristalina, Barro Negro, Río Sucio. La dirección derumbo estadísti-camente predominante de las fallases de N21°W.

Al analizar la relación espacial entre diaclasas y fallasdel área de estudio se observa que los rumbospreferenciales de estos dos tipos de estructuras soncasi perpendiculares

3. GEOMORFOLOGÍA

De acuerdo al tipo de relieve presente en la cuencaexperimental del Río Sucio y utilizando la clasificacióngeomorfológica del ITC, Van Zuidam, et al (1985),este se subdividió en formas de origen denudacional,de origen estructural, de origen fluvial, de origencárstico y de origen glacial; todas estas formas sonlas encargadas de modelar las vertientes, y a su vezhan sido las encargadas de generar zonas de depósitosplanas y amplias, constituidas por material hetero-métrico y de composición variable en la parte mediade la cuenca. A través de estas formas se favorece onó la ocurrencia de fenómenos hidrológicos comoescorrentía e infiltración, los cuales junto con el modelogeológico controlan finalmente sitios de recarga aacuíferos y dan lugar a un posterior modelo conceptualhidrogeológico.

3.1 Formas de Origen Estructural (S). En lazona se manifiestan diversas formas de este tipo,condicionadas por la tectónica y las propiedadesmecánicas de las rocas; encontrándose las siguientesunidades geomorfológicas: cerros aislados, sinclinalesy planos estructurales que se encuentran asociadas a

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trazos de fallas, escarpes rocosos característicos delas areniscas y las calizas, valles colgados y finalmentefacetas triangulares.

3.2 Formas de Origen Denudacional (D). Songeoformas producto de procesos denudativospresentes en las diferentes unidades litológicasencontradas; en la cuenca se observaron las siguientesunidades geomorfológicas: taludes, conos dederrubios, Cicatrices de desprendimiento, coladas delodo, deslizamientos y algunos procesos de reptación.

3.3 Formas de Origen Cárstico (K). Se encuentrala siguiente unidad geomorfológica producida porprocesos de carstificación, se observan dolinas,cárcavas y grietas ubicadas al Este del sectordenominado La Casita y al Oeste de La Cruz, sobrelas calizas de la formación Rosablanca.

3.4 Formas de Origen Glacial (G). Se evidencianen la parte alta de la cuenca, en el límite de la divisoria;debidas a periodos de enfriamiento por glaciaresdurante el cuaternario, dando lugar a geoformas comomorrenas terminales, y depósitos fluvio-glaciares.

3.5 Formas de Origen Fluvial (F). Tal es el caso delos depósitos torrenciales, son acumulaciones decarácter heterométrico, posiblemente de aportes delas vertientes, estos depósitos se encuentran ubicados,sobre el curso de la quebrada Río Sucio.

4. APORTE DE LA GEOLOGÍA A UN MODELOHIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL

La incorporación de parámetros geológicos definidosen campo a un modelo hidrogeológico conceptualestán orientados hacia el almacenamiento, transportey fenómenos de recarga de la cuenca; ya que es elmedio geológico de la cuenca, uno de los controladoresde estos procesos. La litología y las estructuraspresentes condicionan los procesos de infiltración yflujo, tanto a través de porosidades primarias comosecundarias. Según sus características hidro-geológicas el Ortoneis es un cuerpo con porosidadprimaria casi nula, aunque hacia la zona SE de lacuenca, se encuentra una serie de familias de diaclasasque persisten por toda la divisoria desarrollandoporosidad secundaria en la roca, lo que permite posible

circulación de agua desde el altiplano de Berlín haciala parte central de la cuenca. Al igual que el Ortoneis,las propiedades hidrogeológicas de la Cuarzomon-zonita de Santa Bárbara, son debidas a la porosidadsecundaria otorgada por el diaclasamiento. En campose observa que este cuerpo cristalino constituye unazona de transporte de agua desde la parte oriental delalto El Vivito, hacia la zona de depósitos.

La porosidad primaria de la formación Girón en laCERS es casi nula. Aunque presenta algunos patronesde diaclasas, estas se caracterizan por su baja densidady se encuentran además cerradas, lo cual la determinacomo una formación muy impermeable. Ladiferenciación de los niveles de formación Tamborse hace a partir de la composición y la textura de laroca este último aspecto es muy importante ya queincluye la porosidad y el grado de compactación de laroca; desde el punto de vista hidrogeológico. En lazona del Uvo y Figueroa ésta formación presenta unamayor compactación, disminuyendo el porcentaje deporosidad, mientras que en la zona correspondiente ala parte central de la cuenca el contenido de matrizes mayor y con un grado de compactación menor;hacia el contacto con la Formación Rosablanca sehace mas impermeable por la aparición de niveles muyfinos (arcillolitas).

Debido a la composición química de la roca caliza dela Formación Rosablanca, se presentan superficiesde disolución producto de agentes externos (Hidro-químicos) y junto con este proceso, se encuentra eldiaclasamiento que afecta esta formación, dandoorigen a la porosidad secundaria de la roca.

Otra de las formaciones altamente impermeable es laFormación Paja, debida a su composición de materialde grano muy fino; la porosidad secundaria en estaunidad rocosa es baja.

La porosidad primaria de la Formación Tablazo esmenor que la de Formación Tambor debido a que engeneral sus niveles son más impermeables, sin embargola porosidad secundaria puede ser mayor, debida a losprocesos de disolución de los niveles de calizas.

Las características geológicas y geomorfológicascontrolan el almacenamiento de agua, el caudal basede los ríos, la conductividad y los procesos de

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infiltración; por lo tanto desde el punto de vista hidro-geológico, en la CERS los depósitos de espesor entre5 y 15 metros, son los de mayor importancia por susvalores altos de porosidad y permeabilidad. Estacaracterística los convierte en excelentes almacena-dores y conductores de agua. La campaña degeofísica realizada (Rojas y Ulloa, 2005) brindóinformación sobre la capacidad de almacenamientode los niveles superficiales (2 a 10 metros) de losdepósitos a partir de los datos de resistividad aparente.El control estructural y los patrones dediaclasamiento, condicionan la porosidad secundaria,observándose que las fallas regionales, La Cristalinay Río Sucio, se comportan como rutas preferencialesde movimiento del agua, las cuales estarían colocandoen contacto el agua de los depósitos cuaternarios deBerlín con la CERS. Las estructuras de tipo sinclinalprincipalmente El Alto, tendría un comportamientode acuicierre por su intercalación de nivelespermeables e impermeables de la Formación Tablazo.

5. MODELO GEOLÓGICO 3-D

El modelo geológico tridimensional realizado en estetrabajo muestra el comportamiento relativo de lasestructuras en el subsuelo, los cambios de geometríade las capas geológicas y el enfrentamiento de lito-logías, lo cual se encuentra directamente relacionado

con los procesos de recarga a acuíferos, salidas yalmacenamiento del agua, tanto en superficie comoen subsuperficie. En el proceso de interpretar losdatos disponibles dentro de un modelo geológico 3 D,la cantidad de datos disponibles, la heterogeneidad y lacomplejidad de las formaciones pueden llegar adificultar la visión general de los principales rasgosgeológicos. En este caso, se realizó una serie deperfiles geológicos sobre la cartografía geológicamodificada permitiendo una aproximación alcomportamiento estructural, mediante la proyecciónde los datos estructurales tomados en superficie.También se aplicaron datos complementarios, comolos datos de la campaña de geofísica que ayudaronen la aproximación de espesores de las zonas dedepósitos y para corroborar el comportamiento dealgunas estructuras.

Fue posible correlacionar estos valores con las rocasexpuestas en campo y/o correlacionar con la geologíaexistente. Las tomografías se realizaron sobredepósitos de la cuenca, donde se evidenciabaposibilidad de almacenamiento de agua y/o presenciade contrastes litológicos.

La tomografía El Rosedal (Figura 5), ubicada sobreun deposito con la mayor dimensión del área de estudiomuestra una zona de depósitos muy saturada conresistividades que oscilan entre los 20-100 ohm-m

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FIGURA 5. Tomografía Rosedal realizada en la zona de depósitos de vertiente de mayor extensión.

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variando su profundidad de aproximadamente 5 m,hasta casi 15 m, encontrándose sobre una unidadgeoeléctrica muy impermeable con resistividadesaparentes altas entre 300-2200 ohm-m, característicasde las areniscas no saturadas de la Formación Tambor.

En la tomografía El Alto (Figura 6) se observa undepósito de 4 m con una resistividad media de 20ohm.m, además se definen zonas de saturación conresistividad menores a 20 ohm.m de color azul oscuro.Hacia la parte central de la sección de resistividad dela figura, se observan dos trazos de falla, que sepueden comportar como zonas de infiltracion de agua,por la disminución de resistividades a lo largo de lostrazos (en fucsia) lo cual contrasta con las altas resis-tividades de la zona vecina con resistividadesaproximadas de 110 ohm.m.

La representación grafica del modelo geologico serealizo mediante el programa SURFER y SPELL-MAP,el cual permite la interpolación de los datos XYZ leídosen los perfiles geológicos, en celdas de 30x30 mgenerando la imagen 3D que se muestra en la Figura 7.Ver procedimiento en Buenahora y Osorio (2005).

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESDebido a la complejidad estructural de la CuencaExperimental de Río Sucio (CERS) no se observa uncomportamiento secuencial de las formaciones; envez de esto, la cuenca esta conformada por un sistema

de bloques estructurales que repiten secuencias yenfrenta diversas litologías, lo cual puede generarcontrastes de porosidad que dan lugar a condicioneshidrogeológicas especiales. Las fallas regionalescontrolan el alineamiento de los cauces principales enla cuenca y dan origen a zonas de alto diaclasamientoy meteorización. Es de especial interés eldiaclasamiento asociado a la zona de las Fallas LaCristalina y Río Sucio, el cual da origen a potencialesrutas preferen-ciales de agua subterránea hacia loscauces principales. En sitios donde las diaclasas secierran debido a esfuerzos tectónicos o al cierrenatural a profundidad, se observaron nacimientos deagua que llegan a hacer parte de los principales cauces,algunos de los cuales se infiltran posteriormente. Serequiere incorporar las condiciones hidroquimicas yotras herramientas que complementen el conocimientohidro-geológico de la cuenca.

Los depósitos de vertiente presentes en la cuenca, seidentificaron como zonas almacenadoras de agua yellos se encuentran comunicados con el depósitocuaternario del altiplano de Berlín, mediante el sistemade fallas locales identificadas en la parte alta media dela cuenca. Aunque el lineamiento de estas fallas noes visible en campo debido a la presencia de pequeñosdepósitos localizados cerca a la divisoria en el sectorsur de la cuenca, y a la presencia del gran depósito deBerlín en contacto con esta, se encontró mediantefotointerpretación la continuidad del linea-miento deestas fallas hacia el altiplano de Berlín. Este rasgo

FIGURA 6. Tomografía El Alto realizada sobre depósitos de vertiente (deslizamientos y coladas de lodo) yzonas de fallamiento.

Colegial, J.D; Gómez, S; Rojas, N

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estructural puede facilitar posibles rutas de flujo entrelos dos depósitos y por tanto es posible la existenciade recarga desde el altiplano de Berlín hacia losacuíferos de la cuenca.

Las características geológicas como litología,estructuras y geomorfología presentes, apoyadas porherramientas geofísicas, brindaron información depropiedades hidrogeológicas de las diferentes unidades

de roca encontradas. Así este trabajo se constituyecomo el primer paso para proponer el modelo hidro-geológico conceptual de la CERS. Se hace necesarioen próximos trabajos, identificar acuíferos a partir delas condiciones de porosidad encontradas, caracterizarlas unidades hidrogeológicas presentes, profundidadesde depósitos y confirmar las primeras hipótesispropuestas sobre zonas de recarga y rutas pre-ferenciales de flujo desde largas distancias.

FIGURA 7. Modelo Geológico Tridimensional de la CERS. Modelo base para plantear el modelo conceptual hidrogeológico

Cartografía Geológica y Caracterización Estructural de la Subcuenca de la Quebrada Río Sucio, Municipio de Tona, Santander, Orientados a Definir unModelo Hidrogeológico Conceptual

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La CERS es una de las cuencas estratégicas paraalmacenamiento de agua y abastecimiento de la zonametropolitana de Bucaramanga, por lo tanto esfundamental conocer los sistemas geológicos yestructurales que soportan el recurso agua, así comootros sistemas relacionados con recursos bióticos dela zona.

AGRADECIMIENTOS:El Grupo en Predicción y Modelamiento Hidro-climático agradece a COLCIENCIAS y el AcueductoMetropolitano de Bucaramanga, AMB, por sucolaboración en este trabajo.

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Colegial, J.D; Gómez, S; Rojas, N

Trabajo recibido: julio 28 de 2006Trabajo aceptado: noviembre 24 de 2006

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