Revista Geológica de América Central

Neotectonic faulting of the Nicoya Peninsula and its relation with the tectonic escape of the Central American forearc sliver

A neotectonic array of faults has been determined in the Nicoya peninsula. In the central and NW sectors of the peninsula, blocks restricted by N-S trending dextral slip faults predominates. ENE sinistral slip faults and E-W oblique sinistral-reverse and NW pure reverse faults are confined to the dextral fault blocks. The previous spatial relationships between the different faults are explained by the north translation of this sector of the peninsula and the transrotation occurring inside the blocks. Sinistral and dextral slip faults with apparent similar relevance, and subordinate reverse faults have been mapped in the southern Nicoya peninsula. N and less probably E translational movements are inferred in this sector. The neotectonic faulting of the Nicoya peninsula is associated with the Cocos Ridge collision with the central and southern Costa Rica convergent margin, causing the tectonic escape to the NW of the Central American forearc sliver, parallel to the Middle America trench

Se ha determinado un arreglo de fallas neotectónicas dentro de la península de Nicoya. En la parte central y NW de la península predominan bloques limitados por fallas de desplazamiento de rumbo dextral con rumbo N-S, dentro de los cuales se reconocen fallas sinestrales de rumbo ENE, oblicuas sinestrales-inversas con rumbo E-W e inversas de rumbo NW. Las anteriores relaciones espaciales entre los diversos tipos de fallas se explican por traslación al N de este sector de la península y la transrotación que ocurre dentro de los bloques. Las fallas cartografiadas en la zona S de la península se han interpretado como sinestrales y dextrales con una relevancia aparentemente similar, además se han definido fallas inversas subordinadas. Movimientos translacionales al N y menos probable al E se infieren en la misma. El arreglo de fallas neotectónicas de la península de Nicoya es asociado con la colisión de la cordillera del Coco bajo el margen convergente del centro y S de Costa Rica, el cual origina el escape tectónico del bloque del Antearco Centroamericano hacia el NW, paralelo a la fosa Mesoamericana

Description, Classification and Geological Aspects of the Karstic Regions of Costa Rica

In Costa Rica the karstic phenomenon affects mainly carbonate rocks, constituting 0.85% of the country’s surface, with an approximate area of 431 km². There are documented at least 9 episodes of carbonate deposition from the Late Cretaceous to Holocene, which include eleven stratigraphic units. These events are related to various geological-tectonic processes, changes in sea level, subsidence and changes in the sediment input. Ten karstic zones and four limestone sites have been defined: 1) North Pacific, 2) Tempisque, 3) South Zone, 4) Central Pacific, 5) Cabo Blanco and Malpaís, 6) Turrialba and Pacuare, 7) Talamanca, 8) Venado , 9) Central Valley, 10) Limón and the isolated karst areas: A) Garza, B) Cerro Huevo Frito, C)Cerro Morro and D) Playa Panama. These karstic features have morphologies which can be exo-karstic, including lapiaz, ‘mogotes’, karstic-towers, sinkholes and conical karst. The best known endokarstic phenomena are caves, in which it is common the development of speleothems. such as stalactites, stalagmites, columns, flowstones, draperies, calcareous pearls, etc. Serpiente Dormida (Sleeping Snake) cave is the deepest in the country, with -172 m, the longest is the Bruja - Rectangle - Tururún - Corredores system, with 3872 m in length. At least 258 caves in limestone have been registered, of which 41% have been mapped (100 caves). 88% of the caves in Costa Rica are found in karst areas of the Southern Zone (61%), Tempisque (17%) and Venado (10%), while the remaining 12% of caves are distributed in other karstic areas. These areas have special environmental and hydrogeological conditions that must be taken into account as to infrastructure development, and could also be exploited by tourism.

En Costa Rica el fenómeno kárstico afecta principalmente a rocas carbonatadas, constituyendo 0,85% del territorio nacional, con un área aproximada de 430 km². Se han documentado al menos 9 episodios de depositación de carbonatos, desde el Cretácico Superior al Holoceno, los cuales se incluyen en once unidades estratigráficas. Estos eventos están relacionados con diversos procesos geológico- tectónicos, con cambios en el nivel del mar, subsidencia y variaciones en el aporte de sedimentos. Se definieron diez zonas kársticas y cuatro localidades calcáreas: 1) Pacífico Norte, 2) Tempisque, 3) Zona Sur, 4) Pacífico Central, 5) Cabo Blanco y Mal País, 6) Turrialba y Pacuare, 7) Talamanca, 8) Venado, 9) Valle Central, 10) Limón y las zonas kársticas aisladas: A) Garza, B) Cerro Huevo Frito, C) Cerro Morro y D) Playa Panamá. Estas zonas kársticas presentan morfologías características, las cuales pueden ser exokársticas, entre ellas lapiaz, mogotes, torres kársticas, dolinas y karst cónico. Los fenómenos endokársticos más conocidos son cuevas, en las cuales es común el desarrollo de espeleotemas como estalactitas, estalagmitas, columnas, flowstones, draperies, perlas calcáreas, etc. La cueva Serpiente Dormida es la más profunda del país con -172 m, el Sistema de mayor longitud es la Bruja- Rectángulo- Tururún- Corredores con 3872 m de longitud. Se han registrado al menos 258 cuevas en calizas, de las cuales un 41% se encuentran topografiadas (100 cuevas). El 88% de las cuevas de Costa Rica se encuentran en las zonas kársticas de la Zona Sur (61%), Tempisque (17%) y Venado (10%); el restante 12% de cuevas se distribuye en las otras zonas kársticas. Estas zonas tienen condiciones hidrogeológicas y ambientales particulares que deben ser tomadas en cuenta para el desarrollo de infraestructura, y que también podrían ser aprovechadas por el turismo.

Progress and Challenges Using ₄₀Ar/³⁹Ar Geochronology in Costa Rica and Nicaragua

To better estimate the extrusive flux of the Central American Arc, from 2002-2008, we obtained sixty one high precision 40Ar/39Ar ages on geographically well-situated lavas and tephra from Costa Rica and Nicaragua. Here, we describe a number of observations encountered during this study using four examples that well document the precision, accuracy and general reliability of the 40Ar/39Ar ages. First, low K2O values, particularly in samples from Nicaragua, is a major limitation in or attempts to obtain reliable dates on samples under 1 My. Second, extensive weathering of samples due to the tropical climate of Central America has resulted in various levels of argon loss even when the hand sample appeared unaltered. Third, our field and geochronological data lead us to conclude that eruptive rates have not been constant over the past 15 to 20 My, but rather appears punctuated by gaps of up to several million years. We attempted to address the temporal gaps in several ways. First, geochemical analyses were used to identify samples that may have erupted during time periods without known volcanism. For example, U/Th values in the active Central American arc are significantly higher than those obtained from the Miocene Coyol Group except for four samples with intermediate values that were dated to determine if their ages were intermediate as well. However, all of these samples were found to be from a period with known volcanism. Second, we sought to locate the oldest sections of the active arc and the youngest sections of the Coyol Group in order to better constrain the timing and duration of the apparent gap in volcanic productivity. This approach also failed to locate samples from periods without known volcanism. When these methods proved largely unsuccessful, our focus shifted to dating regions of minor volcanism between the active and Coyol volcanic fronts as well as between Cosigüina and San Cristóbal, the longest stretch of the Central American Volcanic Front without active volcanism. This effort yielded ages on samples ranging from 1.1 to 3.6 Ma and, thus, substantially reduced the apparent volcanic gap in Nicaragua.

Con el principal objetivo de realizar mejores cálculos de la producción volcánica, en el Arco Volcánico de América Central, realizamos 61 dataciones 40Ar/39Ar en tefras y lavas en localidades de frente volcánico de Costa Rica y Nicaragua por medio de varias campañas de campo y análisis de laboratorio (preparación de muestras, envió al reactor nuclear, espectroscopía de masas de las muestras radiactivas, al laboratorio de gases nobles del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad Rutgers) del 2002-2008. En este artículo presentamos diferentes observaciones que resultaron de este estudio donde se describe la precisión, exactitud y la confiabilidad de las edades 40Ar/39Ar. El primer resultado muestra las limitaciones de esta técnica en muestras baja en K2O con edades < 1 Ma, especialmente en Nicaragua. El segundo resultado muestra los efectos de la pérdida de Ar por los procesos de meteorización típicos del trópico, inclusive afectando las muestras sanas a nivel críptico. El tercer resultado sugiere que las razones eruptivas del frente volcánico no han sido constantes durante los últimos 15-20 Ma, sino más bien representan ciclos eruptivos. Con el propósito de evaluar los hitos entre diferentes ciclos eruptivos, evaluamos los datos geoquímicos a lo largo del frente volcánico, en especial las relaciones U/Th, cuyos valores son inferiores (Grupo Coyol) en Nicaragua, comparados con el frente volcánico activo. Sin embargo, las muestras seleccionadas con base en geoquímica, resultaron ser de edades conocidas y no produjeron datos que llenan los hiatos entre ciclos de actividad volcánica. La siguiente estrategia que manejamos fue extender el muestreo en el Grupo Coyol, inmediatamente detrás del frente volcánico activo, sin embargo, esta estrategia no fue exitosa para encontrar muestras que llenaran los hiatos de actividad. No obstante, obtuvimos edades de 1.1-3,6 Ma entre los volcanes Cosiguina and San Cristóbal, los cuales limitan el hiato de actividad y mejoran nuestra percepción de los ciclos de actividad volcánica en América Central.

Taphonomy, cronostratigraphy and paleoceanographic implications at turbidite of Early Paleogene (vertientes formation), Cuba

This study focuses on the taphonomy, paleontology, and invertebrate diversity of the Upper Paleocene to Lower Eocene, turbidite deposits of Vertientes Formation, northwest of Ciego de Ávila, Central Cuba. The section exposed is stratified with detritic rocks, heterogeneous litoclasts and bioclasts. The fossil assemblage includes bivalve mollusks, gastropods, equinoderms, corals, crustaceans, icnofossils, orbitoidal foraminifera, ostracods and radiolarians. Age of the deposit was determined by the accumulated planktonic foraminifera assemblage. The taphonomic characterization of the conserved entities suggests processes such as mineralization, recrystallization, sedimentary infilling, disarticulation, fragmentation, encrustation and others, indicating that these conserved entities are alocthonous and have suffered intense processes of transport, taphonomic reelaboration and resedimentation. The depositional sequence was accumulated in association with a slope, in a bathyal environment, influenced by strong precipitations, typical of tropical to subtropical latitudes.

Este trabajo se enfoca en el estudio tafonómico y paleontológico de invertebrados en la turbidita de edad Paleoceno Superior - Eoceno Inferior, perteneciente a la Fm Vertientes, en Ciego de Ávila, Cuba Central. La sección estratigráfica está constituida por rocas interestratificadas detríticas, con litoclastos y bioclastos heterogéneos. Se identificaron entidades conservadas de moluscos bivalvos, gastrópodos, equinodermos, corales, briozoos, fragmentos de crustáceos e icnofósiles, y abundantes invertebrados pequeños: macroforaminíferos, ostrácodos y radiolarios. Además, la edad del depósito se determinó con la asociación acumulada de foraminíferos planctónicos. La caracterización tafonómica de la asociación conservada permitió identificar procesos de mineralización, recristalización, rellenamiento, desarticulación, fragmentación, encostramiento, y otros, sugiriendo que la mayoría de los elementos registrados son alóctonos y que han sufrido intensos procesos de transporte, reelaboración y resedimentación tafonómica. La secuencia deposicional fue acumulada en un ambiente batial, con influencia de precipitaciones fuertes, en un ambiente cálido, clima tropical a subtropical.

A new record of Gomphotherium hondurensis (Frick, 1933) (Proboscidea, Gomphoteriidae) on the Upper Miocene of El Salvador, Central America

An isolated lower molar of the endemic Central America Proboscidea Gomphotherium hondurensis (Frick, 1933), recovered at the Valley of Torola River is described here. This locality corresponds with the outcrops of the Corinto local fauna, previously studied and defined by the American paleontologists David S. Webb and Stephen Perrigo during the 70’s years; which is considered as one of the most important fossiliferous localities of the Upper Miocene of Central America

Se describe un molar inferior, aislado, del proboscídeo endémico de América Central Gomphotherium hondurensis (Frick, 1933), recuperado en el valle del río Torola en la localidad fosilífera de Corinto, la cual fue estudiada y caracterizada en los años 70 por los paleontólogos estadounidenses David S. Webb y Stephen Perrigo; la fauna local de Corinto es considerada una de las más importantes localidades fosilíferas del Mioceno Superior de América Central.

Landslide susceptibility in the Siquirres-Turrialba corridor

A landslide suceptibility zonation was performed in a 10 km wide corridor along the RECOPE pipeline between the cites of Siquirres and Turrialba. The total study area is 330 km². Analysis was based on aerial photointerpretation, bibliographic research and the application of the Mora-Vahrson method (Mora et al., 1992), in which slope was used instead of the internal relief parameter. A landslide inventory map was included in the evaluation of the lithological suceptibility parameter. Zonation resulted in a predominance of areas with low landslide susceptibility (33,9%), mostly located where Tuis Formation is present, south east of the study area, followed by Suretka Formation and partially Andesitas Poás.

Se presenta una zonificación de la susceptibilidad al deslizamiento en el sector entre las localidades de Siquirres y Turrialba, específicamente para un corredor de 10 km de ancho sobre la ruta del poliducto de RECOPE, que cubre una extensión aproximada de 330 km². El estudio se realizó a partir de la interpretación de fotografías aéreas, información bibliográfica y la aplicación del método Mora & Vahrson (Mora et al., 1992), sustituyendo el relieve relativo por un mapa de pendientes e incorporando un mapa inventario de deslizamientos en la evaluación del parámetro de susceptibilidad litológica. Como resultado de la zonificación, se obtuvo que las áreas correspondientes a susceptibilidad baja abarcan la mayor parte del mapa (33,9%) y se presentan mayormente en sectores donde afloran las unidades litoestratigráficas Tuis, al sureste del área, Suretka y en algunos sectores de la formación Andesitas Poás. Las áreas correspondientes a susceptibilidad media (25,3%) se presentan principalmente en rocas de las formaciones Andesitas Poás, Uscari y Guayacán; mientras que las áreas correspondientes a susceptibilidad alta (13,4%) se presentan principalmente en sectores donde afloran las rocas de las formaciones Andesitas Poás, Uscari, Brechas La Unión y Río Banano.

The fossil record of Glyptotherium Floridanum (Xenarthra, Cingulata, Glyptodontidae) on the Quaternary of Costa Rica, Central America

The use of landscape tracing as an educational technique in geomorphological studies