Revista Geológica de América Central

Geología y estratigrafía de la hoja 3246-ii Miramar, Costa Rica

The oldest rocks of the Miramar sheet are represented by sediments of the Punta Carballo Formation (Miocene), which are exposed at the SW corner. However, volcanic rocks of the older Aguacate Group (Miocene-Pliocene) and overlying Monteverde Formation (Lower Pleistocene) dominate the area. The Pliocene to Pleistocene silicic ignimbrites and Quaternary sediments are subordinate. New K-Ar ages yielded 4,41±0,15 to 4,99±0,36 Ma for the Aguacate Group and 1,71±0,22 to 1,77±0,11 Ma for the Monteverde Formation. Gabrodioritic stock was newly mapped in the Aguacate Group accompanying numerous other intrusive bodies of variable composition. New K-Ar ages were obtained for the rhyodacitic domes: 1,71±0,14 Ma for the cerro La Cruz Dome and 1,59±0,12 Ma for the cerro San Miguel Dome. Definition of volcanic units is based on detailed petrography, XRD, microprobe and 33 new bulk-rock chemical analyses.

Las rocas más antiguas de la hoja Miramar están conformadas por los sedimentos de la Formación Punta Carballo del Mioceno que afloran al SO de la hoja. Las vulcanitas del Grupo Aguacate (Mioceno-Plioceno) sobreyacidas por vulcanitas de la Formación Monteverde (Pleistoceno Inferior), representan la mayor extensión del mapa. En menor superficie se encuentran las ignimbritas del Plioceno hasta Pleistoceno y sedimentos del Cuaternario. Nuevas dataciones con el método K-Ar establecieron edades de 4,41±0,15 y 4,99±0,36 Ma para el Grupo Aguacate y de 1,77±0,11 y 1,71±0,22 Ma para la Formación Monteverde. El Grupo Aguacate también está conformado por una serie de cuerpos intrusivos de composición variable, entre ellos un stock gabrodiorítico que fue recién mapeado y se describe por primera vez con este trabajo. Se hicieron nuevas dataciones K-Ar del domo riodacítico cerro La Cruz, cuya edad fue datada en 1,71±0,14 Ma y del domo cerro San Miguel en 1,59±0,12 Ma. La definición de las unidades volcánicas se basa en la petrografía detallada de las rocas, así como en los resultados de la difractometría de rayos X, microsonda electrónica y 33 análisis químicos.

Peperitas en Costa Rica

This paper describes petrographically and genetically, a number of peperites, as examples of spatial and temporal coexistence of magmatism and sedimentation in Costa Rica. The cases are presented in basic igneous complexes (ophiolites), mixtures varying from incomplete (megablocks of radiolarite with diabase in the Nicoya Complex) to complete mixes in various stages of Maastrichtian-Paleocene (Golfito Formation) or Paleocene pelagic limestones with basalts (Quepos Subcomplex or Tulín Formation) to form brechoid and pillowed peperites. Within the Oligo-Miocene arc, there are examples extended along the Talamanca range and its foothills, as well as Sarapiquí’s plains represented for brechoid and bulbous (fluidal) peperites in latiandesitic lavas (Pacacua Formation) or brechoid peperitic pipes in ignimbrites (Mata de Limón Member) or possible brechoid peperites in lavas in the Crucitas mining prospect (Cureña Formation), or simple brechoid peperites in andesitic flow (Pacacua Formation, in Talamanca) or as hydroclastic breccias with fragments of dacitic composition in lava flow deposits of Carbonal Guanacaste, just between the beaches Cabuyal and Naranjo. All these rocks represented proximal equivalents of the explosive, effusive and subvolcanic volcanism (endogenous domes and criptodomes) and his concomitance with the fluvial sedimentation. In Quaternary period, we have a sample in the base of Tiribí Formation in contact with Palmares Lacustrine. Also this paper included possible and potential cases. It hopes that the description and interpretation of this type of rocks helps to its identification in other regions of Costa Rica and Central America in general, as well as a potential source for the exploration of valuable metals.

El presente trabajo describe petrográfica y genéticamente, una serie de hallazgos de peperitas como ejemplos de coexistencia espacial y temporal del magmatismo con la sedimentación en Costa Rica. Los casos se presentan en complejos ígneos básicos (ofiolitas) variando desde mezclas incompletas (megabloques de radiolaritas con diabasas en el Complejo de Nicoya) hasta mezclas completas en varios grados de calizas pelágicas del Maastrictiano-Paleoceno (Formación Golfito) o del Paleoceno con basaltos (Subcomplejo Quepos o Formación Tulín) para dar peperitas brechoides y bulbosas. Dentro del arco Oligo-Mioceno, se tienen ejemplos a lo largo de la cordillera de Talamanca y sus estribaciones, así como en las llanuras de Sarapiquí, representados por peperitas brechoides, fluidales y bulbosas en cuerpos de lava latiandesíticos (Formación Pacacua) o chimeneas peperíticas brechoides en ignimbritas (Miembro Mata de Limón), o posibles peperitas brechoides en los depósitos de flujos de lava del prospecto minero de Crucitas (Formación Cureña), o simples posibles peperitas brechoides en flujos de lava andesíticas (Formación Pacacua en Talamanca), o como brechas hidroclásticas con fragmentos de composición dacítica de Carbonal en Guanacaste, justamente entre las playas Cabuyal y Naranjo. Todas ellas serían los equivalentes proximales del vulcanismo explosivo, efusivo y subvolcánico (domos endógenos y criptodomos) y su concomitancia con la sedimentación fluvial. En el Cuaternario, un ejemplo se da en la base de la Formación Tiribí al contacto con el lacustre de Palmares. Se incluyen en el presente trabajo, además, casos posibles o potenciales. Se espera que la descripción e interpretación de este tipo de rocas ayude a su identificación en otras regiones de Costa Rica y Centroamérica en general, así como una fuente potencial para la prospección de metales valiosos.

Volcano-estratigrafía y tectónica del Valle Central Occidentaly las estribaciones de los Montes del Aguacate a lo largo de la ruta 27, Costa Rica

Route 27, known as Ciudad Colón-Caldera Highway, offers excellent geological sections showing much of the volcanic and sub-volcanic stratigraphy of the western part of the Central Valley and the Aguacate Mountains foothills. Here a volcaniclastic succession correlated with the Grifo Alto Formation (Pliocene) is exposed. It consists of lavas, breccias and epivolcanic deposits (hyperconcetrated fluvial and debris avalanches deposits) that locally show strong propilitic alteration. In some places the succession is slightly to moderately tilted, faulted and cut by dykes. A series of old debris avalanche deposits is also present, related to the volcanic activity in the Aguacate Mountains. Locally, a series of monomictic mesobreccias units is exposed consisting of glassy andesitic blocks in a vitro-crystalline matrix ash interpreted as block and ash-flow deposits, which is probably coeval with the volcanic Monteverde Formation (Lower Pleistocene). At least, 4 units of debris flow/debris avalanche deposits are associated with Nuestro Amo Formation. At the upper part of the succession, several porphyrytic andesitic lava-flows, correlated to the Lower Colima Formation are followed by ignimbrites of the Puente de Mulas and Tiribí Formations, of middle Pleistocene age, containing hyperconcentrated fluvial-ignimbrite deposits with decreasing thicknesses. A propagation fold deforms these ignimbrites, indicating the existence of a thin-skinned type overthrust with a SW vergency, which was active since, at least, the middle Pleistocene. The tilting of the rocks exposed along Route 27, the type of fracturing/faulting and folding, and the existence of some structural highs, is well explained with the thrust faulting model proposed in this article.

La Ruta 27, también conocida como carretera Ciudad Colón-Caldera, ofrece cortes geológicos de entre 5 y 40 m de altura que muestran una buena parte de la estratigrafía, en su mayoría volcánica y subvolcánica, del extremo occidental del Valle Central y las estribaciones de los Montes del Aguacate. Se observa una secuencia volcánica correlacionable con la Formación Grifo Alto (Plioceno), profundamente hidrotermalizada (alteración propilítica) en varios sectores, compuesta por lavas, brechas y depósitos epivolcánicos, (depósitos fluviales de corrientes hiperconcentradas, depósitos de debris avalanches) algunos ligera a moderadamente basculados, cortados por diques. Una serie de depósitos de debris avalanches antiguos también está presente, relacionados con el vulcanismo de los Montes del Aguacate. Localmente, una secuencia de varias unidades de mesobrechas de bloques andesíticos vidriosos, monomícticos en una matriz de cenizas vitro-cristalina, se interpreta como posibles depósitos asociados a flujos de bloques y cenizas, posiblemente en correspondencia con un vulcanismo coetáneo con la Formación Monteverde (Pleistoceno Inferior). Al menos 4 unidades de depósitos de debris flow/debris avalanche del Pleistoceno Medio se asocian a la Formación Nuestro Amo (Pleistoceno Medio). Sobre ellos se presentan los pórfidos andesíticos de la Formación Colima Inferior, seguidos de las ignimbritas de las formaciones Puente de Mulas y Tiribí, todas del Pleistoceno Medio, las que contienen niveles ignimbríticos hiperconcentrados e intercalaciones fluviales con espesores decrecientes. Un pliegue de propagación, que afecta a estas ignimbritas, es considerado indicio de la existencia de una tectónica de cabalgamiento de tipo piel delgada con vergencia al SW, activa al menos desde el Pleistoceno Medio. Gran parte del basculamiento de las rocas expuestas a lo largo de la Ruta 27, su tipo de fracturamiento, fallamiento y plegamiento, y la existencia de algunos altos estructurales, se podría explicar por un sistema de corrimientos con componente de rumbo.

**Primer registro fósil de Pliometanastes sp. (Mammalia, Xenarthra, Megalonychidae) para el Mioceno superior de Costa Rica, América Central. Una nueva pista en la comprensión del Pre-GABI**

Two lower molar teeth and a unique postcranial remain of Pliometanastes cf. P. protistus Hirschfeld & Webb, 1968, are described from the San Gerardo de Limoncito Locality (Early Hemphillian) in the Curré Formation near of the town of San Vito, Southern Costa Rica. This found changes our vision about the route of dispersion of the earliest South American mammals that reached North America and confirms the Costa Rican-Panama Island Arc like the most effective path of migration in spite of the relatively broad ocean gaps.

Se describen molares inferiores y un único resto post-craneal de Pliometanastes cf. P. protistus Hirschfeld & Webb, 1968, procedentes de la localidad de San Gerardo de Limoncito (Hemphilliano temprano), cerca de la ciudad de San Vito en el sur de Costa Rica. Este hallazgo, cambia nuestro entendimiento de la ruta de dispersión de los primeros mamíferos suramericanos que alcanzaron América del Norte y validan al Arco de Islas Costa Rica-Panamá, como la vía más idónea de migración a pesar de las relativamente amplias barreras oceánicas.

Foraminíferos bentónicos aglutinados de los Depósitos turbidíticos. Área Nápoles, Sur de San Marcos de Tarrazú, Costa Rica

In the area of Napoles, South of San Marcos, Tarrazú, located within a broad structural belt not yet fully defined at the boundary between and Térraba and Valle Central sedimentary basins, the sample LOR-10 provided an faunal assemblage of exclusively agglutinated benthic foraminifera. As there were not found planktonic foraminifera, biostratigraphic determinations were not possible to obtain. Of the identified individuals, these correspond to 3 suborders, 9 superfamilies and 33 species. Regarding to the Shannon diversity index (H), the result for paleoecological interpretations was of H = 1.4, indicating conditions of marshes and marginal marine environments. On the other hand, the benthic foraminifera identified in the sample to species level, have very wide ranges of existence: from Triassic to Recent. From the point of view regarding to paleoecological salinity, there were determined the following percentages: rotaliids 53.3%, texturaliids 41.9% and miliolids 2.2%, values that are indicative of brackish lagoon environments, estuarine and shelf, these mix of environments is indicative of an allochthonous reworked deposit. The presence of Portatrochammina sp. (4.3%) that appears between 500 and 2000 m, but is abundant approximately between 600 and 700 m and of Cibicides lobatulus (3.2%) indicative of the upper middle bathyal zone (500-1500 m), confirm the interpretation of the deposit environment as a submarine fan of middle bathyal waters. Likewise, the preeminence of agglutinated foraminifera suggests an important contribution of detritus into the basin. Finally, stratified, cold, deep, basins with high sedimentation rates favor the preservation of agglutinated foraminifera instead carbonate ones.

En el sector de Nápoles, San Marcos de Tarrazú, situado dentro de una ancha faja estructural aún no completamente definida en el límite entre las cuencas sedimentarias de Valle Central y Térraba, la muestra LOR-10 brindó una asociación faunística de exclusivamente foraminíferos bentónicos. Como no fueron encontrados foraminíferos planctónicos no se pudieron realizar determinaciones bioestratigráficas. Del total de individuos identificados, estos corresponden a 3 subórdenes, 9 superfamilias y 33 especies. Con respecto al índice de diversidad de Shannon (H), para interpretaciones paleoecológicas el resultado fue de H=1.4, indicando condiciones de ciénagas y ambientes marginales marinos. Los foraminíferos bentónicos identificados hasta nivel de especie en la muestra, poseen rangos de existencia muy amplio señalando una zona que se extiende del Triásico al Reciente. Desde el punto de vista paleoecológico en relación con la salinidad, fueron determinados los siguientes porcentajes 53.3% de rotaliinos, 41.9% de texturaliinos y 2.2% de miliólidos, valores que son indicadores de ambientes de laguna salobre, estuario y plataforma, esta mezcla de fauna de ambientes distintos sugiere que se trata de un depósito alóctono retrabajado. La identificación de Portatrochammina sp. (4.3%) que aparece entre los 500 y 2000 m, pero es abundante aproximadamente entre los 600 y 700 m y de Cibicides lobatulus (3.2%) indicadora de la zona batial media superior (500-1500 m), confirman la interpretación del ambiente del depósito como un abanico submarino de talud del ámbito batial medio. Así mismo la preeminencia de los foraminíferos aglutinados sugiere un importante aporte de detrito hacia la cuenca. Por último, las cuencas estratificadas, frías, profundas, con altas tasas de sedimentación favorecen la preservación de las asociaciones de foraminíferos aglutinados sobre los carbonatados

Problemática y conocimiento actual de Las tefras tierra blanca joven en el área Metropolitana de San Salvador, El Salvador

Currently the Metropolitan Area of San Salvador (AMSS) is experimenting serious problems of mass movements, erosion, collapse or settlements, phenomena that in El Salvador are popularly encompassed by the term “carcavas”. This problematic is presented mainly in the volcanic tephras Tierra Blanca Joven (TBJ), product of the last plinian eruption of Ilopango Caldera, whose products are an intercalation of pyroclastic fall, flows and surge. The tephras are unsaturated and the geotechnical information shows a decrease of shear strength and collapse when saturated. To characterize properly this material is important to know the relationship of moisture content with the volume changes and apparent cohesion, which are related to suction and cementation. The understanding of the behavior of the geological materials can help in running slope stability simulations and geotechnical design in general.

En la actualidad el Área Metropolitana de San Salvador experimenta problemas graves de movimientos de ladera, erosión, colapso o asentamientos del terreno; fenómenos que son englobados popularmente en El Salvador por el término “cárcavas”. Esta problemática se presenta principalmente en las tefras volcánicas llamadas Tierra Blanca Joven (TBJ) producto de la última erupción pliniana de la Caldera de Ilopango, cuyos productos son una intercalación de estratos de piroclastos de caída, flujos y oleadas piroclásticos. Las tefras son parcialmente saturadas y la información geotécnica muestra la disminución de resistencia al corte y colapso al ser saturadas. Para caracterizar adecuadamente este material es necesario conocer la relación del contenido de humedad con los cambios de volumen y la cohesión aparente, que puede estar relacionada a la succión y a cementación. El entendimiento del comportamiento de los materiales geológicos puede ayudar en la simulación de estabilidad de taludes y diseño geotécnico en general.

Análisis de estabilidad de taludes considerando La incertidumbre de los datos: caso comunidad de Mansiones de Montes de Oca, San José, Costa Rica

A deterministic model of slope stability has been evaluated with fuzzy input parameters by the method of vertices, dividing the fuzzy numbers into groups of intervals (cuts or α levels). Later on, in the model, the fuzzy numbers have been replaced by the intervals, reducing it to a number of analyses of intervals using only conventional mathematics. The stability of the slope is measured by comparing the fuzzy set, representing the state of stability, with four predefined stability states, using a technique of grouping. The result of this process indicates that under static conditions, the slope of the community of Mansiones is certainly stable and under pseudo-static conditions (horizontal acceleration of 20% g), the slope could have an imminent failure.

Se ha evaluado un modelo determinístico de estabilidad de taludes con parámetros de entrada difusos, mediante el método de los vértices, dividiendo los números difusos en grupos de intervalos (cortes o niveles α), posteriormente, en el modelo se han remplazado los números difusos por los intervalos, reduciendo el método a una serie de análisis de intervalos que usan solamente matemática convencional. La estabilidad del talud se ha medido comparando el conjunto difuso que representa el estado de estabilidad, con cuatro estados de estabilidad predefinidos, mediante una técnica de agrupamiento. El resultado de este proceso indica que en condiciones estáticas, el talud de la comunidad de Mansiones es indudablemente estable y que en condiciones pseudoestaticas (aceleración horizontal de 20%g), el talud presentaría una falla inminente.

Modelo hidrogeológico conceptual del acuífero nimboyores, Guanacaste, Costa Rica

The Nimboyores aquifer, located in the province of Guanacaste (Costa Rica) has been defined in this work as an unconfined aquifer, it is composed of three layers: the deepest one is a thick colluvium, the intermediate is a thin colluvium and at the top there is a sandy clay soil. The basement depth varies between 30 and 45 m. This model was obtained by correlating the results of 7 vertical electrical soundings with 50 wells with lithological information provided by the SENARA. The hydraulic conductivities of such layers are respectively 300, 60 and 10 m/d. The total recharge to the aquifer is of 1211 l/s, obtained from the water balance. Based on the record levels in 14 wells collected during 7 years monitored by SENARA, static levels were established for the driest month recorded. The conceptual model improved the understanding of the groundwater flow and the influence of the geological setting.

El acuífero de Nimboyores, ubicado en la provincia de Guanacaste (Costa Rica) ha sido definido en este trabajo como un acuífero libre, está compuesto por tres capas: un coluvio grueso en la parte inferior, seguido de un coluvio fino y en la parte superior suelo areno- arcilloso. La profundidad del basamento varía entre los 30 y 45 m. Este modelo fue obtenido mediante la correlación de los resultados de 7 sondeos eléctricos verticales con 50 pozos con información litológica facilitados por el SENARA. Las conductividades hidráulicas de dichas capas son, respectivamente, 300, 60 y 10 m/d. La recarga total al acuífero es de 1211 l/s, obtenida a partir del balance hídrico. Con base en el registro de niveles en 14 pozos obtenidos durante 7 años monitoreados por el SENARA, se establecieron los niveles estáticos para el mes de mayor sequía registrada. El modelo conceptual mejora el entendimiento del flujo de agua subterránea y la influencia de las condiciones geológicas.