Revista Geológica de América Central

La Yeguada volcanic complex in the Republic of Panama: an assessment of the geologic hazards using ⁴⁰ar/³⁹ar geochronology

Abstract: La Yeguada volcanic complex is one of three Quaternary volcanic centers in Panama. To assess potential geologic hazards, new samples were analyzed using argon analysis (40Ar/39Ar ), and obtained the following: the most recent eruption occurred approximately 32,000 years ago at the Media Luna cinder cone; the youngest dated eruption from the main dome complex occurred 357 ± 19 ka, producing the Castillo dome unit; Cerro Picacho, a separate dacite dome 1.5 km east of the main complex is 4.47 ± 0.23 Ma; and the El Satro Pyroclastic Flow unit surrounds the northern portion of the volcanic complex is 11.26 ± 0.17 Ma. No Holocene (10,000 years ago to present) activity is recorded at the La Yeguada volcanic complex and therefore, it is unlikely to produce another eruption. The main geologic hazard at the La Yeguada volcanic complex is from landslides coming off the many steep slopes.

Resumen: El Complejo Volcánico La Yeguada es uno de los tres centros volcánicos cuaternarios en Panamá. Para evaluar los riesgos geológicos potenciales, se analizaron nuevas muestras utilizando el análisis de argón (40Ar/39Ar), y se obtuvo lo siguiente: la erupción más reciente ocurrió hace aproximadamente 32.000 años, en el cono de escoria Media Luna; la erupción más reciente del complejo principal, se produjo en el domo de Castillo, hace 357 ± 19 ka; Cerro Picacho, un domo dacítico separado 1,5 kilómetros al este del complejo principal, es de edad 4,47 ± 0,23 Ma; y el flujo piroclástico El Satro, que rodea la parte del norte del complejo volcánico, tiene una edad de 11,26 ± 0,17 Ma. Ninguna actividad del Holoceno (desde hace 10.000 años presentar) es registrada en el complejo volcánico La Yeguada y por lo tanto, es improbable que produzca otra erupción. El principal riesgo geológico son los deslizamientos de los escarpes pronunciados.

First record of fossil birds (Pelecaniformes: Pelecanidae and a probably Odontopterygiformes: Pelagornithidae) from the Upper Miocene of Costa Rica

For the first time, remains of two fossil marine birds are recorded for Costa Rica; these fossils came out from the Upper Miocene Curré Formation. These finds are associated to shallow marine sediments and conform other marine fossil vertebrates such as cetaceans, sharks and rays.

Se registran por primera vez para Costa Rica restos de dos aves marinas fósiles (Aves: Pelecaniformes y Odontopterygiformes) procedentes de la Formación Curré de edad Mioceno Superior. Estos hallazgos están asociados a sedimentos marino someros y concuerdan con otros vertebrados fósiles marinos asociados como cetáceos, tiburones y rayas.

Fossil mammals from Puente de Piedra DISTRICT (Xenarthra, Glyptodontidae; Artiodactyla, Camelidae, Lamini), Grecia, Alajuela province, Costa Rica

It is described the second fossil record of the family Camelidae and the first of the genus Palaeolama for Costa Rica, which was found together with Glyptotherium plates. This association provides new data about the Great American Biotic Interchange. The material fossil assigned to Camelidae consists of a rear left metapodial. Based on previous studies of fossils from nearby areas these new records are assigned an Early Irvigtonian age.

Se presenta el segundo registro fósil de la familia Camelidae, y primero del género Palaeolama para Costa Rica, hallado junto a placas de Glyptotherium. Esta asociación proporciona nuevos datos del Gran Intercambio Biótico Americano. El fósil del Camelidae consiste de un metapodial posterior izquierdo. Con base en estudios anteriores de hallazgos de mamíferos fósiles en localidades cercanas se le asigna una edad Irvingtoniano Temprano.

Scirrotherium antelucanus, a new species of Pampatheriidae (MAMMALIA, Xenarthra, Cingulata) from the Upper Miocene of Costa Rica, Central America

For the first time the genus Scirrotherium is recorded and a new species is described for the early Hemphillian of Costa Rica. This finding constitutes a new clue about the early arrived of South American heralds to Central American during Pre-Great American Biotic Interchange, increasing by at least 3 Ma the record of the Pampatheriidae family in the Northern Hemisphere. The new Central America species described herein differs from the South American species of Scirrotherium because they have osteoderms with an inconspicuous ornamentation, a plain central figure and a remarkable area size.

Se registra por primera vez el género Scirrotherium y se describe una nueva especie para el Hemphilliano temprano de Costa Rica. Este hallazgo constituye una nueva evidencia sobre el arribo temprano de los heraldos sudamericanos a América Central durante el Pre-Gran Intercambio Biótico Americano, incrementando en al menos 3 Ma el registro de la familia Pampatheriidae en el Hemisferio Norte. La nueva especie de América Central difiere de las especies suramericanas de Scirrotherium por tener osteodermos con una ornamentación inconspicua, figura central simple y una muy amplia área superficial.

The ocurrence of amber and sub-amber (copal) in Costa Rica: the case of San Cristóbal de Savegre

In Costa Rica, small fragments of amber are found in Miocene, shallow marine clastic sedimentary rocks of Punta Judas Formation (Middle Miocene), Santa Teresa Formation (Lower Miocene) and Curré Formation (Middle-Upper Miocene). Sub-amber or copal is found relative in abundance in some localities on the ground, in the residual earth soil, in the mountain hills near San Cristóbal de Savegre (Aguirre, Puntarenas). The copal samples have sub-rounded (21.3%), tabular (29.6%) and trunk forms (30.4%), but some have undefined or transitional (18.7%) morphologies. The color varied from orange/reddish (57.4%), yellow (31.0%) and light yellow (11.6%); and some samples have enclosed insects. The age of the copal is about 1670-1780 A.D. (14C calibrated age). Although these copal occurrences appear to have no economical important value, they could be used for local artisans.

En Costa Rica, pequeños fragmentos de ámbar se encuentran en las rocas sedimentarias marinas clásticas del Mioceno, tales como Formación Punta Judas (Mioceno Medio), Formación Santa Teresa (Mioceno Medio) y Formación Curré (Mioceno Medio-Superior). Sub-ámbar o copal se encuentra en relativa abundancia en ciertas localidades en los suelos residuales en las montañas cerca de San Cristóbal de Savegre (Aguirre, Puntarenas). Las muestras de copal tienen formas sub-redondeadas o aperladas (21,3%), tabulares o laminares (29,6%) y troncoidales (30,4%), pero algunas son intermedias o indefinidas (18,7%). Su color varía entre anaranjado/rojizo (57,4%), seguido por amarillo (31,0%) y menos frecuentemente el amarillo claro hasta blancuzco (11,6%); algunas muestras poseen insectos incorporados. La edad del copal está en el rango de edad de 1670-1780 A.D., basado en una datación 14C calibrada. Aunque estas muestras de copal parecen no tener valor comercial, si podrían ser usados por artesanos locales.

The Samara (Costa Rica) earthquake of 5 of september 2012 (Mw 7.6)

On 5 September 2012 a magnitude Mw 7.6 earthquake struck the Nicoya Peninsula in Costa Rica. Based on two methods and using 1D and 3D velocity models, we present three earthquake location solutions, which nearly converge at the epicenter. The size, location, and the focal mechanism reported by different seismological institutions show that this earthquake was generated at the Cocos-Caribbean plate interface. An intensity map is also presented based on the intensities of 190 localities in Costa Rica for the main shock and 77 localities for the largest aftershock. The highest intensity for the main shock was VII (Modified Mercalli) at the epicentral area and in the Grecia, Sarchi, and Naranjo region. The earthquake distribution during the first month after the earthquake defines an aftershock area of about 100x40 km².

El 5 de setiembre del 2012 se produjo un terremoto (Mw 7,6) en la región de la península de Nicoya. A partir de dos métodos que usan modelos de velocidades en 1D y 3D presentamos tres soluciones para el inicio de la ruptura del terremoto, los cuales convergen aproximadamente en su localización epicentral. El tamaño del evento, su localización y los parámetros de la fuente reportados por diferentes agencias sismológicas indican que el terremoto fue generado en el área interplacas, debido a la subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe. Se presenta un mapa de isosistas a partir de la intensidad recopilada en 190 localidades de Costa Rica para el evento principal y 77 localidades para la réplica de mayor magnitud. Las intensidades máximas para el evento principal fueron de VII (Mercalli Modificada: MM) en el área epicentral y en la zona de Grecia, Sarchí y Naranjo. El patrón de la sismicidad durante el primer mes post terremoto define un área de réplicas de 100x40 km².

Soil-water retention curve and beginning of monitoring in Tierra Blanca Joven (TBJ)

In El Salvador during the rainy season or when major earthquakes occur, the areas covered by the volcanic tephras Tierra Blanca Joven (TBJ) suffer mass movements, liquefaction and erosion; causing important environmental, social and economic losses. To start the characterization of these unsaturated soils, suction values of a fall unit of TBJ were obtained using pressure plate, centrifuge and filter paper to build a Soil-Water Retention Curve. The use of this curve into finite elements software can help to acquire shear strength and permeability properties. The filter paper showed to be a practical method but close to saturation the pressure plate is needed. With the centrifuge, scatter results were observed. Also field test using Quickdraw tensiometer (suction) and TMS3 (soil moisture content) are being conducted to propose a field methodology for an early warning system for the slopes, that could help in urban planning and risk assessment.

En El Salvador durante la época de lluvias o cuando ocurren terremotos, las áreas cubiertas por las tefras volcánicas Tierra Blanca Joven (TBJ) sufren movimientos de ladera, licuefacción y erosión provocando pérdidas ambientales, sociales y económicas importantes. Para iniciar la caracterización de estos suelos parcialmente saturados, valores de succión de una unidad de caída de TBJ fueron obtenidos con la olla de presión, centrífuga y papel filtro para construir la Curva de Retención Suelo-Agua. El uso de esta curva en programas de elementos finitos ayuda a conocer los esfuerzos cortantes y la permeabilidad. El papel filtro probó ser un método práctico pero es necesario usar la olla de presión al ir saturándose. Pruebas de campo con tensiómetro (succión) y TMS3 (humedad) se llevan a cabo para proponer metodología de campo para un sistema de alerta temprana para las laderas, que puede ayudar a la planificación urbana y estudios de riesgo.

Use of statistical methods for determining homogeneous layers of volcanic soils at a site in the slopes of Irazu volcano, Cartago, Costa Rica

This paper uses a statistical method to delineate homogeneous layers of volcanic soils in two sites where dynamic penetration soundings have been implemented. The physical and mechanical properties have been established for each given layer, as well as the variation according to depth of its allowable bearing capacity. With the obtained results it has been possible to choose the most suitable site to establish the foundation of a potable water storage tank.

En este trabajo se emplea un método estadístico para delimitar las capas homogéneas de suelos volcánicos, en dos sitios donde se han ejecutado perforaciones de penetración dinámica. Para cada capa determinada se han establecido sus propiedades físicas y mecánicas, así como, la variación en función de la profundidad de su capacidad de carga admisible. Con los resultados obtenidos se ha podido determinar el sitio más conveniente para establecer la fundación de un tanque de almacenamiento de agua potable.

Use of statistical methods to identify layers of volcanic soils with the cone penetration test in a place located within Universidad de Costa Rica, Montes de Oca, San José, Costa Rica

Univariate (RI yT) and multivariate (D²) statistical methods have been applied to set limits of layers on a CPTU sounding, held in soils composed of fills and volcanic deposits. The results include layered models that consider different resolutions and reduced application subjective criteria for establishing the boundaries of the layers. It is considered that the index D² provides more accurate results.

Se han aplicado métodos estadísticos univariables (RI yT) y multivariables (D²) para establecer los límites de capas en un sondeo CPTU, realizado en suelos compuestos por rellenos y depósitos de origen volcánico. Los resultados incluyen modelos de capas de resoluciones diferentes y que consideran una aplicación reducida de criterios subjetivos para establecer los límites de las capas. Se considera que el índice D² brinda los resultados más acertados.

Megalandslide (debris avalanche?) In the north flank of Cacahuatique volcano, Morazan, El Salvador.

A mega landslide, a probably debris avalanche type, affecting the north flank of Cacahuatique volcano in Morazán, El Salvador, is described in this paper. An estimated 6000 MCM (Million Cubic Meters) of volcanic materials slide from the northern slopes of Cacahuatique volcano to the Torola River left bank. The main landslide is 6 km wide by 5 km long and at least 200 m thick to produce a debris flow probably during late Pliocene to early Pleistocene. Most of the original landslide materials have been eroded by Los Reyes, Gualpuca, Grande and Torola rivers but some relicts still remain in the flow area like Cerro San Lucas (hummocky morphology).Geomorphologic and geological data are described to support the thesis of the mega landslide occurrence.

En este artículo se describe un mega deslizamiento, probablemente de tipo debris avalanche, localizado en el flanco norte del volcán Cacahuatique en el departamento de Morazán, república de El Salvador. Se estima que unos 6000 MMC (millones de metros cúbicos) de materiales volcánicos se deslizaron desde las laderas del flanco norte del volcán Cacahuatique hacia la margen izquierda del río Torola. El deslizamiento principal tiene 6 km de ancho por 5 km de longitud y unos 200 m de espesor original, deslizados probablemente hacia finales del Plioceno o inicios del Pleistoceno. La mayor parte de los materiales deslizados han sido erosionados por los ríos Los Reyes, Gualpuca, Grande y Torola, sin embargo persisten algunos relictos de la masa deslizada original como el Cerro San Lucas (morfología de hummucks). Se presentan y describen los datos geomorfológicos y geológicos que sustentan la tesis de la ocurrencia de este mega deslizamiento.

Detection of waste´s layers with geoelectric methods: case of Rio Azul Sanitary Landfill, Costa Rica

The Río Azul Landfill received waste for 34 years from various parts of the Greater Metropolitan Area, and for three decades was operated with a poorly planned waste disposal. The purpose was to identify areas of greatest potential leachate storage, making 25 VES (Vertical Electrical Soundings), whose effective exploration depth was around 65 meters. The proposed geophysical model consists of four layers: the first corresponds to a coverage of compacted material (20 Ωm - 54 Ωm), the second layer contains unsaturated waste (11 Ωm - 18 Ωm), the third (1 Ωm - 5.4 Ωm) is saturated waste with leachate and the fourth (49 Ωm - 360 Ωm) the basement on which was installed the landfill. Therefore, the geoelectric allowed determining the thickness and distribution of covering materials, waste, saturated waste with leachates and depth of the basements top.

El Relleno Sanitario Río Azul, recibió por 34 años desechos de diversas zonas de la Gran Área Metropolitana, y por tres décadas fue operado con una disposición de residuos poco planificada. El objetivo del estudio es identificar las zonas con mayores potenciales de almacenamiento de lixiviados a través de 25 SEVs (Sondeos Eléctricos Verticales), cuya profundidad de prospección efectiva fue alrededor de 65 m. El modelo geofísico planteado consta de cuatro capas: la primera corresponde a una cobertura de material compactado (20 Ωm - 54 Ωm); la segunda capa contiene desechos no saturados (11 Ωm - 18 Ωm); la tercera (1 Ωm - 5,4 Ωm) es de desechos saturados con lixiviados y la cuarta (49 Ωm - 360 Ωm) el basamento sobre el cual se instaló el relleno sanitario. Por tanto, la geoeléctrica permitió determinar los espesores y distribución de los materiales de cobertura, desechos, desechos saturados con lixiviados y la profundidad del techo del basamento.

Seismic activity in Costa Rica during 2012

During 2012, the National Seismological Network (RSN: UCR-ICE) recorded 3455 local earthquakes and reported 260 felt events. This high level of seismicity was mainly the result of the aftershocks and triggered seismicity of the Samara earthquake on 5 of September (Mw 7,6). There were also 12 significant earthquakes with magnitude ≥ 5,0. The majority (90%) of earthquakes were shallow (< 30 km) and 56% had low magnitude (Mw 3,0-3,9). The subduction of the Cocos Plate beneath the Caribbean Plate and the Panama microplate generated 53% of felt earthquakes. Local faults originated 45% of felt seismicity, mainly in the Central Valley, the Calero Island, and the Coto Brus regions. The highest intensity observed during 2012 was VII (Modified Mercalli, MM) in the Nicoya Peninsula and in the Zarcero-Naranjo region due to the Samara earthquake. Moreover, eight other earthquakes produced intensities of V (MM).

Durante el 2012 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) registró 3455 sismos locales de los cuales 260 sismos fueron sentidos por la población. Esta alta sismicidad se relaciona con la ocurrencia del terremoto de Sámara del 5 de setiembre (Mw 7,6), sus réplicas y la sismicidad inducida en otras fuentes sísmicas. Se percibieron en total 12 sismos con magnitudes ≥ 5,0. La mayoría (90%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 56% tuvo una magnitud baja (Mw 3,0-3,9). El proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe y la microplaca de Panamá originó el 53% de los sismos sentidos. Un 45% fueron originados por fallas locales principalmente en el Valle Central, Isla Calero y Coto Brus. La intensidad máxima observada en el 2012 fue de VII (Mercalli Modificada, MM) para la zona de la península de Nicoya y Zarcero-Naranjo debido al terremoto de Sámara. Además, ocurrieron ocho sismos que ocasionaron intensidades de hasta V (MM).

The definition of land use in the surroundings of geological faults: technical explanation of the Protocol of Executive Order 32967 - MINAE, annex 3

A technical explanation of the protocol published as Executive Order (32967 - MINAE, Annex 3) is performed here. The protocol concerns the definition of land use in the surroundings of inactive, active and potentially active faults. Besides clarifying the technical nomenclature, this text explains the procedure that the professional geologist should follow to establish the possible safety areas to be respected when defining land uses, particularly for construction. It also examines the scope of the technical report and its implications regarding the use of the property. Finally, the implementation of the Protocol in Costa Rica is discussed and its importance in the development of management and land planning.

Se realiza una explicación técnica sobre el Protocolo Técnico publicado como Decreto Ejecutivo (32967 - MINAE, Anexo 3). El Protocolo se refiere a la definición de los usos del suelo en las cercanías de fallas geológicas inactivas, activas y potencialmente activas. Aparte de aclarar la nomenclatura técnica, se explica el procedimiento que debe seguir el profesional en geología para establecer las eventuales zonas de seguridad que deben respetarse al momento de definir los usos del suelo, en particular para las construcciones. También se analiza el alcance del dictamen técnico y sus implicaciones respecto al uso de la propiedad. Finalmente, se discute la aplicación del Protocolo en Costa Rica y su importancia en el desarrollo de ordenamiento y planificación del territorio.