Revista Geológica de América Central

Groundwater pollution hazard map, Belen County, Heredia, Costa Rica

Resumen:Mediante la aplicación de la metodología GOD (Foster et al., 2002), se elaboró un mapa de vulnerabilidad a la contaminación acuífera para el cantón de Belén, Heredia, Costa Rica. Este mapa fue elaborado durante entre los años 2013 y 2014 como parte de las investigaciones hidrogeológicas realizadas por los autores en el cantón de Belén. Se propone una nueva clasificación de la vulnerabilidad a la contaminación acuífera con respecto a los mapas vigentes actualmente por parte de la Municipalidad de Belén.

Abstract:GOD methodology (Foster et al., 2002) was applied to produce a Groundwater pollution vulnerability map for the Belen County, Heredia, Costa Rica. This map was prepared during 2013-2014 as part of the hydro geological investigations done by the author in the area of Belen. A new vulnerability classification is proposed related to the official map available by Belen Municipality.

Acid rock drainage on slopes from Route 27 San José - Caldera, Costa Rica

Resumen:Este trabajo se enfoca en determinar, mediante análisis de laboratorio de pH en pasta y geoquímica de aguas superficiales, la existencia de drenaje de ácido de rocas (DAR) en dos taludes de la Ruta Nacional 27, Costa Rica. Los resultados de laboratorio (muestras con pH de hasta 1,5), así como las evidencias físicas observadas en el campo, muestran que efectivamente esta carretera presenta DAR en algunos de sus taludes. El DAR en la ruta está afectando directamente las propiedades químicas y físicas del concreto lanzado que se colocó sobre los taludes, el acero electro-soldado y las cunetas para el manejo de aguas superficiales, ocasionando su colapso y generando un peligro para los usuarios. La importancia de identificar este proceso químico y físico que está alterando los materiales de los taludes en los cortes de la carretera, es fundamental para plantear las medidas correctivas adecuadas y resolver el problema, o al menos minimizar los efectos negativos y su influencia en la inestabilidad de taludes de la ruta.

Abstract:This study focuses on determinate the presence of acid rock drainage (ARD) on two slopes on Route27, Costa Rica, by analysis of paste pH and geochemistry of superficial water. The laboratory results (samples with pH up to 1.5), and the physical evidence observed in the field, shows that in fact there is ARD in some slopes. The ARD on the route is directly affecting the chemical and physical properties of the shotcrete on the slopes, welded steel and ditch for the surface water management, causing its collapse and creating a hazard for users. The importance of identify this chemical and physical process that is weathering the materials of the slopes in the road cuts, it's essential for the right corrective action and resolve the problem or at least minimize the negative effects and their influence on slope instability of the route.

Considerations about the first book of thermal springs in Costa Rica

Resumen:Se presenta la traducción y consideraciones sobre el primer catálogo completo en forma de libro con veinticinco fuentes termales descritas por A. von Frantzius en Costa Rica. Debido a que la primera publicación sobre fuentes termales salió incompleta en forma de artículo en una revista de medicina, von Frantzius se dió a la tarea de publicar sus investigaciones por medio de un libro, que salió a la luz pública en la segunda mitad del siglo XIX, con la descripción de las fuentes termales más cercanas a Cartago (en ese entonces la capital) y a San José. Las descripciones que se realizan en el catálogo se refieren mayoritariamente a fuentes termales ubicadas en territorios geológicamente formados por rocas no volcánicas o cercanas a antiguos aparatos volcánicos extintos. Describe las características geo-gráicas y geológicas de los sitios donde surgen las fuentes termales y las divide en tres grupos relacionados con cuencas ubicadas al sur de Cartago o de San José. En once fuentes termales midió la temperatura, siendo la fuente termal de mayor temperatura la de Barranca, mientras que la de menor temperatura fue la de Tres Ríos. Propone una relación entre la elevación topográfica de la fuente termal y su temperatura. Además midió la concentración química de varios compuestos químicos del agua de la fuente de Agua Caliente de Cartago.

Abastract:In this work is presented the translation and considerations about the first full catalog with twenty five thermal springs described by A. v. Frantzius in Costa Rica. Since the first publication on hot springs came out incomplete as an article in a medical journal, von Frantzius was given the task of publishing their research through a book in the nineteenth century, with the description of the hot springs in the Reventazón river basin near to Cartago (then the capital of Costa Rica) and in the Candelaria river basin southwestern from San José. The descriptions made in these catalog refer to hot springs located in areas geologically formed by no volcanic rocks or near ancient extinct volcanic apparatus. Frantzius described the geographical and geological characteristics of the places where hot springs emerge and divided them into three groups located in river Reventazón, Candelaria and Grande river basins and Guanacaste region. In eleven hot springs measured the temperature, and determined that the spring with higher temperature was Barranca, while the lowest temperature was Tres Ríos. He proposes a relationship between the topographic elevation of the surface of terrain where the spring emerged and temperature of the water in the thermal spring. He also examined the concentration of several chemical compounds from hot spring Agua Caliente de Cartago.

New fossil records of Otodus (Megaselachus) Chubutensis (Ameghino, 1901 a 1902) from the lower miocene of Costa Rica, Central America

Resumen:En el presente estudio se describen e identifican dos dientes fósiles de tiburón provenientes de las Formaciones Santa Teresa al sur de la Península de Nicoya y San Miguel al sureste del Valle Central, en la parte central del país. Ambas formaciones geológicas corresponden a secuencias marino someras de edad Mioceno Inferior; estos hallazgos fósiles permiten correlacionar dichas secuencias con la Formación Río Banano, aflorante en la región Caribe, donde también se registra la especie Otodus (Megaselachus) chubutensis [Ameghino, 1901 a 1902].

Abstract:In this study are identified and described two fossil shark teeth proceeding from the Lower Miocene of Santa Teresa Formation, at the southern Nicoya Peninsula and San Miguel Formation at the southeast area of the Central Valley, in the central part of the country. Both geological formations correspond to shallow marine sequences; and those founds permit to correlate them with the Rio Banano Formation, outcropping in the Caribbean region where, is also recorded the species Otodus (Megaselachus) chubutensis [Ameghino, 1901 a 1902].

The first occurrence of Pogonias Cromis (Sciaenidae, Perciformes) in the Late Pleistocene of Mexico

Abstract:We describe a lower pharyngeal jaw of Pogonias cromis collected from lacustrine sediment of late Pleistocene age in the Laguna Madre, Tamaulipas, Mexico. This specimen represents the first fossil record of black drum fish in the Mexican territory, which amplifies the distribution range of the species during the Pleistocene and increases the knowledge of the family Sciaenidae.

Resumen:Se describe la mandíbula faríngea inferior de Pogonias cromis colectada en sedimentos lacustres de edad del Pleistoceno tardío de la Laguna Madre, Tamaulipas, México. Este espécimen representa el primer registro fósil del pez corbina negra en el territorio mexicano, lo cual amplifica el área de distribución de la especie durante el Pleistoceno e incrementa el conocimiento de la familia Sciaenidae.

State of static stress on the Costa Rican Cocos-Caribbean Plate Interface: mechanical interpretation for the origin of asperities on the seismogenic zone

Abstract:The forearc region along the Central American Subduction Zone shows a series of trench-parallel positive gravity anomalies with corresponding gravity lows along the trench and toward the coast. These features extend from Guatemala to northern Nicaragua. However, the Costa Rican section of the forearc does not follow this pattern due to the segmentation of the along-trench gravity low, the absence of the coastal low, and the presence of emerged continental mass along the forearc gravity high at the Nicoya Peninsula. Geodetic and seismological studies along the Costa Rican Subduction Zone suggest the presence of coupled areas in the seismogenic zone beneath the Nicoya Peninsula prior to the 7.6 Mw magnitude earthquake of September 5th, 2012. These areas have previously been associated with asperities. Based on the structure of the overriding plate, former publications have proposed a mechanical model for the origin of asperities along the Chilean convergent margin, in which the dense igneous material in the forearc of the overriding plate above the seismogenic zone modifies/disturbs the state of static stress and influences seismogenic processes. In Costa Rica, surface geology and gravity data indicate the existence of dense basalt/gabbro crust overlying the seismogenic zone where the coupling is present. Bouguer anomaly values in this region reach up to 120x10-5 m/s2 and are the highest for Costa Rica. In this research, the state of static stress on the Cocos-Caribbean plate interface is calculated based on the geometry and on the density distribution of a 3D litosphere density model of the subduction zone as interpreted from gravity data from combined geopotential models. Results show a spatial correlation between the coupled areas at the Nicoya Peninsula and the presence of anomalies on the static state of stress on the plate interface. The stress anomalies were calculated for the normal component of the vertical stress on the seismogenic zone and were interpreted as being generated by the dense material which makes up the forearc in the area. The dense material of the Nicoya Complex mafie rocks and the topographic load of the península on the seismogenic zone lay a role in the distribution of coupled areas and the seismic behavior of the región, since the anomalies on the normal stress on the piate interface may increase the shear stress threshold to generate the rupture.

Resumen:La región del antearco a lo largo de la zona de subducción centroamericana muestra una serie de anomalías positivas de gravedad paralelas a la trinchera con anomalías negativas correspondientes, a lo largo de la fosa y hacia la costa. Estas anomalías se extienden desde Guatemala hasta el norte de Nicaragua. Sin embargo, el segmento costarricense del antearco no sigue este patrón debido a la segmentación de la anomalía negativa de la fosa, la ausencia de la anomalía negativa costera y la presencia de masa continental emergida en el lugar de la anomalía positiva del antearco en la Península de Nicoya. Estudios geodésicos y sismológicos a lo largo de la zona de subducción costarricense sugieren la presencia de áreas de acoplamiento en la zona sismogénica bajo la península de Nicoya previo al sismo de magnitud 7,6 Mw del 5 de setiembre de 2012. Estas áreas han sido asociadas anteriormente con asperezas. Publicaciones previas han propuesto un modelo mecánico para el origen de asperezas a lo largo del margen convergente chileno, basado en la estructura de la placa cabalgante. Basado en la estructura de la placa cabalgante, publicaciones previas han propuesto un modelo mecánico para el origen de asperezas a lo largo del margen convergente chileno, en el cual el material ígneo denso en el antearco de la placa cabalgante sobre la zona sismogénica, modifica el estado de esfuerzos estáticos en la interface de placas e influye en los procesos sismogénicos. En Costa Rica, la geología de superficie y los datos de gravedad indican la presencia de corteza densa compuesta por basaltos y gabros que sobreyace la zona sismogénica en donde el acoplamiento está presente. Los valores de anomalía de Bouguer en esta región alcanzan los 120x10-5 m/s2 y son los más altos medidos para Costa Rica. En este trabajo, el estado de esfuerzos estáticos en la interface de placas Cocos-Caribe se calcula basado en la geometría y en la distribución de densidad de un modelo tridimensional de la litósfera de la zona de subducción interpretado a partir de datos de gravedad de modelos geopotenciales combinados. Los resultados muestran una correlación espacial entre las áreas acopladas en la Península de Nicoya y la presencia de anomalías en el estado de esfuerzos estáticos en la interface de placas. Las anomalías de esfuerzo se calcularon para la componente normal del esfuerzo vertical en la zona sismogénica y se interpretaron como originadas por el material denso que compone el antearco en el área. El material denso de las rocas máficas del Complejo de Nicoya y la carga topográfica de la península sobre la zona sismogénica influyen en la distribución de zonas acopladas y el comportamiento sísmico de la región. Esto se debe a que las anomalías en el esfuerzo normal a la interface de placas incrementan el umbral de esfuerzo cortante para generar la ruptura.

The Tobosi fault: source of the 2011-2012 Tobosi earthquake swarm in central Costa Rica

Abstract:The Central Costa Rica Deformed Belt (CCRDB) is an ~100-km broad zone of deformation that marks the boundary between the Caribbean Plate and the Panama Microplate. From December 2011 to February 2012, an earthquake swarm took place in a portion of the CCRDB, near the town of Tobosi, 7 km southwest of the city of Car-tago. In this study, data recorded by the National Seismological Network of Costa Rica (RSN: UCR-ICE) is used to relocate the earthquakes and calculate their focal mechanisms. Additionally, the tectonic geomorphology of the region is analyzed. The results show a transtension structure near the town of Tobosi, which comprises at least three faults, named: the Tobosi, Tablon, and Alumbre faults. It was found that the Tobosi fault is an active left-lateral strike-slip fault with a normal component and was the source of the Tobosi earthquake swarm.

Resumen:El Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica (CCRDB) es una zona de deformación de ~100 km de ancho que representa el límite entre la Placa Caribe y la Microplaca de Panamá. Entre diciembre 2011 y febrero 2012 ocurrió un enjambre de sismos en un segmento del CCRDB ubicado en las cercanías del poblado de Tobosi, 7 km al suroeste de la ciudad de Cartago. En este estudio se utilizaron los registros de la Red Sismológica Nacional (RSN:UCR-ICE) para relocalizar los sismos y calcular sus mecanismos focales. Asimismo, se realizó un estudio de la geomorfología tectónica de la zona. Los resultados evidencian una estructura de transtensión compuesta por al menos tres fallas, llamadas: Tobosi, Tablón y Alumbre. Este estudio demuestra que la Falla Tobosi es una falla activa la cual presenta un movimiento de tipo sinestral con componente normal y fue el origen del enjambre de sismos de Tobosi.

Seismicity in Costa Rica During 2014

Resumen:Durante el 2014 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 6836 sismos de los cuales 219 fueron sentidos por la población. Se percibieron en Costa Rica seis sismos con magnitud Mw > 6,0. La mayoría (83%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 74% tuvo una magnitud (Mw) de entre 3,0 y 4,9. El fallamiento local y regional provocó el 64% de los sismos, seguido por el proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe y la microplaca de Panamá que originó el 29%. La intensidad máxima observada en el 2014 fue de VI (Mercalli Modificada) en la península de Burica debido al sismo del 8 de diciembre (Mw 6,1) cuyo epicentro se localizó en el oeste de Panamá.

Abstract:During 2014, the National Seismological Network (RSN: UCR-ICE) located 6836 earthquakes and reported 219 felt events. There were six significant earthquakes with magnitude > 6.0. The majority (83%) of felt earthquakes were shallow (< 30 km) and 74% had magnitudes (Mw) between 3.0 and 4.9. Local and regional faulting caused 64% of the felt earthquakes and the subduction of the Cocos Plate beneath the Caribbean Plate and the Panama microplate caused 29%. The highest intensity observed during 2014 was VI (Modified Mercalli) on the Burica peninsula during the December 8 earthquake (6.1 Mw) with the epicenter at western Panama.