Revista Geológica de América Central

Lamine camels from the late Miocene (early hemphillian) of the curré formation, San Gerardo de Limoncito, Coto Brus canton, Puntarenas province, Costa Rica

Resumen:En el presente trabajo, se describen abundantes restos fósiles de una especie de camello lamino procedentes de la fauna local de San Gerardo de Limoncito en el sur de Costa Rica. El material corresponde a piezas dentales y huesos postcraneales de la especie Hemiauchenia vera Matthew, 1909, la cual se reconoce, principalmente, por la biometría de los astrágalos y de la falange I anterior, además de la morfología dental. Este nuevo registro fósil permite afinar la edad biocronológica del afloramiento y su correlación con otras localidades fosilíferas del Henfiliano Temprano de América del Norte.

Abstract:This work describes abundant fossil remains of a species of lamine camel, recovered from the San Gerardo de Limoncito local fauna in southern Costa Rica. The material corresponds to dental pieces and postcranial bones of Hemiauchenia vera Matthew, 1909 species, which is basically recognized by the biometry of the astragali and the anterior phalanx I, besides dental morphology. This new fossil record also permits to accurate the biochronologic age of the outcrop and its correlation with other Early Hemphillian localities of North America.

Distribution of the genus Sparus (Perciforme: Sparidae) in the terciary of western Cuba

Resumen:Los restos fósiles de peces óseos son comunes en los depósitos Terciarios de toda Cuba, a pesar de esto, pocos estudios se han centrado en ellos. En el presente artículo reportamos por primera vez para las Antillas Mayores dos especies pertenecientes al género Sparus (S. cinctus Agassiz, 1843 y S. neogenus Aramboug, 1927), procedentes de diez localidades del occidente cubano. De igual modo se toma en cuenta la implicación de estos taxones para las reconstrucciones paleoambientales de los yacimientos, así como las evidencias tafonómicas que los mismos brindan.

Abstract:Osteichthyans fossil remains are common into the Tertiary of Cuba, in spite of its abundance, few studies have treatise them. In this study, we report for the first time for the Great Antilles two species of the genus Sparus (S. cinctus Agassiz, 1843 and S. neogenus Aramboug, 1927) proceedings of ten localities of western Cuba. Beside, some paleoenvironmental and taphonomical inferences, based on the taxa are made.

Chemical-mineralogical study of the ferrosialiticlateriticprofiles in the Teneme, Farallones and Cayo Guam sectors in north east Cuba

Resumen:Se presentan los resultados de un estudio químico-mineralógico de los perfiles lateríticos ferrosialíticos sobre rocas básicas de naturaleza oceánica y las litologías propias de los arcos de islas en la región nororiental de Cuba. El procedimiento contempló el muestreo de cinco perfiles de alteración y el análisis mediante la Fluorescencia y Difracción de Rayos X. Los perfiles lateríticos ferrosialíticos originados a partir de rocas pertenecientes a los arcos de islas cretácico y paleógeno están constituidos por minerales secundarios que son gibbsita, caolinita, goethita, hematita y montmorillonita, mientras que los asociados a rocas básicas y vulcanogeno-sedimentarios de afinidad ofiolítica concentran gibbsita en Cayo Guam. Se aporta nuevos conocimientos químico-mineralógicos sobre los perfiles lateríticos ferrosialíticos asociados a rocas de naturaleza oceánica en Cuba nororiental, lo que ayudará en la exploración para rocas y minerales industriales y su aplicación en la industria.

Abstract:The results of a chemical-mineralogical study on the ferrosialitic lateritic weathering profiles are presented. Analysis was done using X Ray Fluorescence and Diffraction. The chemical composition of these profiles reflects a typical pattern normally observed within such weathering crusts. The sesquioxides of aluminium, iron are concentrated in the upper parts of the profiles as a result of the leaching of alkalis, alkaline-earth elements, and to a lesser extent, silica. Ferrosialitic lateritic profiles formed on Cretaceous and Paleogene islands arcs consist of secondary minerals such as gibbsite, kaolinite, goethite, hematite and montmorillonite, while those associated with basic and volcanogenicsedimentary rocks of ophiolitic affinity in Cayo Guam are composed of gibbsite and iron oxides. This study brings new chemical-mineralogical information on the ferrosialitic lateritic profiles associated with rocks of oceanic nature in north-eastern Cuba, which will help in the exploration for industrial minerals, and rocks and their application in industry.

Petrography of the nimun and baca pottery (ware celestún roja): canbalam ceramic sphere of the Yucatan Peninsula, Mexico

Resumen:La Vajilla Celestún Roja (tipos cerámicos Nimun y Baca) es una de las cerámicas más representativas de la costa noroeste de la Península de Yucatán, en México, cuya distribución y origen representan un fuerte tema de debate. Aunque la cerámica de las costas de Campeche y Yucatán por años ha sido objeto de investigación, los expertos en el tema aún no logran descifrar si la Vajilla Celestún Roja fue fabricada localmente durante el Clásico Tardío (600-900 d.C.), o si los objetos cerámicos que se han hallado fueron elaborados e intercambiados por la élite regional. Se describe por primera vez la petrografía de la Vajilla Celestún Roja de la tipología Nimun y Baca, como aporte a la definición formal de la llamada Esfera Cerámica Cambalan definida por Jiménez (2002), Jiménez, Ceballos & Sierra (2006). Las observaciones petrográficas muestran que los componentes detríticos son fragmentos riolíticos, tobas vitroclásticas, pómez, esquirlas de vidrio, cuarzos, plagioclasas, calcita, hematita, magnetita y otros menores. La matriz arcillosa es filomórfica con fábricas paralelas, reticuladas y granulares finas. Los componentes detríticos son granulométricamente arenas finas a medias. Las pastas presentan procesos diagenéticos que han afectado la porosidad primaria y muestran relleno de poros y reemplazo mineral por calcitas secundarias. Se han observado evidencias de los procesos de manufactura como fracturas y doblamiento de pastas al confeccionar los bordes de los objetos cerámicos.

Abstract:The ware Celestún Red (of the Nimun and Baca ceramic typologies) is one of the most diagnostic ceramics of the northwestern coast of Mexico's Yucatan Peninsula and a subject of ongoing debate regarding its distribution and origin. Although ceramics from coastal Campeche and Yucatan have been the focus of years of investigation, scholars still do not know if Celestún Red was manufactured locally during the Late Classic (A.D. 600-900) or was made and exchanged by the regional elite. In this presentation, the authors provide the first petrographic descriptions of Celestún Red, and use them to contribute to a formal definition of the Cambalan Ceramic Sphere defined by Jiménez (2002), Jiménez, Ceballos & Sierra (2006). These petrographic observations show that the detrital components were rhyolite fragments, vitroclastic tuffs, pumice, shards of glass, quartzes, plagioclase, calcite, hematite, magnetite and other minor contributors. The clay matrix is phyllomorphic, with a parallel, rectilinear fabric of fine grains. Granulometrically, the detrital components have been characterized as fine to medium sands. The pastes present evidence of diagenetic processes, most notably porosity in the primary ceramic matrix. These spaces are in some cases filled by secondary calcite deposits. Evidence of manufacturing was also observed, such as the fractures and bending of the paste that took place to produce the rims of these ceramic objects.

Characterization of the ashes from the 2014-2015 Turrialba Volcano eruptions by means of scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy

Resumen:El volcán Turrialba es un estratovolcán localizado aproximadamente 35 km al noroeste de San José, la ciudad capital de Costa Rica. Desde el 29 de octubre de 2014, hasta al menos el fin del año 2015, el volcán mostró una serie de erupciones que representan su actividad más significativa desde la década de los 1860s. Estas erupciones dispersaron un volumen significativo de cenizas, las cuales alcanzaron las áreas más pobladas del país. En este artículo, se analizan las características de las partículas de ceniza con el fin de establecer el tipo de erupciones que ocurrieron en 2014 y 2015, así como monitorear la evolución de los procesos eruptivos. El análisis se llevó a cabo mediante las técnicas de microscopía y estereoscopía óptica, así como técnicas novedosas de microscopía electrónica de barrido (MEB), que involucran la adquisición de imágenes y el análisis de composición elemental por medio de espectroscopía de rayos-x por energía dispersiva (EDX). Los resultados muestran la evolución de las erupciones del volcán Turrialba desde eventos freáticos en 2014, con cenizas compuestas en su totalidad por partículas no-juveniles, hacia eventos freato-magmáticos, comenzando en marzo de 2015 con la presencia de una fracción apreciable de componentes juveniles en la ceniza.

Abstract:The Turrialba Volcano is a stratovolcano located approximately 35 km northwest from San José, Costa Rica's capital city. Since October 29, 2014, until at least late 2015, a series of eruptions has represented the most significant activity of this volcano since the 1860s. These eruptions dispersed a significant volume of ash that reached the most populous areas of the country. In this article, the characteristics of the ash particles are analyzed in order to establish the nature of the eruptive events that occurred on 2014 and 2015, and to monitor the evolution of the eruptive processes. The analysis was carried out utilizing optical microscopy and stereomicroscopy techniques, as well as novel scanning electron microscopy (SEM) methods that involve imaging and element composition analysis by means of Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX). Results show the evolution of the Turrialba eruptions from phreatic events in 2014, with ashes composed entirely of non-juvenile fragments, to phreatomagmatic events starting on March 12, 2015 with the appearance of a significant fraction of juvenile components in the ash.

Incorporation of Landau model to the fractal model of an eruption

Resumen:El modelo Sequential Fragmentation/Transport (SFT, por su sigla en Inglés) se basa en una fragmentación secuencial a nivel macroscópico. En Brenes & Alvarado (2013) dicho modelo sirvió de base para proponer un modelo fractal de una erupción, al sistematizar todo el proceso con la inclusión del coeficiente H de Hurst. Esta sistematización fue posteriormente ampliada en Brenes (2014), con ayuda del modelo fractal de fractura propuesto por Balankin, para incluir procesos de fractura a nivel microscópico. En el presente trabajo, la inclusión del modelo de Landau para transformaciones de segundo orden permite deducir el modelo de fractura de Giffith y la regla de Eötvös, y obtener como sub-producto expresiones que sugieren la existencia de procesos de fractura tales como la corrosión por esfuerzos, endurecimiento por dilatación y la vitrificación. Finalmente, se presentan resultados sugerentes de una transición al vidrio en el magma.

Abstract:The Sequential Fragmentation/Transport model (SFT) is based on a macroscopic level sequential fragmentation. In Brenes & Alvarado (2013) a fractal model of an eruption is proposed based on SFT, systematizing the process via the inclusion of Hurst Coefficient. Later on, Balankin fractal fracture model is used to include microscopic level fractal fracture processes (Brenes, 2014). In the present work, Landau model for second order transformations is included, and Griffith fracture model and Eötvös rule are deduced, giving rise to by-products mathematical expressions that suggest the existence of fracture processes such as stress corrosion, dilatancy hardening, and vitrification. Lastly, some mathematical results that suggest a glass transition in magma are presented.

Influence of the Golfito earthquake of 30 July 2002 (Mw 6,2) over a pumping test in the confined aquifer in dam site of Pirris hydroelectric project

Resumen:Con el fin de determinar los parámetros hidrogeológicos del acuífero fracturado de tipo confinado encontrado en el sitio de presa del Proyecto Hidroeléctrico Pirrís, se realizó una prueba de bombeo que se prolongó durante 2560 minutos, con un caudal promedio de 1,9 l/s, utilizando una bomba sumergible de 5,6 kW. Aproximadamente a los 420 minutos de iniciada la prueba fue perturbada por un sismo con una magnitud de 6,2 Mw con epicentro a 133,7 km de distancia, ocasionando una importante modificación en el régimen de abatimientos impuesto por el bombeo en el pozo. Luego del evento se registró una recuperación del nivel piezométrico prácticamente en todos los piezómetros, aunque el pozo continuó con el proceso de extracción. Utilizando el gráfico de abatimiento registrado en el tiempo, se identificaron cinco fases. La fase 1 corresponde a un abatimiento del nivel piezométrico provocado por el bombeo con un período de 6 horas, la segunda fase muestra una recuperación brusca como resultado del sismo. La tercera fase se relaciona con una estabilización de los niveles después del sismo, no obstante seguidamente se presenta una nueva etapa de recuperación del nivel debido a varias réplicas sísmicas y finalmente se presenta una fase de abatimiento. Una vez finalizada la prueba, se procedió a la revisión de los datos de abatimiento para determinar el efecto de varios parámetros sobre el análisis del tipo de acuífero, debido a factores tales como: la penetración parcial del pozo y, el buzamiento del acuífero. De este análisis preliminar se dedujo que dichos factores no influyen sobre el método tradicional para obtener los parámetros hidrodinámicos, por consiguiente se decidió analizar la información por el método de Theis para acuíferos confinados y Moench para acuíferos fracturados.

Abstract:In order to determine the hydrogeological parameters of the fractured confined aquifer founded in the dam site of the Pirrís hydroelectric Power, a pumping test was carry out during 2560 minutes with an average flow rate of 1,9 l/s, using a submersible pump of 5,6 kW. Approximately 420 minutes after the beginning of the pumping test a earthquake with a magnitude of 6.2 MW with an epicenter near the town of Golfito (133,7 km far away), cause a significant change in the drawdowns values observed in four piezometers produced by the pumping in the well. After the event a recovery of the groundwater level in all piezometers were recorded, although the well continued with the extraction process. Using the recorded level and the time is possible the identification in a graph of five phases. Phase 1 corresponds to a drawdown of groundwater level caused by pumping with a 6-hour period; the second phase shows a sharp recovery as a result of the earthquake. The third phase is related to stabilization levels after the earthquake, however then a new level recovery phase occurs due to several aftershocks and finally another period of small drawdown is presented. After the test the data were reviewed to determine the effect of various parameters. For example partial penetration of the well, and the dip of the aquifer. From this preliminary analysis it was concluded that these factors did not influence the traditional method for the estimation of hydrodynamic parameters, therefore it was decided to analyze the data by the method of Theis and Moench for confined and fractured aquifers respectively.

Application of H/V technique on different soils using ambient vibration measurements and earthquakes

Resumen:Se aplicaron cuatro técnicas para la identificación de la frecuencia fundamental para 26 distintos emplazamientos. Estas corresponden a las razones espectrales obtenidas a partir del registro de: vibraciones ambientales con el uso de un acelerógrafo (VAA), vibraciones ambientales utilizando un sismógrafo (VAS), sismos completos (ST) y ventanas de 5 segundos a partir del arribo de las ondas "S" (SOS). En la aplicación de VAA, se lograron mejores resultados cuando la prueba se aplicó en horas del día (8 am y 3 pm). Al comparar VAA a las 3 pm con VAS en horas del día, en un 58% de los casos analizados se observan formas y amplitudes distintas, lo que descalifica el uso de VAA para la identificación de f0 ya que se toma como el resultado correcto el proporcionado por VAS, tal y como lo proponen diversos autores y en esta investigación en específico se evidenció su semejanza a las técnicas ST y SOS, en un 75% de los casos. Estas dos últimas técnicas están mejor justificadas según su fundamento físico y matemático.

Abstract:Four techniques to identify the fundamental frequency (f0) for 26 different sites were applied. These techniques correspond to spectral ratios based on the recording of: ambient vibration using an accelerograph (denominated VAA), ambient vibration using a seismograph (VAS), total seismic records (ST) and a time window of 5 s staring at S waves arrives in the seismic records (SOS). Better results were achieved when VAA was applied during the day (at 8 am and 3 pm). When VAA at 3 pm was compared to VAS at day time, it was observed that in the 58% of the analyzed cases the shapes and amplitudes of the spectral ratios were different, which means that VAA is not an appropriated technique to identify f0 based on that the results from VAS are the correct ones. It is affirmed based on its similarity to ST and SOS techniques in a 75% of the studied cases. These last two techniques are better justified in both mathematical and physical fundaments.

Minimum 1D P wave velocity model for the Guanacaste Volcanic Arc, Costa Rica

Resumen:En este estudio se calcula un modelo mínimo de velocidades para la Cordillera Volcánica de Guanacaste a partir de 475 sismos locales registrados por el Observatorio Vulcanológico y Sismológico Arenal Miravalles (OSIVAM) entre enero del 2006 y julio del 2014. El modelo consta de seis capas desde la superficie hasta 80 km de profundidad y posee velocidades que varían entre 3,96 y 7,79 km/s. Las correcciones para las estaciones obtenidas varían entre -0,28 a 0,45 y muestran una tendencia de valores positivos sobre el arco volcánico y negativos en el antearco, en concordancia con el espesor de la corteza. La relocalización de los sismos muestra tres grupos principales de epicentros que podrían asociarse con actividad en fallas inferidas. El MMV1D presentado en esta investigación brinda una idea simplificada de la estructura de la corteza y pretende contribuir con el mejoramiento de la localización rutinaria de sismos que realiza el OSIVAM.

Abstract:In this study a minimum 1D model for the Guanacaste Volcanic Arc (CVG) is derived from 475 local earthquakes registered between January 2006 and July 2014 by the Arenal-Miravalles Seismological and Volcanic Observatory (OSIVAM). This velocity model has six layers and covers from the surface to a depth of 80 km. The model has velocities from 3.96 to 7.79 km/s from top to bottom. The station corrections obtained range between -0.28 and 0.45. These corrections show a trend with positive values located over the volcanic arc and negative values located on the forearc, in agreement with the crustal thickness. Three main seismicity clusters were acknowledged from the earthquake relocations, which may be associated with activity on inferred faults. The obtained one dimensional velocity model displays a simplified version for the crustal structure and aim to improve the earthquake location processes performed by the OSIVAM.

Seismicity in Costa Rica during 2015

Resumen:Durante el 2015 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 6989 sismos de los cuales 168 fueron sentidos por la población. Se percibieron en Costa Rica 13 sismos con magnitud Mw > 5,0. La mayoría (86%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 81% tuvo una magnitud (Mw) de entre 3,0 y 4,9. El fallamiento local y regional provocó el 61% de los sismos, seguido por el proceso de subducción de la placa del Coco que originó el 37%. Las zonas con la mayor concentración de sismos en el 2015 fueron las cordilleras volcánicas de Guanacaste y Central, la zona de Los Santos y una región al suroeste de la península de Nicoya. La intensidad máxima observada en el 2015 dentro de Costa Rica fue de V+ (Mercalli Modificada).

Abstract:During 2015, the National Seismological Network (RSN: UCR-ICE) located 6989 earthquakes and reported 168 felt events. There were 13 significant earthquakes with magnitude Mw > 5.0. The majority (86%) of felt earthquakes were shallow (< 30 km) and 81% had magnitudes (Mw) between 3.0 and 4.9. Local and regional faulting caused 61% of the felt earthquakes and the subduction of the Cocos Plate caused 37%. The geographic areas with the highest seismicity during 2015 were the Guanacaste and Central volcanic cordilleras, Los Santos region, and an area offshore the Nicoya peninsula. The highest intensity observed in Costa Rica during 2015 was V+ (Modified Mercalli).