Revista Geológica de América Central

Stratigraphy and petrography of the igneous rocks in the Talamanca Cordillera, Costa Rica

Resumen En la cordillera de Talamanca los productos del magmatismo se encuentran ampliamente distribuidos, y corresponden con episodios intrusivos y extrusivos del Neógeno y del Cuaternario. En general es posible reconocer tres fases magmáticas: 1) vulcanismo anterior al Mioceno Superior, de unos 17 a 11 millones de años atrás; 2) plutonismo durante el Mioceno Medio-Superior, entre 12,5 y 7,5 millones de años, conocido como Grupo Intrusivo de Talamanca o Granito-Gabro de Talamanca; 3) pulsos magmáticos post-intrusivos del Neógeno al Cuaternario, cuyo rango temporal se extiende entre 5 y 2 millones de años. Por primera vez se propone una diferenciación del magmatismo post-intrusivo en tres unidades, separables por aspectos petrográficos: a) Unidad Kámuk, constituida por andesitas con plagioclasa de tipo labradorita y ocasionalmente con ortopiroxeno; b) Unidad Dúrika, definida por plagioclasa de tipo andesina y biotita como fenocristal ferromagnesiano predominante; c) Unidad Río Lori, cuyos productos no fueron recolectados, pero con base en trabajos previos se caracteriza por la presencia de cuarzo, anfíbol y biotita. Se realiza además una contribución a la cartografía geológica de la cordillera de Talamanca, con una descripción geológica de las cimas de Cuericí, Ena, Dúrika, Utyum, Kámuk, fila Pittier y Echandi. También se presentan nuevos datos sobre la geología del cerro Chirripó.

Abstract In the Talamanca Cordillera, the widespread magmatic products record Neogene and Quaternary intrusive and extrusive phases. Generally, it is possible to recognize three magmatic stages: 1) Volcanic series older than Upper Miocene, ranging from ~17 to 11 mya; 2) Plutonic events during the Middle-Upper Miocene, between 12,5 and 7,5 mya, known as Talamanca Intrusive Group or Granite-Gabbro Series of Talamanca; c) Post-intrusive magmatic pulses from Neogene-Quaternary, whose temporal range extends from ~5 to 2 mya. For the first time it is proposed here a differentiation of post-intrusive magmas into three units by petrographic criteria: a) Kamuk Unit, andesites with labradorite-type plagioclase and occasional orthopyroxene. b) Durika Unit, defined by andesine-type plagioclase and the presence of biotite phenocrysts as the predominant ferromagnesian phase. c) Rio Lori Unit, whose products were not sampled in this study, but based in previous work they are characterized by the presence of quartz, amphibole and biotite phenocrysts. Additionally, we provide a new contribution to the geologic cartography of the Talamanca Cordillera, with a geological description of the summits of Cuerici, Ena, Durika, Utyum, Kamuk, fila Pittier and Echandi. We also present new data referring to the geology of the summit of Chirripo.

Analysis of Turrialba Volcano (eruption 2014-2015) tephra transport using sft

Resumen Las tefras de las erupciones del volcán Turrialba (octubre 2014 a abril 2015) fueron analizadas por medio del SFT, pudiéndose determinar 5 procesos de transporte, que fueron analizados según los parámetros de Folk; utilizando la dispersión promedio en lugar de la desviación estandard, y . utilizando la dispersión por transporte g, según se describe en Wohletz et al. (1989). Los resultados obtenidos, no concuerdan con observaciones de campo. Como una alternativa, se examinó la dispersión por transporte g en función de la dispersión por fragmentación γ, encontrándose empíricamente que es posible definir la relación lineal Δ = γ - g = m γ + b para cada uno de los 11 procesos de transporte identificados por medio de SFT para los dos Grupos de muestras. Los patrones evidentes entre varios de esos Δ sugieren que el valor de la pendiente m es una medida indirecta de la interacciones entre las partículas involucradas en el proceso de transporte. Esta observación sugiere que los números adimensionales (como el de Savage y el de Reynolds) y sus respectivos valores críticos asociados a las corrientes de densidad piroclástica explicarían la aparición de los diversos tipos de transporte detectados por SFT.

Abstract SFT (Sequential fragmentation/transport) method was applied to recent fine tephra of october 2014 to april 2015 eruptions of Turrialba Volcano, to identify transport processes on Wohletz et al. (1989) transport dispersion (g). Results obtained that way do not match field observations. Hence, a new analysis is proposed based on an empirical linear relation between the fragmentation (γ) and transport dispersion (g), was devised. Provitional physical mechanisms are presented to help understand such an empirical lineal relationship.

The december 8 ^th 1994 landslide at Irazú Volcano (Costa Rica): historical aspects and geomorphology based on historical and recent aerial photographs

Resumen El 8 de diciembre de 1994, a las 22:48 (hora local), tuvo lugar en el flanco norte del volcán Irazú un evento particular, que se describió en esa época como una erupción freática. Recientemente, se cuestionó la naturaleza volcánica de este evento y se propuso que habría sido una avalancha de escombros generado por un deslizamiento. En este trabajo se retomó el análisis de este proceso desde la perspectiva histórica, geológica y geomorfológica, y se reforzó dicha hipótesis a la luz de evidencias sismológicas, aunque sigue sin descartarse que hubiera intervenido actividad geotermal. En este trabajo se realizó la restitución fotogramétrica a partir de fotografías aéreas obtenidas por el Instituto Geográfico Nacional (IGN) el 20 de diciembre de 1994, mediante la cual se estimó un volumen deslizado entre 21±8 y 22±7x106 m3.

Abstract On December 8th, 1994, at 22:48 (local time), a particular event took place on the northern flank of the Irazú volcano, which was described at that time as a phreatic eruption. Recently, the volcanic nature of this event was questioned and it was proposed that it would have been a debris avalanche generated by a landslide. In this work we studied this process from the historical, geological and geomorphological perspective. The hypothesis of the landslide is reinforced based on seismological evidences, although it is still not ruled out that geothermal activity could have been involved. In this work, the photogrammetric restitution was made from aerial photographs obtained by the National Geographic Institute (IGN) on December 20th, 1994, by which a volume of sliding material between 21±8 and 22±7x106 m3 was estimated.

Carbonate platform development in an intraoceanic arc setting: costa rica’s largest limestone sequence - the fila de cal formation (middle eocene to lower oligocene)

Abstract The limestones of the Fila de Cal Formation build the largest carbonate platform sequence of Costa Rica extending over 180 km from southern Costa Rica into the Panamanian boarder area of David. The detailed limestone microfacies analysis and micropaleontologic dating based on the contained larger foraminiferal assemblages of 22 samples selected from the most representative exposures reveal three main carbonate facies: (1) Eoannularia eocenicabearing spiculite facies from the Middle Eocene, (2) large lepidocyclinid-nummilitid facies from the Upper Eocene lead by the Lepidocyclina chaperi-Lepidocyclina tobleri panamensis assemblage and (3) dominant Lower Oligocene Lepidocyclina yurnagunensis-Lepidocyclina undosa assemblage. These three biostratigraphically successive facies record circa 14 to 19 m.y. of continuous shallow-marine carbonate sedimentation in the Pacific frontal arc region of southern Costa Rica. During this time large communities of benthic organisms: larger foraminifera, calcareous algae, corals, bryozoans, mollusks and equinoderms rapidly grew in warm tropical waters to build the largest and long-lasting carbonate platform on the Costa Rican arc. The carbonate sedimentation ended abruptly with accumulation of thick volcaniclastic marine platform-to-slope deposits of the Térraba Formation. Tectonically, the Fila de Cal carbonate platform development coincides with rapid convergence rates of the Farallón plate beneath southern Central America leading to strong arc uplift and new widespread neritic environments. The correlation with contemporaneous carbonate arc sequences clearly indicates that primarily their proximity to the inner volcanic arc areas and strong subsidence in response to emerging volcanic edifices are probably the main factors that controlled growing and persistence of carbonate environments within the arc setting.

Resumen Las calizas de la Formación Fila de Cal constituyen la mayor secuencia de plataforma carbonatada de Costa Rica al extenderse por más de 180 km, desde el río Savegre hasta la región de David en Panamá. El análisis detallado de microfacies y micropaleontológico de las asociaciones de macroforaminíferos de 22 muestras de roca provenientes de afloramientos representativos revelan tres facies carbonatadas principales: (1) espiculitas de Eoannularia eocenica del Eoceno Medio, (2) facies de grandes lepidociclinas y nummulites del Eoceno Superior caracterizada por Lepidocyclina chaperi-Lepidocyclina tobleri panamensis y (3) facies de Lepidocyclina yurnagunensis-Lepidocyclina undosa del Oligoceno Inferior (Rupeliense). Estas tres facies, bioestratigráficamente sucesivas, documentan alrededor de 14 a 19 M.a. de continua sedimentación carbonatada nerítica en la región frontal del arco. Durante este tiempo, grandes comunidades de organismos bentónicos: macroforaminíferos, algas calcáreas, corales, briozoos, moluscos y equinodermos crecieron en aguas tropicales cálidas para formar la plataforma más extensa y duradera de Costa Rica. La sedimentación carbonatada terminó de forma abrupta con la acumulación de depósitos volcaniclásticos de plataforma y talud de la Formación Térraba. Tectónicamente, el desarrollo de la plataforma coincidió con altas tasas de convergencia de la placa Farallón por debajo de América Central, que condujo a fuerte levantamiento del arco y extensas áreas neríticas. La correlación con secuencias carbonatadas contemporáneas indican que la proximidad de las plataformas al arco interno y la fuerte subsidencia en respuesta a la emersión de nuevos edificios volcánicos son probablemente los factores que determinaron el crecimiento y persistencia de ambientes carbonatados en arcos intraoceánicos.

Miocene to recent radiolarians from southern pacific coast of Costa Rica

Abstract Radiolarians from Miocene-Recent marine sediments are taxonomically reported for the first time in Costa Rica using samples from Sites U1381C and U1414 A of the Integrated Ocean Drilling Program CRISP A2 expedition. Both sites are presently located offshore Osa Peninsula, northeastern equatorial Pacific. The sediments retrieved from the two sites mainly consist of nannofossil calcareous ooze with foraminifera, sponge spicules, diatoms and radiolarians. In both sequences, radiolarians vary from absent to abundant and well preserved. This work presents the systematic paleontology of the radiolarians recorded including taxonomic notes and illustrations of the species. An associated publication provides the statistic and biostratigraphic data for the sites, spanning from the middle Miocene to the Recent (radiolarian zones RN5 to RN16). In total, 116 species (14 families and 41 genera) were found. Hole U1414 A yielded a total of 105 species and 65 taxa with conditional identifications (“species groups”), and Hole U1381C yielded a total of 90 species and 55 species groups.

Resumen El presente estudio reporta por primera vez la taxonomía de radiolarios pertenecientes a sedimentos marinos de edad Mioceno-Reciente de Costa Rica. La identificación taxonómica se realizó utilizando los sedimentos obtenidos en las perforaciones U1381C y U1414 A de la Expedición CRISP A2 del Programa Integral de Perforación Oceánica, (IODP, por sus siglas en inglés). Ambos sitios están ubicados en mar abierto cercanos a la Península de Osa, Pacífico este ecuatorial. Dichos sedimentos consisten en un ooze calcáreo con nanofósiles, foraminíferos, diatomeas, espículas de esponja y radiolarios. En ambas secuencias, la recuperación de radiolarios varía desde ausentes a abundantes y bien preservados. El siguiente estudio presenta la sistemática paleontológica a detalle junto con las ilustraciones de radiolarios. Una publicación previa asociada a este estudio proporciona los datos estadísticos y bioestratigráficos de los sitios, los cuales corresponden al Mioceno medio-Reciente (zonación RN5 a RN16). El número total de especies identificadas en las muestras es de 116, distribuidas en 14 familias y 41 géneros. La perforación U1414 A suma un total de 105 especies y 65 taxones con identificaciones condicionales (grupos), y la perforación U1381C un total de 90 especies y 55 grupos.

A new fossil record of aturia cubaensis (lea, 1841) [cephalopoda, nautilidae] from the lower-middle miocene of Costa Rica

Resumen Un nuevo espécimen de Aturia fósil fue colectado en las secuencias sedimentarias sublitorales o marino someras de la Formación Roca Carballo de edad Mioceno Inferior-Medio, en la costa pacífico central de Costa Rica, en la provincia de Puntarenas. Como resultado del análisis taxonómico del fósil, se confirma el registro de la especie Aturia cubaensis (Lea, 1841), fundamentado en la forma de la concha y de las características de su distintiva escultura. Esta es la segunda vez que se registra dicha especie para el Mioceno del Sur de América Central y por ello se hacen algunas inferencias estratigráficas acerca del primer hallazgo en la Formación Río Banano.

Abstract A new specimen of Aturia fossil was collected from sublitoral or shallow marine sedimentary sequences of the Lower- Middle Miocene Roca Carballo Formation at the Central Pacific coast, in the Puntarenas province, Costa Rica. As result of the taxonomic study of the fossil, it is confirmed that this specimen corresponds to Aturia cubaensis (Lea, 1841), based on the shell shape and in major features of its sculpture. This is the second time that this species is recorded for the Miocene of South Central America and some stratigraphic inferences about the first found at the Río Banano Formation are made.

The first fossil record of a myriapoda (polydesmida) from the late pleistocene locality of la Palmera de San Carlos, Alajuela province, Costa Rica

Resumen Se describe por primera vez para Costa Rica y América Central un milpiés (Diplopoda, Polydesmida) fósil; el material fue recolectado de depósitos de travertino y estaban asociados a varios restos óseos de roedores fósiles así como abundante flora fósil del Pleistoceno tardío. Los restos fósiles están básicamente constituidos por segmentos corporales y están cercanamente emparentados al género viviente Nyssodesmus Cook, 1896.

Abstract For the first time is recorded a millipede (Diplopoda, Polydesmida) fossil material from Costa Rica and Central America; this material was recovered from travertine sedimentary rocks and was associated to osseous remains of several species of fossil mice as well as abundant flora fossil from the late Pleistocene. The fossil remains are basically disarticulated trunk segments and are closely related to present-day genus Nyssodesmus Cook, 1896.

Note about an inmature specimen gomphotherium sp. From late miocene of Chiapas, Mexico

Resumen Se describe un premolar y un fragmento de incisivo superior perteneciente a un gonfoterio longirrostrino, descubiertos en la localidad Puente Ixcán (Mioceno tardío), municipio de Maravilla Tenejapa, en el sureño estado de Chiapas, México. Con base en la morfología, medidas y alcance geográfico del ejemplar lo asignamos al género Gomphotherium. Este registro es el más sureño de Gomphotherium en México y por su cercanía con América Central contribuye al conocimiento de la distribución paleobiogeográfica de los gonfoterios longirrostrinos en esta región.

Abstract It is described a premolar and an upper incisor fragment belonging to longirostrine gomphothere discovered in the Puente Ixcan locality (Late Miocene), Maravilla Tenejapa municipality, at the southern state of Chiapas, Mexico. Based on the morphology, measures and geographic range, we assigned the specimen to Gomphotherium genus. This is the southernmost record of Gomphotherium in Mexico, and because of the proximity to Central America contributes to the knowledge of the paleobiogeographical distribution of longirostrine gomphotheres in this region.

Actividad sísmica percibida en costa rica durante el 2017 felt seismicity in Costa Rica during 2017

Resumen Durante el 2017 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 2755 sismos y reportó 216 eventos sentidos por la población, incluyendo cuatro sismos relevantes con magnitudes (Mw) de entre 5,5 y 6,3. La mayoría (91%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 63% tuvo una magnitud baja (Mw < 3,9). El fallamiento local y el regional provocaron el 62 % de los sismos sentidos, mientras que el resto de los sismos fueron originados por el proceso de subducción de la placa del Coco. Las zonas con la sismicidad más alta fueron Jacó y los volcanes Irazú y Poás. La intensidad Mercalli Modificada máxima observada durante el 2017 fue de VI+ debido al sismo de Jacó (Mw 6,3).

Abstract During 2017, the National Seismological Network (RSN: UCR-ICE) located 2755 earthquakes and reported 216 felt events, including four significant earthquakes with magnitudes Mw between 5.5 and 6.3. The majority (91%) of the felt earthquakes were shallow (< 30 km) and 63 % had low magnitudes (Mw < 3.9). Local and regional faulting caused 62% of the felt earthquakes and the remaining were originated by the subduction of the Cocos plate. The geographic areas with the highest seismicity were located near Jaco and the Irazú and Poas volcanoes. The highest Modified Mercalli intensity observed was VI+ caused by the Jaco (6.3 Mw) earthquake.