Revista Geológica de América Central

Las erupciones relevantes del Rincón de la Vieja en los últimos 6000 años basado en tefrocronoestratigrafía sobre su flanco SW

Resumen El volcán Rincón de la Vieja es el único volcán de la cordillera de Guanacaste que ha presentado actividad histórica y es de los pocos en el mundo que posee un lago caliente y ácido en su cráter. El presente trabajo muestra nuevas dataciones radiométricas del Holoceno Medio al Holoceno Superior (últimos 6000 años), base fundamental para los estudios de amenaza volcánica. Los resultados muestran que su actividad prehistórica reciente ha sido mucho más violenta, con erupciones plinianas, subplinianas, vulcanianas y estrombolianas. Durante su corta actividad histórica (1700-2020), ha presentado eventos freatosurtseyanos y freatomagmáticos con caída de ceniza, balística, lluvia ácida y generación de lahares calientes y fríos, tanto sineruptivos como poseruptivos o secundarios. Los depósitos que afloran a 10 km al WSW del cráter activo están constituidos de capas de cenizas y pómez de caída y oleadas, algunas subplinianas (3650 a. C., 1130 a. C., 460 d. C., 1040 d. C., 1650 d. C.) y, dentro de ellas, la capa pliniana Río Blanco (460 d. C.), con una edad mucho más joven que lo que se maneja en la literatura. Se recalculó el volumen del depósito asociado con la erupción de río Blanco (pómez de caída pliniana y corrientes de densidad piroclástica) en 1,21 km3 y la altura de la columna eruptiva en 30 km con un VEI 5. Para los últimos 2 ka, los periodos de recurrencia de los grandes eventos eruptivos (VEI > 4) podrían ser de unos 600 años, mientras que eventos menores (VEI 3) se podrían presentar antes de finalizar el presente siglo.

Abstract The Rincón de la Vieja volcano the only volcano in the Guanacaste mountain range that has historical activity and is one of the few in the World that has a hot and acid lake in its crater. The present work shows new radiometric dates from the Middle Holocene to the Upper Holocene (last 6000 years), fundamental information for volcanic hazards studies. Its prehistoric activity was significantly more violet, with Plinian, Sub-Plinian, Vulcanian and Strombolian eruptions. During its historical activity (1700-2020), Rincón de la Vieja volcano has presented freatosurtseyan and phreatomagmatic events, with tefra fall,acid rain and generation of hot lahars. The deposits 10 km away from the active crater on the SSW flank are ash and pumice (Sub-Plinian and Plinian) and piroclastic surge deposits (3650 a. C., 1130 a. C., 460 A. D., 1040 A. D., 1650 A. D.) and, within them, the Plinian Río Blanco layer (450 A. D.), was dated at a younger age than previously reported in the literature. The volume of the deposit associated with the eruption of Río Blanco (pumice fall and pyroclastic density currents deposits) has been recalculated to 1.21 km3, and the height of the eruptive column to 30 km with a VEI 5. For the last 2 ka, the periods of recurrence of large eruptive events (VEI > 4) could be about 600 years, while minor events (VEI 3) could occur before the end of this century.

Evaluación de la vulnerabilidad asociada a la actividad del volcán Turrialba (2010-2017) en el distrito de Santa Cruz de Turrialba, Costa Rica

Resumen Entre 1864 y 1866 el volcán Turrialba presentó su último periodo eruptivo de origen magmático acompañado de erupciones estrombolianas. Después de casi 150 años de inactividad el 5 de enero de 2010 inicio un nuevo periodo eruptivo caracterizado por la caída de ceniza, actividad que se sostuvo hasta finales de 2016, siendo las erupciones del 29 de octubre de 2014, 12 de marzo de 2015 y 19 de setiembre de 2016 las de mayor impacto. Durante este último periodo, las cenizas llegaron a comunidades localizadas en la Gran Área Metropolitana (GAM) entre ellas Coronado, Moravia, Guadalupe, Alajuela, Heredia y Pavas. Las principales afectaciones se dieron en comunidades y fincas del distrito de Santa Cruz de Turrialba localizadas en los flancos NW, SW y SE del edificio volcánico, tales como Finca Silvia, La Central, La Picada y El Tapojo. En esta investigación se desarrolla un indicador de vulnerabilidad comunal ante eventos volcánicos, donde se evalúan variables físicas, sociales y económicas ante las amenazas de origen volcánico, así como los procesos de gestión que se han implementado en el área de estudio por parte de los actores institucionales y la población civil involucrada para reducir sus condiciones de riesgo. De acuerdo con los resultados, se obtuvo un valor global del índice de 0,4 lo que corresponde a una vulnerabilidad baja.

Abstract Between 1864 and 1866 the Turrialba volcano presented its last eruptive period of magmatic origin accompanied by strombolian eruptions. After almost 150 years of inactivity on January 5, 2010, a new eruptive period began, characterized by falling ash. Activity was sustained until the end of 2016, with the eruptions of October 29, 2014, March 12, 2015 and September 19, 2016 having the greatest impact. During this last period, the ash fell in communities of the Great Metropolitan Area (GAM) such as Coronado, Moravia, Guadalupe, Alajuela, Heredia and Pavas. The main impacts occurred in communities and farms of the district of Santa Cruz of Turrialba located on the NW, SW and SE flanks of the volcanic building, such as Finca Silvia, La Central, La Picada and El Tapojo. This research develops an indicator of communal vulnerability to volcanic events, where physical, social and economic variables are evaluated in the face of threats of volcanic origin, as well as the management processes that have been implemented in the area of study by institutional actors and the civilian population involved to reduce their risk conditions. Based on the results, an overall index value 0.4 was obtained, which corresponds to a low vulnerability.

Estudio sobre infiltración y su relación con la geología del Área Metropolitana de San Salvador, El Salvador

Resumen En el Área Metropolitana de San Salvador el agua potable está en punto de estrés debido al cambio climático y el crecimiento urbano. Actualmente ocurren cambios en el ciclo hidrológico relacionados con la disminución de la infiltración y aumento de la escorrentía. El estudio de capas geológicas donde obras hidráulicas puedan ser factibles de construir o proyectar es el objetivo principal de esta investigación, considerando los beneficios, pero también teniendo en cuenta las posibles afectaciones, problemas en el sitio o infraestructura cercana. Muestras de suelo representativas fueron ensayadas en campo y laboratorio. Los resultados indican que los suelos tienen media-baja permeabilidad y que el agua infiltrada en las capas superficiales podría estar moviéndose horizontalmente debido a la litología en el área. Con la información geotécnica y geológica es posible obtener una zonificación preliminar y criterios para la infiltración artificial basada en las condiciones del suelo y la permeabilidad.

Abstract In the Metropolitan Area of San Salvador resources as water for human consumption is at the point of stress with climate change and increased urban grown. Changes currently occur in the water cycle related to decreasing infiltration and increasing runoff. The study of geological layers where hydraulics works might be feasible to construct or project, is the main objective of this research taking into account all the possible affectations or issues in the site or even in near infrastructure like buildings. Soil representative samples were tested in the field and in laboratory. Results indicate that the soils are of medium-low permeability and that water infiltrated in surface layers might be moving horizontally due the lithology in the area. With geotechnical and geological information is possible to obtain a preliminary zoning and some criteria for the artificial infiltration based in the soil conditions and permeability.

Geología del proyecto hidroeléctrico bajos de Totuma (5 MW), Chiriquí, Panamá

Abstract Bajos de Totuma Hydropower Project study area is located in west Panama, near to Costa Rica-Panama border line. The hydraulic scheme of the project includes a small intake in the Colorado River, an initial conduction, a superficial pipeline, pressure tank, penstock, a powerhouse and generates 5 MW of power. Subduction dynamics process south of the study area is complex, standing out structures such as Panama Fracture Zone, Cocos Ridge, Tisingal and Tisingal volcanos. The study area is composed mostly by Paleogene-Neogene bedrock and Quaternary age volcanic rocks and materials (pyroclastic-epiclastic, PE) originated in West Panama volcanic range (Tisingal and Tisingal volcanos, which are among the highest mountains in Panama). BTHPP is located in a complex volcanic geological setting. Many different types of volcanic rocks and related materials are present along project scheme. It is highly probable that most of those materials were originated during Tisingal volcano major explosive activity some 1.6 million years ago, so probably most of the rocks in the area are allochthonous and/or related to major Tisingal lateral explosion and resulting pyroclastic flow some 1.6 million years ago. Despite major stratigraphic uncertainties, this investigation contributes to a relative fair understanding of the geotechnical conditions and parameters present in every project proposed work, this is, intake, tunnels, conducting pipelines, surge tank, penstock, and power house.

Resumen El área de estudio del Proyecto Hidroeléctrico Bajos de Totuma está localizada al oeste de Panamá, en las cercanías de la línea fronteriza entre Panamá y Costa Rica. El esquema hidráulico del proyecto incluye una pequeña toma en el río Colorado, una conducción inicial, tubería de conducción, tanque de oscilación, tubería de presión y una casa de máquinas y genera 5 MW de poder. El proceso de subducción en el sur de la zona es complejo, sobresaliendo estructuras como la zona de fractura de Panamá, dorsal de Cocos y volcanes Tsingal y Barú. El área de estudio está compuesta principalmente por un basamento rocoso del Paleógeno-Neógeno, y materiales volcánicos Cuaternarios originados en la cordillera volcánica del oeste de Panamá (volcanes Barú y Tsingal, los cuales son las montañas más altas de Panamá). Varios tipos de rocas volcánicas están presentes a lo largo del esquema del proyecto, es muy probable que la mayoría de esos materiales se hayan originado durante la actividad explosiva mayor del volcán Tisingal hace unos 1,6 millones de años y probablemente la mayoría de las rocas de la zona son alóctonas y relacionadas a una explosión lateral, resultando en un flujo piroclástico. A pesar de las principales incertidumbres estratigráficas, esta investigación contribuye a una comprensión de las condiciones y parámetros geotécnicos presentes en cada trabajo propuesto del proyecto, esto es, toma, túneles, tuberías de conducción, tanque de oscilación, compuerta y casa de máquinas.

Mármoles y granates producto del metamorfismo de contacto, fila Grisera, Osa, Puntarenas, Costa Rica

Resumen: La fila Grisera es una cadena montañosa que forma parte de la fila Costeña ubicada en el pacífico sur de Costa Rica. Esta se conforma por una espesa secuencia sedimentaria de edad Eoceno medio - Oligoceno, que ha sido intruida por cuerpos predominantemente gabroicos de edad Mioceno medio - tardío. Esta investigación reporta el hallazgo de mármoles con granates producto del metamorfismo de contacto entre esos cuerpos plutónicos y las calizas bioclásticas aflorantes en el área, mayoritariamente en el flanco sur de la fila. El estudio contempla la realización de diversas técnicas de caracterización mineralógica, tales como análisis petrográficos y químicos, difractometría de rayos X y microscopía electrónica de barrido.

Abstract: The Fila Grisera is a mountain range that is part of the Fila Costeña located in the southern Pacific of Costa Rica. It is composed of a thick sedimentary sequence of middle Eocene - Oligocene age, which has been intruded predominantly by gabroic bodies of middle - late Miocene age. In this research we report the discovery of marbles with garnets as a result of the contact metamorphism due to the intrusion of the plutonic bodies into the bioclastic limestones outcropping, mostly in the southern flank of the range. The study comprises various mineralogical characterization techniques such as petrographic and chemical analysis, X-ray diffractometry and scanning electron microscopy.

Dactyloidites ottoi en depósitos marinos someros de la formación Coris, Mioceno, Costa Rica

Resumen: Las trazas de Dactyloidites ottoi, asociadas a facies de areniscas silíceas, de grano medio, limpias, con laminaciones paralelas planas y curvas y laminación inclinada HCS se desarrollaron en ambientes someros (upper shoreface), de la Formación Coris (Mioceno). Fueron condiciones de alta energía generadas por olas, tormentas, corrientes y mareas. Sedimentación episódica con eventos erosivos de alta energía por tormentas y depositación de baja energía con aporte de materia orgánica favorecieron el retrabajo del sedimento. Estos icnofósiles no son frecuentes en el registro sedimentario y no habían sido reportados en Costa Rica. Están constituidos por varios elementos elongados que salen radialmente de un conducto central y conforman series de galerías superpuestas en forma de abanico o roseta. Aunque no se conoce el productor, diferentes estudios coinciden en que es una traza de alimentación tipo fodicnia producida por un organismo vermiforme que forma parte de la icnofacies Cruziana.

Abstract: Dactyloidites ottoi traces associated with medium grained, mature, siliceous sandstone facies, with planar and curved parallel lamination and HCS cross laminations were developed in shallow marine environments (upper shoreface) of the Coris Formation (Miocene). High-energy environmental conditions were caused by waves, storms, tides and currents. Episodic sedimentation with high-energy erosive events caused by storms alternating with low-energy deposition with organic matter input favored sediment rework by organisms. These ichnofossils are infrequent in the sedimentary record and they had not previously been reported in Costa Rica. They are constituted by elongated elements which radiate from a central shaft and create a series of rosetted or fan-shaped tiered galleries. The organism that created these structures is yet unknown, however, several studies coincide that it must have been a feeding fodichnia trace produced by a worm-like organism which is part of the Cruziana Icnofacies.

Reexamination of the relationship of Pseudoprepotherium Hoffstetter, 1961, to the Mylodont Ground Sloths (Xenarthra) from the Miocene of Northern South America

Resumen Presentamos una revisión de los perezosos mylodontidos descritos de la Formación Urumaco, Venezuela, y la Formación Villavieja de Colombia, y reexaminamos sus relaciones filogenéticas con Pseudoprepotherium de la Formación Río Yuca, Venezuela. Con base en nuestro análisis, proponemos una serie de cambios taxonómicos y consideramos que Pseudoprepotherium confusum es lo suficientemente diferente del tipo de Pseudoprepotherium venezuelanum, por lo que merece ser asignado a un género distinto, Magdalenabradys gen. et sp. nov. Incluimos en este nuevo género material post-craneal anteriormente asignado a Bolivatherium urumaquensis como una nueva especie, Magdalenabradys kolossiaia sp. nov. La comparación de Mirandabradys, descrita por primera vez a partir del Mioceno tardío, la Formación Urumaco de Venezuela, y sus especies incluidas con el holotipo de Pseudoprepotherium indica que son del mismo género, por lo que Mirandabradys se considera un sinónimo junior de Pseudoprepotherium. Se reconocen tres especies de Pseudoprepotherium, el genotipo P. venezuelanum de la Formación Río Yuca, P. socorrensis de la Formación Socorro y P. urumaquensis, de la Formación Urumaco. Proponemos que, con base en lo incompleto y pobre preservación del material tipo de Mirandabradys zabasi, es una especie no valida, y debería ser considerada como nomen dubium.

Abstract We present a review of the Miocene mylodont sloths described from the Urumaco Formation, Venezuela, and the Villavieja Formation, Colombia, and reexamine their phylogenetic relationships to the holotype of Pseudoprepotherium from the Río Yuca Formation, Venezuela. Based on our analysis we propose a number of taxonomic changes and consider Pseudoprepotherium confusum to be sufficiently different from the type of Pseudoprepotherium venezuelanum, that it merits a distinct genus, Magdalenabradys. We include in this new genus post-cranial material formerly assigned to Bolivatherium urumaquensis as a new species, Magdalenabradys kolossiaia. Comparison of Mirandabradys, first described from the late Miocene, Urumaco Formation of Venezuela, and its included species with the holotype of Pseudoprepotherium indicates they are the same genus, and Mirandabradys is considered a junior synonym. Three species of Pseudoprepotherium are recognized: the genotypic species, P. venezuelanum from the Río Yuca Formation, P. socorrensis from the Socorro Formation and P. urumaquensis, from the Urumaco Formation. We propose that based on the poor preservation and incompleteness of the type material that Mirandabradys zabasi is not a valid species and should be considered a nomen dubium.

Implicaciones neotectónicas y estructurales con base en paleosismología del sector sur de la Zona Transpresiva de Cartago, Costa Rica

Resumen En este trabajo se presentan los principales resultados de los estudios de paleosismología realizados en trincheras excavadas en la falla Cocorí, ubicada en el sector sur de la Zona Transpresiva de Cartago, en las cuales se determinó por medio de dataciones Carbono 14, deformaciones anteriores a 28000 años y posteriores a 10000 años (final del Pleistoceno Superior y el Holoceno). La deformación observada corresponde con fallas inversas con componente de rumbo, presumiblemente izquierda. También se observó deformación plástica, donde los anticlinales muestran vergencia al sur. Dos de las fallas determinadas tienen desplazamientos del orden métrico, y se definieron varios plegamientos con amplitudes cercanas al metro. Sin embargo, el bajo ángulo de las fallas o las características dúctiles de los materiales involucrados en la deformación no favorecieron encontrar evidencia estratigráfica de rupturas cosísmicas superficiales. Esto limitó poder determinar la ocurrencia de paleosismos dentro de un rango temporal apropiado. Un modelo neotectónico esquemático incorporando dos pliegues por flexión de falla (fault-bend folds), de rumbo cercano al este-oeste, permiten explicar las características geomórficas y estructurales de la falla Cocorí.

Abstract In this work we present the principal results of a paleoseismological study performed in trenches dug across the Cocorí fault, located at the southern part of the Cartago Transpression Zone. Based on radiocarbon dating we define tectonic deformations occurred before the last 28000 years and after 10000 years (last part of the Upper Pleistocene and Holocene). The tectonic deformations observed in the trenches are thrust faults with a strike-slip component, probably sinistral. We also defined plastic deformation, where the anticlines show south vergence. Two of the faults had metric displacements and various folds had nearly metric amplitudes. However, the low angle of the faults and the ductile behavior of the materials involved in the deformation, do not allowed us to find evidence of coseismic surface ruptures. This limitation implied that we do not being able to temporally bracket the occurrence of any paleoearthquake. A schematic neotectonic model of two fault-bend folds, trending nearly east-west, allows us to explain the geomorphological characteristics of the southern sector of the Cartago Transpression Zone and the structural observations found in the different trenches.