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​​​Sedimentitas marinas del Neógeno en la bahía de Tumaco, Nariño

 Volume 3 Chapter 8

Chapter 8

Cenozoic Geologic Evolution of the Southern Tumaco Forearc Basin (SW Colombian Pacific)   

Andrés PARDO–TRUJILLO, Sebastián ECHEVERRI, Carlos BORRERO, Alejandro ARENAS, Felipe VALLEJO, Raúl TREJOS, Ángelo PLATA, José–Abel FLORES, Agustín CARDONA, Sergio RESTREPO, Ángel BARBOSA, Hugo MURCIA, Carlos GIRALDO, Sergio CELIS, Jairo A. OSORIO, and ​​Sergio A. LÓPEZ

https://doi.org/10.32685/pub.esp.37.2019.08


ISBN impreso obra completa: 978-958-52959-1-9

ISBN digital obra completa: 978-958-52959-6-4

ISBN impreso Vol. 3: 978-958-52959-4-0

ISBN digital Vol. 3: 978-958-53131-0-1​


Citation is suggested as: 

Pardo–Trujillo, A., Echeverri, S., Borrero, C., Arenas, A., Vallejo, F., Trejos, R., Plata, Á., Flores, J.A., Cardona, A., Restrepo, S., Barbosa, Á., Murcia, H., Giraldo, C., Celis, S., & López, S.A. 2020. Cenozoic geologic evolution of the southern Tumaco Forearc Basin (SW Colombian Pacific). In: Gómez, J. & Mateus–Zabala, D. (editors), The Geology of Colombia, Volume 3 Paleogene – Neogene. Servicio Geológico Colombiano, Publicaciones Geológicas Especiales 37, p. 215–247. Bogotá. https://doi.org/10.32685/pub.esp.37.2019.08


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Abstract 

Tumaco is a forearc basin that contains insights into the Cenozoic geologic evolution of SW Colombia. In this region, the subduction of the Farallon and Nazca Plates beneath the South American Plate have controlled subsidence and magmatic activity during the Oligocene to recent times. A synthesis of seismic, stratigraphic, petrographic, geochronologic, and biostratigraphic data from outcrops and wells is presented. The Tumaco onshore basin has a trough–shaped symmetric geometry limited to the east by the Western Cordillera and to the west by the Remolino Grande–Gorgona Structural High. ca. 8000 m of sediments were accumulated in its depocenter during the Cenozoic. The sedimentites are composed of mudrocks, sandstones, and conglomerates, which vary in their proportions over time, and were mainly accumulated in open marine and deltaic environments. Calcareous nannofossils, foraminifera, and palynomorphs allowed assignment of the depositional time of the sedimentary units; however, the low abundance, preservation, and reworking of microfossils in some intervals require the use of multi–tools to determine the age of the deposits.

Sandstones are mainly litharenites and feldspathic litharenites, are texturally immature, and are composed of cherts fragments, basic to intermediate volcanic fragments, and crystals such as feldspars (Na and K), pyroxene, amphibole, and biotite, which can be associated with basic–intermediate volcanic, plutonic, and sedimentary rocks of the current basement of Western Cordillera. Sediment provenance analysis (detrital zircon and heavy minerals) suggests continuous volcanism from late Oligocene to Pleistocene times, the activity of which has increased since the middle Miocene. The presence of low percentages of pre–Cenozoic zircons and metamorphic rock fragments in the Miocene units are related to reworking of ancient sedimentary units or to a partial connection with the Central Cordillera basement. The study of Miocene – Pliocene outcrops and well cores allows the interpretation of a shallowing of the basin during the Messinian – Zanclean times. Volcanoclastic fans, as well as fluvial and coastal sediments, associated with the current Patía and Mira Rivers are partially covering the Miocene – Pliocene deposits.

 

Keywords: Tumaco Basin, sedimentary provenance, biostratigraphy, Colombian Pacific, Cenozoic.



Resumen 


Tumaco es una cuenca de frente de arco que guarda información sobre la evolución geológica cenozoica del SW de Colombia. En esta región, la subducción de las placas de Farallón y de Nazca bajo la Placa de Suramérica ha controlado la subsidencia y actividad magmática durante el Oligoceno al reciente. Se presenta una síntesis de datos sísmicos, estratigráficos, petrográficos, geocronológicos y bioestratigráficos obtenidos a partir de afloramientos y pozos. La Cuenca Tumaco costa adentro tiene una geometría de artesa simétrica limitada al este por la cordillera Occidental y al oeste por el Alto Estructural Remolino Grande‒Gorgona. Alrededor de 8000 m de sedimentos fueron acumulados en su depocentro durante el Cenozoico. Las sedimentitas corresponden a lodolitas, arenitas y conglomerados, que varían en su proporción a través del tiempo, y fueron principalmente acumuladas en ambientes marinos abiertos y deltaicos. Los nanofósiles calcáreos, foraminíferos y palinomorfos permitieron controlar la edad de acumulación de las unidades sedimentarias; sin embargo, debido a su baja abundancia y preservación y al retrabajamiento de microfósiles en algunos intervalos, se requiere el uso de herramientas múltiples para determinar la edad de los depósitos.

Las arenitas son principalmente litoarenitas y litoarenitas feldespáticas, texturalmente inmaduras y compuestas por fragmentos de chert, fragmentos volcánicos básicos a intermedios y cristales, tales como feldespato (Na y K), piroxeno, anfíbol y biotita, los cuales pueden asociarse con las rocas volcánicas básicas‒intermedias, plutónicas y sedimentarias del actual basamento de la cordillera Occidental. El análisis de procedencia (circones detríticos y minerales densos) sugiere vulcanismo continuo desde el Oligoceno tardío al Pleistoceno, con incremento en la actividad desde el Mioceno medio. La presencia de bajos porcentajes de circones precenozoicos y fragmentos de rocas metamórficas en las unidades del Mioceno puede estar relacionada con el retrabajamiento de unidades sedimentarias antiguas o con una conexión parcial con el basamento de la cordillera Central. El estudio de afloramientos del Mioceno‒Plioceno y núcleos de pozo permite interpretar una somerización de la cuenca durante el Mesiniano‒Zancliano. Abanicos volcanoclásticos, así como sedimentos fluviales y costeros, asociados a los ríos Patía y Mira se encuentran cubriendo parcialmente los depósitos miocenos‒pliocenos.

 

Palabras clave: Cuenca Tumaco, procedencia sedimentaria, bioestratigrafía, Pacífico colombiano, Cenozoico.



Abbreviations 


ANH                              Agencia Nacional de Hidrocarburos

AP–T                                                        Andrés Pardo–Trujillo

FAD                                  First Appearance Datum

LA–ICPMS          Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry

TD                                      Total depth


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