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1. Introducción
Los volcanes monogenéticos corresponden a edificios volcánicos pequeños resultantes de un solo evento eruptivo (Kereszturi and Németh, 2012). La agrupación de estos volcanes se conoce como campos monogenéticos, consistentes en un conjunto de volcanes, cada uno de los cuales ha hecho una única erupción (Murcia and Németh, 2020). El desarrollo de los campos volcánicos monogenéticos está controlado principalmente por el entorno tectónico regional, estando la mayoría relacionados con regímenes extensionales (Acocella, 2021). En Colombia, sin embargo, los campos volcánicos monogenéticos se encuentran en ambientes locales de transtensión y transpresión asociados con la subducción oblicua (e.g. Botero-Gómez et al., 2018; Sánchez Torres et al., 2022; Vargas-Arcila et al., 2023). Considerando que el entorno tectónico regional controla la aparición y la distribución de los volcanes (Avellán et al., 2020), es imperante realizar una caracterización morfo-estructural de los campos volcánicos como base para definir el o los modelo vulcano-tectónicos que los enmarcan (e.g. Avellán et al., 2019; Gómez-Vasconcelos et al., 2021; Liotta et al., 2023).
El Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS) (Flórez, 2003; Monsalve-Bustamante et al., 2020), está localizado en el flanco oriental de la Cordillera Central, en los departamentos de Nariño y Putumayo (Figura 1), 4 km al SW de la población de Santiago. En esta zona se destaca una depresión amplia de aproximadamente 98.32 km2 de extensión, con predominio de depósitos Cuaternarios, que se conoce como Valle de Sibundoy (Velandia et al., 2001). Este campo se ve influenciado por los sistemas de fallas NE-SW Algeciras, del Río Suaza y el Río Cauca, en los cuales se destaca la falla San Francisco-Yunguillo (Murcia & Cepeda, 1991). Esta falla corresponde en este sector con el trazo principal del Sistema de Fallas de Algeciras (SFA) que controla el flanco sur de la cuenca (Velandia et al., 2001). De acuerdo con el Servicio Geológico Colombiano (anteriormente INGEOMINAS), en el año 1834 y 1935 se registraron sismos con epicentro en el Valle de Sibundoy, los cuales podrían ser un indicio de la actividad neotectónica de la zona que se relacionan con los segmentos de falla del sistema al borde sur de la cuenca (Núñez, 2003).
Figura 1 Mapa geológico de la zona objeto de estudio con unidades cronoestratigrafías (Modificado y adaptado de Núñez, 2003; Restrepo et al., 2021); nótense las estructuras volcánicas del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy delimitados por polígonos rojos y las principales fallas de la zona reportadas por el Servicio Geológico Colombiano (2020) y Restrepo et al. (2021). 1: Campanero, 2: Victoria, 3: Manoy, 4: Mijoy, 5: Bijinchoy, 6: Fuisanoy, 7: Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur, 8: Corota, 9: Yaku, 10: Guayapungo, 11: Encano, 12: Guamez, 13: Estero, 14: Patascoy, 15: Taita Muchivioy-Mama Muchivioy, 16: Laurel, 17: Santa Teresita. Elaborado en ArcGIS a partir del DEM 12.5 m.
En este trabajo se presenta un análisis de la geología estructural y actividad tectónica del CVMGS, con base en fotointerpretación sobre un modelo de elevación digital, identificación de lineamientos y datos corroborados en campo. En relación con la información obtenida, se realiza una caracterización geomorfológica, un análisis de drenajes y una identificación de lineamientos como insumo para plantear un modelo vulcano-tectónico que permita definir la posible interacción entre estructuras presentes en la zona como fallas y fracturas en el basamento con el ascenso de magma.
2. Marco geológico-estructural
La configuración tectónica de Colombia está caracterizada por un margen continental deformado en el límite de tres placas tectónicas: Suramericana, Nazca y Caribe (Taboada et al., 1998, Figura 1). La subduccion de estas placas da origen a la cadena montañosa denominada los Andes del Norte; esta cadena orogénica resulta de procesos de subducción-obducción y colisiones que ocurrieron en el margen occidental de Colombia abarcando desde el Precámbrico hasta la actualidad (McCour et al., 1984; Taboada et al., 1998; Acosta et al., 2007). El vulcanismo en la Cordillera Central (Figura 1) esta dado por la subduccion de la placa Nazca debajo de la placa Suramericana, lo que ha generado actividad tectónica y volcánica reciente (Taboada et al., 1998). Los Andes Colombianos abarcan a tres secuencias montañosas: cordilleras Oriental, Central y Occidental, separadas por los valles interandinos como el valle del río Magdalena, el valle del río Cauca, los valles del río Atrato y el río San Juan, y la serrania de Baudó (Toussaint & Restrepo, 1994).
El basamento de la zona de estudio esta conformado por rocas metamórficas del Complejo Migmatítico La Cocha-Río Téllez de edad Precámbrica (Núñez, 2003; Zapata-García et al., 2017). Estas rocas se encuentran en contacto fallado con el Batolito de Sombrerillos de edad Jurásico Inferior (Garcia, 2018; Restrepo et al., 2021), y rocas sedimentarias de las Formaciones Caballos y Villeta de edad Cretácico (Restrepo et al., 2021). Tambien aflora el Batolito de Mocoa (Nuñez, 2003; Arango et al., 2015) de edad Jurásico Inferior (Nuñez, 2003; Arango et al., 2015) y rocas volcánicas de la Formación Saldaña de edad Jurásica (Nuñez, 2003). Hacia el sector NW de la zona de estudio afloran lavas y depósitos volcaniclásticos de edad entre finales del Mioceno e inicios del Plioceno y finales del Plioceno e inicio del Pleistoceno (Murcia & Pichler, 1986; Núñez, 2003; Restrepo et al., 2021). El Cuaternario está representado por depósitos de caída piroclástica, lahares y lavas, glaciares, coluviales y aluviales.
Teniendo en cuenta la configuración tectónica, el sistema de fallas activas en Colombia se da como resultado de la convergencia de las placas tectónicas mencionadas y se extienden paralelamente a los piedemontes de las cordilleras colombianas (Taboada et al., 1998). Hacia el Este de Colombia se destacan fallas con azimut NE-SW y fallas con dirección cercana N-S, que dan origen a la geometría de la Cordillera Oriental colombiana; estas fallas que tenían componentes normales se reactivaron a fallas inversas y de rumbo durante el Cenozoico por el cambio de eventos extensivos a compresivos (Helmes et al., 1995). Hacia el sur la Cordillera Oriental limita con dos grandes sistemas de falla: el Sistema del Piedemonte Llanero y el Sistema del Valle del Magdalena. Para la zona de estudio, se destacan dos zonas que hacen parte del Piedemonte Llanero: en el sector sur se destacan las fallas de Mocoa y Florencia, las cuales se caracterizan por su componente inverso en direccion NNE. Además, son de importancia las fallas de alto ángulo de Altamira-Algeciras y Sibundoy con componente de rumbo lateral derecho. Hacia el norte se da un cambio de azimut con respecto al sector sur a N-S y se destaca la falla Santa Marta Bucaramanga en el Macizo de Santander (Taboada et al., 1998). Del mismo modo, el valle Alto del Magdalena tiene segmentos de las fallas Algeciras- Altamira y De Suaza con una componente de rumbo lateral derecha. Como segmentos al suroccidente se encuentran las fallas de Afiladores y Sibundoy, las cuales representan un fallamiento activo que sigue la cinemática principal (Taboada et al., 1998)
2.1. Sistema de Fallas Algeciras
El Sistema de Fallas Algeciras (SFA) es un conjunto de fallas que tienen continuidad desde la frontera con el Ecuador hasta unirse con el Sistema de Fallas de Guaicaramo; estos sistemas de fallas pueden estar relacionadas genéticamente con fases progresivas de la orogenia Andina (Velandia et al., 2001; Chicangana-Montón et al., 2022; Gómez-Hurtado et al., 2022). Particularmente, para la zona SW de Colombia, el SFA ha tenido varias denominaciones, como Suaza, Garzón, Pitalito y Altamira (Murcia, 1991). Sin embargo, Velandia (2005) denomina SFA a la integración de un conjunto de fallas locales mapeadas con tendencia NE-SW, las cuales están distribuidas en seis sectores: Algeciras-Balsillas, Zuluaga-Garzón, Altamira-Pitalito, San Juan de Villalobos-Yunguillo, Sibundoy-La Cocha y Monopamba-Ecuador. Las características del relieve estructural catalogan a la falla como de rumbo deslizante lateral derecha (Vergara, 1996; Paris & Romero, 1994; Velandia, 2005; Anderson et al., 2016; Cediel & Shaw, 2019) cuyas evidencias estructurales a lo largo de la falla son observadas en el desplazamiento moderado de abanicos Cuaternarios, lomos de presión, drenajes decapitados, ganchos de flexión, facetas triangulares, cuencas de tracción y alineamientos de rasgos morfotectónicos (Diederix, 2020; Gómez-Hurtado et al., 2022). Para la zona de estudio, en el sector Sibundoy-La Cocha, el SFA está relacionado con fallas que siguen la tendencia regional en dirección NE-SW y fallas transversales en dirección NW-SE; formando levantamiento y depresiones que pueden hacer parte de un sistema de “wrench fault’’ como el Valle de Sibundoy y la laguna de La Cocha (Figura 2) (Velandia et al., 2001, 2005).
Figura 2 Mapa de disección vertical de la zona de estudio; nótense las estructuras volcánicas del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy delimitados por polígonos rojos y las principales fallas de la zona reportadas por el Servicio Geológico Colombiano (2020) y Restrepo et al. (2021). 1: Campanero, 2: Victoria, 3: Manoy, 4: Mijoy, 5: Bijinchoy, 6: Fuisanoy, 7: Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur, 8: Corota, 9: Yaku, 10: Guayapungo, 11: Encano, 12: Guamez, 13: Estero, 14: Patascoy, 15: Taita Muchivioy-Mama Muchivioy, 16: Laurel, 17: Santa
2.2. Falla Sibundoy
Las fallas en dirección NW observadas en esta zona incluyen la falla Sibundoy (Velandia et al., 2001). Su dirección en rumbo varía entre N50-60º W, con desplazamiento dextral que corta y desplaza la mayoría de estructuras y unidades litoestratigráficas expuestas en el área. Esta falla, al norte de las poblaciones de San Francisco y Sibundoy, presenta una zona amplia de cizalla (Núñez, 2003; Restrepo et al., 2021). Es uno de los rasgos tectónicos más destacados del área por su gran extensión, desde el piedemonte Amazónico hasta el flanco occidental de la Cordillera Central.
2.3. Falla Quinchoa
Esta falla tiene una dirección ENE-WSW, la cual se encuentra cubierta en su trazo por el Valle de Sibundoy. Se caracteriza por ser una estructura en echelón; su mecanismo de formación está asociado con los rasgos neotectónicos de la falla San Francisco-Yunguillo con componente en rumbo dextral y dirección NE-SW; algunos de los ríos que atraviesan el Valle de Sibundoy como el Putumayo y Quinchoa presentan trazos orientados que se sugiere están asociados con el control estructural de la falla (Nuñez, 2003).
2.4. Falla Colón
El trazo de la falla Colón con tendencia N35E (Nuñez, 2003) y cinemática dextral, atraviesa el tramo oriental del Valle de Sibundoy y el Complejo Migmatítico La Cocha Río-Téllez, hasta interceptarse con la falla San Francisco-Yunguillo con componente en rumbo dextral y dirección NE-SW.
2.5. Falla San Francisco-Yunguillo
La falla inversa San Francisco-Yunguillo con dirección NE-SW, tiene un componente de desplazamiento dextral y pone en contacto al Batolito de Sombrerillos con las formaciones Saldaña, Caballos y Villeta (Núñez, 2003). Es una de las estructuras geológicas más relevantes del área de estudio; tiene rasgos de actividad reciente, como la formación del Valle de Sibundoy cruzado en el oriente por la falla Colón; el valle se considera como una cuenca pull apart (Velandia et al., 2001) con forma romboidal (Núñez, 2003). La falla controla el flanco sur del Valle, con una diagonal mayor que tiene una longitud cercana a los 18 km orientada N60°E (Velandia et al., 2001).
2.6. Falla de La Victoria
Esta falla tiene una dirección NE-SW con cinemática dextral, atribuida por estar asociada como una falla paralela al Sistema de Fallas de Río Suaza con dirección NE-SW y desplazamiento en rumbo dextral; la falla atraviesa la laguna de La Cocha (Figura 2) y continua su trazo hacia el NE de la zona de estudio.
3. Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS)
El Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS) corresponde a volcanes emplazados en el Macizo colombiano (cordilleras Central y Oriental) al sur occidente del país, en los departamentos de Nariño y Putumayo (Núñez, 2003) (Figura 2). Su formación se da como respuesta al magmatismo generado por los procesos de subducción oblicua de la placa Nazca bajo la placa Suramericana (Montes et al., 2019; Restrepo et al., 2021). Este evento magmático fue emplazado en un régimen tectónico transtensional, con el esfuerzo compresivo horizontal máximo (σ1) en dirección NE-SW (Grajales et al., 2020) y se considera como vulcanismo de retro-arco (Diederix et al., 2020). Actualmente, se conocen 19 volcanes en la zona, los cuales se caracterizan por presentar morfologías cónicas y en depresión. La secuencia morfo-cronológica del más reciente al más antiguo de estas estructuras, según Rivera (2021), es: Campanero, Encano-Guamuéz, Guayapungo, Patascoy, Estero, Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur, Corota, Mijoy, Manoy, Taita Muchivioy-Mama Muchivioy, Victoria, Bijinchoy, Fuisanoy y Yaku (Tabla 1).
Tabla 1 Coordenadas con origen WGS1984 de los volcanes constituyentes del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS). Tomado y modificado de Rivera- Lara (2021).
| Núm. | Volcán | Coordenadas | Altitud |
|---|---|---|---|
| 1 | Campanero | 1°8’13” N; 77°6’42” W | 3020 |
| 2 | Victoria | 1°6’05” N; 77°4’59” W | 3072 |
| 3 | Manoy | 1°5’47” N; 77°4’52” W | 3114 |
| 4 | Mijoy | 1°5’36” N; 77°4’46” W | 3128 |
| 5 | Bijinchoy | 1°5’15” N; 77°4’59” W | 3057 |
| 6 | Fuisanoy | 1°5’56” N; 77°4’05” W | 3048 |
| 7 | Mujundinoy Norte Mujundinoy Sur | 1°5’21” N; 77°5’38” W 1°5’04” N; 77°5’39” W | 3180 |
| 8 | Corota | 1°5’20” N; 77°6’16” W | 3072 |
| 9 | Yaku | 1°4’31” N; 77°6’20” W | 3048 |
| 10 | Guayapungo | 1°3’33” N; 77°7’41” W | 2839 |
| 11-12 | Encano-Guamuéz | 1°2’56” N; 77°7’31” W 1°2’52” N; 77°7’41” W | 2968 |
| 13 | Estero | 1°3’14” N; 77°3’59” W | 2840 |
| 14 | Patascoy | 1°1’54” N; 77°2’17” W | 3340 |
| 15 | Mama Muchivioy Taita Muchivioy | 1°7’16” N; 77°0’25” W 1°6’59” N; 77°0’46” W | 2306 2385 |
| 16 17 | Laurel Santa Teresita | 1°3’48” N; 77°6’33” W 1°3’49” N; 77°6’24” W | 2923 2952 |
Algunos estudios previos (e.g. Nuñez, 2003; Rodriguez & González, 2004, Diederix et al., 2020) definen la composición del vulcanismo de Guamuéz-Sibundoy como basaltos ultramáficos y nefelínicos. Sin embargo, Robertson et al. (2002) describen a este conjunto de volcanes como andesíticos. La relación del Sistema de Fallas de Algeciras con la formación de cuencas pull apart y el vulcanismo monogenético dentro del área de estudio se da debido a regímenes de esfuerzos transtensionales (Diederix et al., 2020). A su vez, el sistema de fallas estaría facilitando el ascenso del magma (Rivera-Lara, 2021).
4. Metodología
4.1. Análisis morfométrico y de drenajes
A partir del analisis digital en el software ArcGIS, se procesó un mapa de sombras mediante la herramienta hillshade con base en un modelo de elevación digital (DEM) con resolución 12.5 m obtenido del satélite Alos Palsar. Posterioremnte, se realizó un mapa de aspectos siguiendo la clasificación de orientación de las laderas propuesta por Bonachea-Pico (2006) y Sevilla- Caicedo (2013) a partir de la cual se definen nueve rangos: PLANO (dada por el valor de -1), N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. Subsiguientemente, se realizó un mapa de pendientes mediante la herramienta slope, siguiendo la propuesta de la estandarización de la cartografía geomorfológica en Colombia (Carvajal, 2012). Finalmente, se realizó un mapa de drenajes mediante el uso de los programas SAGA (Sistema para Análisis Geocientíficos Automatizados), QGIS y ArcGIS. Estos drenajes fueron corregidos manualmente a través de imágenes satelitales de SAS Planet con resolución de 20 m. Estos insumos permitieron resaltar sobre el modelo de elevación digital los lineamientos existentes.
4.2. Análisis de lineamientos
Para la definición de lineamientos estructurales fueron considerados los rasgos lineales, rectilíneos y curvilíneos que resaltan en el DEM, con la ayuda de mapas de sombras y un mapa de aspectos. Para los mapas de sombras se consideraron intervalos de azimut establecidos cada 30°, con una dirección de altitud del sol de 45°. La definición del trazo de cada lineamiento se hizo de forma manual, teniendo en cuenta detalladamente el comportamiento de los drenajes, los rasgos lineales que se observan en el relieve sombreado y la inclinación de la pendiente a través del mapa de aspectos. Los datos de azimut obtenidos de cada lineamiento fueron procesados en el programa Estereonet para crear diagramas de rosas divididos en cuatro cuadrantes del área de interés.
4.3. Trabajo de campo
Con el objetivo de corroborar el análisis generado en los sistemas de información geográfica, así como las tendencias estructurales definidas sobre los modelos de elevación digital, se tomaron datos estructurales directamente en campo, tanto del basamento como de los productos volcánicos. Se analizaron estos datos, comparándolos con la información generada, correspondiendo a diaclasas principalmente. En el mismo sentido, se corroboraron litologías en la zona y se complementó el análisis geomorfológico como parte del análisis morfo-estructural.
5. Resultados
5.1. Análisis morfométrico
Las formas del terreno y el análisis de la información topográfica tuvieron como base la realización de un mapa de sombras (Figura 3A). Posteriormente, la orientación de las laderas se analizó a través de un mapa de aspectos (Figura 3B), en donde se obtuvo la posición de las laderas con respecto a los puntos cardinales y a su vez se delimitaron geoformas, lineamientos y procesos erosivos.
Figura 3 Análisis morfométrico del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS), con la ubicación de los centros eruptivos delimitados por polígonos rojos. a) Mapa de sombras. b) Mapa de aspectos.
Teniendo como base el mapa de pendientes (Figura 4), se resaltaron a través de rangos de inclinación los valores de pendientes en la zona de estudio: valores bajos corresponden a zonas planas y valores elevados corresponden a las zonas más escarpadas. Las tendencias del relieve corresponden a: 1) Topografía plana o suavemente inclinada (<5°) con un área de 21,113.9 Ha (21.3% del área total); esta se concentra en el Valle de Sibundoy y los depósitos lacustres de la laguna de La Cocha. 2) Pendientes inclinadas (6-10°) con un área de 13,496.7 Ha (13.6% del área total); esta se encuentra en el sector NW de la zona. 3) Pendientes muy inclinadas (11-15°) con un área de 13,151.4 Ha (13,2% del área total); estas se encuentran principalmente en el sector NW y SW del Valle de Sibundoy. 4) Pendientes abruptas (16-20°) con un área de 12,149.3 Ha (12.2% del área total); estas se encuentran principalmente en el sector NW y SW del Valle de Sibundoy. 5) Pendientes muy abruptas (21-30°) con un área de 21,721.7 Ha (21.9% del área total); estas, aunque están distribuidas en la mayor parte de la zona de estudio, se concentran principalmente hacia el NW y SE de la laguna de La Cocha y alrededor del Valle de Sibundoy. Y 6) El rango de inclinación para pendientes escarpadas (31-45°) con un área de 16,172.5 Ha (16.3% del área total), y muy escarpadas (>45°) con un área de 1315.7 Ha (1.3% del área total) tienen mayor densidad hacia los sectores S y NW del Valle de Sibundoy y el N de La laguna de La Cocha.
Figura 4 Mapa de pendientes para el Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS) de acuerdo con los índices de inclinación de ladera propuestos por Carvajal (2012). Elaborado en ArcGIS a partir del DEM 12.5 m.
De acuerdo con lo anterior, la zona de interés presenta cuatro ambientes que han modificado el relieve actual: denudacional, estructural, volcánico y fluvial. 1) El ambiente denudacional tiene mayor influencia geomorfológica, dado por la combinación de procesos erosivos y meteorización, asociado tanto a la influencia del clima como a la tectónica (Burbank & Pinter, 1999). Así, el levantamiento tectónico provoca que la intensidad de erosión sea mayor en relieve escarpado (Nichols, 2009). 2) Las subunidades producidas en un ambiente estructural están controladas por las estructuras geológicas (características litológicas y estructurales) y por la erosión diferencial (Gutiérrez & Gutiérrez, 2016); en este sentido, el área de estudio está influenciada por la presencia de un conjunto de fallas regionales y locales asociadas con el Sistema de Fallas Algeciras, que afectan diferentes unidades como la Formación Saldaña, Complejo Migmatítico La Cocha-Río Téllez, Formación Villeta, Formación Caballos, depósitos Cuaternarios como fluviales y volcánicos. 3) Por otro lado, la presencia del CVMGS está relacionada con geoformas de origen volcánico principalmente por la acumulación de productos volcánicos (Figura 2). 4) El ambiente fluvial está representado por geoformas que son generadas por las corrientes de agua (Figura 5), principalmente de los ríos en los que se incluyen: hacia el NW, el río Putumayo, quebrada Sinsayaco, río San Pedro y río Quinchoa, que atraviesan el Valle de Sibundoy; en el sector central el río La Chorrera, quebrada Fuisanoy, quebrada Cascajo y la quebrada Samanoy; y en la zona sur de la laguna de La Cocha los ríos: Estero, Guamuéz y Negro, estos relacionados con el trazo de fallas y lineamientos que provocan deflexiones y pueden influenciar en la densidad y el tipo de drenaje (e.g. Gutiérrez & Gutiérrez, 2016).
Figura 5 Mapa de anomalías de drenajes de la zona objeto de estudio donde se delimita con círculos de color verde las deflexiones y con polígonos de color morado la rectilineidad, además se ubica los centros eruptivos del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS) delimitados con polígonos rojos. Elaborado mediante el uso de los programas SAGA (Sistema para Análisis Geocientíficos Automatizados), QGIS y ArcGIS.
5.2. Análisis de drenajes
Los patrones de drenaje en el área de estudio consisten principalmente en tipo dendrítico, sub-dendrítico, sub-paralelo, radial, angular y asimétrico (Figura 5). El sector NE de la zona de estudio se caracteriza por el desarrollo de patrones sub-paralelos cuyos segmentos se unen a lo largo de los ríos principales que atraviesan el Valle de Sibundoy: al E se encuentran los ríos Putumayo y San Francisco cuyos segmentos de drenaje largos están en dirección NW-SE. El río Putumayo es de orden 5 de acuerdo con el método de Strahler y presenta una extensión de hasta 40,1 km dentro del área de interés y el río San Francisco, orden 4 y 8,4 km de longitud dentro del área de interés.
En el N de la zona, están representados por las quebradas La Hidra y Cristal cuyos segmentos están en dirección NNE-SSW, y al W por el río San Pedro, cuyos segmentos se muestran paralelos en dirección NW-SE. Estos patrones se desarrollan en rocas metamórficas del Complejo Migmatítico La Cocha Río-Téllez, rocas volcánicas del Neógeno y las formaciones Villeta, Caballos, Batolito de Sombrerillos y Saldaña. La quebrada Cristal de orden 2 y una longitud de 3.8 km desemboca en la quebrada La Hidra, de orden 3, la cual presenta una longitud de 8.3 km dentro del área de interés.
Los segmentos que drenan al Valle de Sibundoy están desarrollados en depósitos fluviolacustres y pasan de sub-paralelos a sub-dendríticos en flujos de lava y depósitos volcaniclásticos que cubren la mayor parte del área. Al NW de la zona de estudio se desarrollan principalmente patrones dendríticos, sub-dendríticos, angulares y radiales. En particular, los patrones radiales corresponden con los volcanes Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur y Guayapungo. De la misma manera, se observan redes de drenaje con patrones asimétricos. Estos se desarrollan sobre depósitos volcánicos y en algunos sectores del Complejo Migmatítico La Cocha Río-Téllez al SW de la zona y al SE abarcando parte de la Formación Saldaña.
En la Tabla 2 se presentan las ubicaciones geográficas de corrientes individuales de algunos ríos y quebradas que desarrollan rectilineidad y deflexiones asociadas a un sentido de rumbo, considerando que éstas reflejan características estructurales que se observan como desviaciones locales en patrones de drenajes y corrientes individuales.
Tabla 2 Nombres de los ríos o segmentos deflectados y su sentido de rumbo en el área de estudio. Orden Strahler y longitud dentro del área de estudio.
| Deflexión | Área | Río/Quebrada | Sentido de Rumbo | Orden Strahler | Longitud (km) |
|---|---|---|---|---|---|
| D1 | Colón | San Pedro | E-W y NNE-SSW | 4 | 11.3 |
| D2 | San Francisco | San Francisco | ENE-WSW, NW-SE y NNE-SSW | 4 | 8.4 |
| D3 | San Francisco | San Francisco | NW-SE y NNE-SSW | ||
| D4 | Santiago | Tamauca | NW-SE, ENE-WSW y NW-SE | 5 | 10.9 |
| D5 | Santiago | Espinayaco | NW-SE, NNE-SSW y NW-SE | 5 | 10.1 |
| D6 | Santiago | San Pedro | NW-SE y NNE-SSW | 3 | 11.1 |
| D7 | San Andrés | Sinsayaco | Múltiples deflexiones: NW-SE, NE-SW, NNW-SSE y NNE-SSE | 3 | 19.3 |
| D8 | San Andrés | Quinchoa | E-W y NNW-SSE | 5 | 13.2 |
| D9 | Santa Lucia | Putumayo | NNE-SSW y WNW-ESE | 5 | 20.1 |
| D10 | Santa Lucia | Cascajo | NNW-SSE y NE-SW | 4 | 10.3 |
| D11 | Santiago | Cascajo | E-W, NNW-SSE y E-W | ||
| D12 | Carrisal | Negro | NW-SE y ENE-WSW | 3 | 4.8 |
| D13 | Carrisal | Blanca | NE-SW y WNW-ESE | 2 | 4.6 |
| D14 | Carrisal | La Chorrera | NNW-SSE y NE-SW | 5 | 6.0 |
| D15 | El Encano | Encano | NNW-SSE y WNW-ESE | 3 | 12.1 |
| D16 | El Encano | La Cristalina | WNW-ESE y NNW-SSE | 2 | 3.4 |
| D17 | Guayapungo | Negro | Múltiples deflexiones: NE-SW, NNW-SSE y NE-SW | 3 | 6.1 |
| D18 | Valle Estero | El Laurel | NW-SE y NNE-SSW | 2 | 8.6 |
| D19 | Balsayaco | Río Bejenjoy | ENE-WSW y NNE-SSW | 2 | 3.1 |
| D20 | Balsayaco | Volcanyaco | NNE-SSW y NW-SE | 4 | 11.6 |
| D21 | Balsayaco | Putumayo | NNW-SSE y WNW-ESE | 5 | 19.6 |
| D22 | N de la V. Carrisal | Negro | NE-NNW y SW | 5 | 14.5 |
Así, la ocurrencia de la alineación entre los segmentos rectilíneos del río Encano y la quebrada Chaupiyaco en sentido WNW-ESE generan un trazo de rectilineidad considerado como anomalía (Figura 5). El río Encano de orden 3 y una longitud de 12.1 km desemboca en la laguna de La Cocha, mientras que la quebrada Chaupiyaco, en sentido contrario, es de orden 4, longitud de 7.5 km y desemboca en el río Quinchoa de orden 5.
Del mismo modo, el río Negro y la quebrada Fuisanoy drenan en sentidos contrarios, pero siguen la misma dirección NE-SW lo que generan la rectilineidad de las mismas. El río La Chorrera y el río Negro en el sector de la vereda Carrisal siguen su curso de forma paralela y alineadas en sentido NE-SW; el río Cascajo en el sector de Santa Lucia en dirección NNE-SSW; el río Vijinchoy en el sector de Balsayaco en dirección NNE-SSW; y el río Alguacil con rumbo ENE-WSW, cuyas corrientes individuales también desarrollan trazos largos y rectilíneos en la zona.
En la zona NW-SE del área se observan varias deflexiones en las corrientes de los ríos y quebradas, principalmente en los que cruzan por la planicie del Valle de Sibundoy. Hacia el tramo norte, el río San Pedro tiene cambios abruptos en la dirección de flujo, presentando una deflexión hacia el E-W y formando un ángulo recto con el siguiente tramo lineal que sigue su curso hacia el NNE-SSW (D1). El siguiente cambio abrupto se da en la conexión con el río Quinchoa, al NW-SE y luego hacia el NNE-SSW en un tramo relativamente recto (D6). La siguiente deflexión se da en el tramo del río Quinchoa en dirección E-W y NNW-SSE formando un ángulo relativamente recto cuyo segmento continúa siendo lineal hasta desembocar en el río Putumayo (D3). Al extremo Este del Valle de Sibundoy, el río San Francisco presenta un cambio en sentido NW-SE y NNE-SSW (D3) hasta conectarse con el río Putumayo, el cual sigue su curso al ENE-WSW hasta deflectarse en dirección NW-SE y NNE-SSW (D2) que continua su curso al borde de la Formación Saldaña y el Batolito de Mocoa. Por otro lado, al SE de la zona el río Volcanyaco tiene una fuerte deflexión en ángulo recto y junto con el río Bejenjoy siguen la forma de un gancho de flexión. Todas estas características se pueden ver en la Figura 5.
5.3. Análisis de lineamientos
Un total de 1026 lineamientos fueron definidos en el área de estudio (Figura 6, Material suplementario 1). Para el cuadrante NE con 188 datos, los lineamientos tienen una tendencia NNE-SSW, NE-SW, ENE-WSW y NNW-SSE (Figura 6-1). Para el cuadrante NW con 254 datos, los lineamientos muestran una tendencia predominante hacia el NNE-SSW y NE-SW, aunque también otra en dirección NW-SE (Figura 6-2). Para el cuadrante SW con 188 datos, los lineamientos muestran tres tendencias principales: WNW-ESE, ENE-WSW y NNE-SSW (Figura 6-3). Y para el cuadrante SE con 410 datos, los lineamientos muestran una tendencia principal con orientación NE-SW, y otras con orientaciones NNW-SSE y NNE-SSW (Figura 6-4).
Figura 6 Mapa de lineamientos con la ubicación de las estructuras volcánicas del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS) delimitados por polígonos rojos, elaborado en ArcGIS a partir del DEM 12.5 m. Diagramas de rosas con la orientación de los lineamientos generados para los sectores NE, NW, SW y SE de la zona de estudio, elaborados en el programa Estereonet. Información de lineamientos reportada en Material suplementario 1.
Con base en el análisis realizado, las tendencias encontradas se pueden relacionar con las fallas existentes en la zona. La tendencia general de lineamientos NE-SW estarían relacionados con la falla San Francisco-Yunguillo; sin embargo, para el sector NE Sibundoy, los lineamientos NW-SE estarían relacionados con la falla Sibundoy. La concentración de lineamientos transversales a lo largo del rumbo de las fallas locales se relacionaría con la falla Sibundoy y otras no registradas en la literatura. Estas zonas de falla pueden visualizarse mediante la correlación de lineamientos continuos.
En general, la presencia de diaclasas se extiende a lo largo del flanco SE del Valle de Sibundoy y se desarrollan en rocas clasificadas como andesitas y sienitas, principalmente. En estaciones geográficas (Material suplementario 2) como la Garganta de Balsayaco se reconocen tres familias de diaclasas que siguen las siguientes direcciones: S29W/10SE, S56E/87NE, N68E/67NW; sin embargo, no se observan criterios cinemáticos asociados. Las rocas en afloramiento presentan textura porfirítica, con masa fundamental vítrea y cristales de plagioclasa (30 vol.%), cuarzo (3 vol.%) y anfíbol (2 vol.%).
Hacia el sector SE, existe un alto grado de diaclasamiento que se observa en afloramientos de rocas intermedias en el río Viginchoy, las cuales tienen una familia primaria en dirección S37E/41NE y otras familias en dirección S35W/61SE y N76W/64SW. De igual forma, en esta zona puede reconocerse un pliegue por propagación de falla (Figura 7) con dirección S85E/21NE que pone en contacto rocas intermedias con variación en su textura y fracturamiento. La parte superior se compone de rocas porfiríticas con cristales de plagioclasa y tonalidad gris, y la parte inferior de rocas afaníticas fuertemente diaclasadas con orientaciones preferenciales en dirección S77W/86SE y S8E/6NE.
Figura 7 Afloramiento representativo en campo. a) Pliegue por flexión de falla ubicado en el río Viginchoy; las rocas de la parte inferior no están afectadas por el plegamiento, pero se encuentran diaclasadas, (1° 05'19"N, 76° 59'02"W). b) Dibujo esquemático del afloramiento. c) Variacion textural de las rocas que componen el afloramiento. Información de estaciones de campo reportada en Material suplementario 1.
En el sector NW-SW del área de estudio se tuvo una aproximación con algunos de los edificios volcánicos del CVMGS ubicados en el departamento de Nariño. Al norte del volcán Campanero afloran rocas muy alteradas con textura porfirítica en la que las diaclasas tienen las siguientes direcciones: N26W/45NE, N26W/47NE y N53W/30NE, que coinciden con lineamientos en dirección NW-SE.
6. Discusión
6.1. Rasgos morfo-estructurales
A grandes rasgos, se evidencia que parte de la geomorfología de la zona de estudio está controlada por los sistemas de fallas y fracturas bajo un régimen transtensional. Las múltiples trazas de rumbo asociadas al SFA que se extienden en dirección NE-SW y fallas transversales en dirección NW-SE actúan como limites estructurales de las unidades y subunidades geomorfológicas descritas.
Sector NW: En este sector el relieve hace parte de morfologías menos escarpadas como son las laderas erosivas y laderas erosivas disectadas (Figura 4), sin embargo, a partir del análisis de los resultados obtenidos se reconocen rasgos lineales que están asociados a fracturas, fallas y lineamientos (Figura 6). En este orden de ideas, es posible reconocer el trazo de la falla La Victoria en sentido NE-SW con cinemática dextral que es cortada y desplazada por dos fallas de desplazamiento sinestral transversales en sentido WNW-ESE y NNW-SSE. Finalmente, se reconoce otra falla al norte del poblado de El Encano, la cual corta con desplazamiento sinestral a una falla transversal al Sistema de Fallas de Río Suaza en sentido NE-SW (Figura 8).
Figura 8 Mapa geomorfológico donde se presenta la relación de las unidades geomorfológicas con lineamientos propuestos en la zona objeto de estudio. Se incluye principales fallas de la zona de estudio reportadas por el Servicio Geológico Colombiano (2020) y Restrepo et al. (2021), las cuales fueron modificadas para este estudio de acuerdo con el DEM 12.5 m.
Sector NE: A escala local, los límites estructurales del Valle de Sibundoy están marcados por una zona de fallas de rumbo con tendencia NE-SW y fallas transversales NW-SE (Figura 8). En el flanco E, el relieve montañoso exhibe la mayor evidencia morfológica relacionada con un componente estructural, puesto que la falla San Francisco-Yunguillo que se extiende a lo largo de este flanco es responsable del desarrollo de escarpes faceteados, orientados al NW, con pendientes que alcanzan valores superiores a los 20°. Las facetas inciden en el patrón de drenaje subparalelo donde el flujo de agua drena en dirección de la forma de las mismas (Figura 9A). En los flancos W y N del valle limitados por la falla Colón y Sibundoy, respectivamente, a pesar de que actualmente se clasifican como laderas erosivas disectadas, aún se reconocen lineamientos en dirección NW-SE y NE-SW transversales a los sistemas de fallas mencionados (Figura 8). Finalmente, el Valle de Sibundoy que representa la morfología plana del sector NE de la zona de estudio, tiene influencia de las fallas que limitan sus flancos como se planteó anteriormente; aquí se incluye además la falla Quinchoa. Estas fallas probablemente son las responsables de las fuertes deflexiones de los canales de drenaje principalmente en los ríos San Francisco, San Pedro y Sinsayaco (Figura 5).
Figura 9 Representación geomorfológica 3D del ambiente morfo-estructural. A) Rasgos morfo-estructurales del sector NE. B) Rasgos morfo-estructurales del sector SW. C) Rasgos morfo-estructurales del sector SE. Diagramas en sistema de coordenadas proyectadas origen Bogota.
Por otro lado, en el sector conocido como Balsayaco se observa una serie de deslizamientos de roca altamente fracturada y meteorizada que se localizan a 1.65 km del trazo principal de la falla San Francisco-Yunguillo (Figura 8). Estos fenómenos geológicos que están colapsando la superficie del terreno se asocian con la cercanía que tienen con la zona de daño de la falla que incide en la inestabilidad de la zona. Lo anterior combinado con otros procesos erosivos generados por el agua en temporada de lluvia y las altas pendientes dan lugar al desprendimiento de grandes volúmenes de roca.
Sector SW: En esta zona, el control estructural obedece al trazo en dirección NE-SW del Sistema de Fallas de Río Suaza con cinemática dextral y una falla paralela al mismo (Figura 8) que controla el curso del río Cascajo, puesto que fluye rectilíneo al trazo de falla en dirección NE-SW. De igual forma, se sugiere cinemática dextral dado la deflexión de la quebrada El Laurel. Como respuesta a los procesos estructurales generados por estas fallas, se da la formación de un relieve montañoso alargado que conserva la misma dirección NE-SW de las fallas que limitan sus flancos. El escarpe estructural del flanco W con orientación preferencial al NE está limitado por el Sistema de Fallas de Río Suaza, mientras que el escarpe estructural del flanco E orientado al SE está limitado por una falla paralela al Sistema de Fallas de Río Suaza (Figura 9B). A esta última también se le puede atribuir otros rasgos morfológicos presentes en la vertiente oriental del río Cascajo, como la formación de escarpes faceteados y lomeríos estructurales. De la misma manera, el trazo de la Falla Afiladores al E de la Laguna de la Cocha desarrolla facetas triangulares y lineamientos rectilíneos que van en la disposición de cadenas montañosas alargadas siguiendo una alineación paralela en sentido NW-SE (Figura 9B).
Por otro lado, debido a que las zonas de falla forman fracturas que facilitan el ascenso de intrusiones magmáticas a superficie (Faulds et al., 2015; Piquer et al., 2019; Botero-Gómez et al., 2023), es importante resaltar la interacción entre la existencia de centros eruptivos y el control estructural asociado a su distribución espacial; así, se resalta la existencia de lineamientos de volcanes que pueden reflejar un control sobre la propagación del magma y el control de fallas preexistentes sobre su distribución (Le Corvec et al., 2013, Gómez-Vasconcelos et al., 2020, Grosse et al., 2020). Además, se tienen en cuenta los procesos distensivos que ejerce el SFA en la zona de estudio (Velandia et al., 2005). En este sentido, para el sector SE se evidencian dos alineaciones prominentes: 1) Alineación de los volcanes Victoria, Manoy, Mijoy y Bijinchoy que coinciden con el trazo de una falla dextral con orientación NNW-SSE trasversal al Sistema de Fallas de Río Suaza. Y 2) Alineación de los volcanes Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur, Corota y Bijinchoy que coinciden con el trazo de una falla dextral con orientación E-W trasversal al Sistema de Fallas de Río Suaza. Este control en la alineación de los volcanes y la distribución espacial en general agrupada de los volcanes Guayapungo, Encano y Guamuez, Laurel, Santa Teresita, Fuisanoy y Yaku representan el entorno adecuado para que el magma ascienda a la superficie a través de fallas y fracturas preexistentes que actualmente están cubiertas por depósitos Cuaternarios pero que es posible identificar en la topografía de la zona.
Sector SE: Esta zona representa la parte más elevada con pendientes mayores a 31° y geomorfologías muy escarpadas (Figura 4). En este sector predominan un conjunto de relieves formados por un control estructural que corresponden a escarpes, lomeríos estructurales y espolones estructurales, debido a la presencia de fallas con movimiento de rumbo con tendencia NE-SW paralelas al Sistema de Fallas de Río Suaza (Figura 8). Estas fallas a su vez son las responsables de las deflexiones que presenta el río Putumayo (Figura 5), cuyo análisis permitió definir la cinemática dextral de las mismas. Además, en el área de estudio, el diaclasamiento con tendencia principal NE-SW sugiere la influencia tectónica de estas fallas (Figura 9C). De la misma manera, al SE el trazo del Sistema de Fallas del Río Suaza genera una alta concentración de lineamientos rectilíneos (Figura 6) que influyen en la disposición de las cuencas siguiendo una alineación paralela en sentido NE-SW.
Otros rasgos geomorfológicos que reflejan la influencia estructural en el sector SE es la presencia de ganchos de flexión que afectan depósitos que han sido cartografiados como Formación Saldaña y Batolito de Mocoa por Nuñez (2003), por lo que indicaría actividad tectónica posterior al Jurásico. Se sugiere que el lineamiento en dirección NNE-SSW transversal a la falla San Francisco-Yunguillo se puede interpretar como una falla con cinemática dextral que además controla el curso del río Viginchoy. En este río, en el cual se evidencian pliegues por flexión de falla y un alto grado de diaclasamiento, se resalta la tendencia en sentido NE-SW dado que ésta coincide con la orientación de la falla propuesta. Sin embargo, la tendencia principal va orientada al NW-SE, lo que indicaría que en la zona deben existir lineamientos que estén ejerciendo influencia en este sector con orientación NW-SE y que no se pueden reconocer en la interpretación.
Adicional a esto, el análisis morfo-estructural permite proponer una falla paralela a la falla San Francisco-Yunguillo que define su trazo por el notable lineamiento del río Alguacil en dirección ENE-WSW. Además, se asocia un gancho de flexión y escarpes estructurales a la zona de influencia ejercida por la misma y se le atribuye cinemática dextral pues desplaza a otras fallas longitudinales (Figura 9C). De esta manera, se propone un modelo que integra geomorfología y geología estructural de la zona (Figura 8).
6.2. Fallamiento
La evolución de los diferentes sistemas de drenaje está relacionada con factores como: 1) la resistencia de las rocas a los procesos erosivos, y 2) un control estructural que influye en el comportamiento de los drenajes haciendo que estos sigan la tendencia de fallas o sean desviados por las mismas (Mount, 1954). Teniendo en cuenta esto, en el sector NE (Figura 5) se resaltan las tendencias de los ríos que drenan hacia la planicie del Valle de Sibundoy en donde se encuentran las mayores concentraciones de anomalías en los drenajes de la zona. El cauce del río San Francisco al norte está alineado con el trazo de la falla Quinchoa, sin embargo, es desviado probablemente por el macizo rocoso o por una falla hasta alinearse con el trazo de la falla San-Francisco Yunguillo. De la misma manera, el río San Pedro está controlado por el trazo de la falla Colón en el cual se observan varias anomalías angulares.
En el sector SE del Valle de Sibundoy (Figura 5), la relación de la deflexión abrupta del río Alguacil-Bejenjoy sugiere que la desviación en su trayectoria se debe a la influencia de un gancho de flexión. Del mismo modo, se asocia el trazo del río Putumayo a un control estructural de la zona asociado con la falla San Francisco-Yunguillo que pasa al borde de un escarpe en el que se reconoce el desarrollo de facetas triangulares (Figura 9C). Los segmentos largos lineales de los ríos Cascajo y Vijinchoy fluyen en dirección NNE-SSW, el río Cascajo fluye por el trazo de una falla existente con cinemática dextral y el río Vijinchoy está asociado con un trazo de lineamiento; tanto la falla como el lineamiento están paralelos al Sistema de Fallas de Río Suaza. Al SE de la zona se propone el trazo de tres fallas: una falla transversal a la falla San Francisco-Yunguillo en dirección ENE-WSW, la cual indica una cinemática dextral debido al desplazamiento de las fallas trasversales a la misma en dirección NE-SW, y dos fallas en sentido de rumbo NE-SW paralelas al Sistema de Fallas de Suaza cuya cinemática dextral se deduce de la deflexión del río Putumayo en sentido NNW-SSE-WNW-ESE (Figura 8).
De acuerdo con los lineamientos asociados a la deflexión de los drenajes (Figura 5), se propone también la cinemática de ciertas fallas (Figura 8). De este modo, la rectilineidad de los ríos Encano y Chaupiyaco sugiere la influencia de una zona de falla por la cual el drenaje sigue las fisuras ocasionadas por el evento deformativo; su trazo se propone como una falla con sentido de rumbo WNW-ESE y cinemática sinestral, siendo la responsable del desplazamiento de la falla de La Victoria. Del mismo modo, el trazo lineal del río Negro y la quebrada Faisanas en dirección NE-SW está asociada con un lineamiento acorde al Sistema de Fallas de Río Suaza. Aquí, la deflexión del río Negro en dirección NE-SW, NNW-SSE y NE-SW sugiere la cinemática dextral de las fallas en la zona que influyen tanto en el drenaje como en las geoformas entre las que se destacan lomeríos estructurales.
6.3. Modelo estructural del campo volcánico
Las fallas regionales y su efecto en la deformación frágil, así como en la dirección de lineamientos y zonas de fractura que se destacan en el área de estudio (Figura 6), se comportan como los conductos por los cuales se dio la circulación de magma que contribuyó en la formación del CVMGS. El área donde se da la mayor concentración de volcanes pertenecientes al CVMGS está alineada en paralelo con el trazo del Sistema de Fallas de Río Suaza y la Falla San Francisco-Yunguillo asociadas (Figura 2) regionalmente al Sistema de Fallas Algeciras. Estas fallas longitudinales con desplazamiento de rumbo vertical en dirección NE-SW forman zonas de distensión con expresión neotectónica de los trazos que componen este sistema que influye hacia el sur del país (Velandia et al., 2001) (Figura 10).
Figura 10 Modelo estructural propuesto para el emplazamiento de los volcanes del del Campo Volcánico Monogenético Guamuéz-Sibundoy (CVMGS). y zonas aledañas a la Laguna de La Cocha y el Valle de Sibundoy. Elaborado en ArcGIS a partir del DEM 12.5 m para la zona de estudio.
Con base en la información generada, se plantean por lo menos siete escenarios para el emplazamiento del vulcanismo monogenético en el Valle de Sibundoy (Figura 11). Estos escenarios se proponen teniendo en cuenta los registros geomorfológicos actuales y asumiendo actividad sísmica de las fallas implicadas durante el momento del emplazamiento de magma hacia la superficie.
Figura 11 Mecanismos de ascenso de magma asociados con lineamientos y fallas propuestos. a) El trazo de una falla paralela a otra. B) Curvatura de las fallas c) Interacción de por lo menos dos sistemas de fallas. d) La interconexión de por lo menos dos sistemas de fracturas. e) Contrastes litológicos. f) Sintaxis tectónica dilatacional. g) El trazo de un lineamiento paralelo a una falla.
En este mismo sentido, los escenarios favorables como mecanismos para su ascenso se asumen con disponibilidad de magma superficial y fracturamiento profundo. De acuerdo con los registros sísmicos actuales, se tienen sismos con profundidades de hasta 42 km asociados con la subducción. La concentración de estos se da principalmente en el Valle de Sibundoy y se asocia con el trazo de la falla San Francisco Yunguillo y la falla Quinchoa que es uno de los ramales del Sistema de Falla de Río Suaza. Si existiese disponibilidad de magma y una fractura lo suficientemente profunda, el magma podría ascender por medio de alguno de los siguientes mecanismos:
6.3.1. El trazo de una falla paralela a otra
En este escenario (Figura 11A) se incluye al volcán Estero, ya que no se tiene un mecanismo estructural consistente para determinar el origen de este volcán. Sin embargo, este se encuentra espacialmente relacionado con el trazo de una falla paralela al Sistema de Fallas de Río Suaza con dirección NE-SW, por lo que se propone el ascenso de magma a través de fallas preexistentes que actualmente están cubiertas por depósitos Cuaternarios; estas a su vez generan fracturas en profundidad acorde con el campo de esfuerzos al momento de su emplazamiento, las cuales funcionan como alimentadores para la intrusión del material (e.g. Fitz-Alvira, 2022).
6.3.2. Curvatura en las fallas
En este escenario (Figura 11B) se incluyen a los volcanes del CVMGS que están relacionados con el trazo del Sistema de Fallas de Río Suaza (Encano, Guamuéz, Guayapungo, Laurel y Santa Teresita). Esta falla de rumbo con cinemática dextral en dirección NE-SW, presenta curvaturas en su trazo. Así, la liberación de presión permite que se den zonas de acomodación y distención por donde el magma pudo ascender y generar el emplazamiento de los volcanes.
6.3.3. Interacción de por lo menos dos sistemas de fallas
En este escenario (Figura 11C) se incluyen los volcanes Taita Muchivioy-Mama Muchivioy. Teniendo en cuenta que el Valle de Sibundoy es atravesado por dos fallas regionales reconocidas como la falla Colón y San Francisco-Yunguillo, se atribuye la asociación espacial de estos volcanes con la interacción de las mismas, generando concentración de tensiones que fracturan la corteza y permiten el ascenso de magma.
6.3.4. La interconexión de por lo menos dos sistemas de fracturas
En este escenario (Figura 11D) se incluye el volcán Campanero, ya que el sector NW en donde este se encuentra está influenciado por el trazo de fallas longitudinales como el Sistema de Fallas de Río Suaza, un trazo continuo a la falla la Victoria y de lineamientos uno en sentido N-S y el otro en sentido NW-SE. Así, se proponen redes de fracturas suficientes para interactuar y conformar un conducto eficaz para el ascenso de material a través de la liberación de tensión generada en la zona donde se dio el fracturamiento de la corteza.
6.3.5. Contrastes litológicos
En este escenario (Figura 11E) se incluye el volcán Patascoy. Su ubicación es el resultado de un claro contraste entre las lavas y depósitos volcaniclásticos, y el Batolito de Mocoa. El contacto entre estas dos unidades pudo generar zonas de debilidad debido a la diferencia de densidades entre rocas plutónicas y volcánicas que a su vez generaron espacios de acomodación por los cuales el magma alcanzó la superficie.
6.3.6. Sintaxis tectónica dilatacional
En este escenario (Figura 11F) se incluyen los volcanes Victoria, Manoy, Mijoy, Bijinchoy, Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur, y La Corota. La sintaxis tectónica dilatacional consiste en la interacción de fallas con comportamiento transcurrente que se desplazan en sentidos contrarios. De esta manera, en la zona de intersección se puede dar contracción o dilatación dependiendo del movimiento de las fallas. En la zona de estudio se propone que el ascenso del magma se dio a través del proceso de sintaxis tectónica dilatacional teniendo en cuenta los lineamientos propuestos que se asocian espacialmente con la alineación NNW-SSE de los volcanes: Victoria, Manoy, Mijoy y Bijinchoy y alineación E-W de los volcanes: Bijinchoy, Mujundinoy Norte-Mujundinoy Sur, y La Corota.
6.3.7. El trazo de un lineamiento paralelo a una falla
En este escenario (Figura 11G) se incluyen los volcanes Fuisanoy y Yaku. A pesar de ser un área cubierta por lavas de edad Neógena, se pudo evidenciar un lineamiento paralelo al Sistema de Fallas de Río Suaza que se acentúa hacia el NE del Fuisanoy; este probablemente sería el alimentador que permitió la formación de los volcanes Yaku y Fuisanoy. El ambiente húmedo o con saturación de agua en la zona y el contacto de esta misma con zonas de altas temperaturas generadas en profundidad y transmitidas a través del trazo de esta falla dieron paso a erupciones explosivas que modelaron su estructura.
7. Conclusiones
La distribución de los drenajes en la zona de estudio, patrones de drenajes y anomalías están directamente relacionados con el comportamiento reológico y la influencia tectónica del Sistema de Fallas de Algeciras. Así, las fallas Colón, Quinchoa, Sibundoy y San Francisco-Yunguillo se relacionan con la deflexión de los drenajes en el Valle de Sibundoy, mientras que los ganchos de flexión desarrollados en rocas competentes del Batolito de Mocoa modelan el curso de los ríos Bijinchoy y Volcanyaco.
Los procesos de intensa deformación y exhumación en la Cordillera Oriental asociados con el trazo del Sistema de Fallas de Algeciras se manifiestan en las geoformas estructurales desarrolladas a lo largo del piedemonte llanero. En la zona de estudio, estas evidencias fisiográficas corresponden preferencialmente a ganchos de flexión, lomeríos estructurales, espolones y escarpes faceteados que se asocian espacialmente con los trazos de fallas regionales y fallas propuestas en este trabajo.
La zona de estudio presenta lineamientos con tendencias de rumbo NNE-SSW, NE-SW, ENE-WSW, NW-SE, WNW-ESE; estos lineamientos están asociados con las fallas San Francisco-Yunguillo, Sibundoy y el Sistema de Fallas de Río Suaza. La concentración de lineamientos transversales a lo largo del trazo de las fallas locales presentes en el área puede deberse a la existencia de zonas de falla como la falla Sibundoy y otras no registradas en la literatura; estas zonas de falla pueden visualizarse mediante la correlación de lineamientos continuos.
Con los insumos analizados en este trabajo, se destacan fallas regionales que no han sido registradas en la literatura. Su relación con los componentes morfométricos y geomorfológicos en el sector permite nombrarlas y sugerir una cinemática teniendo en cuenta las fallas ya reconocidas. De acuerdo con esto, en el sector se proponen: 1) Fallas longitudinales en dirección NE-SW paralelas al Sistema de Fallas de Río Suaza con componente en rumbo dextral, y 2) Fallas trasversales en dirección ENE-WSW paralelas a la falla San Francisco-Yunguillo con componente en rumbo sinestral.
El modelo estructural del CVMGS está basado en los trazos de fallas regionales con componente en rumbo pertenecientes al Sistema de Fallas de Algeciras y su interacción con trazos de fallas transversales. Estas crean zonas de transtensión y fracturamiento en la corteza terrestre a través de las cuales se da el ascenso de magma que permite el emplazamiento del vulcanismo monogenético del CVMGS. Los principales mecanismos propuestos para el emplazamiento de vulcanismo monogenético en la zona del Valle de Sibundoy son: el trazo de una falla paralela a otra, curvaturas en el trazo de una falla, la interacción de dos sistemas de fallas, la interconexión de dos sistemas de fracturas, contrastes litológicos, sintaxis tectónica dilatacional y el trazo de lineamientos paralelos a una falla.
