Resumen de Geological-structural mapping and geocronology of shear zones: A methodological proposal

Anny Julieth Forero Ortega, Julián A. López, Nelson Ricardo López Herrera, Mario Andrés Cuéllar Cárdenas, Lina María Cetina Tarazona, Luis Miguel Aguirre Hoyos

• español

  La deformación registrada en las unidades geológicas en campo se puede caracterizar a partir de las estructuras encontradas en afloramientos, las cuales se relacionan, generalmente, con amplias zonas de discontinuidad denominadas fallas y zonas de cizalla. El mapeo geológico-estructural y la geocronología de estas estructuras tectónicas es un tema de gran interés, no solo para el modelamiento tectónico, sino para la reconstrucción de la evolución geológica de un territorio. Metodológicamente, para el mapeo geológico-estructural y la geocronología de fallas y zonas de cizalla se sugieren ocho fases, que incluyen: 1) definición del contexto geológico en el cual se desarrolló la estructura; 2) fotointerpretación, geoprocesamiento de imágenes y mapeo geológico-estructural de las características estructurales y litológicas de las fallas y zonas de cizalla; 3) análisis petrográfico de muestras orientadas en campo; 4) cuantificación de la orientación y geometría de deformación mediante análisis de deformación finita 3D y cuantificación de deformación no-coaxial por medio de análisis de vorticidad; 5) análisis submicroscópico SEM-TEM-EBSD; 6) cuantificación de condiciones de deformación P-T por medio de modelamiento de equilibrio de fases o geotermobarometría convencional; 7) datación de minerales sincinemáticos y rocas miloníticas por el método Ar-Ar, con el fin de determinar las edades de reactivación y deformación de la estructura, respectivamente, así como, la implementación de la técnica U-Pb en cristales sincinemáticos de calcita desarrollados en los planos de falla y en cristales de apatito con la finalidad de entender la evolución temporal de las zonas de cizalla; y finalmente, 8) fechamiento de elementos geológicos adyacentes a la estructura, tales como: intrusivos sincinemáticos asociados al evento deformacional por el método U-Pb en circón, rocas alteradas hidrotermalmente mediante el método Ar-Ar, y datación por trazas de fisión en circón y apatito de los bloques adyacentes a las fallas para determinar edades de exhumación.

• English

  The deformation registered in rocks in the field can be characterized based on the structures preserved in outcrops, which can related be to wide discontinuity zones named faults and shear zones. The geological-structural mapping and the geochronology of these tectonic structures are a topic of great interest not only for tectonic modeling but also for reconstruction of the geological evolution of the national territory. The methodology suggest for the analysis of faults and shear zones is based on eight steps, including: 1) definition of the geological context in which the structure was developed; 2) photointerpretation, image geoprocessing, and geological-structural mapping of the structural and lithological characteristics of the faults and shear zones; 3) petrographic analysis of field-oriented samples; 4) quantification of strain orientation and geometry through 3D finite strain analyses and quantification of non-coaxiliaty of deformation through vorticity analyses; 5) SEM-TEM-EBSD microanalysis; 6) quantification of the P-T conditions of deformation through phase-equilibria modeling or conventional geothermobarometry; 7) dating of syn-kinematic minerals phases and mylonitic rocks through Ar-Ar analyses, in order to determine the reactivation and deformation ages of the structure, respectively, as well as the implementation of the U-Pb technique in syn-kinematic calcite crystals developed in the fault planes; and 8) dating of geological elements adjacent to the structure, such as syn-kinematic intrusive bodies associated with the deformation event using zircon U-Pb dating, rocks hydrothermally altered through Ar-Ar method, and zircon and apatite fission-tracks dating of the blocks adjacent to the faults for determining exhumation ages.