Caracterización petrográfica de los mármoles de Cementos Río Claro, sector sur, con miras a estudiar su potencial de uso, especialmente en la industria cementera y aumentar las reservas de materias primas de la empresa Cementos Río Claro S.A.
Autor: Ocampo García, Edgar
Asesor: Weber Scharff, Marion Beatriz  (Thesis advisor)
Fecha: 2005
Programa: Bogotá - Medicina - Especialidad en Anestesiología y Reanimación
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: En el presente informe se ilustra la geología de la zona estudiada, la cual hace parte del sector de  reservas Sur de la empresa Cementos Río Claro S.A., en este se realiza una separación de las unidades litológicas de acuerdo a  su composición litológica de la siguiente manera:  1) Mármoles calcíticos que contienen cuarcita en cantidades mayores al 30%, 2) mármoles calcíticos que contienen cuarcita en cantidades entre 10 y 30%, 3) mármoles calcíticos que contienen cantidades de cuarcita en cantidades menores al 10%, la última unidad con poca o sin dolomita, 4) mármoles que contienen dolomita entre el 5 y 50% con cuarcita menor al 10% y el restante es calcita, 5) mármoles con dolomitas en cantidades superiores al 50% el porcentaje restante  es mármol calcítico más cuarcitas; además se  realizó la separación de otros cuerpos de roca: esquisto cuarzosericítico, monzonita, cuarcita (estas no están intercaladas con los mármoles),   depósitos aluviales y rocas sin diferenciar.  La anterior separación de las unidades de roca se presenta en un mapa en escala 1:5000; acompañando a este mapa se presentan unos perfiles geológicos ilustrativos que exponen la disposición de los cuerpos.  En el informe se realiza la descripción de las unidades y la litología, se realiza una breve discusión acerca de la geología estructural y del ambiente de depositación, además se emite un concepto acerca de su potencial de uso como materia prima en la industria cementera. Por último se presentan una serie de conclusiones y recomendaciones. / Abstract. This report illustrates the geology of the area studied, which is part of the sector of South reserves Cementos Rio Claro SA, this is done apart litho logical units according to their litho logical composition as follows :   1) calcite marbles containing quartzite in amounts greater than 30%, 2) calcite marble containing quartzite in amounts between 10 and 30%, 3) calcite marble containing amounts of quartz in amounts less than 10%, the last unit with little or without dolomite, 4) dolomite marble containing between 5 and 50% with less than 10% quartz and calcite remaining, 5) marble with dolomite in amounts exceeding 50% of the remainder is more calcite marble quartzite, and attention given made the separation of other bodies of rock, shale cuarzosericítico, monzonite, quartz (these are not interspersed with marble), alluvial deposits and rocks without a difference.   The previous separation of rock units is presented on a 1:5000 scale map, accompanying this map are illustrative profiles that expose geological disposal of bodies.   The report provides a description of the units and litho logy is a brief discussion about the structural geology and depositional environment, besides issuing a concept about the potential for use as raw material in the cement industry. Finally, we present a series of conclusions and recommendations.

CARACTERIZACIÓN PETROGRÁFICA DE LOS MÁRMOLES DE CEMENTOS RÍO
CLARO, SECTOR SUR, CON MIRAS A ESTUDIAR SU POTENCIAL DE USO,
ESPECIALMENTE EN LA INDUSTRIA CEMENTERA Y AUMENTAR LAS RESERVAS
DE MATERIAS PRIMAS DE LA EMPRESA CEMENTOS RÍO CLARO S.A.
EDGAR OCAMPO GARCÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD NACIONAL DE MINAS
Medellín
2005CARACTERIZACIÓN PETROGRÁFICA DE LOS MÁRMOLES DE CEMENTOS RÍO
CLARO, SECTOR SUR, CON MIRAS A ESTUDIAR SU POTENCIAL DE USO,
ESPECIALMENTE EN LA INDUSTRIA CEMENTERA Y AUMENTAR LAS RESERVAS
DE MATERIAS PRIMAS DE LA EMPRESA CEMENTOS RÍO CLARO S.A.
EDGAR OCAMPO GARCÍA
Informe de práctica universitaria realizada en la empresa Cementos Río Claro S.A.,
presentado como requisito parcial para optar por el título de Ingeniero Geólogo.
ASESORES:
Marion Weber
Profesora Universidad Nacional
Otoniel Salazar Gil
Jefe de Geología y Exploración
Cementos Río Claro S.A.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD NACIONAL DE MINAS
Medellín
2005
IIA mi madre, por su incondicional apoyo
IIIAGRADECIMIENTOS
El autor ofrece los más profundos agradecimientos a:
Mi familia por su gran apoyo y comprensión, especialmente a mi madre.
A la familia Cementos Río Claro S.A., especialmente a Otoniel Salazar Jefe de Geología y
Exploración, Adolfo Cardona Jefe de Materias Primas, César Gutiérrez y Leonardo
Buitrago, Supervisores de las canteras; por su gran colaboración y disponibilidad.
A mis compañeros de campo Efraín Quintero, Arsecio Toro, Don Orlando; por su gran
colaboración y amistad.
A Juan Carlos Aristizabal, Jefe de Planta; Gabriel Hoyos, Jefe de Recursos Humanos y
Jorge Ortiz, Jefe de seguridad; por su accesibilidad y por haber permitido realizar mi
práctica Universitaria con la empresa Cementos Río Claro S.A.
IVCONTENIDO
Pg
RESUMEN
ABSTRACT
1. INTRODUCCIÓN --------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 OBJETIVOS --------------------------------------------------------------------------------------------- 2
1.1.1 OBJETIVO GENERAL ------------------------------------------------------------------------------ 2
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS----------------------------------------------------------------------- 2
1.2 ZONA DE ESTUDIO ----------------------------------------------------------------------------------- 3
1.3 VÍAS DE COMUNICACIÓN Y ACCESO A LA ZONA ----------------------------------------- 3
1.4 HIDROGRAFÍA Y VEGETACIÓN ------------------------------------------------------------------ 3
1.5 GEOMORFOLOGÍA Y GEOGRAFÍA--------------------------------------------------------------- 5
1.6 CLIMA Y SUELO ---------------------------------------------------------------------------------------- 7
1.7 DEMOGRAFÍA ------------------------------------------------------------------------------------------ 7
2. ESTADO DE CONOCIMIENTO DE LA GEOLOGÍA EN LA ZONA------------- ------------- 8
2.1 ESTUDIOS ANTERIORES--------------------------------------------------------------------------- 8
2.2 GEOLOGÍA REGIONAL------------------------------------------------------------------------------ 10
2.2.1 ORTONEISES --------------------------------------------------------------------------------------- 11
2.2.2 ESQUISTOS CUARZOSERICÍTICOS---------------------------------------------------------- 11
2.2.3 CUARCITAS Y CUARCITAS ESQUISTOSAS----------------------------------------------- 12
2.2.4 MÁRMOLES------------------------------------------------------------------------------------------- 11
2.2.5 ALUVIONES Y COLUVIONES------------------------------------------------------------------- 14
2.2.6 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL REGIONAL----------------------------------------------------- 14
3. METODOLOGÍA DE TRABAJO---------------------------------------------------------------------- 15
4. GEOLOGÍA LOCAL------------------------------------------------------------------------------------- 17
4.1 LITOLOGÍA----------------------------------------------------------------------------------------------- 17
4.1.1 ROCAS METAMÓRFICAS ----------------------------------------------------------------------- 17
4.1.1.1 MÁRMOLES CALCÍTICOS--------------------------------------------------------------------- 17
4.1.1.2 MÁRMOLES DOLOMÍTICOS----------------------------------------------------------------- 18
4.1.1.3 CUARCITAS CALCÁREAS Y/O GRAFITOSAS----------------------------------------- 19
4.1.1.4 ESQUISTOS -------------------------------------------------------------------------------------- 20
4.1.1.5 ROCAS DE METAMÓRFISMO DINÁMICO----------------------------------------------- 21
4.1.2 ROCAS ÍGEAS-------------------------------------------------------------------------------------- 21
4.1.2.1 MONZONITA-------------------------------------------------------------------------------------- 21
4.1.2.2 DIQUES Y SILOS-------------------------------------------------------------------------------- 21
4.1.2.3 CENIZAS VOLCÁNICAS --------------------------------------------------------------------- 22
V4.1.3 DEPÓSITOS CUATERNARIOS --------------------------------------------------------------- 22
4.2 DISTRIBUCIÓN DE LAS UNIDADES LITOLÓGICAS Y CUERPOS -------------------- 23
4.2.1 UNIDAD LITOLÓGICA #1 ---------------------------------------------------------------------- 24
4.2.2 UNIDAD LITOLÓGICA #2 ---------------------------------------------------------------------- 25
4.2.3 UNIDAD LITOLÓGICA #3---------------------------------------------------------------------- 25
4.2.4 UNIDAD LITOLÓGICA #4---------------------------------------------------------------------- 26
4.2.5 UNIDAD LITOLÓGICA #5---------------------------------------------------------------------- 26
4.2.6 UNIDAD LITOLÓGICA #6 --------------------------------------------------------------------- 26
4.2.7 UNIDAD LITOLÓGICA #7----------------------------------------------------------------------- 27
4.2.8 UNIDAD LITOLÓGICA #8----------------------------------------------------------------------- 27
4.2.9 UNIDAD LITOLÓGICA #9----------------------------------------------------------------------- 27
4.2.10 UNIDAD LITOLÓGICA #10-------------------------------------------------------------------- 28
4.3 MINERALOGÍA--------------------------------------------------------------------------------------- 28
4.3.1 CALCITA--------------------------------------------------------------------------------------------- 28
4.3.2 CUARZO--------------------------------------------------------------------------------------------- 28
4.3.3 DOLOMITA------------------------------------------------------------------------------------------- 28
4.3.4 TREMOLITA ACTINOLITA---------------------------------------------------------------------- 28
4.3.5 WOLLASTONITA----------------------------------------------------------------------------------- 29
4.3.6 TALCO------------------------------------------------------------------------------------------------ 29
4.3.7 PLAGIOCLASA Y FELDESPATO POTÁSICO--------------------------------------------- 29
4.3.8 MOSCOVITA Y SERICITA--------------------------------------------------------------------- 29
4.3.9 PIRITA Y SULFUROS--------------------------------------------------------------------------- 29
4.3.10 MINERALES MENORES--------------------------------------------------------------------- 29
4.4 ASPECTOS ACERCA DEL AMBIENTE GEOLÓGICO----------------------------------- 29
4.5 GEOLOGÌA ESTRUCTURAL-------------------------------------------------------------------- 31
4.5.2 BOUDINES------------------------------------------------------------------------------------------ 31
4.5.1 PLIEGUES------------------------------------------------------------------------------------------ 32
4.5.3 LINEACIONES------------------------------------------------------------------------------------- 33
4.5.4 ALINEAMIENTOS-------------------------------------------------------------------------------- 33
5. POTENCIALIDAD DE USO EN LA PLANTA--------------------------------------------------- 34
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES--------------------------------------------------- 36
7. BIBLIOGRAFÍA----------------------------------------------------------------------------------------- 38
8. ANEXOS-------------------------------------------------------------------------------------------------- 40
VILISTA DE FIGURAS
Pg.
Figura 1. Mapa de Ubicación de la zona de estudio --------------------------------------------- 4
Figura 2. Fotografía panorámica de la geomorfología de la zona ---------------------------- 6
Figura 3. Mapa geológico regional -------------------------------------------------------------------- 13
Figura 4. Fotografía mármol dolomítico típico en la zona --------------------------------------- 18
Figura 5. Micropliegues de cuarcita calcárea en mármol calcítico ---------------------------- 20
Figura 6. Micropliegues de cuarcita en mármol y meteorización diferencial --------------- 32
Figura 7. Micropliegues de cuarcita calcárea cortados ----------------------------------------- 33
VIILISTA DE ANEXOS
Pg.
Anexo 1. Diagrama de polos de las discontinuidades estructurales ------------------------- 40
Anexo 2. Geoquímica y resultados de análisis químicos ------------------------------------- 41
Anexo 3. Análisis de las secciones delgadas --------------------------------------------------- 44
Anexo 4. Mapa geológico ------------------------------------------------------------------------ 55
Anexo 5. Perfiles geológicos ilustrativos ------------------------------------------------------- 56
VIIIRESUMEN
En el presente informe se ilustra la geología de la zona estudiada, la cual hace parte del
sector de reservas Sur de la empresa Cementos Río Claro S.A., en este se realiza una
separación de las unidades litológicas de acuerdo a su composición litológica de la
siguiente manera:
1) Mármoles calcíticos que contienen cuarcita en cantidades mayores al 30%, 2)
mármoles calcíticos que contienen cuarcita en cantidades entre 10 y 30%, 3) mármoles
calcíticos que contienen cantidades de cuarcita en cantidades menores al 10%, la última
unidad con poca o sin dolomita, 4) mármoles que contienen dolomita entre el 5 y 50% con
cuarcita menor al 10% y el restante es calcita, 5) mármoles con dolomitas en cantidades
superiores al 50% el porcentaje restante es mármol calcítico más cuarcitas; además se
realizó la separación de otros cuerpos de roca: esquisto cuarzosericítico, monzonita,
cuarcita (estas no están intercaladas con los mármoles), depósitos aluviales y rocas sin
diferenciar.
La anterior separación de las unidades de roca se presenta en un mapa en escala 1:5000;
acompañando a este mapa se presentan unos perfiles geológicos ilustrativos que
exponen la disposición de los cuerpos.
En el informe se realiza la descripción de las unidades y la litología, se realiza una breve
discusión acerca de la geología estructural y del ambiente de depositación, además se
emite un concepto acerca de su potencial de uso como materia prima en la industria
cementera. Por último se presentan una serie de conclusiones y recomendaciones.
PALABRAS CLAVE: Mármoles, cuarcitas, esquistos, Industria Cementera, Río Claro.
IXABSTRACT
In the present report the geology of the studied area is shown, which is part of the of
Southern sector reserves of the company Cementos Río Claro S.A; A separation of the
geologic units according to their mineralogical composition is made in the following way:
1) Calcitic Marbles that contain more than 30% of quartzite 2) calcitic marbles which
contain 10 to 30% of quartzite, 3) calcitic marbles which contain less than 10% of
quartzite, with very little or no dolomite (less than 5%), 4) marbles that contain dolomite
between 5 to 50%, quartzite less than 10%, 5) marbles which contain more than 50%
dolomite and the remaining percentage is calcitic marble and quartzite; in addition to these
the separation of schists, monzonites, quartzite, alluvial deposits and rocks without
differentiate was made.
The rock units are presented in a map (scale 1:5000); accompanying this map are
illustrative geologic profiles that show the disposition of the formations. In this report a
description of the lithologic units is made; a concept of the potential of use as raw
materials in the industry of the cement and a brief discussion of the structural geology is
given, as well as a series of conclusions and final recommendations.
KEY WORDS: Marbles, quartzites, schists, industry of cement, Río Claro.
X1. INTRODUCCIÓN
La empresa Cementos Río Claro S.A., teniendo presente una política de sostenibilidad
con miras hacia el futuro, se ha interesado en conocer mejor las características de sus
reservas para tenerlas como una fuente de materias primas, para cuando las condiciones
y las necesidades así lo requieran. Por ello se ha dado a la tarea de explorar y
caracterizar mejor las rocas que se ubican en los sectores adyacentes a la planta de
cementos, en particular los mármoles que se localizan en el sector Caño Feo - Quebrada
Negra (Figura 1).
Para la realización de estos estudios, la empresa ha tomado la política de dar la
oportunidad a los futuros geólogos e ingenieros geólogos para que hagan sus prácticas
profesionales en su planta; como es el caso de practicantes anteriores entre ellos Abel
Ríos a cuyo trabajo se la pretende dar continuación.
- 1 -1.1 OBJETIVOS
1.1.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar una caracterización geológica (mineralógica, petrográfica y geoquímica) de la
zona de reservas sur de la empresa Cementos Río Claro S.A. y una separación de
unidades de composición mineralógica similar (calidades) con miras a estudiar su
viabilidad de explotación como materias primas para el proceso de producción de
Cemento en la planta de cementos Río Claro S.A. en el futuro.
1.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar un mapa geológico a escala 1:5000 de la zona de estudio, con su respectivo
informe y sus perfiles ilustrativos.
• Realizar una separación de unidades litológicas a las cuales se les adjudicará un
carácter químico semejante, en donde se podrá observar su distribución, tamaño,
calidad, accesibilidad, cantidad de material presente y otros parámetros que resultarán
ser de gran interés, si en algún momento se pensara en su explotación.
• Emitir un concepto desde un punto de vista geológico, acerca de la viabilidad de
explotación de cada uno de los cuerpos separados como materia prima en la industria
cementera.
• Buscar y separar sectores que tengan elementos químicos que disminuyan la calidad
de las materias primas.
• Hacer un aporte para el mejor conocimiento de la geología de esta zona.
• Buscar prospectos de arcillas y óxidos de sílice.
- 2 -1.2 ZONA DE ESTUDIO
Esta zona se encuentra ubicada en el SE del departamento de Antioquia, en jurisdicción
del municipio de Sonsón, la cual se halla aproximadamente a unos 160Km de Medellín,
capital del departamento de Antioquia (figura 1).
La zona de estudio es el sector limitado al E en parte por Caño Feo y una parte por la vía
planta de Cementos Río Claro (CRC) – Playa Linda, al W y S está limitada por Quebrada
Negra y al N queda limitada hasta donde Ríos (2004) realizó su trabajo de práctica
universitaria (adyacente a la planta de cementos). El área estudiada aproximadamente es
de 2.5 kilómetros cuadrados, es decir aproximadamente 250 hectáreas.
1.3 VÍAS DE COMUNICACIÓN Y ACCESO A LA ZONA
El acceso a la zona de estudio se realiza a partir de la vía Medellín – Bogotá (vía arteria
del país), donde existe una desviación que lleva a la planta de Cementos Río Claro,
saliendo por la portería Sur de la planta (la vía que conduce hacia Quebrada Negra o
hacia el corregimiento de La Danta), aproximadamente a unos 1500m de la planta
encuentra el limite E de la zona de estudio; esta es la vía principal (vehicular) más
cercana (figura 1). Las demás vías de acceso no son vehiculares y son principalmente
caminos de trocha que comunican la vía con Playa Linda o Quebrada Negra, otras vías de
acceso son los caños que surcan la zona entre ellos Caño Chorrondo, Caño Feo y
muchos otros pequeños caños sin nombre.
1.4. HIDROGRAFÍA Y VEGETACIÓN
La zona de estudio hace parte de las estribaciones más orientales de la Cordillera Central,
las alturas con respecto al nivel del mar varían entre 350 y 545msnm. La principal
corriente que drena la zona es Quebrada Negra la cual vierte sus aguas a Río Claro
(figura 1), que hacia el N forma el Río Cocorná Sur y que a su vez vierte sus aguas al Río
Magdalena.
La zona de estudio es principalmente drenada por pequeñas corrientes como Quebrada
Negra y los caños Feo y Chorrondo, las cuales tienen rumbos preferenciales N-S. Esto de
una manera general coincide con las estructuras geológicas regionales de la zona. Estas
corrientes son tributarias a la cuenca del Río Claro. Los cañones o valles de estas
corrientes son relativamente incizados y hay gran cantidad de vaguadas o riachuelos
secos que principalmente tienen dirección E - W, los cuales recogen las aguas de las
partes superiores de las colinas y filos llevándola a los tributarios principales. Las
longitudes de estos cursos de agua son cortas.
- 3 -Figura 1. Ubicación de la región que contiene zona de estudio, modificado de Ríos (2004).
- 4 -Tanto las pequeñas vaguadas como los tributarios principales en la zona no mantienen
un flujo de agua permanente (a excepción de Quebrada Negra), ya que en verano se
encuentran secas o con aguas retenidas en las depresiones; pero en temporadas
invernales al parecer hay gran flujo de agua, pues en el lecho de las corrientes se
encuentran depósitos de material grueso, lo que indica alto poder erosivo de las corrientes
y por ende alto flujo.
Es de tener presente que las aguas subterráneas juegan un papel importante en la
hidrología de la zona, y también en la formación de la geomorfología cárstica pues en
algunos sectores las corrientes de agua se pierden en el subsuelo, indicando cavidades y
cuevas subterráneas por donde circula. A la vez va disolviendo los materiales calcáreos
creando conductos subterráneos donde el techo puede colapsar formando típicas
estructuras cársticas, hecho que puede corroborarse en las canteras.
En cuanto a la vegetación, la mayor parte corresponde a bosque tropical húmedo
(Hernández y Vélez, 1988), que en parte ha sido intervenido por el hombre por la tala de
árboles, la cacería, incineración para dar paso a potreros o para la agricultura y la
construcción de trochas; pocas áreas aparecen sin intervención antrópica.
Se pueden distinguir de manera general 3 tipos de cubierta vegetal: 1) Los matorrales:
son zonas cubiertas por gran variedad de plantas que usualmente no superan los 3m de
altura, su densidad por metro cuadrado de vegetación es muy alta, haciendo de estas
zonas de difícil acceso 2) Bosque espeso: estas son zonas que se ubican principalmente
en las zonas escarpadas y las cimas de los cerros, donde la vegetación usualmente
alcanza alturas mayores a los 20m, 3) Pastos: Son zonas que están cubiertas con
vegetación rastrera, inferior a 50cm de altura.
1.5 GEOMORFOLOGÍA Y GEOGRAFÍA
Geomorfológicamente se pueden diferenciar 3 unidades diferentes, cada una con un
relieve característico; estas unidades fueron definidas a partir del análisis de fotografías
aéreas y siguiendo los conceptos de zonas homogéneas.
Las unidad geomorfológica proporcionada por los mármoles se ubica principalmente en el
sector W de la zona de estudio, la cual presenta características típicas de una región
cárstica, (Hernández y Vélez, 1988); en estas se hallan relieves muy escarpados,
abruptos y altos, los cuales conforman un relieve de tipo montañoso, donde las laderas de
las montañas generalmente poseen pendientes muy fuertes, usualmente mayores a 40º
hasta verticales, aunque hay zonas donde la pendiente llega a ser de 20º. Las laderas son
largas y continuas, con valles muy incizados y estrechos, cerros desde cilíndricos tipo
keggel hasta cerros de forma muy irregular (figura 2). La mayor altura alcanzada por los
cerros es de 545m, también se hallan depresiones de magnitudes muy variables desde
orden métrico hasta de orden hectométrico, varían de circulares a elípticas y otras de
forma irregular, en la terminología cárstica denominadas dolinas, las cuales por
escorrentía tienden a sedimentarse y colmatarse, formando un relieve más o menos
- 5 -plano; es posible que estas dolinas correspondan a cavernas en material marmóreo que
colapsaron y que posteriormente se sedimentaron.
Figura 2. En la cual se ilustra la geomorfología cárstica, obsérvese los cerros más o menos cónicos, e
irregulares y la geomorfología aluvial (llanura de inundación de Quebrada Negra), foto tomada desde la
cantera seis mirando hacia el sector Sur.
A una escala métrica y decamétrica son frecuentes las cavernas en la cuales sobresalen
estalactitas y menos frecuentes las estalagmitas, las cuales tienen tamaños centimétricos.
En esta misma escala es muy común encontrar torres de mármoles de formas muy
irregulares, las cuales, cuando están constituidas principalmente por mármol calcítico,
forman figuras que parecen esculpidas por el hombre hallándose en ellas aristas agudas y
ranuras más o menos paralelas que en geomorfología cárstica se conocen como
rillenkaren (Hernández y Vélez, 1988), formando un elemento bastante agradable en
medio del bosque.
La segunda unidad geomorfológica son las unidades de cuarcita y esquisto (sensu strictu,
porque en la empresa se le llama esquisto a el saprolito de una cuarcita grafitosa), que
son muy similares, esta geomorfología corresponde a colinas que se hallan
principalmente en los sectores S y E de la zona de estudio. Las colinas son bajas,
redondeadas, de laderas cortas, algunas de cima plana, los drenajes son poco incizados,
y su patrón de drenaje es dendrítico,
- 6 -El último tipo de relieve característico es el formado principalmente por agentes aluviales
los cuales definen una topografía muy baja de pendiente siempre menor a los 5° de
inclinación. Comprenden las terrazas y llanuras de inundación de Quebrada Negra y los
Caños Feo y Chorrondo.
Sobre estos caños y cerca de los relieves altos se encuentran depósitos de vertiente en
forma de abanicos. En esta unidad geomorfológica cabe también resaltar el cauce
abandonado de Quebrada Negra que es muy notable desde fotografías aéreas y desde
las zonas altas.
1.6 CLIMA Y SUELO
El clima es cálido, húmedo con una alta pluviosidad, presentándose la época de mayores
lluvias entre marzo y abril, donde la precipitación anual promedio se encuentra entre
4000 y 5000mm (Hernández y Vélez, 1988), las temperaturas varían entre 24 y 45ºC, a
través de todo el año, con temperatura promedio de 28°C.
Los principales usos que se le dá al suelo son:
1. Reserva forestal.
2. Como soporte de la industria ganadera, el las zonas de topografía baja y aluvial.
3. Actividad agrícola, adyacente a las pocas viviendas que existen en la zona de
estudio.
Es de anotar que el suelo en las zonas marmóreas es muy pequeño o está ausente, al
igual que el de las cuarcitas, mientras que en los esquistos está bien desarrollado.
1.7 DEMOGRAFÍA
La zona estudiada cuenta con una población muy reducida, que no supera los 20
habitantes ubicados en media docena de viviendas, las casas están ubicadas adyacentes
a la vía planta CRC - Playa Linda.
- 7 -2. ESTADO DE CONOCIMIENTO DE LA GEOLOGÍA EN LA ZONA
2.1 ESTUDIOS ANTERIORES
Los estudios geológicos anteriores en esta zona son muy pocos dadas sus situaciones
geográficas y políticas; pero pueden mencionarse los siguientes:
• Feininger y Gómez (1968), realizan un trabajo que podría corresponder al primero
de geomorfología cárstica en Colombia, realizado principalmente en las cavernas
del Nus y cavernas adyacentes, en el cual se describen algunas de las geoformas
cársticas.
• Feininger (1970), en el que analiza la falla de Palestina y sus características
fotogeológicas y topográficas, el cual la califica como de rumbo lateral derecha,
con un desplazamiento de 27.7Km, y determina su traza.
• Feininger et al. (1972) en su trabajo “Geología de parte de los departamentos de
Antioquia y Caldas (sub -zona IIB), en una escala regional (1:1000.000), en el cual
señalan la presencia de rocas metamórficas, especialmente mármoles en este
sector del departamento de Antioquia; Concluyen que los mármoles se formaron
por metamorfismo regional de calizas relativamente puras, y fueron localmente
metamorfoseados térmicamente por la intrusión del Batolito Antioqueño; además
afirman que las faja de mármol se encuentra en contacto estratigráfico con
cuarcitas, además concluyen que los mármoles no estuvieron en niveles
estructurales tan profundos como las rocas adyacentes.
• Geominas (1979), realizan un trabajo a una escala más local (1:5000), en el cual
llegan a la conclusión de que los mármoles presentes en las zonas donde
actualmente se hallan las canteras son de alta calidad. En este trabajo detectan
los cuerpos mayores de pegmatita, además destacan la morfología cárstica, y
llegan a la conclusión de que los mármoles tienen un ancho variable entre 750 y
1900m cubriendo un área de 7 kilómetros cuadrados, ocupando el eje de un
enorme sinclinal donde los contactos con los cuerpos adyacentes son
gradacionales. Por último afirman que las estructuras tienen direcciones generales
NNE-NNW, buzando hacia el E con inclinaciones entre 10 y 80º.
• Blue Circle Technical (1980), contratados por Cementos El Cairo, hacen un
estudio de una pequeña zona a una escala 1:2000, en su informe afirman que los
mármoles son de alta calidad, de grano grueso recristalizado con ocasionales
bandas de cuarcita, lentes de dolomita y diques pegmatíticos. Los mármoles de
alta calidad están sobre el mármol síliceo, separados por una capa de dolomita
con buzamientos usualmente altos al E. Las bandas de cuarcita aumentan hacia el
W; cartografían un cuerpo de pegmatita al E y mencionan que los cuerpos de
- 8 -mármoles el E parecen “flotar” sobre la pegmatita, sin tener continuidad en
profundidad.
• Collins et al. (1981), en un estudio de la falla de Palestina hallaron evidencias de
actividad en el Cuaternario.
• Kammer (1986), estudia las deformaciones en los mármoles, esquistos y
sedimentos que se hallan entre el Río Samaná y Doradal.
• Cossio y Viana (1987), bosquejan un mapa con las unidades litológicas halladas
entre el Río Samaná y Doradal en el corte con la vía Medellín - Bogotá.
• Toussaint y Restrepo (1987), plantean la presencia de 3 megaterrenos andinos: el
Oriental, el Central y el Occidental, las rocas de Río Claro estarían enmarcadas en
el terreno Andino Central.
• Kammer (1987), realiza observaciones adicionales de la falla de Palestina, y halla
que el movimiento dextral es generado por esfuerzos en una zona dúctil que se
encuentra al Sur de la Palestina, en los alrededores de los mármoles de Río Claro,
produciendo un alargamiento NE-SW y un acortamiento E-W de las unidades
litológicas.
• Liebens (1987), realiza un trabajo sobre la geomorfología cárstica de los mármoles
de Río Claro, clasifica al carst como un keggelkarts medio desarrollado, y plantea
un origen erosivo para el cañón de Río Claro.
• Hernández y Vélez (1988), en su trabajo “Geomorfología de los mármoles de Río
Claro”, realizan una descripción de las unidades geomorfológicas superficiales, de
interfase y subterráneas mediante la terminología kárstica, en el cual describen:
spitzkarren, rundkarren, rillenkarren, schichtfugenkarren, kluftkarren, wandkarren,
insurgencias, resurgencias, fucsholen y pot hole. Intentan explicar el origen de
estas geoformas.
• Ríos (2004), realiza una caracterización petrográfica de los mármoles del sector
Sur y de la zona B de reservas, donde en la zona Sur define 18 cuerpos de
acuerdo a la mineralogía y textura de las rocas; esta zona es adyacente a la del
presente estudio.
- 9 -2.2 GEOLOGÍA REGIONAL
Las rocas de la zona están ubicadas en las estribaciones más orientales del flanco
Oriental de la Cordillera Central, estas rocas hacen parte de la Sub -Zona II-B estudiadas
por Feininger (1972), trabajo de mayor detalle con el que se cuenta actualmente. Estas
rocas son agrupadas en 3 grandes grupos por Maya (2001), a saber: ANb(Pz2- Pz3),
AN/EV(Pz2) y EVb(Pz2- Pz3).
La primera unidad ANb(Pz2- Pz3) está compuesta por neises feldespáticos, neises
alumínicos neises hornbléndicos, cuarcitas y mármoles. Su distribución es alargada en
dirección N - S formando una faja que va principalmente por el borde oriental de la
Cordillera Central. Estas rocas han sido agrupadas por Feininger et al. (1972) como rocas
metamórficas de la Cordillera Central al W de la Falla de Otú.
Los neises horbléndicos varían gradacionalmente a neises feldespáticos y alumínicos,
además están intercalados; la cuarcita se halla concordante con las rocas anteriores. Los
mármoles presentan variaciones composicionales desde mármoles blancos casi puros
hasta los negros intercalados con bandas de cuarcita, la paragénesis de estas rocas
indica facies anfibolita (alta temperatura – baja presión, González (1993) citado por Maya
(2001).
La unidad EVb(Pz2- Pz3) está compuesta por esquistos sericíticos, actinolíticos y
cloríticos, cuarcitas y mármoles que se encuentra en la facies esquisto verde de baja
presión. Son rocas abundantes en el sector Norte y Medio de la Cordillera central. Las
rocas que conforman esta unidad son parte del antiguo Grupo Cajamarca de Nelson
(1962), Complejo Cajamarca de Maya y González (1995), Grupo Valdivia (Hall et al.,
1972), Grupo Ancón de Restrepo (1986), esquistos sericíticos de Feininger et al. (1972),
serie Polimetamórfica de la cordillera Central (Barrero y Vesga, 1976), citados por Maya
(2001).
Los esquistos sericíticos fueron formados a partir del metamorfismo de limonitas y shales,
en algunos lugares se conservan las texturas clásticas, lo que permite deducir que las
laminaciones de algunos esquistos se derivan de la estratificación fina y rítmica de los
sedimentos originales (Maya, 2001).
Los mármoles se hallan intercalados con los esquistos sericíticos y las cuarcitas y están
compuestos por calcita, grafito, algo de mica blanca y pirita (Maya, 2001).
La unidad AN/EV(Pz2) está compuesta por neises intrusivos de composición diorítica a
tonalítica, con condiciones de metamorfismo no determinadas pero presumiblemente de
de facies esquisto verde o anfibolita y presión no determinadas. En esta unidad Maya
(2001) agrupa los neises de La Miel, Alto de Minas, Naranjales y Samaná, los 2 últimos
se presentan como 2 fajas alargadas entre el Río Samaná y Doradal (Antioquia). Estos 2
cuerpos son de estructura masiva y localmente néisica, con textura lepidoblástica,
compuestos por cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa, biotita y moscovita. Estos neises
- 10 -son claramente de origen ígneo por los contactos intrusivos con las rocas metamórficas
encajantes y por los xenolitos de estas (Cossio y Viana, 1987).
El Ortoneis de Samaná fue datado por isocrona Rb-Sr en 346 ±10Ma (Restrepo y
Toussaint, 1984) citados por (Maya, 2001); el grupo de ortoneises podrían haberse
formado durante el evento tectometamórfico Acadiano.
De una manera general se describen las siguientes rocas:
• Neises intrusivos y graníticos
• Neises feldespáticos y alumínicos
• Esquistos cuarzosericíticos
• Cuarcitas y cuarcitas esquistosas
• Mármoles
• Cenizas Volcánicas
• Aluviones y coluviones
2.2.1 ORTONEISES
Según Feininger et al. (1972) son rocas que varían de grano grueso a grano fino, de
masivas a casi esquistosas. Su composición en general es cuarzodorítica, y se hallan
intruyendo las rocas metamórficas adyacentes; estos neises intrusivos muestran
deformaciones, posiblemente por el resultado de protoclasis; tienen textura metamórfica
en sección delgada y solo en unos pocos afloramientos parecen como rocas ígneas
(Hernández y Vélez, 1988)
2.2.2 ESQUISTOS CUARZOSERÍTICOS
Feininger et al., (1972) reportan al menos 6 áreas donde afloran los esquistos sericíticos
de bajo grado de metamorfismo; se puede destacar una faja que aflora entre las Fallas
de Palestina y Cocorná Sur con afloramientos en Río Claro y algunos de sus tributarios.
Estas rocas son de color gris claro a oscuro, finamente laminadas, cuyos minerales
esenciales son cuarzo, biotita, sericita y grafito, y como minerales accesorios se hallan
clorita, turmalina, apatito, plagioclasa y circón; son frecuentes los porfidoblastos de
andalucita variedad quiastolita completamente sericítizada (Feininger et al., 1972).
2.2.3 CUARCITAS Y CUARCITAS ESQUISTOSAS
Según Feininger et al. (1972), son las segundas rocas más abundantes en la zona
estudiada por él, dentro de las rocas metamórficas de la Cordillera Central. Son el
basamento que subyacen los cuerpos de mármoles (Geominas, 1979).
- 11 -Las cuarcitas descritas por Feininger et al. (1972) son de grano fino, finamente laminadas
desde menos de 1mm a 3 mm de espesor, de color canela claro, compuestas por cuarzo
sacaroidal y están separadas por venillas micáceas de espesor submilimétrico
(constituidas por biotita y moscovita) que definen laminaciones. El cuarzo se encuentra de
80 a 95%, los minerales accesorios son apatito, circón, turmalina y grafito. Las cuarcitas
de alto grado de metamorfismo contienen comúnmente algunos de los siguientes
minerales: estaurolita, andalucita, sillimanita y cordierita.
El protolito de estas rocas pudo haber sido sedimentos cuarzosos intercalados con
capas muy delgadas de shale; La presencia de grafito y su tamaño de grano muy fino
indican la depositación de estas secuencias en condiciones reductoras en una cuenca
profunda lejos de la costa (Feininger et al., 1972).
2.2.4 MÁRMOLES
La mayor parte de los mármoles se hallan en 3 zonas falladas: sobre el bloque W de la
Falla Otú, sobre el bloque E de la Falla de Palestina y sobre el Río Samaná Norte aguas
abajo de la desembocadura del Río Guatapé hasta el Río Samaná. El tamaño de grano es
de fino a grueso y color de gris oscuro a blanco; según Feininger et al. (1972) el color y el
tamaño de grano están relacionados con el grado de metamorfismo, así, a mayor grado
de metamorfismo mayor es el tamaño de grano y más claro es el mármol.
La mayor parte de los mármoles están formados por un 80% de calcita y como minerales
accesorios se encuentran cuarzo, grafito (que le imprime su color), feldespato, y micas y
en los de mayor grado de metamorfismo zoisita y clinozoisita, tremolita, diópsido y
wollastonita (Feininger et al., 1972). En algunas zonas bancos de 1 a 5cm de espesor de
cuarcitas finogranulares están rítmicamente intercaladas con el mármol, y por
meteorización diferencial las cuarcitas sobresalen sobre los mármoles.
En el sector de Río Claro al Oeste los mármoles están en contacto Fallado a través de la
Falla Palestina con los esquistos sericíticos de Río Claro y al Este están en contacto
gradacional con esquistos anfibólicos (Cossio y Viana, 1986).
Según Cossio y Viana (1986) Los mármoles se formaron a partir del metamorfismo
dinamotérmico de calizas relativamente puras. Estos mismos autores argumentan que la
presencia de círcon en las capas de cuarcitas permite pensar que el aporte fue a partir de
arenas siliceas, aunque no descartan una fuente a partir de la precipitación de chert.
2.2.5 CENIZAS VOLCÁNICAS
Las cenizas volcánicas que se hallan en la zona se encuentran con un alto grado de
meteorización en las que solo se pueden identificar cuarzos bipiramidales hialinos, que
- 12 -Figura 3, Mapa de geología regional que contiene la zona de estudio, modificado de Feininger et al. (1972).
- 13 -según Salazar (2005, en comunicación oral tienen como posible fuente el Volcán de Don
Diego (Caldas).
2.2.6 ALUVIONES Y COLUVIONES
Los aluviones están conformados principalmente por los depósitos dejados en las
cuencas de Río Claro, Quebrada Negra y otras cuencas mucho menores; están
conformados en su base por cantos redondeados de neises intrusivos, esquistos y
cuarcitas, mientras que en su techo se hallan materiales detríticos de tamaños desde
arenas a arcillas (Geominas, 1982).
Los coluviones se refieren a los materiales que se acumulan principalmente en el
piedemente de las zonas con relieve más escarpado y que han sido transportados por la
gravedad de una manera continua, discreta o individualmente.
2.2.6 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL REGIONAL
Las estructuras geológicas regionales más importantes son las Fallas de Palestina y
Cocorná Sur; las fallas tienen generalmente un rumbo entre N20°W y N20°E.
La Falla de Palestina es de gran importancia ya que afecta y limita los mármoles en su
extremo W en toda su extensión, desde Río Claro hasta Nare (Geominas 1979).
Otras fallas que afectan la zona son La Jetudó, y Mulato cuyas longitudes varían entre 30
y 50Km y sus desplazamientos no han sido calculados.
- 14 -3. METODOLOGÌA DE TRABAJO
Para la realización del presente trabajo se tuvieron en cuenta las siguientes fases:
Fase 1. Revisión bibliográfica: En esta etapa se leyó la documentación geológica
disponible de todos los trabajos anteriormente realizados en la zona, tanto a escala
regional como local. Esto con el fin de visualizar la geología regional y local, que tipo de
rocas existen, cuales y que disposiciones tienen las principales estructuras regionales y
locales.
Fase 2. Fotointerpretación: En esta fase se realizó la fotointerpretación de la zona de
estudio con el fin de determinar zonas homogéneas, ubicar los posibles lineamientos
fotogeológicos que pueden estar indicando estructuras, además evaluar la topografía de
la zona y ubicar caminos, trochas, quebradas y caños que pudieran servir como vías de
acceso. Esta fase se hizo con la ayuda de mapas topográficos a escala 1:5000 que se
obtuvieron a partir de fotorrestituciones realizadas por Fotogrametría Andina S.A. y con
fotografías aéreas a escala 1:10800, cuya línea de vuelo corresponde a FAL 295, F-20
del IGAC.
Fase 3. Recorridos de campo: Los recorridos de campo fueron realizados principalmente
tratando de bordear y subir los cerros presentes en dirección E-W, ya que se tenían
evidencias que las estructuras y cuerpos de roca presentan una dirección preferencial N-
S; Las mejores exposiciones se hallaron en los sectores medios y altos, pues en las
zonas bajas como dolinas y llanuras de inundación el lecho rocoso está cubierto por
depósitos y por matorrales. Muchos de estos recorridos trataron de hacerse a lo largo de
escarpes que son los que presentaban las mejores exposiciones de roca. Durante estos
mismos recorridos se tomaron las principales características geológicas aflorantes, se le
dio un nombre de campo a las rocas y se tomaron muestras de mano para análisis
macroscópicos más detallados, para la realización de secciones delgadas y/o posteriores
análisis químicos.
Fase 4. Análisis de laboratorio: De algunas de las muestras de campo se realizaron
secciones delgadas para hacer una descripción microscópica detallada y dar el nombre a
la roca. Se realizaron análisis de rayos X para definir la composición aproximada en
términos de los óxidos. Los ensayos y pruebas fueron realizados en los laboratorios de la
empresa Cementos Río Claro S.A.
Fase 5. Análisis de datos y elaboración del modelo geológico: En esta etapa se tuvieron
presente las descripciones de los afloramientos hechas en campo, los análisis de las
secciones delgadas y los resultados de los rayos X, con el fin de elaborar un modelo
geológico. En el modelo se diferenciaron los cuerpos de mármoles por calidades para que
la empresa conozca mejor la calidad de sus reservas.
Fase 6. Elaboración del informe final y mapa geológico: Esta fue la fase final del proyecto
en la cual se elaboró el informe definitivo del proyecto realizado con sus respectivas
- 15 -conclusiones y recomendaciones. Acompañando a este informe se presentó un mapa
geológico a escala 1:5000.
- 16 -4. GEOLOGÍA LOCAL
En la zona las rocas más abundantes son las rocas metamórficas (mármoles calcíticos y
dolomíticos, esquistos y cuarcitas), y en menor medida se presentan las rocas ígneas
(monzonitas, diques y silos), las cuales representan menos del 5% de las rocas
encontradas. También se hallan depósitos cuaternarios, que son principalmente aluviales.
4.1 LITOLOGÍA
Es de tener presente que dentro de cada una de estas rocas hay una gran variación
textural y composicional por lo que algunos cambios son transicionales. En el caso de los
contactos entre los silos y diques con las rocas adyacentes los contactos son claramente
intrusivos.
4.1.1 ROCAS METAMÓRFICAS
El registro de metamorfismo en la zona se debe principalmente a los mármoles (calcíticos
y dolomíticos), esquistos y cuarcitas a los que se les atribuyen a un metamorfismo
regional (Feininger et al. 1972), además estos autores reportan la presencia de efectos
térmicos que los atribuyen a la intrusión del Batolito Antioqueño.
4.1.1.1 MÁRMOLES CALCÍTICOS
Se denomina así a la roca metamórfica formada a partir de calizas. En la zona se
encontró que el tamaño de grano de los mármoles calcíticos varía desde grueso a fino,
son masivos y el color varía en toda la gama de grises de blanco a gris oscuro, que
depende de la cantidad de grafito presente, así, a mayor cantidad de grafito más oscuro
es el mármol. Parece haber una relación entre el tamaño de grano del mármol y la
cantidad de grafito presente, ya que en este trabajo se piensa que el grafito inhibe el fácil
crecimiento de los cristales de calcita, pues es la norma general que los mármoles
oscuros tienen tamaño de grano fino; Feininger et al. (1972) propusieron que a un mayor
grado de metamorfismo, mayor es el tamaño de grano de los mármoles y estos tienden a
ser de colores más claros.
Los mármoles calcíticos usualmente se hallan intercalados con bandas y laminas de
cuarcita. Están compuestos principalmente por calcita y con pequeñas cantidades de
grafito, de fractura irregular pero algunas veces de fractura de seudo - concoidea a plana
dejando al partirlos aristas muy angulosas. Algunas veces al martillarlos emiten un olor
repugnante (ocurre principalmente cuando el mármol es oscuro). Estas rocas se
presentan en un 70% de la zona.
Microscópicamente los mármoles calcíticos están compuestos por calcita, cuarzo, grafito,
apatito y muy esporádicamente por opacos (pirita). Estas rocas presentan variadas
- 17 -texturas: con foliaciones definidas por la orientación preferencial de las maclas de calcita,
orientación de dominos lineales de grafito. Algunos presentan disminución de tamaño por
recristalización de los cristales (CA - 500, CA - 514). Usualmente heterogranular aunque
algunas veces tienden a ser isogranular. Algunas veces son granoblásticos, son comunes
maclas deformadas (secciones delgadas CA -500, CA -576, CA -514, CA -503).
Teniendo en cuenta los análisis químicos puede verse que en muy pocas ocasiones los
mármoles calcíticos superan porcentajes de CaO superiores al 40%, esto se debe en gran
parte a la cantidad de SiO2 que casi siempre se halla intercalado con dicho mármol.
Estas rocas están muy asociadas con cuarzo, grafito y muy eventualmente a wollastonita.
4.1.1.2 MÁRMOLES DOLOMÍTICOS
Son rocas de grano fino (menor a 3mm) aunque algunas veces tienen grano medio, de
color generalmente gris azuloso pero en algunas áreas restringidas se halla de color
crema o rosado claro (generalmente cuando es grano medio), masivas, de textura
sacaroidal, granulares, de brillo sedoso y de fractura irregular (figura 4); compuestas
principalmente por dolomita.
Figura 4. Se ilustra un mármol dolomítico típico de la zona de estudio
En estas rocas también se encuentran calcita, talco y actinolita/tremolita. Cuando están
juntas dolomita y calcita, la calcita es de grano medio a gruesa y gris clara o blanca;
podría decirse que hay una relación inversa entre la dolomita y la cuarcita pues cuando
una es abundante la otra es escasa y viceversa, es decir, tienden a ser excluyentes (esto
también se puede comprobar en los sitios donde las rocas dolomíticas son las abundantes
- 18 -ya que la cantidad de cuarcita es poca). Regionalmente adyacente a las zonas
dolomíticas se hallan rocas cuarzosas.
El mármol dolomítico se presenta a manera de bandas, estratos y lentes dentro de las
intercalaciones de mármoles calcíticos y cuarcitas, pero casi nunca se presenta
exclusivamente solo.
Estas rocas se diferencian en campo por que presentan un aspecto superficial de color
más oscuro y superficie más rugosa (aspecto musgoso) respecto al mármol calcítico.
.
Microscópicamente están compuestas por dolomita, calcita, cuarzo, grafito y talco. Tienen
la tendencia a ser isogranulares aunque en algunos sectores de la misma muestra son
heterogranulares. Cuando hay presencia de calcita, el grafito se presenta en pequeñas
cantidades a lo largo de dominios lineales orientados, y los cristales de talco tienden a ser
paralelos a los anteriores (muestra CA -524).
4.1.1.3 CUARCITAS CALCÁREAS GRAFITOSAS
Son rocas de tamaño de grano fino (menor a 1mm) y generalmente de color gris oscuro o
negro ocasionalmente gris claro, incluso blanco, frecuente se presentan laminadas,
algunas veces muy compactas, pero cuando están expuestas superficialmente son
porosas y permeables por la disolución del cementante calcáreo. La fractura es
usualmente planar, algunas veces al partirlas dejan superficialmente en la zona de ruptura
un polvillo fino tamaño limo o arena muy fina que estaría revelando su posible origen
detrítico. Están constituidas principalmente por cuarzo, grafito y calcita que define su
cementante. Las crocas siempre están muy plegadas (figura 5), donde los pliegues
varían desde orden centimétrico hasta métrico y quizá magnitudes mayores.
Usualmente cuando se tienen cantidades considerables de cuarcita, los mármoles
calcíticos relacionados con ellas son de tamaño de grano fino y de colores oscuros, y a
medida que disminuye la cuarcita los mármoles calcíticos tienden a aumentar de tamaño
de grano y a tomar coloraciones más claras, de lo anterior puede pensarse que hay una
relación directa entre grafito y cuarcitas, es decir, a mayor cantidad de cuarcitas mayor es
la cantidad de grafito presente y viceversa; esto es coherente si aceptamos que ambos
elementos provienen del continente.
Las cuarcitas que se hallan intercaladas con los mármoles son cuarcitas calcáreas con
muy poco grafito, las cuales contrastan con las cuarcitas que se hallan al S de la zona (no
están intercaladas con mármoles) cuyo porcentaje de cementante calcáreo es más
reducido.
En los sectores donde los mármoles se intercalan con bandas centimétricas de cuarcita,
la meteorización diferencial hacen que las cuarcitas sobresalgan sobre los mármoles
(figura 5).
- 19 -Figura 5. Cuarcitas calcáreas plegadas en mármol calcítico, indicando fuerte deformación. Se observa
meteorización diferencial (los sectores más sobresalientes corresponden a las cuarcitas calcéras), aspecto
típico del os mármoles en la zona.
Estas rocas son las que mejor exhiben los plegamientos, esto es especialmente cuando
se hallan intercaladas con los mármoles, ya que las cuarcitas tienen un comportamiento
mucho más rígido que los mármoles por lo que se deforman, mientras que los mármoles
recristalizan y adoptan una forma de acuerdo a la imposición de los esfuerzos. Estos
plegamientos no son observados tan espectacularmente cuando la cuarcita no se
intercala con los mármoles como es el caso del sector SW; de lo anterior se deduce que
la cuarcita presenta comportamiento mecánico muy diferente cuando se encuentra
sola,distinto al que presenta cuando se halla intercalada con los mármoles.
Microscópicamente la roca es de textura granoblástica poligonal de tamaño de grano muy
fino (inferior a 0.25mm de diámetro), los cristales de cuarzo se hallan levemente
orientados, en las secciones delgadas se pueden ver dominios orientados lineales de
grafito (que es posible que correspondan al plano de estratificación original de la roca
sedimentaria, muestra CA – 575).
Algunas rocas presentan tan intima relación entre mármol calcítico y cuarcitas que incluso
microscópicamente la clasificación estaría en la zona de transición entre mármoles
calcíticos – cuarcitas, es decir, algunas rocas presentan calcita y cuarzo en cantidades
similares (muestra CA-528 y análisis químicos).
4.1.1.4 ESQUISTOS
- 20 -Se designa así a la roca de metamorfismo regional de grano fino, de color variable, siendo
frecuentes en diferentes tonos de naranjas, rojos, pardos y grises, lo que refleja gran
variedad en la composición mineralógica, así las rojizas pardas son ricas en óxidos de
hierro, las grises tienden a ser ricas en grafito y cuarzo; el brillo varía entre mate, terroso y
micáceo, algunas veces posee tacto graso y es untuoso, de textura notablemente
esquistosa. Los principales minerales observados en muestra de mano son cuarzo,
sericita, grafito, caolín, y óxidos de hierro; la variación en la cantidad de cada uno de estos
minerales define el tipo de esquisto, presentándose esquistos cuarzosericíticos, esquistos
cuarzografitosos y esquistos cuarzosos o cuarcitas esquistosas; en el anexo 7.2 se halla
una tabla con las composiciones en términos de óxidos de estas rocas (análisis QCX).
Frecuentemente la roca tiene buena esquistosidad. Estas rocas pueden hallarse desde
replegadas (pliegues desde orden milimétrico y quizá menores) hasta cuerpos poco
replegados; los pliegues quedan definidos por el bandeamiento composicional.
4.1.1.5 ROCAS DE METAMORFISMO DINÁMICO
En este grupo de rocas se encuentran las que se hallan en las zonas de falla, entre las
cuales se pueden identificar brechas de falla, con fragmentos de cuarzo y calcita en una
matriz siempre calcárea. Algunas de estas rocas pueden confundirse con las formadas en
fracturas que se llenaron de fragmentos y posteriormente el material calcáreo disuelto en
aguas de escorrentía se depositó y los cementó. Estas rocas solo se hallaron en forma
puntal en algunos afloramientos y no se le pudo hallar la continuidad a la estructura que
las formó; las fallas halladas en la zona son muy locales.
4.1.2 ROCAS ÍGNEAS
La actividad ígnea en la zona de estudio está representada principalmente por un cuerpo
de roca ígnea ácida, fanerítica y por silos y diques de espesor menores a 1m, de
composición ácida. A continuación se describen las rocas:
4.1.2.1 MONZONITA
Se designa con este nombre a una roca ígnea de textura fanerítica media a gruesa, de
color gris claro con motas grises oscuras, constituida principalmente por feldespatos y por
cuarzo; su meteorización produce un suelo de color entre crema y blanco de textura
masiva, dejando cristales de cuarzo envueltos en una matriz de caolín y sericita. Los
afloramientos fueron hallados a lo largo de la vía CRC - Playa Linda.
4.1.2.2 DIQUES Y SILOS
- 21 -Algunos cuerpos pueden tener comportamiento en partes de dique y en otras zonas de
silo. Tienen espesores menores a 1 m, de los pocos encontrados usualmente de 5 a 20cm
de espesor, de textura fanerítica fina, gruesa y pegmatítica (especialmente los que
alcanzan el metro de espesor), la composición es variable pero siempre es ácida,
presentándose, cuarzosos, cuarzofeldespáticos, riolíticos y feldespáticos, los colores
varían entre blancos, cremas, grises y rosados de acuerdo a su composición. En ellos se
encuentran cuarzo, feldespato potásico plagioclasa y micas blancas.
Se encontró un dique clasificado como riolítico, es de grano fino de textura fanerítica fina,
de color rosado claro en el cual a simple vista se identificaron feldespatos, micas blancas,
cuarzo, un mineral negro (muy pequeño) probablemente hornblenda. El espesor promedio
de este dique es de unos 20cm.
Se encontró además de un dique cuarzoso de unos 15cm de espesor y de color blanco
constituido casi completamente por cuarzo.
4.1.2.3 CENIZAS VOLCÁNICAS
Parte de la zona de estudio está cubierta por cenizas volcánicas sobre todo en los
sectores de pendientes bajas (ya que la que se encontraba en las partes de pendientes
altas posiblemente fue drenada por su mayor susceptibilidad a la erosión), son de color
naranja en varios tonos, se encuentran muy meteorizadas, son de grano muy fino,
envuelven pequeños cristales de orden milimétrico y submilimétrico de cuarzos
bipiramidales, hialinos. Las cenizas se presentan en capas usualmente de espesores
menores a un metro aunque en áreas restringidas pueden alcanzar los 2m. Muchas de
estas cenizas se hallan en los drenajes como material retrabajado.
4.1.3 DEPÓSITOS CUATERNARIOS
La actividad geológica en el cuaternario está representada por depósitos aluviales y de
vertiente, los cuales se ubican en las valles de las quebradas y caños, además, dadas las
condiciones de relieve escarpado, son frecuentes los depósitos de vertiente los cuales se
hallan principalmente en el piedemonte de las colinas y cuchillas, reposando sobre los
depósitos aluviales. Estos materiales se encuentran en 3 pequeñas cuencas en la zona
de estudio, así: la primera y más importante son los sedimentos depositados por
Quebrada Negra en cuyo lecho se hallan clastos desde orden milimétrico hasta
decimétrico de cuarcitas, esquistos y cuarzos. En la llanura de inundación los materiales
varían desde tamaño arcilla a arena y su composición es principalmente cuarzos y
fragmentos de roca con gran aporte de ceniza volcánica retrabajada; las otras 2 zonas se
ubican en los valles de los Caños Chorrondo y Feo, donde los principales materiales
hallados en sus lechos son cuarcitas, esquistos, mármoles y fragmentos de roca, con alto
contenido de ceniza volcánica retrabajada. Estos sedimentos varían desde tamaño arcilla
hasta el orden decimétrico.
- 22 -En escarpes hallados en la cima de las colinas en el sector Sur se encontraron bloques
muy cuarzosos pegmatíticos y redondeados algunos de diámetros próximos al metro, que
se hallaban sobre materiales más finos en una distribución caótica lo que indica un flujo
de gran viscosidad. Este depósito podría corresponder a un flujo de escombros
depositados durante un evento torrencial como por ejemplo una avalancha.
4.2 DESCRIPCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE LAS UNIDADES LITOLÓGICAS
Para la definición de las unidades de roca y cuerpos se tuvo en cuenta principalmente la
composición litológica, la cual fue obtenida mediante el análisis de los afloramientos, las
muestras tomadas de campo y con la ayuda de los análisis de rayos X.
En esta sección se hará un detalle acerca de la distribución de las unidades litológicas y
se darán las características de la unidad como un todo. Las unidades presentadas pueden
incorporar varias litologías que ya fueron descritas anteriormente. Así una unidad
litológica puede incorporar varios tipos de rocas por ejemplo: mármoles dolomíticos,
calcíticos y cuarcitas, y estas mismas pueden contar con varios cuerpos que representan
zonas dispersas con composición litológica similar.
Para la empresa Cementos Río Claro S.A. es importante diferenciar tipos de mármoles y
discretizar la faja de mármoles en términos de sus rocas constituyentes, con el fin de
saber la calidad de sus reservas; lo anterior con miras a tener sus reservas calificadas de
acuerdo con su uso en la industria del cemento, en una manera similar a la que tienen en
los frentes de explotación en las canteras para saber como avanzar en ellos de manera
que el material explotado se aproxime a la calidad requerida.
En este trabajo se realiza la siguiente discretización de unidades de acuerdo a su
composición litológica.
Unidad
litológica Composición
1 Q ≥ 30%, restante MC
2 10 ≤ Q ≤30 %, resatante MC
3 10% ≥ Q, restante es MC
4 50 ≥ MD ≥ 5%, restante MC, 20 ≥ Q
5 MD ≥ 50%,restante MC y poca Q
6 Cuarcitas
7 Esquistos
8 Monzonita
9 Rocas sin diferenciar
10 Depósitos aluviales
Q = Cuarcitas, MC = Mármoles calcíticos, MD = Mármol dolomítico
Se aconsejó al departamento de geología de la empresa Cementos Río Claro S.A.
analizar con mayor detalle la posibilidad de implantar una nomenclatura triangular en
- 23 -términos de los 3 elementos más comunes (calcio, magnesio y sílice) y/o en términos de
las rocas más abundantes (mármoles calcíticos, mármoles dolomíticos y cuarcitas), ya
que la composición de la faja de mármoles de Río Claro puede darse en función de estas
3 variables fundamentales.
Esta propuesta de clasificación fue realizada por la necesidad de una clasificación que
incorpore los 3 elementos químicos mayores presentes en la faja de mármoles explotada
y además, por la necesidad de implantar en la empresa una nomenclatura estándar, en
términos litológicos para que sea usada en los posteriores trabajos de geología.
Ríos (2004) presenta en su informe de práctica una clasificación en términos litológicos
para los cuerpos por él estudiados, con una nomenclatura similar a la que tenía la
empresa, pero con la desventaja de que no plantea unos porcentajes específicos para
cada cuerpo, y la nomenclatura con la que cuenta la empresa se basa en términos de los
óxidos (clasificación geoquímica y no litológica).
Por sugerencia del geólogo de la planta se decidió dejar las unidades litológicas con un
nombre que expresara aproximadamente el porcentaje en el cual se hallan cada uno de
los componentes, así que se dejaron indicadas en términos de porcentajes los
componentes esenciales.
En el presente trabajo se le asigna un nombre a los principales cerros y caños con el
propósito de facilitar la descripción de los cuerpos, aunque por la escala de trabajo
muchos de los rasgos no aparecen el mapa del presente informe.
En el mapa geológico el primer número que aparece sobre un cuerpo corresponde al
número con que se identifica la unidad, el número que va seguido del punto identifica el
cuerpo.
4.2.1 UNIDAD LITOLÓGICA #1: MÁRMOL CALCÍTICO CON INTERCALACIONES DE
CUARCITA > 30%
Es un conjunto de rocas constituido principalmente por mármoles calcíticos y cuarcitas, en
donde estas últimas superan el 30%, incluso pueden llegar a superar el 50% en algunos
sectores. Esta unidad incluye varios cuerpos de rocas los cuales tienen una distribución
amplia; el cuerpo de mayor tamaño, es una faja de rumbo general N15°E, que se ubica en
el sector más NW, limitado al S por el Caño Chorrondo y al Norte con la línea limite de la
zona de estudio; los afloramientos de este son pocos ya que lo suprayace una vegetación
tipo matorral. Los demás son pequeños conjuntos de rocas dispuestos a manera de lentes
dentro de otros mármoles de diferentes calidades, usualmente alargados paralelos a su
rumbo, con tendencia general N, y principalmente ubicados a ambos lados de la cuchilla
Cima Plana, solo 3 cuerpos están fuera de este sector, uno al E de Cerro Alto, mientras
que los otros 2 se hallan al S de dicho cerro (mapa geológico y figura 1)
- 24 -El conjunto de rocas de este cuerpo de mayor tamaño continúan hacia el N con las rocas
llamadas por Ríos (2004) como cuarcitas calcáreas. Los contactos con las rocas
adyacentes son transicionales debido a cambios en las condiciones del ambiente de
depositación/precipitación; el espesor aproximado del cuerpo de mayor tamaño es del
orden de unos 100m, el espesor de los cuerpos menores puede variar desde unos 20m
hasta unos 80m.
Estos cuerpos de roca exhiben intensos plegamientos y evidencias de esfuerzos a los
cuales han estado sometidos. Usualmente se observan las bandas de cuarcita cortadas.
La dimensión de los pliegues varía desde orden decimétrico hasta el métrico y es muy
probable que existan pliegues de dimensiones mayores como lo reporta Geominas
(1982), aceptando lo anterior los pliegues de dimensiones menores corresponderían a
pliegues parásitos.
4.2.2 UNIDAD LITOLÓGICA #2: MARMOL CALCÍTICO CON INTERCALACIONES DE
CUARCITA ENTRE 10 Y 30%
Conjunto de rocas constituidas principalmente por mármoles calcíticos y por cuarcitas, en
donde estas últimas se presentan en cantidades entre el 10 y el 30%. Este es el conjunto
de rocas más abundante en la zona de estudio. Esta unidad está constituida por varios
cuerpos, los cuales tienen una amplia distribución, donde el mayor aflora a ambos lados
de la Cuchilla Cima Plana, y los otros más pequeños se hallan distribuidos principalmente
en el sector central de la zona de estudio (mapa geológico y figura 1), el contacto de estos
cuerpos con las rocas adyacentes son gradacionales.
Este conjunto de rocas se hallan plegadas. El espesor es muy variable al igual como lo es
su patrón de afloramiento, en la Cuchilla Cima Plana puede llegar a ser del orden de los
300m.
Estas rocas se continuarían hacia el N con las llamadas por Ríos (2004) como mármoles
silicosos.
4.2.3 UNIDAD LITOLÓGICA # 3: MÁRMOL CALCÍTICO CON INTERCALACIONES DE
CUARCITA INFERIOR AL 10%
Conjunto de rocas constituida principalmente por mármoles calcíticos con cantidades de
cuarcita menores al 10%, hallada a manera de lentes, capas, boudines, cuernos, y
pequeñas masas muy plegadas; la unidad la constituyen 3 pequeños cuerpos, el de
mayor tamaño es una faja de rumbo aproximado N20°E que se ubica sobre la cuchilla
Cima Plana, los más pequeños se ubican al NE de la Cuchilla anterior (figura 1 y mapa
geológico). Los contactos con los cuerpos adyacentes son trancisionales.
El espesor de estas masas de rocas varía entre 50 y 150m.
- 25 -En estas rocas las evidencias de tectonismo son pocas a excepción de unos pequeños
cuerpos irregulares plegados de cuarcitas calcáreas dentro de los mármoles, por que el
mármol puro aparentemente no registra evidencias de tectonismo.
4.2.4 UNIDAD LITOLÓGICA # 4: MÁRMOL CALCÍTICO CON DOLOMITA ENTRE 5 Y
50%
Esta unidad la constituyen 7 cuerpos, los cuales están constituidos por mármoles
calcíticos, mármoles dolomíticos y poca cantidad de cuarcitas, donde los mármoles
dolomíticos se presentan en cantidades entre el 5 y el 50%, mientras que las cuarcitas se
presentan en cantidades menores al 20%. Esta unidad se presenta principalmente hacia
el sector N de la zona de estudio; el cuerpo de mayor tamaño es de forma muy irregular y
ocupa gran parte de la depresión presente al W del Cerro Alto, los otros cuerpos se
ubican más al N de la Cuchilla Cima Plana (mapa geológico y figura 1).
Los contactos con las otras unidades son gradacionales, el espesor de estos cuerpos es
tan variable como su patrón de afloramiento.
4.2.5 UNIDAD LITOLÓGICA #5: MÁRMOLES DOLOMÍTICOS CON CALCITA Y POCA
CUARCITA
Esta unidad la constituyen 2 pequeños cuerpos los cuales tienen poca continuidad (al
menos en la zona de estudio), están constituidos principalmente por mármoles
dolomíticos en cantidades mayores al 50% con cantidades menores de mármol calcítico y
cuarcita. Los mármoles calcíticos se presenta entre el 20 y el 50% y la cuarcita está en
cantidades menores al 10%. Se observó un gran paquete el cual tenía un espesor mayor
a los 40m, ubicado en el extremo Norte de la zona de estudio, su continuación hacia el
Norte sería el cuerpo llamado por Geominas (1982) y Ríos (2004) como mármol
silicomagnesiano. No se observó su continuidad hacia el Sur.
Otro conjunto de rocas que clasifica dentro de esta categoría es el que se ubica en la
zona más NW de la base de la Cuchilla Cima Plana (mapa geológico y figura 1), que se
interpreta como un lente ya que no se pudo determinar su continuidad. El espesor de esta
masa de rocas es al menos del orden de unos 20m, y está constituido en un 80% por
mármol dolomítico, 15% por mármol calcítico y 5% por cuarcita, el contacto con las rocas
suprayacientes (mármoles calcíticos intercalado con cuarcitas) es abrupto, el contacto
inferior no pudo ser observado.
4.2.6 UNIDAD LITOLÓGICA # 6 (CUARCITAS 6 – 6,2) CUARCITAS
Conjunto de rocas constituidas principalmente por cuarzo, el cual incluye las rocas
ubicadas en 3 áreas, una de estas se ubica en el sector más SW de la zona de estudio,
las otras se hallan en una faja de forma muy irregular en las inmediaciones de los Caños
Chorrondo y Feo, a lo largo de la vía CRC - Playa Linda (mapa geológico y figura 1).
- 26 -El contacto E de estas rocas los esquistos no se pudo hallar debido a la escasez de
afloramientos, pero es posible que el contacto sea gradacional ya que se hallaron rocas
con características medias entre esquistos y cuarcitas (esquisto cuarzoso); el espesor de
estas unidada se encuentra alrededor de los 200m.
4.2.7 UNIDAD LITOLÓGICA # 7 ESQUISTOS
Rocas metamórficas de esquistosidad muy marcada que se hallan en las colinas en el
sector SE de la zona de estudio, los afloramientos de estas se hallan principalmente en el
lecho de los drenajes mayores y en los cortes de la vía CRC – Playa Linda, a partir del
sector de Morritos (mapa geológico y figura 1).
Se tomaron algunas muestras de roca y del perfil de meteorización para determinar su
contenido químico, hallándose muestras con suficientes cantidades de óxidos de hierro
como para ser considerados prospectos de arcilla (porcentajes superiores al 10%, anexo
de análisis de rayos X).
El patrón de afloramiento de estas rocas es muy irregular, por lo que su espesor es muy
variable, pero en general varía entre 100 y 200m.
4.2.8 UNIDAD LITOLÓGICA # 8 (8 Y 8,1) MONZONITAS
Con este termino se designa a la roca ígnea felsica que fanerítica aflora a lo largo de 2
tramos de la vía CRC – Playa Linda en las cercanías del sector de Morritos. En general el
cuerpo está saprolitizado, aunque en un escarpe en la vía CRC- Playa Linda se halló un
un dique subhorizontal de composición similar, este dique está ubicado topográficamente
sobre el saprolito, definiendo lo que parece ser un perfil de meteorización inverso. Se
hallaron también sobre la vía CRC – Playa Linda pequeñas salientes de una roca ígnea
ácida que corresponden a diques de orden métrico (de composición curzofeldespática y
textura fanerítica gruesa a pegmatítica).
El contacto con las rocas adyacentes (cuarcitas y mármoles) es intrusivo, pues se hallaron
pequeños xenolitos de cuarcita grafitosa dentro de esta roca. Además cerca de la cima de
uno de los cerros ubicados al Norte de Cuchilla Cima Plana se pudo verificar como un
dique intruye los mármoles.
4.2.9 UNIDAD LITOLÓGICA # 9 (9 y 9,1) ROCAS SIN DIFERENCIAR
Constituye 2 cuerpos a manera de dolinas dentro de la faja de mármoles, en los cuales
por las condiciones de vegetación y por falta de afloramientos no se pudo realizar control
geológico; la delimitación de estos materiales se realizó mediante fotografías aéreas y por
topografía. La topografía en esta unidad es muy suave y puede verificarse un abrupto
cambio de pendiente con las unidades adyacentes. Dadas las condiciones muy
- 27 -particulares de topografía es probable que se trate de un material diferente al que los
rodea; es probable que se trate de esquistos, aunque queda la posibilidad que sean
dolinas en material marmóreo formadas por colapso, y que por escorrentía se han
sedimentado.
4.2.10 UNIDAD LITOLÓGICA # 10 (CUERPOS 10, 10,1 Y 10,2) DEPOSITOS
ALUVIALES Y DE VERTIENTE SIN DIFERENCIAR
Esta unidad corresponde a los depósitos dejados por Quebrada Negra, los Caños
Chorrondo y Feo y por depósitos de vertiente. Esta unidad está caracterizada por una
geomorfología baja (plana), típica de la depositación por procesos sedimentarios, el
contacto con los cuerpos adyacentes y subyacentes es depositacional.
4.3 MINERALOGÍA
Se describen los principales minerales según su abundancia en la zona de estudio; debe
destacarse que la mineralogía es muy importante ya que es un parámetro de clasificación
de las rocas. Es además importante en la separación y caracterización de los cuerpos, y
es útil a la hora de determinar zonas con potencialidades de uso como materia prima en la
industria del cemento, además señalar zonas que presentan minerales perjudiciales para
la calidad de las materias primas.
4.3.1 Calcita: (CaCO ) Es junto al cuarzo el minerale más abundante en la zona de
3
estudio (se halla más o menos en un 70%), es el principal componente de los mármoles
calcíticos. También se encuentra presente en las cuarcitas a modo de cementante, y en
los mármoles dolomíticos junto con la dolomita; su color varía desde blanco, varios tonos
de grises hasta gris muy oscuro (se podría afirmar que entre más oscura la calcita mayor
es la cantidad de grafito presente), su tamaño de grano varía desde grano muy fino
(submilimétrico) hasta grano grueso (alrededor de 1cm). Se presenta en cristales
individuales o prismáticos en zonas de precipitación en fracturas; cuando es grano medio
y grueso se le reconoce su excelente foliación en tres direcciones; asociado se encuentra,
cuarzo, dolomita, grafito.
4.3.2 Cuarzo: (SiO ) Es el mineral más extendido en la zona ya que se presenta en la
2
faja de mármoles, en los intrusivos, en las cuarcitas, en los esquistos, en los depósitos, y
en las cenizas volcánicas. Invariablemente es de tamaño fino (submilimétrico) en
cuarcitas esquistos y cenizas, pero grano grueso en los cuerpos ígneos. Su coloración es
variable de blanco a gris medio.
4.3.3 Dolomita: (MgCaCO ) La dolomita es generalmente de grano fino y ocasionalmente
3
de grano medio. Su color usualmente es azul grisáceo, pero hay veces es blanco rosáceo
y crema, posee brillo sedoso y aspecto sacaroidal; en campo se puede por su
superficialmente aspecto musgoso e irregular algo diferente al de la calcita.
- 28 -4.3.4 Tremolita/actinolita (Ca (Mg,Fe) Si O (OH) ) Estos minerales forman una
2 5 8 22 2
completa solución sólida y se encuentran principalmente en pequeñas cantidades en los
mármoles dolomíticos, son comúnmente alargados y blancos; asociados a talco y calcita.
Estos minerales se relacionan con el metamorfismo regional y térmico en mármoles
calcíticos dolomíticos.
4.3.5 Wollastonita (CaSiO ): La Wollastonita se presenta en muy pequeñas cantidades
3
en los mármoles calcíticos. Sus colores varian de blanco a gris claro; y es de habito
tabular - radial. Su formación se da en metamorfismo de dolomitas silíceas (Klein y
Hurlbut, 2001).
4.3.6 Talco ((Si O )Mg (OH) ) El talco se encuentra restringido a mármoles dolomíticos.
4 10 3 2
Su habito es fibroso y radial, algunas veces forma la estructura ojos de pescado. Su color
varía desde blanco a gris medio posee tacto grasoso-jabonoso y es rayado por la uña
(rasgos identificadores).
4.3.7 Plagioclasas ((Na,Ca)AlSi O ) y Feldespato Potásico (KAlSi O ). Los
3 8 3 8
feldespatos son un grupo mineral muy extendido en las rocas ígneas, su composición
varía entre albita y andesina que conforman el grupo de las plagioclasas. Los cristales
son de tamaño de medio a grueso en las pegmatitas, y su cristalinidad varía desde
subhedrales a anhedrales. Algunas veces están alteradas a sericita, y caolín sobre todo
en la monzonita.
4.3.8 Moscovita y Sericita ((AlSi O ) Kal (OH) ): Son comunes en la monzonita, y en
3 10 2 2
los esquistos micáceos, se reconocen fácilmente por su brillo micáceo, exfoliación y
hábito laminar. Son de grano medio a grueso y sus colores son blancos.
4.3.9 Pirita y otros sulfuros (Fe S,) Pirita y sulfuros se presentan muy
2
excepcionalmente, y cuando se presentan se encuentran en el mármol calcítico grafitoso,
son pequeños y pocos cristales diseminados; los sulfuros resultan ser muy perjudiciales
para el proceso de fabricación del cemento pues el azufre reacciona con el agua para
formar ácido sulfúrico, sustancia que es altamente reactiva y corrosiva.
4.3.10 Minerales traza. Estos minerales se presentan en muy baja proporción en la
zona, pueden destacarse minerales como siderita, rodocrosita, magnesita y óxidos de
manganeso. Estos minerales por presentarse en tan bajas cantidades no afectan la
calidad de las materias primas.
4.4 BREVE DISCUSIÓN ACERCA DEL AMBIENTE GEOLÓGICO
Considerando que varios autores entre ellos Feininger et al. (1972) proponen como una
misma unidad las rocas que conforman el basamento del sector septentrional de la
Cordillera Central Colombiana, pueden correlacionarse las rocas que conforman el
basamento en la zona de estudio con las rocas halladas unos kilómetros al N;
específicamente las calizas y mármoles en 2 localidades vecinas a las rocas de la
- 29 -estación la Cristalina (Ordovísicas) que a su vez se han correlacionado tentativamente
con las rocas fosilíferas; las calizas y mármoles vecinas a las rocas de la estación de la
Cristalina reposan sobre neises precambricos (Feininger et al., 1972).
De lo anterior puede inferirse que las rocas subyacentes en la zona de estudio son de
edad Precámbrica o del Paleozoico Inferior; estas inferencias son confirmadas si es válida
la correlación con la Anfibolita de Tierradentro datada por el método K/Ar en 1360 ± 270
M.a. por Barrero (1976) citado por Cossio y Viana (1986) y con las migmatitas, ortoneises
y paraneises de edad precámbrica o del Paleozoico Inferior reportadas por González
(1980), citado por Cossio y Viana (1986).
Este basamento de rocas metamórficas para el precámbrico o Paleozoico Inferior
constituye las unidades sobre la cual se deposita una serie de sedimentos. Teniendo
presente que las rocas encontradas en la zona de estudio contienen mármoles y cuarcitas
de aspecto detrítico muy puras; puede pensarse que el ambiente de depositación de éstas
correspondió a unas condiciones marinas de poca profundidad: plataforma continental y
áreas continentales cerca de la costa; estos depositados en unas condiciones tropicales
de aguas cálidas (Rodríguez, 1978).
La cercanía al continente está evidenciada por el grafito asociado con la calcita que
posiblemente es derivado de materia orgánica proveniente desde el continente, y por las
cuarcitas ya que parecen ser de origen detrítico (por que dejan un polvillo fino al partirlas)
lo que nos restringe el ambiente de formación cerca al continente.
Para la formación de las calizas altas en calcio (como es la composición de algunas
canteras), Rodríguez, (1978) afirma que estas se forman por corrientes próximas a
aquellas áreas de libre circulación con el mar abierto, donde el aporte de material detrítico
es nulo, mientras que las calizas dolomíticas en la zona se pudieron formar durante la
diagénesis de la caliza, en un proceso que es dado por el reemplazamiento parcial de
CaO por MgO. Para las calizas puras, hoy mármoles, hay quienes consideran, como
Salazar (2004, comunicación oral) la posibilidad de que estas provengan del
metamorfismo de cuerpos arrecifales.
Otra ambiente/proceso del cual pudo proceder la dolomita de la zona es donde el agua de
mar se evapora y por reemplazamiento parcial de CaO por MgO de soluciones
proveniente de salmueras pobres en calcio que por evaporación del agua de mar se
infiltran a través de los materiales calcáreos (Rodríguez, 1978). Es posible también que se
hallan formado en extensas regiones a nivel del mar o apenas por encima del nivel de
marea alta, donde estas regiones se inundan intermitentemente por el agua del mar,
donde el agua se almacena en las depresiones y se evapora, formándose así dolomita.
En las zonas donde los mármoles se intercalan con las cuarcitas, es posible que las
cuarcitas tengan un origen debido a pulsos emitidos desde el continente, posiblemente
eventos torrenciales o de gran magnitud.
- 30 -Acompañando a las calizas también se depositan limolitas, areniscas finas, en las cuales
el componente siliceo y pelítico es muy abundante, considerados de origen continental, lo
que hace pensar que el posible ambiente depositación para estos materiales es más
continental, correspondiendo quizá un ambiente de llanura de inundación, playas y/o de
llanuras mareales.
Después de la depositación los sedimentos, estos son sometidos a procesos de
metamorfismo que debe haber ocurrido entre el Ordovisico Superior y el Devónico, ya que
cerca a la estación La Cristalina del ferrocarril de Antioquia se encuentran sedimentos
ordovisicos metamorfoseados (Feininger et al., 1972), y por que el ortoneis de Samaná
intruye las rocas metamórficas y contiene xenolitos de éstas Cossio y Viana (1986), este
ortoneis fue datado por isocrona Rb-Sr en 346 ±10Ma (Restrepo y Toussaint 1984)
citados por Cossio y Viana (1986); lo que indica una posible edad del metamorfismo en
el evento orogénico Caledoniano. Las rocas alcanzarían las facies anfibolita en el sector E
y las facies esquisto verde en el sector W de la zona de estudio, Maya (2001); la zona
estudiada se encontraría en la zona de las facies esquisto verde.
Cossio y Viana (1986), basados en la observación de 2 foliaciones es los esquistos
cuarzosericíticos, afirman que este rasgo podría estar indicando al menos 2 eventos de
metamorfismo.
Posteriormente las rocas de la zona son sometidas a un periodo de fallamiento y
plegamiento, en el cual se origina el sistema de fallas de Palestina; al que se le atribuye
un origen de edad post - Albiana ya que corta sedimentos Cretáceos al SE de San Luis
(Feininger et al., 1972), y se cree que es más antiguo a la edad de intrusión del Batolito
Antioqueño ya que hay 2 diques paralelos de composición similar a la del Batolito que no
fueron afectadas por este sistema de fallas (Cossio y Viana, 1986).
En el Cretáceo Superior se daría el emplazamiento del Batolito Antioqueño, intruyendo a
las rocas metamórficas más antiguas y generando un metamorfismo de contacto en las
zonas adyacentes (Feininger et al. 1972). Dataciones realizadas por Feininger et al.,
(1972) a este cuerpo por método K/Ar arrojaron edades comprendidas entre 58 y 83 M.a.
La falla de Palestina corta el stock de Florencia el cual fue datado por el método K/Ar en
54±2 M.a., así que este sistema de fallas ha tenido un movimiento post - Eoceno, (Barrero
y Vesga, 1976) en Cossio y Viana (1986). Por su parte Irving (1971) propone un
movimiento para esta falla en el Terciario Medio mientras que Collins et al. (1981), afirma
que la falla de Palestina ha tenido movimientos durante el Cuaternario, citados por
Cossio y Viana (1986); por lo que es posible que el sistema de fallas halla estado activo
desde su momento de formación.
4.5 APUNTES SOBRE LA GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
4.5.1 BOUDINAGE
- 31 -Son el adelgazamiento de las capas de roca de mayor competencia relativa, los cuales se
forman durante los procesos de deformación, donde las fuerzas tensionales están
orientadas en el mismo plano de las capas (Feininger et al., 1972); estos cuerpos de roca
son hallados esporádicamente en las zonas donde las cuarcitas están presentes en
pequeñas cantidades. Es posible que los boudines hallados en la zona hayan sido
originalmente capas de cuarcitas calcáreas continuas, las cuales al ser sometidas a
esfuerzos tensionales, estas capas se adelgazaron y se fragmentaron; los boudines
invariablemente están constituidos por cuarcitas.
4.5.2 PLIEGUES
Se tomaron las disposiciones estructurales de las rocas cuando fue posible. Se
observaron plegamientos de varios tamaños (desde orden milimétrico hasta orden
decamétrico) y formas (tumbados, simétricos, asimétricos) y disposiciones.
Los datos graficados en la red de Wulff ilustran la gran variación en las disposiciones
estructurales (figura 6, 7 y 8), pero se puede observar una mayor densidad de
disposiciones estructurales con rumbos entre N20°E y N60E, y los buzamientos más
frecuentes para dichos rumbos varían entre 30 y 60° hacia el SE, por lo que se puede
concluir que la tendencia general de las rocas en la zona de estudio es N40E/45SE.
Aunque no se pudieron hallar plegamientos de escala mayor a los de niveles
decamétricos es muy probable la existencia de estos, que incorporan en su estructura los
pliegues de menor magnitud, de ser así los pliegues descritos en este trabajo son
pliegues parásitos. Esto fue sugerido por los estudios antes realizados por Geominas
(1979), en los cuales afirman que esta zona es parte de un gran sinclinal.
Los plegamientos solo son observados cuando cuerpos de cuarcita se hallan intercalados
con los mármoles, cuando la cuarcita está ausente también están ausentes las
evidencias de plegamientos, lo que permite concluir que los mármoles (calcíticos y
dolomíticos) tienen un comportamiento mecánico muy diferente al que presentan las
cuarcitas cuando son sometidas a esfuerzos.
- 32 -Figura 6. Micropliegues de cuarcita calcárea en mármol calcítico evidenciando fuerte deformación, Resalta
además la meteorización diferencial.
Figura 7. Micropliegues de cuarcita calcárea (corresponde a los grises más oscuros) cortados en mármol
calcítico; Nótese la cuarcita plegada y cortada y la complejidad estructural.
El grado de apertura o cierre de los pliegues es variable.
Las rocas a pesar de la gran complejidad estructural antes anotada y con la ayuda de las
disposiciones ya comprobadas en las canteras en explotación, son posiblemente de forma
tabular, con lentes originados ya sea por variaciones en las condiciones ambientales de
depositación o por la evolución de la forma debido a los esfuerzos tectónicos a los cuales
fueron sometidos (ensanchamientos y estrangulamientos).
En algunos sitios se hallaron rocas de aspecto brechoide, indicando fallas, a las cuales
no se les pudo seguir su continuidad, muchas de las pequeñas fallas se deben a
movimientos locales de bloques.
4.5.3 LINEACIONES
Las lineaciones más comunes en la zona de estudio son los ejes de los pliegues y los
micropliegues, los cuales dada la complejidad estructural de las rocas presentan gran
variedad de disposiciones.
4.5.4 ALINEAMIENTOS
Se hallaron características topográficas lineales, las cuales corresponden a valles
aluviales más o menos rectos, como es el caso del valle de quebrada Negra,
alineamientos de pequeñas silletas, y escarpes verticales de alturas mayores a los 15m,
los cuales podían seguirse por distancias mayores a los 200m.
- 33 -5. POTENCIALIDAD DE USO EN LA PLANTA
Para la fabricación de cemento se necesitan principalmente 4 óxidos, los cuales
mezclados en las proporciones adecuadas le dan al cemento las propiedades de
resistencia, durabilidad, estabilidad química y otras propiedades deseables para dicho
material; estos óxidos son el óxido de sílice, de calcio, de hierro y alumina, que
respectivamente pueden ser aportados por cuarcitas y rocas ígneas ácidas, mármoles
calcíticos y calizas, saprolitos de rocas básicas y ultrabásicas, y por último la alumina
puede ser aportado por saprolitos de rocas feldespáticas.
En la planta las rocas que suministran estos óxidos son mármoles calcíticos, saprolito de
una cuarcita grafitosa y saprolito de unas anfibolitas.
La empresa cuenta con mármoles tanto calcíticos como dolomíticos, siendo estos últimos
perjudiciales en el proceso fabricación del clinker, pues la dolomita como constituyente
esencial de los mármoles dolomíticos aporta abundantes cantidades de MgO (periclasa)
que es perjudicial para la calidad del cemento; Es por esto que las normas internacionales
que rigen los procesos de producción de cemento y clinker imponen un valor umbral al
porcentaje de MgO en el cemento.
En particular en la faja de mármoles estudiados se señalaron 2 unidades litológicas (4 y 5)
que contienen apreciables cantidades de mármol dolomítico, por lo que su potencial de
uso para la industria cementera es restringido.
En vista de que estas unidades litológicas presentan poco potencial de uso en la industria
cementera y que se cuenta con buenas reservas de dichos materiales sería interesante
buscar un posible uso alternativo.
Las unidades litológicas 1, 2, y 3 que son principalmente intercalaciones de mármol
calcítico y cuarcitas en diferentes proporciones, presentan un buen potencial de uso en la
industria cementera ya que químicamente están compuestos de óxidos de calcio y sílice
que son elementos esenciales para la fabricación de cemento; entre más puro es el
mármol calcítico mayor sería su utilidad. Cuando la cuarcita se presenta en cantidades
apreciables se debe pensar un plan de desarrollo minero para que el material llevado a la
planta no obtenga un exceso de óxidos de sílice.
Las unidades mármoles cuenta con la ventaja de encontrarse a una distancia en línea
recta a la planta no superior a los 4 Km, pero presentan la desventaja de que conforman
una topografía bastante quebrada y de grandes alturas (se hallan diferencias de altura de
hasta casi 200m).
En el presente estudio también se buscaron zonas que pudieran ser prospectos de óxidos
de sílice, encontrándose algunas zonas cerca al sector de Morritos y en el sector SW de
la zona de estudio, adyacente a Playa Linda; en estas zonas se encontraron saprolitos de
- 34 -cuarcita y roca fresca, las cuales poseen un alto contenido de óxidos de sílice y bajo
contenido de los otros óxidos, por lo que estas unidades litológicas (designadas con el
número 6) deberían ser estudiadas con más detalle si algún día se piensa en buscar
áreas explotables de esta materia prima.
Igualmente se buscaron prospectos de arcilla (de baja y alta, clasificadas así de acuerdo
al porcentaje de óxidos de hierro presente), encontrándose zonas cuyo contenido de
óxido de hierro superaba el 10%, hecho que las convierte en un prospecto de arcilla;
estos materiales se ven además favorecidos ya que presentan otros óxidos que también
se necesitan en el proceso de fabricación de cemento como el óxido de sílice y la
alumina, además los favorece su cercanía a la planta de cementos.
Para que estos materiales designados como prospectos lleguen a ser catalogados como
depósitos o material explotable, se requieren de estudios adicionales más detallados.
La explotabilidad de un depósito, o la catalogación de recurso como depósito es función
de muchas variables, entre ellas: La ubicación, las vías de acceso, la presencia de otros
materiales con mejores condiciones, las políticas ambientales etc.
- 35 -6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• Se reconocieron y se diferenciaron 10 unidades litológicas, 5 corresponden a
combinación de mármoles calcíticos, mármoles dolomíticos y cuarcitas en diferentes
cantidades, las restantes son cuarcita calcárea, esquisto cuarzoso o cuarzosericítico,
monzonita, rocas sin diferenciar y depósitos cuaternarios.
• Litológicamente las unidades más abundantes son los mármoles calcíticos
intercalados con cuarcitas.
• Los mármoles calcíticos típicos de la zona estudiada son de grano fino a medio, color
de gris medio a oscuro, con grafito, casi siempre asociados a cuarcita la cual es grano
fino, usualmente de color gris oscuro masiva y calcárea, mientras que el mármol
dolomítico es usualmente grano fino de color gris azuloso.
• El grafito es el elemento que imprime el color gris o negro a los mármoles, además es
el elemento que inhibe el crecimiento de los cristales de calcita.
• El saprolito de la monzonita podría ser utilizado como fuente y/o correctivo de sílice y
alúmina, pues estos se presentan en cantidades considerables, además, los álcalis y
magnesio están en cantidades pequeñas, incluso presenta buenas condiciones para
usarse en cemento blanco.
• Los mármoles con mayor contenido de cuarcitas se hallan en el sector Occidental,
mientras que los que contienen dolomita se hallan hacia el sector Norte.
• Las rocas están replegadas, los pliegues varían desde orden milimétrico, hasta orden
decamétrico; las disposiciones son variables pero se obtuvo disposición preferencial
N40°E/45SE.
• Los cuerpos de cuarcita son bastante puros, con contenidos altos de óxido de sílice
hecho que los coloca como un prospecto de este material.
• En algunas zonas el perfil de meteorización en los esquistos cuarzosericíticos alcanza
contenidos apreciables de óxidos de hierro, por lo que pueden verse estas zonas
como prospectos de arcilla.
• Desde el punto de vista químico los cuerpos que contienen suficientes cantidades de
calcita con cuarcita, y con poca dolomita (unidades 1, 2, 3) tienen expectativas
aceptables para ser explotadas en el futuro, teniendo en cuenta su cercanía a la
planta y que están adyacentes a la vía CRC- Playa Linda; un elemento desfavorable
es el relieve quebrado, escarpado y de gran altura en algunos puntos. Las unidades 4
y 5 por su composición tienen menor potencial de uso en la industria del cemento.
- 36 -• Por la composición y en las pequeñas cantidades en que se presentan los diques
(espesor usualmente centimétrico) no se requerirá una explotación selectiva si las
unidades estudiadas llegan a ser explotadas.
• No se hallaron sectores con enriquecimientos anormales de elementos que puedan
ser perjudiciales para la calidad de los mármoles, aunque si se hallaron
manifestaciones de sulfuros.
• Teniendo en cuenta las dolomitas reportadas en los trabajos de Ríos (2004), las
reportadas en otros trabajos, y las observadas en la zona estudiada, además que la
dolomita es un mineral de uso restringido en el proceso seguido en la planta CRC, se
recomienda hacer estudios adicionales en los cuales se analice la viabilidad de su
explotación para otros usos.
• Se recomienda realizar algunas perforaciones para corroborar la información ilustrada
en los perfiles.
• Teniendo presente las necesidades de arcilla y óxido de sílice en la planta se
recomienda realizar estudios adicionales en las unidades esquisto y cuarcitas para
analizar si algunos sectores alcanza la categoría de depósito explotable.
- 37 -7. BIBLIOGRAFÍA
• Collins D., Benalcazar ., Page W., 1981, Quaternary activity on the Palestina
Fault zone, Northwestern Colombia. CIAF, Bogotá, Vol 6, # 1 -3, pg 654.
• Cossio U. y Viana R., 1986, Geología de la autopista Medellín - Bogotá, entre el Río
Samaná Norte y Doradal. Tesis de Grado, Universidad Nacional, Facultad de Minas,
Medellín. Pg. 274.
• Chica A., 1984, Elementos para análisis de estructuras geológicas, Universidad
Nacional de Colombia, Sede Medellín, Pg. 242.
• Feininger T., y Gómez H., 1968, Las Cavernas del Nus departamento de Antioquia,
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• Feininger T., 1970, The Palestina Fault Colombia, Bulletín of the Geological Society of
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• Feininger T., Barrero D., y Castro N., 1972, Geología de parte de los departamentos
de Antioquia y Caldas (Subzona II B), Boletín geológico. Bogotá, Vol.20, # 2, Pg 173.
• Geominas, 1979, Informe final de las licencias de exploración, Informe interno para la
empresa Cementos el Cairo S.A.
• Hernández B., Vélez H., 1988, Geomorfología de los mármoles de Río Claro
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Facultad de Minas; Pg. 171.
• Kammer A., 1986, Deformaciones en mármoles y esquistos. Publicación especial de l
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• Kammer A., 1987, Deformaciones en los alrededores de la falla de Palestina,
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• Kammer A., Parra N., 1990, Deformaciones dúctiles y frágiles a lo largo de la falla de
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• Klein C. y Hurlbut C. y Dana J., 2001, The manual of mineral sciense, Editorial Jhon
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• Liebens J., 1987 Estudio geomorfológico del Cárst de Río Claro (Antioquia), Memorias
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• Maya M., 2001, Memoria explicativa mapa metamórfico de Colombia, Ingeominas,
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- 38 -• Ospina, H., 1979, Estudio geológico de las calizas de Río Claro, informe interno para
Cementos El Cairo S.A.
• Ríos A., 2004, Geología de los mármoles del sector Sur y zona B de reservas, informe
interno.
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• Restrepo J. Toussaint J., 1988, Terranes and continental accretion in the Colombian
Andes, Series Episodes, Vol 11, # 3.
- 39 -8. ANEXOS
8.1 DIAGRAMA POLAR DE DISPOSICIONES ESTRUCTURALES
Debido a la gran variación en las disposiciones estructurales de las rocas se hizo
necesario recopilar todos los datos de dichas actitudes y posteriormente graficarlos a
manera de polos en la red de wulff. Los datos se presentan en la figura 8 en la cual se
puede apreciar la amplia dispersión de los datos; El número de disposiciones
estructurales tomadas es de 134 y se puede observar una mayor densidad de puntos se
alrededor de N40E/45SE.
Figurara 8. Diagrama de polos ilustrando las disposiciones estructurales tomadas en campo.
- 40 -8.2 GEOQUÍMICA Y ANÁLISIS QUIMICO DE LAS MUESTRAS DE CAMPO
De las muestras tomadas en campo se seleccionaron algunas para hacerles análisis
químicos en términos de óxidos (de sílice, aluminio, hierro, calcio, magnesio, azufre, sodio
y potasio), esta selección fue hecha tratando de que las muestras seleccionadas
cubrieran toda el área de estudio, todas las unidades litológicas y cuerpos; en total se le
hicieron estos análisis a 63 muestras (tabla 1); Hay varias razones que pueden hacer que
los valores obtenidos se alejen un poco de los valores, entre ellas:
Es difícil tomar de cada afloramiento el porcentaje exacto de cada roca presente (en
lugares donde se presentan intercalaciones de rocas), además la cantidad de cada uno
de los componentes varía de un sector a otro del afloramiento.
En cuanto a los diques se observa que tienen un alto contenido de sílice (superior al
50%), alúmina entre el 10 y 15%, y óxidos de calcio, hierro, potasio y sodio en cantidades
entre el 0 y el 5%, óxido de magnesio inferior al 1% y sulfato inferior al 0,015%.
Las cuarcitas del sector Sur tienen óxido de sílice en cantidades superiores al 90%,
alúmina y óxidos de hierro están en cantidades menores al 5%, los demás elementos se
presentan en cantidades inferiores al 1%.
Los esquistos (sentido estricto, por que en la planta se le conoce con este termino al
saprolito de una cuarcita grafitosa) presentan cantidades muy variables de sus
componentes, donde la regla general es que sílice este por encima del 50%, alúmina
entre 7 y el 21%, óxidos de calcio y magnesio inferior al 0.5%, potasio inferior al 4.5%,
sulfato está ausente, y sodio menor al 0.32%.
El saprolito de la monzonita presenta sílice al rededor del 58%, alúmina al rededor del
20%, óxidos de hierro, magnesio y potasio en cantidades inferiores al 1%, mientras que
sulfato y sodio están ausentes.
Los mármoles dependiendo del cuerpo presentan variaciones dentro de los siguientes
rangos: sílice entre 2 y 50%, alúmina usualmente ausente pero se presentan valores
máximos de 0.2%, óxidos de hierro entre 0.0 y 0.35%, magnesio entre 0.38 y 22.5%,
potasio normalmente ausente pero alcanza valores máximos de 0.144%, mientras que
sulfato inferior a 0.14%, y sodio inferior a 0.78%, donde las partes más magnésicas se
atribuyen al contenido dolomítico y los altos valores de sílice se le atribuyen a los sectores
silicosos.
- 41 -Tabla 1. Datos geoquímicos, se presentan en orden ascendente con respecto al
porcentaje de CaO.
Id. Muestra SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 K2O Na2O CUERPOCaO
CA741B 71.54 10.87 4.71 0.34 0 1.32 0.07 6 0
CA-735 59.19 17.75 9.54 0.4 0 2.68 0.1 7 0
CA-741A 54.79 20.02 5.32 0.37 0 4.43 0.21 7 0
CA-754 56.29 18.41 10.32 0.34 0 4.03 0.2 7 0
CA-763 74.52 8.83 3.01 0.29 0 1.74 0.06 7 0
CA-766 76.98 7.63 2.4 0.24 0 1.43 0.11 7 0
CA-777 74.42 8.98 2.57 0.28 0 1.99 0.1 7 0
CA-799 67.54 13.18 5.12 0.25 0 3.27 0.19 7 0
CA-784 56.12 18.83 8.79 0.24 0 3.47 0.18 7 0
CA-784-1 77.85 7.86 2.57 0.2 0 1.01 0.11 7 0
CA-802 48.26 20.38 7.96 0.31 0 4.49 0.32 7 0
CA-804 56.96 18.75 8.1 0.27 0 3.69 0.18 7 0
CA-805 51.54 20.24 6.97 0.22 0 0.45 0 7 0
CA-806 79.89 6.75 2.24 0.23 0 1.02 0.03 7 0
CA-807 54.21 15.37 8.75 0.31 0 3.2 0.07 7 0
CA-808 60.65 17.17 9.36 0.26 0 3.11 0.1 7 0
CA-810 75.88 8.47 2.64 0.22 0 1.34 0.06 7 0
CA-822 78.36 8.26 3.55 0.27 0 1.48 0.06 7 0
CA-854 77.53 7.11 3.35 0.18 0 0.57 0.04 7 0
CA-782 58.02 19.57 0.34 0.24 0 0.61 0 8* 0
CA-713 99.02 1.6 1.57 0.19 0.05 0.03 0.05 6 0.01
CA-821 83.45 9.1 1.9 0.74 0.06 0.37 0.05 6 0.01
CA-840 95.63 2.01 2.07 0.57 0.06 0.05 0.05 6 0.01
CA-725 96.36 3.01 1.82 0 0.05 0.29 0.05 6 0.01
CA-816 99.58 0.47 1.46 0 0.04 0.01 0.06 6 0.03
CA-859 89.71 4.41 2.87 0 0.05 0.04 0.06 6 0.04
CA-856 63.79 12.74 9.22 0.25 0 3.22 0.09 7 0.04
CA-813 89.39 4.26 2.69 0.13 0.03 0.86 0.05 7 0.05
CA-862 91.77 3.69 1.52 0.01 0.04 0.045 0.03 7 0.05
CA-551 93.69 0.44 1.45 0.28 0.05 0.02 0.05 1 0.28
CA-785 66.3 12.78 4.46 0.31 0 2.78 0.13 7 0.36
CA-708 31.94 36.04 5.37 0.43 0.03 0.22 0.05 10 0.47
CA-788 75.57 10.32 0.07 0.27 0.01 1.28 2.92 1** 1.6
CA-685 57.86 14.86 3.03 0.69 0 3.07 2.57 1** 1.84
CA-836 67.44 12.18 0.18 0.34 0 1.85 4.89 2** 2.3
- 42 -Id. Muestra SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 K2O Na2O CUERPO CaO
CA-625 57.32 12.8 2.16 0.51 0 5.03 0.2 4** 3.9
CA -671 60.89 0.06 0.59 0.38 0.04 0.027 0 1 17.38
CA-575 49.72 0.16 0.51 2.51 0.02 0.025 0.001 2 & 21.56
CA-749 39.89 0 0.48 0.46 0.04 0.007 0 1 23.67
CA - 511 37.68 0.85 0.35 7.2 0.01 0.012 0.007 4 23.68
CA - 564 46.59 0.21 0.63 0.4 0.05 0.02 0.005 1 26
CA - 684 26.34 0 0.35 12.2 0.02 0 0.015 4 26.13
CA - 721 2.6 0 0.05 22.46 0.03 0 0.017 4 28.69
CA - 512 2.5 0 0.09 21.95 0.03 0 0.018 4 29.57
CA - 501 7.09 0 0.15 17.32 0.05 0 0.016 4 30.64
CA - 642 7.57 0 0.13 15.45 0.03 0 0.015 5 31.9
CA - 628 11.66 0 0.15 12.95 0.05 0 0.015 4 33.3
CA - 620 4.98 0 0.12 14.63 0.04 0 0.016 4 34.03
CA - 664 11.56 0 0.13 15.45 0.02 0 0.032 4 34.73
CA - 680 28.86 0.02 0.38 2.03 0.02 0.005 0.016 1 35.62
CA - 710 19 0 0.23 1.79 0.03 0.026 0.007 2 36.05
CA - 553 5.01 0 0.08 13.04 0.03 0 0.018 4 36.12
CA - 726 14.43 0.19 0.43 2.17 0.06 0.078 0.016 1 38.84
CA - 765 15.57 0 0.13 1.04 0.03 0 0.013 2 39.78
CA - 706 19.48 0.8 0.25 3.51 0.02 0.144 0.078 2 39.82
CA - 738 17.68 0.16 0.27 3.29 0.02 0.024 0.036 2 41.22
CA - 753 21.16 0.03 0.36 0.94 0.02 0 0.025 2 41.7
CA - 650 7.08 0 0.07 4.38 0.03 0 0.021 3 42.7
CA - 714 11.23 0 0.17 0.92 0.03 0 0.014 3 42.76
CA - 702 11.11 0 0.19 0.86 0.03 0 0.015 2 42.89
CA - 549 2.1 0 0.23 7.25 0.14 0.011 0.032 3 43.45
CA- 751 6.61 0 0.14 2.71 0.02 0 0.02 2 44.04
CA -737 11.94 0.02 0.22 1.99 0.03 0.009 0.034 2 46.3
Tabla 1. Composición química en términos de óxidos (análisis QCX) de algunas de las muestras tomadas en
campo, la columna llamado cuerpo corresponde a: 1. Mármoles calcíticos con intercalciones de cuarcita
calcarea en cantidades que superan el 30%, 2. Mármoles calcíticos con intercalaciones de cuarcita entre 10 y
30%, 3. Mármoles calcíticos con poca cuarcita y poco mármol dolomítico, 4. Mármoles calcíticos con mármol
dolomítico entre 5 y 50%, 5. Mármoles dolomíticos con mármol calcítico y poca cuarcita, 6. corresponden a
curcitas, 7. esquistos, * saprolito de la monzonita, ** diques, & muestras con Petrografía.
- 43 -8.3 DESCRIPCIÓN DE SECCIONES DELGADAS
El análisis de las secciones delgadas se realizó en el laboratorio de la empresa Cementos
Río Claro S.A. y en el laboratorio de Petrografia de la Universidad Nacional de Colombia,
Sede Medellín.
La obtención de los minerales presentes en las secciones delgadas se hizo por
estimación visual, realizando un barrido completo a la sección delgada.
Se presenta la descripción de las secciones delgadas realizadas, en las cuales se deben
de rescatar algunos elementos:
• Calcita es difícil de identificar microscópicamente de dolomita, pero para este trabajo
se tomó como dolomita el mineral que tiende a tener dimensiones equidimensionales,
a tener formas rómbicas, tener un tenue color parduzco.
• Para dicha descripción se empleó el formato sugerido por Ríos (2004), con pequeñas
modificaciones, adicional a ello se tomaron microfotografías en el laboratorio de
Petrografia de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, en dichas
microfotografías se trató de ilustrar los rasgos más importantes en la sección delgada.
Número Nombre
CA-524 Mármol dolomìtico calcìtico cuarzoso con
talco y grafito
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Dolomita 58 ≤ 0.5 Subredondeados y
anhedrales
Calcita 27 ≤ 2 Anhedrales
Talco 4 ≤ 3 Anhedrales y
alargados
Cuarzo 20 ≤ 0.4 Subredondeados y
anhedrales
Grafito 1 ≤ 0.2 Anhedrales
TEXTURAS: Principalmente heterogranular, con tendencia a presentar textura en mosaico
DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES:
• Las maclas de carbonatos generalmente poco deformadas.
• Los cristales de talco son burdamente paralelos a los a las líneas definidas por el
grafito (Foliación).
- 44 -• Hay cristales que podrían corresponder a wollastonita, los cuales están en pocas
cantidades.
• El grafito se halla principalmente concentrado formando dominios lineales orientados
de espesor submilimétrico, es común encontrarlo principalmente en los bordes de los
cristales, aunque en menores ocasiones se halla como inclusiones en otros cristales.
• El contacto entre los cristales son cóncavo-convexos, planares e irregulares.
• El cuarzo se halla ampliamente distribuido en la sección y es tamaño de grano fino.
Microfotografía 1, Sección CA-524, nícoles
cruzados, amplificación 3,5X; en tonos rosados y
verdes talco, rodeado de dolomitas, cuyos cristales
están maclados, y grafito presente en contacto
entre cristales, definiendo una textura
heterogranular, en mármol dolomítico.
Microfotografía 2, Sección CA - 524, nícoles
cruzados, amplificación 3.5X, en la que se
observan maclas de dolomita y calcita, definiendo
textura heterogranular en mármol dolomítico.
Microfotografía 3, Sección CA- 524, nícoles
cruzados, amplificación 3.5X, dominios
orientados de grafito, paralelos a cristales
alargados de talco, además carbonatos maclados,
en mármol dolomítico
- 45 -Número Nombre
CA-514 Mármol Calcítico con grafito
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Calcita 93 ≤ 3 Anhedral
Grafito 1 ≤ 0.14 Anhedral
Opacos (pirita) ≤1 0.26 Anhedral alargado
Cuarzo 5 ≤ 1 Subredondeados y
alargados
TEXTURAS: Heterogranular y en algunas zonas en mosaico
DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES:
• Intensa recristalización a lo largo de los contactos entre los cristales de calcita
(disminución de tamaño por deformación), recristalización selectiva y
estrangulamiento y de algunos de los miembros de algunas maclas, además varias se
hallan deformadas.
• El grafito se halla diseminado a través de toda la placa y en algunas pequeñas zonas a
manera de manchas, sobretodo en los contactos entre cristales aunque hay veces a
modo de inclusiones; está diferencialmente distribuido, ya que algunas zonas
contienen mayor cantidad que otras.
• Foliación marcada por el alineamiento de las trazas de los planos de macla en una
dirección preferencial
• Los contactos entre cristales son cóncavo - convexos, rectos e irregulares.
• Los cuarzos son redondeados y alargados, más o menos paralelo a las trazas de los
planos de Macla, concentrados principalmente en un sector de la placa
• Distribución bimodal de los tamaños de los cristales, los cuales son ampliamente
contrastantes.
Microfotografía 4, Sección CA-514, nícoles cruzados,
amplificación 3.5X, se observa textura
heterogranular, maclas de calcita levemente
deformadas, grafito fino ampliamente diseminado.
- 46 -Microfotografía 5, Sección CA-514, nícoles cruzados,
amplificación 3.5X, se observa recristalización
principalmente en el contacto entre cristales
(disminución de tamaño de grano por
recristalización), maclas deformadas cuyos planos de
macla son más o menos paralelos (foliación).
Microfotografía 6, Sección CA-514, nícoles
cruzados, amplificación 10X, cristal maclado de
calcita intensamente recristalizado.
Número Nombre
CA-500 Mármol calcítico
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Calcita 98 ≤ 4 Anhedral
Grafito 1 ≤ 0.2 Anhedral
Cuarzo ≤ 1 ≤ 0.1 Anhedral,
redondeado
Apatitos ≤ 1 ≤ 0.15 Euhedral, subhedral
TEXTURAS: Isogranular y mosaico
DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES:
• La mayoría de los cristales de calcita se hallan maclados polisintéticamente,
deformadas y curvadas, las trazas de los planos de maclas doblados, algunas de los
miembros de ciertas maclas se hallan estrangulados y recristalizados, evidenciando
deformación.
- 47 -• Los contactos entre los cristales de calcita son irregulares y cóncavo convexos.
• El grafito se halla diseminado en la roca tanto en inclusiones como en los espacios
intercristalinos, usualmente los cristales microcristalinos se agrupan para formar una
especie de mota de forma irregular.
• Algunos de los cristales de calcita presentan extinción ondulatoria.
• Existe una recristalización en los cristales de calcita (disminución de tamaño por
deformación).
• Se hallan pocos y pequeños apatitos de formas euhedrales, a modo de inclusiones en
las calcitas.
Microfotografía 7, Sección CA - 500, nícoles
cruzados, aumento 3.5X, se observan cristales
maclados de calcita, solo algunos miembros de
algunas maclas están recristalizados, además hay
recristalización entre límites de cristales, contactos
cóncavo-convexos, e inclusiones pequeñas de
grafito, en mármol calcítico.
Microfotografía 8, Sección CA-500, nícoles
cruzados, amplificación 3.5X, deformación y
recristalización de cristales y maclas de calcita,
nótese la deformación selectiva y
estrangulamiento de algunos miembros de las
maclas, hay mayor intensidad de recristalización
en el contacto entre cristales.
Microfotografía 9, Sección CA-500, nícoles
cruzados, amplificación 10X, inclusión de apatito
y grafitos en cristal maclado de calcita con algo de
recristalización en el borde del cristal, en mármol
calcítico.
- 48 -Microfotografía 10, Sección CA-500, nícoles
cruzados, amplificación 10X, zona de alta
recristalización, maclas muy deformadas,
inclusiones grafitosas irregulares en mármol
calcítico.
Número Nombre
CA-503 Mármol calcítico
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Calcita + Dolomita 90 ≤ 2.5 Anhedrales y
subredondeados
Cuarzo 8 ≤ 0.075 Anhedrales
Grafito 2 ≤ 0.05 Anhedrales
TEXTURAS: Heterogranular y una estructura en bandas las cuales presentan cristales de
tamaños muy contrastantes entre ellas (bandas grano fino vs. bandas grano grueso), las
cuales generan una distribución bimodal de los tamaños de los cristales.
DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES
• El grafito se presenta en cristales muy finos, algunas veces se agrupan formando
“parches”, otras veces definen dominios lineales orientados (foliación), se puede
destacar una mayor cantidad de grafito en los sectores donde las calcitas son de grano
más fino.
• Los contactos entre cristales de calcita, son irregulares
• Muchos de los carbonatos presentan macla, algunas están deformadas.
• Los cuarzos se hallan principalmente donde las calcitas son de grano fino y asociadas
al grafito.
• Hay cristales que presentan el aspecto de dolomita (son equidimensionales y tienden a
tener forma rombica, mientras que la calcita tiende a ser de forma irregular), por lo
que podrían corresponder a este mineral (muy difícil de diferenciar de calcita).
- 49 -Microfotografía 11: Sección delgada: CA-503,
nícoles cruzados, amplificación 3.5X, en la cual se
observa textura heterogranular y en mosaico,
maclas de cristales de calcita, e inclusiones
finogranulares e irregulares de grafito en calcita, en
mármol calcítico.
Microfotografía 12: Sección CA-503, nícoles
paralelos, aumento 10X, se ilustra distribución
irregular de cristales finogranulares de grafito, con
bandas definidas por cambio en la proporción del
mismo, en mármol calcítico.
Número Nombre
CA- 575 Cuarcita grafitosa
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Cuarzo 96 ≤ 0.25 Anhedrales,
subhedrales
Grafito 4 ≤ 0.01 Anhedrales
TEXTURAS: Granoblástica Poligonal, isogranular.
DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES:
• Leve orientación de los cristales de cuarzo.
• Dominios lineales rectos orientados de grafito (foliación) de espesor muy fino que
definen bandas o laminas, algunos de ellos discontinuos, los cuales presentan 2
direcciones que se interceptan formando un ángulo más o menos de 70º, los dominios
más abundantes son los que le imparten a la roca el aspecto bandeado o “laminado”;
alguna
- 50 -• El grafito se encuentra principalmente en el borde de los cristales.
• Los contactos entre los cristales son aproximadamente rectos.
Microfotografía 13, Sección CA-575, nícoles
cruzados, amplificación 20X, textura
granoblástica poligonal isogranular, en cuarcita
grafitosa (sección más gruesa de lo normal).
Microfotografía 11, Sección CA-575, nícoles
paralelos paralelos, amplificación 3.5X, foliación
definida por dominios lineales rectos de grafito,
formando una estructura bandeada o laminada, la
laminación puede coincidir con estratificación de
los sedimentos originales; observado en una
cuarcita grafitosa.
Número Nombre
CA-528 Mármol calcítico cuarzoso con grafito
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Calcita 50 ≤ 0.4 Anhedrales
Cuarzo 46 ≤ 0.3 Anhedrales y
redondeados
Grafito 3 ≤ 0.1 Anhedral
Opacos (Pirita) ≤ 1 ≤ 0.2 Subredondeados
TEXTURAS: Isogranular, además textura general bandeada o “laminada”
- 51 -DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES
• Se observa un bandeamiento de orden milimétrico, el cual está dado por la variación
composicional, es decir, variación en la proporción cuarzo a calcita, este
bandeamiento paralelo se estrangula lateralmente; este es cortado por 3 venas de
calcita, una de ellas por poco alcanza a ser de espesor centimétrico, las otras 2 son de
orden milimétrico; es de notar que no hay una correspondencia a ambos lados de la
vena, lo que hace pensar en un desplazamiento; una de las bandas de sílice es más rica
que la otra.
• Paralelas a las bandas anteriores se hallan dominios lineales, orientados y paralelos de
grafito, de espesor muy fino. El grafito se halla bordeando los cristales.
• Los cuarzos y las calcitas están intercrecidos, las últimos son usualmente de mayor
tamaño y “envuelven” a los cuarzos.
• En un sector aislado se hallan cristales gruesos, rodeados por otros de tamaño mucho
menor, lo que podría ser evidencias de recristalización, que implica reducción de
tamaño de grano.
• Las venas que cortan tienen tamaño de grano mayor que la roca caja.
Microfotografía 8, Sección CA-528, nícoles
cruzados, amplificación 3.5X, vena de calcita con
abundante grafito, cortando cuarcita calcárea, y
presencia de grafito, (los colores de interferencia
son más altos de los normales porque la sección
está más gruesa de lo normal)
Microfotografía 9, Sección CA-528, nícoles
cruzados, amplificación 3.5X, matríz calcérea
muy grafitosa y finogranular envolviendo cuarzos
finogranulares subredondeados, en cuarcita
calcárea (sección más gruesa de lo normal)
- 52 -Número Nombre
CA- 576 Mármol calcítico con grafito
Mineralogía Porcentajes Diámetros (mm) Forma
Calcita + Dolomita 90 ≤ 5 Anhedral
Grafito 4 ≤ 0.2 Anhedral
Opcacos (Pirita) 1 ≤ 0.25 Anhedral
Cuarzo 5 ≤ 0.3 Redondeados
TEXTURAS: Heterogranular, estructura bandeada definidas por dominios con texturas
diferentes.
DESCRIPCIÓN Y OBSERVACIONES:
• La sección a contra-luz refleja un ligero bandeamiento.
• Se hallan maclas de deformación en los cristales de calcita, y algunos miembros de
las maclas que se pinchan.
• Los cristales con tamaños inferiores a 1 mm son los dominantes en la sección.
• El grafito se diferencia del opaco en que este último tiene unos bordes bien definidos.
• Distribución bimodal de los cristales de calcita, donde los de mayor tamaño alcanzan
diámetros de hasta 5mm, y los de menor con diámetro inferior a 0.2mm.
• El grafito se halla ampliamente distribuido en la sección, tanto de manera diseminada,
como concentrado definiendo una foliación groseramente paralela, se halla tanto
intergranular como en inclusiones.
• Los contactos entre los cristales son irregulares.
• Los cuarzos están principalmente donde las calcitas tienen grano fino.
Microfotografía 12, Sección CA-576, nícoles
cruzados, amplificación 3.5X, en ella se observa una
textura heterogranular, cristales maclados de calcita, y
abundante grafito irregularmente distribuido en
mármol calcítico.
- 53 -Microfotografía 13, Sección CA-576, nícoles
paralelos, amplificación 3.5X, en la cual se observa,
una concentración pseudoparalela de grafito, cristales
de calcita maclados, en mármol calcítico.
- 54 -7.4 MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA
- 55 -7.5 PERFILES GEOLÓGICOS ILUSTRATIVOS
En el presente trabajo se realizaron 5 cortes, de tal modo que la dirección del corte fuera
lo más ortogonal posible a la tendencia preferencial de las rocas (N40°E), además que
con un mismo perfil se cortaran la mayor cantidad de cuerpos posible, por lo que los
cortes tienen direcciones entre N70W y N50W; para ilustrar como es la continuidad de los
cuerpos en profundidad se tuvo en cuenta principalmente la información obtenida a partir
del diagrama de polos, en el cual se observa que los buzamientos promedios están entre
60 y 30° hacia el SE y de los datos en las canteras en explotación ubicadas hacia el Norte
en las cuales la inclinación de los cuerpos es de un ángulo fuerte en dirección E.
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