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SUBDIRECCIÓN DE GEORRECONOCIMIENTO
PROYECTO COMPILACIÓN Y LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN GEOQUÍMICA
INFORME FINAL
LEVANTAMIENTO GEOQUÍMICO EN LA PLANCHA 5-09
TOMO 1
Bogotá, D.C., diciembre de 2001
República de Colombia MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN E INFORMACIÓN GEOCIENTÍFICA, MINERO-AMBIENTAL Y NUCLEAR
REPÚBLICA DE COLOMBIA
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN E INFORMACIÓN GEOCIENTÍFICA,
MINERO-AMBIENTAL Y NUCLEAR INGEOMINAS
PROYECTO COMPILACIÓN Y LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN GEOQUíMICA
INFORME FINAL LEVANTAMIENTO GEOQUÍMICO EN LA PLANCHA 5-09
TOMO 1
Por: Orlando Vargas Luz Myriam González
Gloria Prieto Álvaro Espinosa
Adriana Matamoros Luis Hernán Sánchez Campo Elías Perilla Timoleón Garzón
Gustavo Iván García
Bogotá, D.C., diciembre de 2001
INFORME FINAL LEVANTAMIENTO GEOQUÍMICO EN LA PLANCHA 5-09
TOMO 1
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CONTENIDO
1. CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO .............................. 6 1.1 LOCALIZACIÓN .....................................................................................................6 1.2 GEOLOGÍA ..............................................................................................................6
1.2.1 Zona 1. Cordillera Central ..................................................................................9 1.2.1.1 Rocas sedimentarias ........................................................................................9 1.2.1.2 Rocas ígneas ....................................................................................................9 1.2.1.3 Rocas metamórficas.......................................................................................10
1.2.2 Zona 2. Valle del río Magdalena.......................................................................10 1.2.2.1 Rocas sedimentarias ......................................................................................10
1.2.3 Zona 3. Cordillera Oriental ...............................................................................11 1.2.3.1 Rocas sedimentarias ......................................................................................11 1.2.3.2 Rocas ígneas ..................................................................................................13 1.2.3.3 Rocas metamórficas.......................................................................................13
1.2.4 Zona 4. Piedemonte llanero ..............................................................................13 1.2.4.1 Rocas sedimentarias ......................................................................................13
1.2.5 Tectónica...........................................................................................................14 1.2.6 Geomorfología ..................................................................................................14
1.3 HIDROGRAFÍA......................................................................................................15 1.3.1 Aguas superficiales ...........................................................................................15 1.3.2 Aguas subterráneas ...........................................................................................16 1.3.3 Fuentes termominerales ....................................................................................16
1.4 SUELOS ..................................................................................................................19 1.5 ACTIVIDAD ANTRÓPICA ...................................................................................23
1.5.1 Actividades domésticas y urbanas ....................................................................23 1.5.2 Actividad industrial...........................................................................................25 1.5.3 Actividad minera...............................................................................................26 1.5.4 Actividad agropecuaria .....................................................................................28
1.6 RECURSOS MINERALES.....................................................................................28 1.6.1 Minerales energéticos .......................................................................................28 1.6.2 Minerales y piedras preciosas ...........................................................................28 1.6.3 Metales de la industria del acero.......................................................................29 1.6.4 Minerales industriales .......................................................................................29 1.6.5 Metales básicos .................................................................................................30 1.6.6 Materiales de construcción ...............................................................................31
1.7 CLIMA Y VEGETACIÓN......................................................................................31 1.7.1 Clima.................................................................................................................32 1.7.2 Vegetación ........................................................................................................34
2. PROCEDIMIENTOS................................................................................ 37
INFORME FINAL LEVANTAMIENTO GEOQUÍMICO EN LA PLANCHA 5-09
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2.1 METODOLOGÍAS DE MUESTREO ....................................................................37 2.2 TIPO DE MUESTRAS............................................................................................37
2.2.1 Suelos................................................................................................................37 2.2.2 Sedimentos activos............................................................................................37 2.2.3 Agua de corriente..............................................................................................38
2.3 PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS ................................................................38 2.4 MÉTODOS ANALÍTICOS.....................................................................................39 2.5 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE DATOS Y PRODUCCIÓN DE MAPAS 40
2.5.1 Análisis estadístico preliminar..........................................................................40 2.5.2 Análisis exploratorio de datos...........................................................................41 2.5.3 Transformaciones preliminares de los datos.....................................................41
2.6 RELACIONES ENTRE LOS ELEMENTOS .........................................................42 2.7 PRODUCCIÓN DE MAPAS PUNTUALES..........................................................42 2.8 MAPAS DE DISTRIBUCIÓN ESPACIAL............................................................43 2.9 CONTROL DE CALIDAD.....................................................................................43
3. ANÁLISIS DE DATOS............................................................................ 44 3.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO ....................................................................................44 3.2 ZONAS GEOQUÍMICAS.......................................................................................45
3.2.1 Zona 1, ubicada al occidente del río Magdalena...............................................45 3.2.2 Zona 2, valle del río Magdalena .......................................................................47 3.2.3 Zona 3, Cordillera Oriental ...............................................................................47 3.2.4 Zona 4. Piedemonte Llanero .............................................................................49
4. CONCLUSIONES GENERALES............................................................ 50 4.1 PRIMERO ...............................................................................................................50 4.2 SEGUNDO ..............................................................................................................50 4.3 TERCERO...............................................................................................................50 4.4 CUARTO.................................................................................................................51 4.5 QUINTO..................................................................................................................51 4.6 SEXTO ....................................................................................................................52 4.7 SÉPTIMO ................................................................................................................52 4.8 OCTAVO ................................................................................................................52 4.9 NOVENO ................................................................................................................52 4.10 DÉCIMO .................................................................................................................52 4.11 DÉCIMOPRIMERO................................................................................................53 4.12 DÉCIMOSEGUNDO ..............................................................................................53 4.13 DÉCIMOTERCERO ...............................................................................................53
5. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................... 54
INFORME FINAL LEVANTAMIENTO GEOQUÍMICO EN LA PLANCHA 5-09
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RESUMEN
En este informe se presentan los resultados obtenidos en el levantamiento geoquímico realizado en la Plancha 5-09, a escala 1:500.000, en la zona central del país. Este reconocimiento geoquímico a baja densidad hace parte del proyecto de elaboración del Atlas Geoquímico de Colombia, con el uso de metodologías multi-propósito y multi-elemento con varios medios de muestreo, en este caso sedimentos, suelos y aguas.
Los resultados de este estudio indican que las técnicas aplicadas fueron exitosas en la delimitación de patrones de distribución geoquímicos, los cuales muestran correlación con las diferentes unidades geológicas presentes en el área de estudio y sus características propias. Además, se encontró consistencia en los resultados para los diferentes medios, especialmente entre suelos y sedimentos.
El análisis estadístico de los resultados y la construcción de mapas de contornos permitieron delimitar zonas de concentraciones anómalas de varios elementos, cuya significación es importante para futuros estudios de exploración de recursos minerales y de monitoreo ambiental.
Sin embargo, el principal aporte de este trabajo es dejar establecidas y probadas las metodologías de cartografía geoquímica en todas sus etapas desde la toma de muestras, la labor analítica, el procesamiento de datos y la producción final de los mapas, para que puedan aplicarse en un cubrimiento ampliado de todo el país.
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INTRODUCCIÓN
Dentro de los estudios que se realizan en el Instituto de Investigación e Información Geocientífica, Minero – Ambiental y Nuclear, INGEOMINAS, se está desarrollando el Proyecto de Compilación y Levantamiento de Información Geoquímica, cuyo producto principal es el Atlas Geoquímico de Colombia. Su finalidad es obtener información geoquímica del país que contribuya al establecimiento de las Líneas Base del Territorio y que proporcione información multi-propósito, tanto para recursos minerales como para fines ambientales y de estudios geológicos, entre otros.
Se decidió iniciar el Atlas con la Plancha 5-09, puesto que se encuentra ubicada en la zona central del país donde se encuentra un alto porcentaje de su población, incluye la ciudad capital Bogotá y capitales departamentales como Manizales, Tunja, Ibagué y parte de Medellín, además, ambientes geoquímicos variados relacionados con las cordilleras Central y Oriental y el valle interandino, cubriendo un área de 79.200 km2
Para el diseño del muestreo se adaptaron las metodologías propuestas por el Programa Internacional de Correlación Geológica IGCP, Proyectos 259 y 360, consignadas en el documento Base de Datos Geoquímica Global para Manejo de Recursos y Medio Ambiente (Darnley et al., 1995) y por el Foro de Servicios Geológicos Europeos (FOREGS, 1997), quienes hacen recomendaciones para que la producción de datos de Líneas Base Geoquímicas en el mundo, permita obtener resultados consistentes y comparables internacionalmente.
En estas publicaciones se resalta la necesidad de obtener datos de Líneas Base Geoquímicas, debido a que se ha encontrado que los datos de composición geoquímica existentes a nivel mundial son incompletos o no cumplen con los requerimientos de calidad para ser usados con los propósitos mencionados. Por ello se recomienda el muestreo de un grupo de materiales de referencia global, los cuales deben recolectarse y analizarse de acuerdo con metodologías estandarizadas. Esto permitirá la creación de una base datos geoquímica global, basada en una red de trabajo de referencia, con respecto a la cual se podrán comparar datos geoquímicos nacionales y regionales.
Para ello, el proyecto de Líneas Base Geoquímicas Globales dividió la superficie terrestre en celdas de 160 x 160 km con origen sobre el Ecuador y el meridiano de Greenwich, separadas 1½ grados, aproximadamente. A Colombia le corresponden 57 celdas, las cuales fueron numeradas de 1 a 57.
Con base en las anteriores consideraciones, se iniciaron actividades con la realización de un diagnóstico de la información geoquímica existente en el país y, posteriormente, se planearon y ejecutaron trabajos de campo y de laboratorio en una celda piloto (Vargas et
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al., 2000), ubicada dentro de la Plancha 5-09, como primer avance hacia el establecimiento y la prueba de metodologías adecuadas a nuestro ambiente y hacia el levantamiento geoquímico en esta plancha central del país.
Posteriormente, el muestreo se amplió para cubrir toda la Plancha 5-09, la cual fue dividida en subceldas de 20 x 20 km, donde se seleccionaron cuencas generalmente menores de 200 km2, en las cuales se recolectaron muestras de sedimentos activos, aguas superficiales y suelos. Posteriormente se efectuaron los análisis químicos, el tratamiento estadístico de resultados y se elaboraron mapas geoquímicos de distribución puntual de concentraciones de los elementos, así como mapas de distribución espacial de concentraciones para los diferentes medios estudiados. También se efectúo el análisis de los resultados obtenidos, y se los relacionó con las demás capas de información disponibles para la zona de estudio.
El informe se presenta en cinco tomos; en el primero se encuentra la introducción, descripción de las características del área de estudio, procedimientos empleados, análisis por zonas geoquímicamente diferenciables y conclusiones generales. A este tomo principal pertenecen el Anexo 1, con los resultados del análisis; el Anexo 2, con los resultados del análisis estadístico y exploratorio de datos; el Anexo 3, con correlaciones bivariadas; los anexos 4 y 5 de mapas, y el Anexo 6, de control de calidad.
En el Tomo 2 se presentan los resultados del análisis geoestadístico para cada uno de los elementos analizados en cada medio (suelos, sedimentos y aguas).
En el Tomo 3 se presenta la interpretación de la geoquímica en relación con la geología de la plancha.
En el Tomo 4 se presenta la interpretación de la geoquímica versus las características de los suelos de la zona.
Finalmente, en el Tomo 5 se presenta la interpretación de los resultados desde el punto de vista ambiental.
De esta manera se ha avanzado significativamente en el establecimiento y la prueba de las metodologías para el levantamiento geoquímico de baja densidad, con las cuales se puede continuar el cubrimiento del país.
Por otra parte, la cantidad de información generada ameritará seguramente la posterior publicación de varios trabajos que analicen las implicaciones geoquímicas, geológicas y ambientales de los resultados y que seguramente justificarán que se efectúen estudios más detallados.
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1. CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO
1.1 LOCALIZACIÓN
La Plancha 5-09, escala 1:500.000, se encuentra localizada entre las coordenadas geográficas: latitud 4º 20’ norte; longitud 75º 20´ oeste y latitud 6º 30´ norte; longitud 72º 40´ oeste, aproximadamente en el centro del país; que corresponden a las coordenadas planas: 960.000, 835.000 y 1’200.000, 1’165.000, que cubren, casi en su totalidad, los departamentos de Cundinamarca y Boyacá, y, en menor proporción, los departamentos de Santander, Antioquia, Caldas, Tolima, Casanare, Meta, Risaralda y Quindio (Figura 1). Es importante mencionar que esta plancha es atravesada, de sur a norte, en su parte occidental, por el río Magdalena, la más importante arteria fluvial del país.
Además de la capital del país, la ciudad de Bogotá, se encuentran otras importantes ciudades capitales de departamento, como son Tunja, Medellín, Manizales e Ibagué. Para mayor facilidad, la plancha ha sido dividida en cuatro grandes zonas fisiográficas que son:
Zona 1. Cordillera Central.
Zona 2: Valle del río Magdalena.
Zona 3: Cordillera Oriental.
Zona 4: Piedemonte llanero.
1.2 GEOLOGÍA
La presente compilación geológica fue hecha con base en la Plancha Geológica Digital 5-09, escala 1:500.000, y la Memoria del Atlas Geológico Digital de Colombia (INGEOMINAS, 1999).
Litológicamente, la zona es muy variada, y se presentan rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas, con edades que varían desde el Precámbrico al Cuaternario (Figura 2).
Las principales unidades presentes en cada una de las anteriores zonas fisiográficas son las siguientes:
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1.2.1 Zona 1. Cordillera Central La Cordillera Central se caracteriza por la presencia de un basamento polimetamórfico intruido por grandes batolitos mesozoicos, donde las secuencias sedimentarias son relativamente escasas, y están localizadas especialmente hacia el borde oriental.
1.2.1.1 Rocas sedimentarias
Las principales unidades roca sedimentarias presentes en esta región de la plancha son:
NgQp. Rocas piroclásticas, intercaladas localmente con flujos de lodo y depósitos aluviales. En los alrededores de los volcanes, siguen los cursos de los ríos que bajan de ellos como en el Abanico de Ibagué.
Qc. Depósitos poco consolidados, abanicos aluviales, incluye flujos de lodo, depósitos aluviales localizados a lo largo de los drenajes principales, como depósitos piroclásticos y epiclásticos, con abundante material proveniente de la actividad volcánica en la Cordillera Central. Se presentan en los alrededores de la zona volcánica (Ruiz, Cerro Bravo, en el Tolima).
Qp. Constituidos por depósitos de flujos piroclásticos y de caída, pertenecientes a las facies proximales e intermedias, cuya composición es andesítica, con variaciones a dacítica. Cuando se trata de facies proximales, las piroclastitas se hallan intercaladas con lavas de la misma composición y con depósitos glaciares y lacustres.
Ksm. Areniscas cuarzosas, lodolitas silíceas, lutitas y shales. Bancos de calizas. Se presenta en el centro occidente del área al oriente y sur-oriente de la población de Aguadas. (Esta unidad aparece en la plancha, pero no está referenciada en la memoria).
1.2.1.2 Rocas ígneas
En el flanco este de la Cordillera Central, grandes batolitos de composición intermedia diorita – tonalita (Ja) intruyen rocas metamórficas precámbricas, y forman cinturones alargados N-S. Las principales unidades roca ígneas intrusivas presentes en esta región de la plancha son:
Ksγ. Granitos y granodioritas, con cambios locales de facies. Esta unidad se presenta al norte de la zona, al oriente de la ciudad de Medellín. Parte del intrusivo félsico del denominado Batolito Antioqueño.
Jγ. Granodioritas, granitos y granófidos. Se presentan al centro del área, al oriente del Municipio de Sonsón; y al sur, nororiente y suroccidente de la ciudad de Ibagué. Batolito de Ibagué: composición tonalítica.
Pgγ. Monzodioritas, dioritas piroxénicas y hornbléndicas. Se presentan al sur de la población de Murillo y al occidente de Santa Isabel, en el Departamento del Tolima.
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1.2.1.3 Rocas metamórficas
Las principales unidades roca metamórficas presentes en esta región de la plancha son:
Pziev. Unidad conformada por esquistos sericíticos, esquistos actinolítico – cloríticos, cuarcitas y mármoles de las facies esquisto verde distribuidas en el sector norte y central de la Cordillera Central, principalmente en una franja que va desde el norte de Ituango (Antioquia), pasa por Santa Fe de Antioquia y llega a Manizales. Otra franja corresponde a un área triangular alrededor de Valdivia, una franja al norte de Sonsón, otro sector en el borde oriental de la Cordillera Central, entre Doradal (Antioquia) y Armero (Tolima) y la franja que se extiende desde los alrededores del corte de la carretera Ibagué – Armenia, hasta cercanías al Municipio de Miranda (Cauca). Unidades litológicas: antiguo Grupo Cajamarca, Grupo Valdivia, Grupo Ancón, Esquistos sericíticos, Serie polimetamórfica de la Cordillera Central.
Pzia. Unidad compuesta por esquistos grafíticos, esquistos biotíticos, cuarcita, esquistos actinolíticos, anfibolitas, anfibolitas granatíferas, anfibolitas saussuríticas, serpentinitas, metagabros, meta-diorita, pegmatitas hornbléndicas y neises hornbléndicos formados en la facies esquisto verde y anfibolita bajo condiciones de media presión. Se presenta al nororiente, centro y noroccidente de la zona.
Mptg. Granulitas ácidas y básicas, neises biotíticos con ortopiroxeno, migmatitas cuarzo-feldespáticas, anfibolitas, cuarcitas, esquistos biotíticos y sillimaníticos, esquistos cummingtoníticos, granulitas piroclásticas, neises cuarzo feldespáticos, neises anfibólicos y ocasionalmente cuarcitas, lentes de anfibolitas y mármoles con silicatos de calcio. Se ubica como una franja discontinua que va desde el occidente de la desaparecida población de Armero hasta el suroccidente de la ciudad de Ibagué.
Kiz. Filitas con intercalaciones arenáceas, calcáreas y cherts. Se presenta como una faja con dirección N-S, que se extiende desde el sur de la ciudad de Manizales hasta el occidente de la población de Aguadas.
1.2.2 Zona 2. Valle del río Magdalena
Las principales unidades geocronológicas en esta zona de la Plancha 5-09 son:
1.2.2.1 Rocas sedimentarias
Las principales unidades roca sedimentarias presentes en esta región de la plancha son:
Trm. Constituidas por calizas macizas, con intercalaciones menores de limolitas silíceas, localmente mármoles y rocas con metamorfismo térmico, producto de la intrusión de plutones jurásicos, la secuencia contiene niveles fosilíferos. La unidad sedimentaria marina del Triásico corresponde a la Formación Payandé.
Pgt. Lodolitas y areniscas, lodolitas rojas, areniscas conglomeráticas, conglomerados y capas de carbón. Formación San Juan de Río Seco.
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Pgc. Constituidas por conglomerados, areniscas y lodolitas rojo grisáceas representadas por la Formación Gualanday.
Ngc. Conformada por conglomerados líticos con troncos silicificados, piroclastitas, areniscas tobáceas, areniscas conglomeráticas y lodolitas blancas con restos de plantas. Formación Honda.
Ngp. En el mapa debe ser NgQp. Constituidas por una variedad de secuencia de rocas que van desde volcánicas en facies proximales, hasta facies distales con piroclastitas, flujos de lodo y de escombros, epiclastitas y de ambiente fluvial. Su composición varía entre riolítica y basáltica, con predominio de rocas intermedias. Formaciones La Mesa y Gigante. Se presenta en ambas márgenes del río Magdalena desde el norte de Alvarado (Tolima) hasta el norte de Puerto Boyacá (Boyacá).
Qc. Depósitos de ladera, abanicos aluviales, incluyen flujos de lodo. Se presenta en el Tolima, en los alrededores de las poblaciones de Ambalema, Lérida, La Sierra y Venadillo.
Qal. Depósitos aluviales, lacustres y glaciares. Se presenta a todo lo largo del río Magdalena, y a la desembocadura de sus afluentes.
1.2.3 Zona 3. Cordillera Oriental
Las principales unidades geocronológicas presentes en esta región de la Plancha 5-09 son:
1.2.3.1 Rocas sedimentarias
Pzim. Constituidas por limolitas y lutitas oscuras con intercalaciones de calizas; la fauna fósil reportada en los afloramientos incluye graptolites, trilobites, braquiópodos articulados e inarticulados, cefalópodos y gasterópodos. Afloran en el Macizo de Quetame. No está referenciado en la memoria.
Pzsm. Unidades representadas por conglomerados y areniscas cuarzosas, con niveles de lodolitas, areniscas y calcáreos; lutitas oscuras, calizas grises y rojizas, a veces oolíticas; en menor proporción, areniscas cuarzosas, algunas veces areniscas y limolitas en capas rojas, niveles fosilíferos escasos con abundancia en fauna de braquiópodos, briozoos, crinoideos, trilobites, gasterópodos, ostrácodos, conodontes, etc.). Areniscas de Gutiérrez, en general Macizo de Quetame y Macizo de Floresta (formaciones Tíbet, Cuche, Floresta). Macizo de Floresta.
Jc. Areniscas cuarzosas, líticas y feldespáticas; conglomerados, lutitas y límolitas rojas; ocasionalmente se encuentran niveles calcáreos y piroclásticos. Formación La Rusia. Acumuladas en ambientes fluviales, subaéreos, localmente con influencias solubles y marinas de tipo parálico.
Kim. En la Plancha 5-09 afloran en las cuencas de Boyacá – Cundinamarca – Santander y en el flanco oriental de la Cordillera Oriental. Constituidas por: lodolitas con intercalaciones de arenitas cuarzosas de grano fino, de color gris oscuro, y niveles de
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calizas, conglomerados con centros de arenitas, cuarcitas, limolitas y filitas en matriz arenosa micríticas de color gris oscuro. Fósiles como amonitas, bivalvos y restos de plantas indican que fueron depositadas durante el Berriasiano Albiano.
Las unidades rocas que representan esta sedimentación son Lutitas de Macanal, al suroriente, Formación Calizas del Guavio, Formación Cumbre, Areniscas de Cáqueza, Formación Ritoque, Formación Arenisca de Las Juntas, Formación Rosablanca, Formación Tibasosa, Formación Fómeque, Grupo La Palma, Formación Paja. Se presenta a lo largo de la cordillera en una franja que se ensancha más hacía el NE (en la parte central) y en otra franja hacia el costado oriental con dirección, ambas, NE-SW.
Kit. Areniscas cuarzosas con intercalaciones de lodolitas y calizas. A lo largo de la cordillera.
Ksm. Valle Medio y Superior del Magdalena: areniscas cuarzosas, lodolitas silíceas, lutitas y shales, bancos de calizas y limolitas grises oscuras; en las lutitas son abundantes las concreciones calcáreas. Areniscas en grandes bancos con estratificación cruzadas a gran escala localmente con icnofósiles; intercaladas con shales carbonáceos y limolitas negras y grises. Shales y lutitas grises con alternancia del chert tipo porcelanita.
Grupo Olini. Se presenta como una franja con dirección NE-SW, en el flanco occidental de la Cordillera Oriental y en la parte Central de la misma con la misma dirección. Cordillera Oriental: cuenca de Boyacá – Cundinamarca. Constituidas por lutitas y arcillolitas limosas grises a negras, con nódulos ferruginosos e intercalaciones de areniscas arcillosas de grano fino, bancos de calizas, areniscas y calizas arenosas, horizontes de carbón en la parte media. Formación Simijaca, Formación Chipaque, Grupo Guadalupe, Grupo Olini.
Kspgt. Unidades transicionales del Cretácico Superior – Paleógeno: en el mapa aparece como Kpgt. Constituidas por una sucesión lutítica con intercalaciones de areniscas y capas de carbón. Arcillolitas grises oscuras a verdosas con intercalaciones de cuarzoarenitas, limolitas con concreciones arenosas, mantos de carbón y delgadas intercalaciones de conglomerados o areniscas blancas de grano medio a grueso, en ocasiones guijosas con intercalaciones de arcillolitas gris oscuro con restos de plantas. Formación Guaduas, Arenisca del Morro.
Paleógeno – Neógeno. La sedimentación del Paleógeno y Neógeno se caracteriza por la deposición de secuencias conglomeráticas y arenáceas que reflejan movimientos tectónicos y orogénicos que ocasionaron el levantamiento de bloques que dividieron la Cordillera Oriental en varias cuencas.
Pgt. Areniscas, lodolitas, carbones; en la cuenca de Cundinamarca – Boyacá están representadas por las formaciones Hoyón, San Juan de Río Seco; en la cuenca de Boyacá por la Formación Concentración.
Pgc. Cuarzoarenitas y arenitas conglomeráticas, arcillolita. En la cuenca de Cundinamarca están representadas por las formaciones Cacho, Bogotá, Regadera, Usme; en la cuenca de Boyacá las formaciones Socha y Picacho. Se presenta como una faja discontinua de
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dirección aproximada NE-SW en el flanco occidental de la Cordillera Oriental y como fajas discontinuas con dirección NE-SW en la parte media de la misma cordillera.
Ng-Qc. Arenas y arcillas en la cuenca de Cundinamarca. Formación Tilatá. Al sur oriente de la región, al oriente de Medina y al nororiente de Tunja.
Cuaternario. Las acumulaciones de sedimentos más importantes del Cuaternario de la Cordillera Oriental se encuentran en la Sabana de Bogotá y corresponden a secuencias de ambiente fluvial y lagunar.
Qc. Unidades continentales del Cuaternario: incluye abanicos coluviales, flujos de lodo. Formación Sabana.
Qal. Unidad de depósitos aluviales: constituido de gravas, arenas y arcillas acumuladas en los cauces de los ríos, lagos y, algunas veces, glaciares. Formaciones Tequendama, Tibagota y Subachoque. A lo largo de los drenajes mayores.
Qtz. Unidad de terrazas aluviales: gravas y arenas.
1.2.3.2 Rocas ígneas
Jγ. Granodiorita, granitos, granófidos.
Macizo de Floresta. Cuerpos plutónicos de composición granítica o cuarzomonzonítica afloran en el Macizo de Floresta con edades predominantes del Paleozoico temprano (Pzig).
1.2.3.3 Rocas metamórficas
Pzia. Pizarras, filitas, esquistos micáceos con sillimanita-granate y estaurolita, esquistos de granate, biotita, muscovita, esquistos micáceos con cianita, cuarcitas micáceas.
Una importante exposición se observa en el Macizo de Floresta en alrededores de las poblaciones de Floresta, Corrales, Otengá. Formación Silgará, Filita de Chuscales, Filitas de Otengá y Filitas cordieríticas de Busbanzá. En general, las filitas están compuestas por clorita, sericita y cuarzo, y las metalimolitas contienen cuarzo, plagioclasa sericita y clorita.
Pziev. Compuestas por filitas, pizarras grafíticas, meta-areniscas, metalimolitas.
1.2.4 Zona 4. Piedemonte llanero
Las principales unidades geocronológicas presentes en esta región de la Plancha 5-09 son:
1.2.4.1 Rocas sedimentarias
Ngc. Areniscas con intercalaciones de arcillolitas, conglomerados y, localmente, piroclastitas. Al norte del área entre Monterrey y Unete.
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NgQp. Rocas piroclásticas intercaladas localmente con flujos de lodos y depósitos aluviales. Un parche al norte, al suroccidente de Unete.
Qc. Depósitos de ladera, abanicos aluviales, incluyen flujo de lodo. Prácticamente toda el área (90%).
Qal. Depósitos aluviales. A lo largo del drenaje.
Qtz. Terrazas aluviales. A lo largo de algunos drenajes.
1.2.5 Tectónica
La plancha se encuentra en su mayor parte dentro del supraterreno Cordillera Oriental, cuyos límites son las fallas de: Mulatos, Cucuana, Prado, Río Blanco – Chivor, Guaicáramo, Servitá, Santa Marta – Bucaramanga y Murrucucú (Mapa de terrenos geológicos de Colombia, Etayo et al., 1983).
Su estilo estructural es de intenso plegamiento, donde los sinclinales son amplios, asociados a anticlinales estrechos y fallados; el tipo de falla frecuente es la de cabalgamiento.
Fallas inversas, asociadas a pliegues anticlinales a veces invertidos y amplios sinclinales, dominan el esquema estructural del sector axial de la Cordillera Oriental. Los ejes de los pliegues presentan direcciones noreste, principalmente; en algunos sectores de la altiplanicie Cundiboyacense tienen inflexiones generadas posiblemente por fallas de rumbo sinestral, que afectan el basamento. Estas fallas de rumbo se localizan en sectores donde se encuentran cierres o inflexión de estructuras.
En el costado occidental de la Cordillera Oriental ocurren fallas regionales de cabalgamiento, convergencia hacia el occidente, las cuales limitan la cordillera, algunas de ellas son: Falla de La Salina, Falla del Alto del Trigo, Falla de Cambrás y Falla de Honda, las cuales terminan al norte, cerca de la Falla de Bucaramanga.
Las fallas sobresalientes en la zona piloto son: Falla Río Negro que se presenta a lo largo del río del mismo nombre y tiene dirección N40ºW a N50ºW con una zona de influencia cercana a los 5 – 6 km de ancho; Falla del Alto del Trigo, con dirección aproximada norte sur con rocas del Paleógeno y Neógeno, y es una falla inversa con vergencia hacia el este.
1.2.6 Geomorfología
La geomorfología en la zona de estudio refleja la historia geológica desarrollada durante los diferentes períodos de tiempo, la cual se caracteriza por un intenso plegamiento, en donde los sinclinales amplios están asociados con anticlinales estrechos y fallados, que en forma conjunta con los procesos erosivos y de sedimentación, han dado origen a los diferentes paisajes, que van de altillanuras, como el valle andino de la Sabana de Bogotá, hasta montañas, paisajes ondulados y grandes valles interandinos como el del río Magdalena que
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presenta una llanura de desborde y una secuencia de terrazas que concluyen con un lomerío en la parte más extrema de ellas.
1.3 HIDROGRAFÍA
La Plancha 5-09 se encuentra en la Provincia hidrogeológica andina – vertiente atlántica. Forma parte de la vertiente del Caribe, la cual está constituida por las hoyas hidrográficas de las corrientes que vierten sus aguas al mar Caribe, ya sea directamente o a través de los principales ríos del sistema, tales como el Magdalena con sus afluentes como los ríos Sogamoso, Bogotá y Sumapaz, entre otros.
1.3.1 Aguas superficiales
La principal cuenca es la del río Magdalena, la cual cubre aproximadamente el 85% de la Plancha 5-09. Los principales ríos de la vertiente oriental (Cordillera Oriental) son: río Sogamoso, río Carare, río Negro y río Bogotá; y los ríos correspondientes a la vertiente occidental (Cordillera Central) son: río Samaná, río Claro, río La Miel, río Cocorná, río Pontoná, río Doña Juana, río Gualí, río Cuamo y río Lagunillas.
El drenaje del 15% del área restante de la Plancha 5-09 forma parte de la Cuenca del Orinoco, con los ríos Negro y Chuza que desembocan al río Meta en los Llanos orientales y los ríos Otún, Claro, Guacaica, San Lorenzo y Buey, que vierten sus aguas al río Cauca. Existen pequeñas cuencas que desembocan en cuerpos cerrados de agua tales como los embalses de Tominé y Néusa, y en la laguna de Cucunubá.
En la Plancha 5-09 se encuentran dos de las lagunas naturales más grandes de Colombia: Fúquene, ubicada en el Municipio de Fúquene (Cundinamarca), con un área de 680 ha y un volumen de 90.000.000 m3 y Tota, ubicada en el Municipio de Aquitania (Boyacá), con un área de 6.000 ha y un volumen de 2.000.000.000 m3 (Marín, 1992) y la ciénaga de Maranal que pertenece al Valle Medio del Magdalena en el costado oriental.
Los embalses artificiales que se encuentran en la Plancha 5-09 se resumen en la Tabla 1.1.
Tabla 1.1. Embalses artificiales en la Plancha 5-09.
Nombre Municipio Departamento Área (ha)
Captación total (106 m3)
Captación útil (106 m3)
Tominé Sesquilé Cundinamarca 3778 690 690 Chuza Fómeque Cundinamarca 537 220 202 Sisga Tocancipá Cundinamarca 680 96 96 Muña Sibaté Cundinamarca 730 42 42 Néusa Táusa Cundinamarca 955 102 102 El Peñol El Peñol Antioquia 6400 1.235 1.169
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1.3.2 Aguas subterráneas El valle del río Magdalena y la Sabana de Bogotá están conformados por sedimentos limo-arenosos con permeabilidad baja, donde se desarrollan acuíferos locales de extensión variable con agua de buena a regular calidad química. En el valle del Magdalena, la producción oscila entre 5 y 10 l/s. En la zona del valle medio del Magdalena, las rocas paleógenas y neógenas de ambiente continental compuestas por conglomerados, areniscas, arcillolitas y tobas, con permeabilidad alta a moderada y porosidad primaria, constituyen buenos acuíferos de extensión regional, con agua de buena calidad química. En los alrededores de la Sabana de Bogotá, los pozos que captan las formaciones cretácicas producen entre 20 y 100 l/s, con agua bicarbonatada sódica, dura; mientras que los pozos que captan las formaciones paleógenas y neógenas producen hasta 5 l/s, con agua bicarbonatada, cálcica, dura. En esta zona, el agua es utilizada principalmente para el consumo humano e irrigación.
Hacia el norte de la Sabana de Bogotá, en los departamentos de Boyacá y Santander, los acuíferos de las formaciones cretácicas producen caudales hasta de 40 l/s.
Sedimentos con permeabilidad alta a moderada se encuentran en el valle del río Cauca, constituido por un relleno aluvial de material grueso, que conforma acuíferos de extensión regional, de tipo libre y confinado, con agua de buena calidad química, proveniente principalmente de la fuerte precipitación y de la conexión hidráulica, con la escorrentía superficial. El agua subterránea en el valle del río Cauca es dulce, bicarbonatada, calcio-magnésica y moderadamente dura.
1.3.3 Fuentes termominerales
La región cundiboyacense es la que mayor cantidad de fuentes termominerales presenta. Las características de estas fuentes se presentan en la Tabla 1.2.
Departamento Municipio Características Choachí Térmicas sulfurosas Gachetá Térmicas sin olor Guasca Bicarbonatada, ferruginosa Gachalá Sulfurosa Tabio Sulfurosa Suba Girardot Altamente térmica sulfurosa Anapoima Sulfurosa Nimaima Térmica - cloruradas Bituima Térmica sulfurosa Tocaima Térmica sulfuroclorosódicas Machetá Guataquí Sulfuradas de cantc. azufre Nemocón Sulfurada radiactiva Gautavita Térmica sulfurosa Pandi Térmica sulfurosa Quetame Térmica Suesca Térmica Tibirita Térmica sulfurosa
CUNDINAMARCA
Apulo Sulfurosa, magnesio, hierro.
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Paipa Carbonatadas-sulfuradas BOYACÁ Iza Radiactivas-cloruradas, alcalinas
CALDAS Manizales Sulfuradas, sódicas y radiactivas. SANTANDER Vélez Cloruro de sodio, sulfurosas TOLIMA Ibagué Termales, potables.
Tomado de Marín, 1992
Finalmente, los ríos y quebradas muestreados en la Plancha 5-09 se encuentran en la Tabla 1.3.
Tabla 1.3. Subcuencas muestreadas en la Plancha 5-09.
LATITUD LONGITUD SUBCUENCA CUENCA CORDILLERA 6°14'610'' 75°24'305'' Q. CHAPARRAL CAUCA CENTRAL 6°13'498'' 75°15'595'' Q. EL POZO CAUCA CENTRAL 6°17'925'' 75°03'922'' RÍO BIZCOCHO CAUCA CENTRAL 6°08'059'' 75°24'245'' Q. EL HATO CAUCA CENTRAL 6°01'645'' 75°13'512'' RÍO COCORNÁ CAUCA CENTRAL 6°00'883'' 74°57'890'' RÍO DORMILÓN MAGDALENA CENTRAL 6°19'586'' 74°33'371'' Q. LA SUIZA MAGDALENA CENTRAL 6°14'750'' 74°30'379'' CAÑO ZAMBITO MAGDALENA ORIENTAL 6°12'915'' 74°21'567'' CAÑO MONTE OSCURO MAGDALENA ORIENTAL 6°18'805'' 74°03'090'' Q. COVAPLATA MAGDALENA ORIENTAL 6°16'365'' 73°55'454'' Q. LA QUITANIA MAGDALENA ORIENTAL 6°15'441'' 73°52'137'' RÍO GUAYABITO MAGDALENA ORIENTAL 6°12'031'' 73°37'186'' Q. NEGRA MAGDALENA ORIENTAL 6°11'410'' 74°35'980'' CAÑO SAN PABLO MAGDALENA CENTRAL 6°10'832'' 74°33'847'' CAÑO TAMBO MAGDALENA ORIENTAL 6°10'657'' 74°24'782'' CAÑO BAÚL MAGDALENA ORIENTAL 6°11'293'' 73°50'228'' RÍO HORTA MAGDALENA ORIENTAL 6°05'722'' 73°37'687'' Q. CUCHARO MAGDALENA ORIENTAL 6°07'114'' 73°22'470'' RÍO YEPO MAGDALENA ORIENTAL 6°06'041'' 73°11'694'' RÍO VIROLÍN MAGDALENA ORIENTAL 6°03'603'' 73°03'382'' RÍO GUACHA MAGDALENA ORIENTAL 6°00'886'' 72°47'903'' RÍO PARGUA MAGDALENA ORIENTAL 6°00'841'' 72°40'245'' Q. SAGRA MAGDALENA ORIENTAL 6°15'762'' 73°21'761'' Q. LA HONDA MAGDALENA ORIENTAL 6°12'230'' 73°15'578'' Q. SANTUARIO MAGDALENA ORIENTAL 6°17'109'' 73°07'584'' RÍO TAQUIZA MAGDALENA ORIENTAL 6°19'975'' 72°48'827'' RÍO CHAGUACA MAGDALENA ORIENTAL 6°15'468'' 72°42'091'' Q. EL MUERTO MAGDALENA ORIENTAL 5°55'019'' 75°26'574'' RÍO BUEY CAUCA CENTRAL 5°48'379'' 75°18'763'' RÍO AURES CAUCA CENTRAL 5°38'152'' 75°26'740'' Q. PORE CAUCA CENTRAL 5°42'951'' 75°17'528'' RÍO SONSÓN CAUCA CENTRAL 5°46'260'' 75°17'536'' RÍO TASAJO CAUCA CENTRAL 5°26'301'' 75°28'163'' RÍO SAN LORENZO CAUCA CENTRAL 5°21'245'' 75°29'520'' RÍO POCITO CAUCA CENTRAL 5°21'149'' 75°29'611'' RÍO CHAMBERI CAUCA CENTRAL
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LATITUD LONGITUD SUBCUENCA CUENCA CORDILLERA 5°08'194'' 75°29'803'' RÍO GUACAICA CAUCA CENTRAL 5°04'487'' 75°12'499'' RÍO AGUACATAL MAGDALENA CENTRAL 5°03'370'' 75°01'0100'' RÍO SABANDIJAS MAGDALENA CENTRAL 4°56.873'' 75°29'729' RÍO CLARO CAUCA CENTRAL 4°53'495'' 75°15,730' RÍO LAGUNILLAS CAUCA CENTRAL 4°56,130' 75°01,422' Q. EL TIGRE CAUCA CENTRAL 4°42,245' 75°32,234'' RIO OTÚN CAUCA CENTRAL 4°51,958' 75°01,519' Q. LAS PEÑAS MAGDALENA CENTRAL 4°33,326' 75°18,651' RÍO COMBEIMA MAGDALENA CENTRAL 4°34,655' 74°58,285' Q. CAIMA MAGDALENA CENTRAL 5°51'275'' 73°23'657'' Q. FAVITERA MAGDALENA ORIENTAL 5°57'877'' 73°11'756'' RÍO TOLOTA MAGDALENA ORIENTAL 5°49'539'' 73°04'759'' RÍO SURBA MAGDALENA ORIENTAL 5°54'750'' 72°53'210'' Q. OTENGÁ MAGDALENA ORIENTAL 5°58'862'' 72°42'240'' Q. EL TIRQUE MAGDALENA ORIENTAL 5°43'312'' 73°25'039'' RÍO ARCABUCO MAGDALENA ORIENTAL 5°44'791'' 73°13'546'' RÍO VARGAS MAGDALENA ORIENTAL 5°41'247'' 73°00'221'' Q. LAS CAUCHAS MAGDALENA ORIENTAL 5°42'404'' 72°50'105'' RÍO MONGUÍ MAGDALENA ORIENTAL 5°46'079'' 72°47'072'' RÍO SUASA MAGDALENA ORIENTAL 5°27'494'' 73°25'837'' RÍO TEATINOS MAGDALENA ORIENTAL 5°31'321'' 73°13'866'' R. CORMECHOQUE MAGDALENA ORIENTAL 5°35'694'' 72°59'022'' RÍO TOTA MAGDALENA ORIENTAL 5°30'567'' 72°45'918'' RÍO CUSIANA META ORIENTAL 5°30'664'' 72°44'666'' Q. HONDA META ORIENTAL 5°17'342'' 73°26'470'' RÍO ICABUCO MAGDALENA ORIENTAL 5°17'73'' 73°09'688'' RÍO MUECHE MAGDALENA ORIENTAL 5°16'285'' 73°09'544'' RÍO FUCHE MAGDALENA ORIENTAL 5°19'686'' 72°41'993'' Q. NEGRA META ORIENTAL 5°05'652'' 73°21'800'' Q. QUIGUA META ORIENTAL 5°11'001'' 73°08'345'' Q. MOCASIA META ORIENTAL 5°11'59'' 73°05'13'' Q. BATATAL META ORIENTAL 5°06'380'' 72°36'290'' RÍO CHIQUITO META ORIENTAL 5°01'235'' 73°21'721'' Q. EL DATIL META ORIENTAL 4°54'364'' 73°13'9'76'' Q. LA CRISTALINA META ORIENTAL 4°52'535'' 73°03'075'' Q. LA MONA META ORIENTAL 4°55'614'' 72°40'304'' RÍO CHITAMENA META ORIENTAL 4°44'466'' 73°18'524'' RÍO SUCIO META ORIENTAL 4°49'852'' 73°07'886'' Q. SAN AGUSTINERA META ORIENTAL 4°46'541'' 73°02'252'' Q. LA BOTIJERA META ORIENTAL 4°44'115'' 72°47'994'' RÍO LOS HOYOS META ORIENTAL 4°50'621'' 72°43'952'' RÍO TACUYA META ORIENTAL 4°34'900'' 73°19'881'' RÍO GAZAUNTA META ORIENTAL 4°36'527'' 73°09'28,0'' RÍO AMARILLO META ORIENTAL 4°33'985'' 73°02'034'' CAÑO FUNDACIÓN META ORIENTAL 4°35'105'' 72°55'806'' CAÑO UPÍA META ORIENTAL 4°23,811' 75°01,937' RÍO OPIA MAGDALENA CENTRAL
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LATITUD LONGITUD SUBCUENCA CUENCA CORDILLERA 4°24'41,6'' 75°26'24,1'' RÍO AMAIME MAGDALENA CENTRAL 4°24'03,8'' 75°16'55'' RÍO COCORA MAGDALENA CENTRAL 4°15'06,7'' 75°14'46,9'' RÍO LUISA MAGDALENA CENTRAL 4°11'41,9'' 75°07'00'' Q. AGUIRRE MAGDALENA CENTRAL 4°24'13,8'' 74°39'35,6'' Q. PUNA MAGDALENA ORIENTAL 4°27'17,6'' 74°36'09'' Q. CACHIMBULO MAGDALENA ORIENTAL 4°25'53,6'' 74°23'45,1'' Q. HONDA MAGDALENA ORIENTAL 4°22'08.8'' 74°20'00,5'' RÍO BARRO BLANCO MAGDALENA ORIENTAL 4°28'29,6'' 74°08''10,6'' RÍO TUNJUELITO MAGDALENA ORIENTAL 4°25'05,5'' 74°00'52,6'' RÍO UNE META ORIENTAL 4°25'00'' 74°00'52,6'' RÍO CÁQUEZA META ORIENTAL
4°20'13,7'' 73°52'39,4'' RÍO SANAMI META ORIENTAL 4°24'26,7'' 74°49'49,9'' Q. BUSCAVIDAS MAGDALENA ORIENTAL 4°16'43,3'' 74°54'19,2'' Q. CHAGUALA MAGDALENA CENTRAL 4°15'05,7'' 74°43'8'' RÍO PAGUEY MAGDALENA ORIENTAL 4°14'86,6'' 74°31'33,8'' RÍO NEGRO MAGDALENA ORIENTAL 4°17'11,7'' 74°24'46,8'' LOS RÍOS MAGDALENA ORIENTAL 4°18'26,3'' 73°51'47'' Q. HONDA META ORIENTAL 4°15'47,7'' 73°34'11,1'' RÍO UPÍN META ORIENTAL 4°25'607'' 73°18'717'' RÍO GAZATAVEN META ORIENTAL 4°24'174'' 73°10'565'' CAÑO PALOMAS META ORIENTAL 4°28'384'' 73°02'760'' CAÑO TIGRE META ORIENTAL 4°29'675'' 72°46'163'' CAÑO COLEGIAL META ORIENTAL 4°16'196'' 73°26'315'' CAÑO PECUCA META ORIENTAL
1.4 SUELOS
En la Plancha 5-09 se encuentran paisajes de montaña, valle, lomerío, piedemonte y altiplanicie, con gran variabilidad en los factores formadores de suelos, como son los materiales geológicos, las geoformas y las condiciones ecológicas (clima, vegetación), lo cual determina la presencia de una gran variedad de tipos de suelos que se diferenciarán en su pedogénesis, sus propiedades intrínsecas, su fertilidad, su aptitud y su taxonomía.
Se debe destacar que tanto la heterogeneidad de las rocas así como la muy diversa naturaleza de los productos de su alteración, unidos a la presencia de cenizas volcánicas en amplias zonas de las cordilleras, condicionan algunos fenómenos geomorfológicos que afectan la dinámica de las vertientes y la producción de diferentes tipos de procesos erosivos que influyen y explican la repartición geográfica de los suelos en estas zonas.
A continuación se hace una revisión de los suelos más importantes que se encuentran en la Plancha 5-09, a nivel taxonómico de orden y la especificación hasta gran grupo, en algunos casos.
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Los entisoles e inceptisoles son suelos minerales de bajo grado evolutivo y, probablemente, las clases de suelos más extendidas en el territorio nacional, y forman parte de muchas asociaciones de ellos.
Entre los variados paisajes en que se presentan los entisoles, están los más abruptos de la zona andina, como lo son algunos sitios de la Plancha 5-09, sobre los flancos de las cordilleras Central y Oriental, donde en relieve fuertemente ondulado a quebrado, se encuentran suelos poco evolucionados y generalmente desaturados como los Troporthents (Vc y Vg en Tabla 1.4).
También se encuentran entisoles en las llanuras de inundación de los ríos. Desde suelos arenosos (Psamments), hasta suelos aluviales de texturas finas, bien drenados, desarrollados en terrazas, diques, vegas y valles estrechos, diferenciados por clima (Tropofluvents y Ustifluvents, Af y Ae en Tabla 1.4), así como suelos aluviales mal drenados (Aquents) en cuencas y áreas cóncavas de planicies de inundación o en los planos más bajos del paisaje de valle, y sus materiales parentales son aluviones recientes de mineralogía variable. Los Tropaquents y Fluvaquents (Aa), que se encuentran en las planicies de ríos como el Magdalena, Bogotá y Suárez, presentan poco desarrollo, gleización, texturas finas y contenidos variables de bases, pH y materia orgánica.
Dentro de los inceptisoles se destacan los subordenes Tropepts y Andepts, estos últimos clasificados actualmente dentro del Orden de los Andosoles, y son importantes no sólo por su abundancia, sino por su alto valor para la producción agrícola. Los Tropepts, en especial los Dystropepts, que son suelos ácidos y con baja saturación de bases, y los Humitropepts con alto contenido de materiales orgánicos, se encuentran en diferentes zonas de la Plancha 5-09 (Vc, Vg, Vh, Vk, Vn en Tabla 1.4), en las partes medias y altas de las cordilleras, alternando con entisoles y suelos derivados de cenizas volcánicas (Andepts). También en la Sabana de Bogotá y en zonas planas de Boyacá se han encontrado Dystropepts Ándicos o asociados con suelos Dystrandepts (Nc, en Tabla 1.4).
Inceptisoles mal drenados, como los Tropaquepts, se presentan en el valle del río Magdalena, en planicies lacustres, como la Sabana de Bogotá, y asociados a las cuencas de los ríos Bogotá y Suárez (Aa).
Dentro de las principales clases de suelos presentes en paisaje montañoso, además de los entisoles e inceptisoles, se destacan los andosoles, en áreas donde el clima es húmedo o muy húmedo, con presencia de cenizas volcánicas que alternan con rocas sedimentarias, metamórficas e ígneas, que reflejan en sus características la influencia del material parental.
Los Melanudands, Hapludands y Fulvudands (anteriormente Andepts) se encuentran en varias zonas de la Plancha 5-09 (Vg, Vh, Vn, Vo, en Tabla 1.4), los cuales son suelos derivados de cenizas volcánicas que presentan propiedades ándicas, como alta retención fosfórica, altos contenidos de hierro y aluminio activos, baja densidad aparente, alta capacidad de intercambio catiónico y altos contenidos de materia orgánica. En paisajes de altiplanicie como la Sabana de Bogotá y en sus alrededores, con relieve plano a ligeramente ondulado, piso climático frío con condiciones húmedas o con tendencia a la sequía, también
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se presentan suelos con características ándicas, evolucionados y, generalmente, desaturados, como los mencionados anteriormente (Nc).
Los alfisoles son otro orden de suelos presentes en la Plancha 5-09 que forman parte de diferentes asociaciones. Estos suelos tienen como características diferenciantes la presencia de horizonte argílico, epipedón ócrico y saturación de bases mayor del 35 %. La mayoría de los alfisoles de la zona de estudio corresponden a planosoles, desarrollados en conos de deyección (conos de Fusagasugá y Cáqueza) y terrazas fluviales o lacustres (Sabana de Bogotá y valle del Magdalena). También se encuentran en algunos sitios del flanco occidental de la Cordillera Oriental, como en los alrededores de la Sabana de Bogotá y en los valles de Ubaté y Chiquinquirá. En varios de los sitios mencionados se presenta la Serie Bojacá, cuyos suelos corresponden principalmente al gran grupo de los Haplustalfs (Vj, Na, Pb, en Tabla 1.4).
Otras series de suelos de la Sabana de Bogotá, como Techo y Gachancipá, corresponden también a planosoles o Haplustalfs, que se presentan en terrazas altas y relieve plano a ligeramente ondulado, con epipedón ócrico de textura arenosa fina a franco arenosa muy fina, sobre un horizonte argílico o claypan negro, impermeable, y estructura de bloques angulares gruesos y prismas fuertemente desarrollados. En el valle de Guasca tambien se encuentran suelos similares a los mencionados anteriormente (Vj y Na).
Los molisoles en la Plancha 5-09 corresponden principalmente al suborden de los Rendolls y se encuentran en Cáqueza y Villeta (Cundinamarca) y entre las poblaciones de Guaduas y Honda. También se presentan Hapludolls y Haplustolls en el valle del río Magdalena (Af, Ae y Pb).
Los vertisoles son suelos arcillosos, con presencia de grietas profundas en alguna época del año y con morfología homogénea en su perfil. En la Plancha 5-09 se encuentran Usterts y Uderts, en los alrededores del valle medio del río Magdalena (Af y Ae), pero resultan más comunes los suelos de otros ordenes con intergradación a vertisoles, es decir, con características vérticas tales como presencia de superficies de deslizamiento, estructura en forma de cuñas y microrelieve superficial de tipo Gilgai.
Suelos orgánicos correspondientes al orden de los histosoles se encuentran en los alrededores de la laguna de Fúquene y de la población de San Miguel de Sema (Boyacá), tales como Tropofibrists, Tropohemists, Troposaprists y Sulfohemists (Ab), con diferentes grados de evolución y generalmente forman asociaciones de suelos con entisoles o inceptisoles.
De lo anteriormente expuesto, se puede concluir que existe en la Plancha 5-09 una alta variabilidad en los tipos de suelos presentes, aunque, en forma general, se aprecia predominancia de suelos jóvenes, poco a moderadamente evolucionados, correspondientes a los ordenes entisol e inceptisol. En gran parte de la Plancha 5-09 tambien se observa la influencia de los materiales volcánicos, especialmente cenizas, en la formación de los suelos denominados andosoles o con intergradación hacia ellos.
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Tabla 1.4. Tipos de suelos de la Plancha 5-09.
Símbolo Suelos de montaña Va Suelos de clima cálido seco, en relieve quebrado, moderadamente evolucionados y saturados
(Ustropepts, Ustorthents). Vb Suelos de climas cálidos húmedos, en relieve quebrado a muy quebrado, poco o
moderadamente evolucionados y generalmente saturados (Eutropepts, Hapludolls). Vc Suelos de climas cálidos húmedos y muy húmedos, en relieve quebrado a muy quebrado, poco
o moderadamente evolucionados y generalmente desaturados (Dystropepts, Humitropepts y Troporthents).
Ve Suelos de clima medio húmedo, en relieve ondulado a quebrado, bien a moderadamente evolucionados y saturados (Eutropepts, Hapludolls, Tropudalfs).
Vf Suelos de clima medio húmedo y muy húmedo, en relieve quebrado, moderadamente a poco evolucionados y desaturados (Dystropepts, Troporthents).
Vg Suelos de clima medio y húmedo, en relieve fuertemente ondulado a quebrado, derivados de cenizas volcánicas, moderadamente evolucionados y generalmente desaturados (Dystrandepts, Dystropepts y Troporthents o según Suelos de Colombia, IGAC (1995), los correspondientes a
Andosoles son Melanudands, Hapludands y Fulvudands). Vh Suelos de clima medio húmedo y muy húmedo, en relieve quebrado, derivados o no de cenizas
volcánicas, poco a moderadamente evolucionados y desaturados (Dystropepts, Dystrandepts, Humitropepts, Troporthents o según Suelos de Colombia, IGAC (1995), los correspondientes a
Andosoles serían: Melanudands, Hapludands y Fulvudands). Vj Suelos de clima frío seco, en relieve ondulado a quebrado, evolucionados y generalmente
saturados (Haplustalfs, Ustropepts, Ustorthents). Vk Suelos de clima frío húmedo y muy húmedo en relieve quebrado, poco a moderadamente
evolucionados, desaturados (Dystropepts, Humitropepts, Troporthents). Vm Suelos de clima frío húmedo y muy húmedo, en relieve fuertemente ondulado a quebrado Vn Suelos de clima frío húmedo y muy húmedo, en relieve quebrado, derivados o no de cenizas
volcánicas, moderadamente evolucionados y desaturados (Dystropepts, Dystrandepts, Humitropepts).
Vo Suelos de clima muy frío y muy húmedo, páramos en relieve ondulado a quebrado, poco a moderadamente evolucionados y desaturados (Humitropepts, Dystropepts, Cryumbrepts, Cryorthents e Histosoles). Hay áreas con influencia de cenizas volcánicas (Dystrandepts,
Vitrandepts, Cryandepts). Vp Suelos de los pisos nivales, en relieve quebrado a escarpado, poco evolucionados, asociados
con afloramientos rocosos (Cryorthents). Vq Suelos de clima seco en diferentes pisos térmicos, en relieve escarpado, muy poco
evolucionados (Ustorthents, Torriorthents e Inceptisoles). Existen áreas con afloramientos rocosos.
Vr Suelos de clima húmedo, muy húmedo y pluvial, en diferentes pisos térmicos, relieve muy quebrado a escarpado, muy poco evolucionados y desaturados, asociados con afloramientos rocosos (Troporthents).
Vs Áreas severamente erosionadas Símbolo Suelos de formas aluviales o lacustres Aa Suelos mal drenados, poco evolucionados, desarrollados en áreas depresionales e inundables.
(Tropaquents, Fluvaquents, Tropaquepts, Psammaquents). Ab Suelos orgánicos en áreas aluviales mal drenadas, con diferentes grados de evolución
(Tropofibrists, Tropohemists, Troposaprists y Sulfohemists asociados con Entisoles e Inceptisoles, principalmente).
Ac Suelos predominantemente mal drenados, poco evolucionados, desaturados, desarrollados en la llanura aluvial de desborde (Tropaquents, Tropaquepts, Dystropepts).
Ad Suelos bien y mal drenados, poco a moderadamente evolucionados, desaturados, desarrollados en los bancos y bajos de la llanura aluvial de desborde (Dystropepts, Tropaquents, Tropaquepts).
Ae Suelos predominantemente bien drenados, poco a moderadamente evolucionados, en climas secos, desarrollados en terrazas, diques, vegas y otras formas aluviales (valles estrechos). (Ustifluvents, Ustropepts, Haplustolls y algunos vertisoles). Se presentan algunos sectores afectados por sales e hidromorfismo.
Ah Suelos bien drenados, muy evolucionados, climas humedos y secos, desaturados, desarrollados en terrazas antiguas (Haplorthox, Dystropepts, Haplustox, Ultisoles).
Af Suelos predominantemente bien drenados, poco a moderadamente evolucionados, en climas
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húmedos, desarrollados en terrazas, diques, vegas y otras formas aluviales (valles estrechos). (Tropofluvents, Eutropepts, Dystropepts, Humitropepts, Hapludolls, y algunos vertisoles).
Símbolo Suelos de planicie aluvial de piedemonte Pg Suelos de clima cálido muy húmedo y pluvial, poco a muy poco evolucionados, con drenaje
pobre a imperfecto y desaturados (Fluvaquents, Tropaquepts, Dystropepts, Haplorthox, Tropudults).
Pb Suelos de clima cálido y medio, seco, evolucionados, generalmente saturados y bien drenados. (Ustropepts, Haplustolls, Ustorthents, Haplustalfs, Durustalfs).
Símbolo Suelos de colinas Ca Suelos de clima cálido seco, en relieve ondulado, bien drenados, moderadamente
evolucionados, saturados (Ustropepts, Ustorthents, Eutropepts, con inclusiones de molisoles énticos).
Cb Suelos de clima seco, en relieve quebrado a escarpado, bien a excesivamente drenados, poco a moderadamente evolucionados y con alto contenido de bases (Ustorthents, Ustropepts). Hay áreas con molisoles énticos o con roca muy cerca a la superficie.
Cf Suelos de clima cálido húmedo en relieve ondulado, bien drenados, evolucionados y generalmente saturados (Eutropepts, Hapludolls y en sectores suelos distróficos, Dystropepts).
Ch Suelos de clima húmedo, en relieve ondulado, moderadamente bien drenados, poco evolucionados y desaturados (Dystropepts, Troporthents, Tropudults).
Símbolo Suelos de los altiplanos Na Suelos de altiplano de clima frío seco, en relieve plano a ligeramente ondulado, evolucionados
y saturados. (Haplustalfs, Ustropepts, Ustorthents). Nd Suelos de clima frío húmedo, en relieve ondulado, derivados de cenizas volcánicas,
evolucionados y generalmente desaturados (Dystrandepts, Dystropepts andicos o no) Nc Suelos de clima frío húmedo predominantemente en relieve plano derivados de cenizas
volcánicas, evolucionados y generalmente desaturados (Dystrandepts, Andic Dystropepts o según Suelos de Colombia, 1985, Melanudands, Hapludands y Fulvudands).
Tomado de IGAC, 1983
1.5 ACTIVIDAD ANTRÓPICA
Las actividades económicas más relevantes en la zona de estudio son la producción agrícola, la ganadería, la silvicultura y las actividades mineras, las cuáles en conjunto representan aproximadamente el 45% del PIB. De esta cantidad un alto porcentaje, 27% aproximadamente, corresponde a la industria de la floricultura. El segundo renglón de importancia económica es la actividad industrial, ubicada en mayor proporción en el corredor industrial Bogotá-Soacha y Nobsa-Sogamoso (Gobernación de Cundinamarca 1998, Boyacá 1997, Santander 1996, Tolima 1997 y Antioquia 1997).
Las principales fuentes antrópicas que aportan especies químicas, que pueden acumularse en los diversos componentes de los ecosistemas, son las provenientes de las actividades domesticas, industriales, agropecuarias y de explotaciones mineras.
1.5.1 Actividades domésticas y urbanas
La mayor concentración de población de Colombia y de la Plancha 5-09 está localizada en la ciudad de Bogotá con 6’200.000 habitantes (DANE, 1999), poblaciones más pequeñas corresponden a las ciudades de Tunja, Ibagué y Manizales.
Emisiones atmosféricas. Las más importantes son las relacionadas con las fuentes móviles (vehículos), que causan deterioro significativo de la calidad del aire (por ejemplo, partículas
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en suspensión que alcanzan un valor de más de 100 µg/m3 en algunos sitios de Bogotá y Sogamoso). Según la Secretaría de Tránsito y Transporte en Bogotá, circulan aproximadamente 750.000 vehículos que producen emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos que equivalen al 60% de la contaminación total del aire de la ciudad.
Los habitantes de Bogotá respiran durante el año cerca de cuatro millones de toneladas de material suspendido en el aire, hecho que convierte a la ciudad, después de México y Santiago de Chile, en una de las ciudades más contaminadas de América Latina (Ministerio Medio Ambiente, 1997).
Los promedios más altos registrados durante un año de monitoreo en cinco estaciones de la ciudad de Bogotá, revelan niveles superiores a los encontrados en ciudades como Tokio, la cual es más industrializada, poblada y con mayor número de vehículos que la ciudad de Bogotá.
Con referencia a elementos potencialmente peligrosos, el mismo estudio reportó concentraciones particularmente altas para Pb, Ni, Co y Zn como se aprecia en la Tabla 1.6.
Tabla 1.5 Niveles de contaminantes para calidad del aire, Red Nacional 1983-1991
LOCALIDAD CONTAMINANTE Puente Aranda San Juan de Dios Tunal
SO2 22,9 ppm 25,2 ppm NO2 33,3 ppm NO3 101 ppm Material particulado en suspensión 70,2 µg/m3 Hidrocarburos 1,9 ppm 2,7 ppm CO 8,5 1,5
Tabla 1.6. Concentración de elementos metálicos en aire en la ciudad de Bogotá (µg/m3)
METAL LOCALIDAD
Servicio de Salud
Laboratorio Central
Puente Aranda Hospital Tunal Hospital San Juan de Dios
Cd 1,0 1,0 2,6 0,9 0,6 Cr 16,1 12,0 12,1 14,7 14,6 Mn 7,9 8,4 19,7 32,7 16,6 Zn 222,7 254,1 535,7 848,6 549,4 Cu 34,0 52,7 68,0 37,6 34,9 V 13,1 22,4 27,9 226,6 44,6 Ni 53,1 34,6 88,4 59,3 85,9 Co 12,7 12,4 10,7 5,3 135,6 Pb 219,9 207,3 241,3 400,1 401,4
Vertimientos líquidos. Correspondientes a aguas residuales domesticas, las cuales aportan principalmente materia orgánica (DBO: 27.407 kg/día y DQO: 60.024 kg/día) y sólidos en suspensión y, en menor proporción sustancias de interés sanitario como grasas, aceites y detergentes. La cuenca más afectada en la zona estudiada es la del río Bogotá desde el nacimiento del río hasta la desembocadura del río Juan Amarillo. El río Bogotá es receptor de aguas negras de 21 municipios que alcanzan una población de más de un millón de
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habitantes y de residuos domésticos, agrícolas, pecuarios e industriales. Recibe residuos de 186 empresas artesanales de curtiembres que aportan 1,5 kg diarios de cromo, 42 kg de plomo y 1,3 kg de mercurio. El río Fucha vierte al río Bogotá, diariamente 591 toneladas de desechos orgánicos, 75 kg de plomo, 39 kg de cromo y 0,05 kg de mercurio. El río Tunjuelito recibe material particulado de la explotación de canteras y compuestos de cromo y plomo de la actividad industrial, en niveles que sobrepasan los 200 kg diarios y posteriormente, sus aguas van al río Bogotá. Adicionalmente, en Bogotá, 650.000 barriles de aceites lubricantes usados en los automotores, se vierten anualmente en los alcantarillados de la ciudad, sin ningún control, y su destino final son el río Bogotá y sus afluentes.
En estudios sobre metales pesados en las aguas del río Bogotá, se reportan datos para mercurio hasta de 11,2 ppb en la región del Sol a 100 km de recorrido del río y de 8,6 ppb en la región de Las Huertas a 200 km de su nacimiento. En muestreos realizados en 1993 en los mismos sitios, la concentración de mercurio bajó a niveles de 1,5 y 0,3 ppb, respectivamente. Los niveles más altos para cromo se encontraron en la región de Chingacio y La Guaca a 13 km y 273 km de Villapinzón respectivamente, mientras que para cadmio se encontraron concentraciones hasta de 6,8 y 7 ppb en las regiones de Tocancipá y la Guaca (Alba, 1995).
Los lodos del lecho de los ríos Salitre, Fucha, Tunjuelito y Bogotá, presentan condiciones extremas de contaminación biológica, química y física, especialmente frente a la ciudad de Bogotá.
Desechos sólidos. Representados en residuos orgánicos, papel, cartón, madera, plásticos, residuos de construcción y sustancias químicas en contenedores domésticos y residuos patógenos, entre otros; provenientes de los centros urbanos ya mencionados. Aunque no se sabe con precisión cuanta basura se produce, se estima un promedio de 1,13 kg./habitante-día, lo cual implica que se generan 6.471 toneladas de basura diariamente. De esta basura aproximadamente 80% corresponde a materia orgánica, papel y carbón y el 1,8% (119 ton) a residuos de metales.
De las ciudades y poblaciones que están localizadas en la celda 5-09, solamente Bogotá posee relleno sanitario y sistema parcial de tratamiento de aguas residuales. La cobertura de recolección de basuras en Bogotá se estima en más del 95%. Desde 1989, las basuras son dispuestas en el relleno sanitario de Doña Juana, el cual no dispone de un sistema adecuado para tratamiento de lixiviados, los cuales drenan a la quebrada Yerbabuena afluente del río Tunjuelito, y contribuyen al incremento de los niveles de contaminación orgánica (D.Q.O. de 40 a 9.732 mg/l) y los niveles de cromo, plomo y cinc, entre otros.
1.5.2 Actividad industrial
Aporte de contaminantes asociada a la producción de los corredores industriales Bogotá-Soacha, Nobsa-Sogamoso e Ibagué. Bogotá concentra el 25% de la industria nacional, actualmente existen 5.071 industrias que aportan sustancias potencialmente peligrosas.
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Emisiones atmosféricas. Relacionadas con emisiones producidas por fuentes fijas provenientes de chimeneas y calderas. En Bogotá la calidad del aire presenta un deterioro significativo causado por las descargas de las fuentes fijas situadas a lo largo de la ciudad, lo que ha originado zonas de alto grado de contaminación con concentraciones de partículas y óxidos de nitrógeno por encima de las normas. A pesar de lo anterior, el fenómeno es parcialmente atenuado por las condiciones meteorológicas de la ciudad (vientos), aunque su acción no es suficiente para evitar fenómenos de estancamiento atmosférico en ciertas épocas del año, ni para contrarrestar la formación de oxidantes fotoquímicos.
En el corredor Nobsa-Sogamoso, el mayor problema es la existencia de un gran número de chircales y caleras (aprox. 600), cuyo sistema de producción artesanal dificulta el control de emisiones y afectan la calidad del aire. La permanencia de contaminantes es potenciada por las condiciones meteorológicas que propician el estancamiento atmosférico y la concentración de dichos contaminantes.
Vertimientos líquidos. La industria localizada en la cuenca del río Bogotá, particularmente en las áreas industriales de Puente Aranda, Cazuca y Soacha, genera la mayor concentración de contaminantes orgánicos. (DBO, DQO, sólidos suspendidos y coliformes totales). Las aguas residuales industriales originan contaminación por metales pesados y otros compuestos químicos orgánicos e inorgánicos. En estudios sobre metales pesados en suelos de la Sabana de Bogotá se encontraron promedios de 1,9, de 3,4 y de 4 mg/kg de cadmio en las zonas de Mosquera- Funza, Bosa- Soacha y Bojacá- Madrid (González & Vargas, 1998).
Residuos sólidos. Relacionado con los desechos producidos por industrias tales como industria química y del petróleo, cementeras, siderúrgicas, alimenticias, cerveceras, termoeléctricas y curtiembres, ubicadas en la zona de estudio.
La estimación de la producción de residuos sólidos a nivel departamental muestra que el 35,1% corresponde a Cundinamarca y el 15,8% a Antioquia, lo que indica que la mitad de la producción nacional está concentrada en estos dos departamentos.
En una evaluación sobre la generación de residuos sólidos en los ocho corredores industriales del país, que constituyen el 73% de la producción nacional de estos residuos, se ha reportado que la mayor proporción (28,1%) corresponde al corredor Bogotá-Soacha.
1.5.3 Actividad minera
En la zona de estudio se presentan depósitos minerales, cuyo aprovechamiento genera emisiones a la atmósfera y residuos sólidos y líquidos que impactan el entorno. El bajo nivel tecnológico de la mayoría de las explotaciones mineras hace que los efectos en el entorno sean apreciables y se magnifiquen al no existir medidas de manejo o mitigación de los mismos. Un resumen de la actividad minera en la zona se presenta en el numeral 1.6 de este informe
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Emisiones atmosféricas. Asociada a las explotaciones de carbón, se desarrolla la industria de producción de coque que se destina en un alto porcentaje a la exportación. En el proceso de producción de coque se generan emisiones de gases y material particulado. Las principales plantas de producción de coque en el área de estudio están localizadas en los municipios de Samacá – Sotaquira - Belén. Adicionalmente, en la región de Checua - Lenguazaque existe una planta para lavado de carbón cuyos vertimientos y residuos drenan al río Lenguazaque (INGEOMINAS, 1998a; CERI, 1999, INGEOMINAS, 1998b).
En esta misma región se encuentra localizada la termoeléctrica de Zipa que es operada con carbón (17,73% del consumo de carbón de Cundinamarca) y genera emisiones de gases, vapores y material particulado con cargas de metales pesados (ECOCARBON, 1997). Análisis efectuados sobre las cenizas de carbón de la región muestran que los óxidos de silicio, aluminio y hierro constituyen aproximadamente el 81% de la composición de las cenizas. En cenizas de carbón de Termozipa se determinaron concentraciones de 2,68 mg/kg de cadmio y 33,3 mg/kg de plomo (Peña et al., 1999). Las emisiones de SO2 en Termozipa oscilan alrededor de 2,73 y 4,14 g/103 kcal y las concentraciones de NOx entre 0,78 – 0,72 lb/106 BTU.
La explotación de esmeraldas (Boyacá y Cundinamarca), así como las actividades extractiva de materiales de construcción que se desarrolla en diferentes localidades de la zona de estudio (arenas, arcillas, calizas para cementeras), generan emisión de material particulado a la atmósfera y fuentes hídricas, lo que afecta el normal desarrollo de los ecosistemas, vegetación y biota acuática, principalmente.
En la explotación de mineral de oro a cielo abierto del distrito minero de Don Matías en Antioquia, se generan partículas sólidas que se dispersan en el ambiente y afectan el entorno.
Vertimientos líquidos. En la minería de carbón, esmeraldas y materiales de construcción, se generan vertimientos líquidos (de proceso y domésticos) cargados de compuestos orgánicos y material particulado que son aportados a fuentes hídricas (ríos Itoco, Tunjitas, Minero, Sucio, Guavio, Súnuba, Somondoco, Guaso, Tunjita y Garagoa o Batá y quebradas Chivor, Socha Nava, Desaguadero, Cascarillo, Calichona, Quebraditas y Jotas), a suelos y a la biota.
En Zipaquirá, Nemocón y Sesquilé existen depósitos evaporíticos de sal. En Zipaquirá la planta de soda trabajó estos depósitos con el proceso (cloro – soda) que empleaba mercurio en su operación y sus desechos fueron aportados al río Bogotá, y hoy están acumulados en sus sedimentos.
Residuos sólidos. Entre los residuos que más contribuyen a la producción de contaminantes, se encuentran los provenientes de la industria del acero y hierro, la cual se desarrolla principalmente en los departamentos de Boyacá y Cundinamarca, en la mina del Uvo de acerías Paz del Río y en El Santuario y Vizcaya Nueva, en el Municipio de Ubalá. Son también notables los residuos sólidos de la minería de esmeraldas en Boyacá y Cundinamarca, los cuales son aportados a laderas y a drenajes superficiales de la región, e incentivan deslizamientos, erosión y cambios morfo hidraúlicos de los cuerpos acuosos.
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1.5.4 Actividad agropecuaria En la Plancha 5-09 existe una alta actividad agrícola, representada en la generación de cultivos de papa, maíz, frutas, cebolla, arveja, cebada, arroz, café y cultivos de flores, así como criaderos de cerdos y ganadería. Las actividades anteriores han causado afectaciones al ambiente, algunas de las cuales se mencionan a continuación.
Emisiones atmosféricas. Se consideran entre ellas, las quemas al aire libre, para rotación de cultivos o pretratamiento de suelos y el uso intensivo de agroquímicos (fertilizantes, pesticidas, herbicidas) por aspersión.
Vertimientos líquidos. Generados por el uso de agroquímicos (fertilizantes, pesticidas, herbicidas), cuyos residuos contaminan ríos cuyas aguas son usadas comúnmente como fuente de riego de cultivos.
Residuos sólidos. La actividad agrícola y, en especial, la floricultura genera una gran cantidad de residuos sólidos, entre los cuales se pueden mencionar: material vegetal (87%), plástico (7,2%), madera, fibra Enka, envases de agroquímicos y costales.
1.6 RECURSOS MINERALES
Los diez departamentos a los cuáles pertenecen los municipios ubicados en el área de la Plancha 5-09 presentan una variada gama de recursos que cubren todo el espectro de minerales que posee el país (INGEOMINAS, 1998a).
1.6.1 Minerales energéticos
En Cundinamarca se han explotado depósitos de carbón en los municipios de Cogua, Cucunubá, El Salto - Fusagasugá, Guachetá, Guaduas, Jerusalén, Lenguazaque, Páramo de Sumapaz, Río Frío, Suesca – Albarracín, Sutatausa, Tabio, Ubaté y Usme.
En Boyacá, los depósitos de carbón localizados en la Plancha 5-09 se ubican en la vía Guachetá y Lenguazaque, Sogamoso y Jericó.
En Santander se han reportado pequeñas explotaciones de carbón en los municipios de Landázuri, Vélez y Cimitarra, en la Formación Umir.
1.6.2 Minerales y piedras preciosas
La producción de esmeraldas de Colombia representa aproximadamente el 60% de la producción mundial y se ha constituido en un importante sector generador de divisas para el país. La totalidad de las explotaciones de esmeraldas están ubicadas en los departamentos de Boyacá y Cundinamarca.
En el Departamento de Boyacá, las principales unidades productoras están localizadas en los distritos esmeraldíferos de Muzo, Coscuez y Peñas Blancas en el territorio Vásquez y en el distrito de Chivor. Además de las explotaciones mineras, existen manifestaciones no
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explotadas en Muzo (La Corona, La Calichona, Penjamo), Somondoco (Achiote), Macanal (Sagrada Familia, Palo Arañado y Gualí). En Muzo la mineralización está asociada a pirita, parisita, codazzita, dolomita, calcita, cuarzo, apatito, espato flúor, baritina y talco, y en Chivor está relacionada con albita, pirita, cuarzo, calcita y moscovita.
En Cundinamarca se conocen yacimientos y explotaciones de esmeraldas en los municipios de Ubalá y Gachalá.
Otro mineral de importancia estratégica para el país es el oro (Colombia ocupa el 6º lugar en Latinoamérica y el 14º a nivel mundial), del cual existen explotaciones en varias regiones de los departamentos localizados dentro de la Plancha 5-09; la mayor parte de los depósitos consisten en mineralizaciones de oro vetiforme en rocas del Jurásico, y del Paleógeno y Neógeno en el Departamento de Antioquia, en los municipios de Don Matías, La Unión y Sonsón.
En Cundinamarca se han reportado antiguas explotaciones de oro, inactivas actualmente, en Gachalá (Cerro del Cobre), Medina (río Humea Chico), Quetame (río Negro), Pasca y Viotá. En Caldas se conocen explotaciones de oro en La Dorada y en aluviones sobre el río Magdalena.
1.6.3 Metales de la industria del acero
La explotación de minerales del grupo del acero ha sido importante para el desarrollo industrial del país, especialmente para el Departamento de Boyacá, con la extracción de hierro de la Formación Concentración en Paz del Río, aunque en la actualidad está en un estancamiento relativo; manifestaciones de manganeso se encuentran también en jurisdicción de los municipios de Cuítiva, Tota, Pesca y Santa Rosa de Viterbo en Boyacá. En Cundinamarca se conocen manifestaciones y depósitos de hierro en los municipios de El Peñón, Gachalá, Guasca, Guatavita, La Pradera, Nemocón, Pacho, Paime, Sopó, Tabio, Tibirita, Ubalá y Yacopí; y manganeso en Manta y Ubalá. De los anteriores yacimientos solamente empiezan a ser explotados algunos localizados en los municipios de Gachalá y Ubalá. En el Municipio de Envigado (Antioquia) se presenta un depósito de manganeso, que fue explotado a cielo abierto y actualmente se encuentra inactivo.
1.6.4 Minerales industriales
En el grupo de minerales industriales se ha reportado la presencia de minerales tipo evaporitas que se manifiesta en Cundinamarca, en los depósitos de sal de Nemocón, Zipaquirá y Sesquilé, en los cuales se han reportado contenidos importantes de pirita (5-7%), magnesita (5-8 %) y anhidrita (3-12%).
Otro mineral de importancia industrial y de origen evaporítico es el yeso, cuyos depósitos han sido explotados esporádicamente. En Cundinamarca se han encontrado manifestaciones y depósitos de este mineral en los municipios de Tocaima, Apulo, Caparrapí, Cucunubá, Choachí, Guataquí, Guavio, Nariño, Nemocón, Tena y Útica.
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En el Tolima se explota yeso en el Municipio de Piedras. Otras manifestaciones de este tipo de depósitos evaporíticos, las cuales han sido denominadas fuentes saladas, están localizadas en Gachetá y Mámbita en Cundinamarca y se caracterizan por altas concentraciones de sales minerales (Ca, Na, K y Al) (INGEOMINAS, 1987).
En Santander se ha reportado yeso en Las Juntas, donde confluyen los ríos Suárez y Chicamocha, en los Santos y Zapatoca; manifestaciones de baritina se encuentran en La Belleza, La Paz, Chima, Vélez y Chipatá, así como caolín en Charalá.
En Boyacá hay manifestaciones de yeso en Almeida, Berbeo, Beteitiva, Miraflores y Páez.
Otro grupo de minerales de importancia industrial por su aplicación a la agricultura son los fosfatos, aunque la demanda es abastecida en su mayoría por mineral importado. Existen pequeñas explotaciones de fosfatos en Boyacá, en los municipios de Pesca, Sogamoso, Iza, Tópaga y Gámeza.
En Cundinamarca se han reportado manifestaciones y afloramientos de roca fosfórica en Caparrapí, Cogua, Cucunubá, Chocontá, Gachalá, Machetá, Quipile, San Cayetano, Subachoque, Ubalá, Ubaté, Vianí y Zipaquirá (INGEOMINAS, 1998a).
En la Plancha 5-09, correspondiente a Cundinamarca, se presentan también yacimientos de baritina en Ubalá y algunas manifestaciones en Gachalá. Se ha reportado la existencia de mineralizaciones de calcita (Gachalá, La Palma, Tena, La Mesa, Ubalá, Útica, Villeta), grafito (Vianí y Guaduas), diatomitas (Guasca, Guatavita, Mosquera, El Rosal, Facatativá, Subachoque, Tena, Tibitó), talco (San Cayetano, Yacopí) y asfaltitas (La Palma, Anapoima, Guaduas, Machetá, Yacopí). Se han reportado manifestaciones de azufre en Gachalá y Jerusalén y de magnesio en Gachalá.
Dentro del grupo de minerales de amplio uso industrial, se han reportado, en Boyacá, yacimientos de caolinita en Moniquirá, afloramientos de fluorita en Muzo; de puzolana en Iza, Paipa, Nobsa; de asfalto en Beteitiva, Tasco y Sogamoso; y de arenas silíceas en Tasco en las formaciones Socha y Picacho.
Existen feldespatos en Montebello, en el Departamento de Antioquia, y en Ibagué, San Bernardo y Alvarado, en el Departamento del Tolima.
1.6.5 Metales básicos
Con relación a otros minerales metálicos denominados metales base y que son de importancia para el desarrollo económico del país, se conocen yacimientos, manifestaciones y afloramientos en los diez departamentos que tienen municipios localizados en el área de la Plancha 5-09, sin embargo, estos minerales no han sido explotados económicamente.
En Cundinamarca se han encontrado yacimientos y manifestaciones de cobre en las dos vertientes de la Cordillera Oriental en Gachalá, Cerro El Cobre en las cercanías del río Guavio (asociado a plata, oro y cobalto), en Quetame, en cercanías de Ubalá, La Palma,
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Yacopí, Junín, El Peñón, Nimaima, Villeta, Chaguaní, Carmen de Carupa, Pacho, Topaipí, Tocaima y Paime. Se han reportado manifestaciones de plomo y zinc en los municipios de El Peñón, Gachalá, Gachetá, Junín, Manta, Nemocón, Pacho, Supatá, Ubalá y Yacopí y se conocen manifestaciones de cadmio en Útica.
En Boyacá se explotó cobre a principios de siglo en los municipios de Gachantivá y Moniquirá, sin embargo, las minas se encuentran actualmente abandonadas, así como la explotación de Mina Vieja - El Sapo, en el Municipio de San Luis en el Departamento del Tolima. Se han reportado otras manifestaciones de cobre, sin importancia económica en Moniquirá, Muzo, Maripí, Coper y en la quebrada Cobre en el territorio Vásquez. Se han encontrado manifestaciones de zinc en Chiquinquirá y Maripí. Se han encontrado mineralizaciones de galena en Chiquinquirá (asociada a jamesonita) y en Coper (asociada a esfalerita).
1.6.6 Materiales de construcción
Los materiales de construcción son requeridos y explotados en casi todos los municipios ubicados dentro del perímetro de la Plancha 5-09, pero se concentran hacia la periferia de las ciudades capitales de departamento, e incluyen mármoles, granitos, calizas, areniscas, arcillas y agregados pétreos (piedra común, gravas, gravilla, arenas).
Manifestaciones y afloramientos de calizas se encuentran localizadas en Cundinamarca, en los municipios de Cáqueza, Guasca, Guataquí, Ubalá y Villeta.
En Santander se conoce un sector de calizas denominado Oiba – San José de Pare – Barbosa – Vélez – Bolívar – Sucre – Jesús María – La Belleza, con la franja La Paz – Aguadas.
En varios municipios de Antioquia se localizan cementeras y explotaciones de calizas en Aquitania, Municipio de Sonsón (cercanías de Puerto Triunfo), Puerto Nare.
En Cundinamarca se localizan importantes explotaciones de arcillas al sur de Bogotá (Mochuelo, La Fiscala, Santa Librada), norte de la Sabana de Bogotá (Tausa, Nemocón y Cogua) y en otros municipios tales como Cota, Chía, Gachancipá, Sopó, Tabio y Tenjo. Relacionadas con las explotaciones de arcillas se han desarrollado ladrilleras (pequeña, mediana y gran industria) que abastecen la demanda de Bogotá y de Cundinamarca.
En cuanto a explotaciones de arcillas existen en Boyacá en los alrededores de Saboyá, en Santander en cercanías de Charalá y Oiba y en el Tolima se conocen ocurrencias de arcillas en Venadillo.
1.7 CLIMA Y VEGETACIÓN
La caracterización en clima y vegetación para la Plancha 5-09 es la siguiente:
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1.7.1 Clima En general, en el país, y específicamente en la Plancha 5-09, el clima es básicamente tropical, debido a su situación geográfica (zona tórrida con exposición solar prolongada durante todo el año y sin ciclos estacionales de temperatura), el cuál se caracteriza por una relativa uniformidad de temperaturas en cada sitio durante el año. Dentro de esta constante, existe una gran variedad de microclimas determinados por diferencias de altitud, por los regímenes de lluvias y por los vientos, lo que ocasiona diferenciación de zonas de vegetación según pisos o niveles altitudinales (las variaciones ocurren desde temperaturas promedio de 30º al nivel del mar, hasta temperaturas de cero grados e inferiores, en las regiones más altas entre 4000-5000 msnm.).
Con referencia a lo anterior, se pueden diferenciar los siguientes pisos térmicos fundamentales:
Piso cálido: en altitudes entre 0 y 1.000 msnm, con temperatura superior a 24oC (83% del territorio).
Piso templado o medio en altitudes entre 1.000 y 2.000 msnm, con temperatura no inferior a 17,5oC (9 % del territorio).
Piso frío: en altitudes entre 2.000 y 3.000 msnm, con temperatura media no inferior a 12oC (6% del territorio).
Páramo: en altitudes superiores a 3.000 msnm, con temperatura inferior a 12oC (2% del territorio).
La Plancha 5-09, por estar ubicada en la zona intertropical andina, presenta variaciones térmicas relacionadas con la altitud y posee gran variedad de pisos térmicos, así como regiones que presentan regímenes de lluvias bimodal o monomodal.
En algunas regiones se registran ocasionalmente fuertes variaciones climáticas durante el día (por ejemplo, Bogotá 2.640 m de altitud, variaciones 25oC y –3oC), sin embargo, estas variaciones no son tan grandes comparadas con las que se experimentan en regiones templadas del globo (Cuatrecasas, 1958).
La pluviometría varía según la región, y está relacionada con factores físicos y geográficos, que provocan una gran variedad de climas y microclimas: secos, semisecos, semihúmedos, húmedos y superhúmedos. En la zona se tienen dos estaciones húmedas alternadas con otras dos menos húmedas o relativamente secas, a veces una época seca desaparece y da lugar a una larga estación húmeda (como ocurre en la ciudad de Bogotá).
Se presentan páramos en zonas por encima de los 3.000 msnm (cordilleras); zonas áridas y semiáridas en Cundinamarca y Boyacá, y sistemas de sabana en algunas zonas del Magdalena Medio.
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En Cundinamarca se presentan zonas que poseen baja pluviosidad en el suroccidente del altiplano de Bogotá y zonas con alta pluviosidad hacia el piedemonte llanero. Los pisos térmicos típicos existentes en Cundinamarca se presentan en la Tabla 1.7.1.
En Boyacá se presentan zonas de alta pluviosidad en las estribaciones occidentales de la Cordillera Oriental, zona del Valle Medio del Magdalena y en la vertiente oriental de la misma cordillera. Se presentan bajas precipitaciones hacia el centro del departamento, especialmente en la zona del altiplano y en el valle del río Chicamocha (Gobernación de Boyacá, 1997). Los pisos térmicos existentes en Boyacá, en la plancha 5-09, se presentan en la Tabla 1.7.2.
Santander posee grandes cambios altitudinales en la plancha 5-09 y presenta variaciones térmicas correspondientes a los climas descritos en la Tabla 1.7.3.
Tabla 1.7.1. Pisos térmicos Cundinamarca
Piso térmico Características Región Cálido Altitud 300-1.000 msnm
T > 24oC 27% del área de Cundinamarca Piedemonte llanero y valle del río Magdalena
Templado Altitud 1.000-2.000 msnm T 18 y 24oC
28% del área de Cundinamarca Parte media de los flancos oriental y occidental
Frío Altitud 2.000-3.000 msnm T 18 y 24oC
33% del área de Cundinamarca Altiplano de Bogotá y parte alta de los flancos cordilleranos
Páramo Altitud >3.000 msnm T < 12oC
12% del área de Cundinamarca De sur a norte por el páramo de Sumapaz y los cordones montañosos que rodean el altiplano de Bogotá
Tabla 1.7.2. Pisos térmicos Boyacá
Piso térmico Características Región Cálido húmedo y muy húmedo
T > 24oC Pluviometría 2.000-4.000mm/a
Zonas adyacentes a los ríos Magdalena y Minero.
Frío seco T 16-24oC Pluviometría 500-1.000mm/a
Áreas adyacentes al río Chicamocha desde las inmediaciones del río Suárez hasta la desembocadura del río Servitá. Municipios de Tinjacá y Sáchica.
Frío húmedo y muy húmedo
T 12 oC Pluviometría: 500-1.000mm/a (húmedo) 1.000-2.000mm/a (muy húmedo)
Chiquinquirá
Muy frío húmedo y muy húmedo
T 6-12oC Pluviometría: 500-1.000mm/a (húmedo) 1.000-2.000mm/a (muy húmedo)
Parte de Saboyá y alrededores del embalse de Tominé y laguna de Tota.
Tabla 1.7.3. Pisos térmicos Santander
Piso térmico
Características Región
Cálido T 29 oC Pluviometría: 3.800mm/a y 1.500-2.000mm/a
Regiones del Valle del Magdalena Flanco de la Cordillera Oriental
Templado T 32ºC Pluviometría 500mm/a
Regiones del Cañón del Chicamocha
Páramo T < 7oC Lluvias escasas
Regiones más altas del departamento
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Antioquia presenta pisos térmicos en la plancha 5-09, cuyas características se resumen en la Tabla 1.7.4.
En Caldas, en la plancha 5-09, se presentan los pisos climáticos descritos en la Tabla 1.7.5.
En el Tolima, se presenta mayor pluviosidad en el norte hacia El Líbano (2654 mm/a), disminuye en el centro hacia El Espinal (1408 mm/a) y al sur se encuentran zonas con escasas lluvias hacia Natagaima (580 mm/a) (IGAC, 1980, 1986), Tabla 1.7.6.
Tabla 1.7.4. Pisos térmicos Antioquia
Piso térmico Características Región Cálido T >24oC
Altitud 0-1.000msnm Valle del río Magdalena.
Templado T 18-24 oC Altitud 1.000-2.000msnm
Vertientes medias del valle del río Magdalena.
Tabla 1.7.5. Pisos térmicos Caldas
Piso térmico Características Región Cálido Altitud 0-1.000 msnm
T 25-29oC Oriente de Caldas en las cercanías del río Magdalena.
Templado Altitud 1.000-2.000 msnm T 17-23oC
Vertientes de la Cordillera Central – zona cafetera
Tabla 1.7.6. Pisos térmicos Tolima
Piso térmico Piso bioclimático Características Región Cálido Ecuatorial Altitud 0-1.000 msnm
T 25-29oC 41 % del departamento Hacia los bordes de las cordilleras y valle del río Magdalena
Templado Subandino Altitud 1.000-2.000 msnm T 17-23oC
25 % del departamento Zona cafetera, especialmente inmediaciones de la Cord. Central, y picos Cord. Oriental
Frío Andino Bajo Medio Alto
Altitud 2.000-3.000msnm T 11-15oC
21 % del departamento. Arriba de regiones cafeteras
1.7.2 Vegetación
En la Región Andina, en donde se encuentra localizada la plancha 5-09, el recurso forestal ha venido desapareciendo gradual y aceleradamente en las últimas décadas, debido a la presión demográfica, dado que ésta es una de las regiones con mayor densidad poblacional en Colombia.
De acuerdo con la clasificación de Holdridge (1947), en Cundinamarca, parte central de la zona piloto, se presentan diferentes zonas de vida y alta diversidad biótica, sin embargo, debido a la actividad humana es una de las regiones que registra mayor pérdida de bosques naturales y de especies de fauna silvestre. Existen relictos de vegetación poco intervenida,
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en sectores del páramo de Sumapaz y en los farallones de Medina (Gobernación de Cundinamarca, 1997). Las principales zonas de vida se resumen en la Tabla 1.7.7.
Tabla 1.7.7. Zonas de vida
Zona de vida Localización Bosque seco Tropical (bs-T)
T > 24°C, Pluviometría 1.000-2.000 mm/a, áreas planas y onduladas con pendientes, altitud 0-
1.100msnm
Zona suroccidental de Cundinamarca hacia el valle del río Magdalena.
Bosque seco Premontano (bs-PM) T 18° y 24°C, Pluviometría 500-1.000 mm/a, altitud
variable 1600-1900msnm
Sur del departamento en regiones limítrofes con el Departamento del Meta.
Bosque seco Montano Bajo (bs-MB) T 12° y 18°C, Pluviometría 500-1.000 mm/a, Altitud
2.000-3.000 msnm
Sabana de Bogotá y sus alrededores. En los alrededores de los embalses de Tominé, parte del Neusa y lagunas de Cucunubá,
Suesca, Fúquene y Sisga. Bosque húmedo Tropical (bh-T)
T 24°C, Pluviometría 2.000-4.000 mm/a, altitud 0-800-1000msnm
Franja entre el valle del río Negro y el Magdalena, al norte de Puerto Salgar; valles de los ríos Minas y Minero.
Bosque húmedo Premontano (bh-PM) T 24°C, Pluviometría 4.000-8.000 mm/a, altitud 900
a 2.000 msnm
Bordea el bs-T en la margen occidental de Cundinamarca.
Bosque húmedo Montano Bajo (bh-MB) T 12°C, Pluviometría 1.000-2.000 mm/a, altitud
1.900 –2.900 msnm
Bordea Bogotá y el embalse de Sisga en Chipaque.
Bosque húmedo Montano (bh-M) T 6° y 12°C, Pluviometría 500 mm/a – 1.000 mm/a,
altitud 3.000- 4.000 msnm
Hacia el centro y norte del departamento, en los alrededores del embalse de Neusa y tres áreas hacia el oriente y sur de
Lenguazaque. Bosque muy húmedo Montano Bajo (bmh-MB). T 12° y 18°C, Pluviometría 2000-4000 mm/a,
topografía accidentada y numerosos ríos, altitud 1800-2800 msnm
Franja hacia el centro del departamento que lo cruza de sur a norte; al occidente del departamento en la cuenca alta de la quebrada Farallones y entre las cotas 2.500 a 3000 msnm;
bordea el bh-MB Bosque pluvial Premontano (bp-PM).
T 12° y 18°C, Pluviometría > 4.000 mm/a Entre las cotas 1.000 a 2.000 msnm; bordea el bp-MB, hacia el
occidente del departamento en las cuencas altas de los ríos Humea, Guacavía y sus afluentes.
Bosque pluvial Montano Bajo (bp-MB) T 12° y 18°C, Pluviometría 4.000 mm/a, altitud
variable, topografía accidentada
Entre las cotas 2.000 a 3.000 msnm al occidente del departamento en los Farallones de Medina donde nacen los ríos
Humea, Guacavía y sus afluentes. Bosque pluvial Montano (bp-M)
T 6° y 12°C, Pluviometría > 2.000 mm/a, topografía accidentada
Por encima de la cota 3.000 msnm en el Parque Nacional Natural de Chingaza, Farallones de Medina y una pequeña franja al
suroeste de Bogotá; bordea el bmh-M. Páramo Subandino (p-SA)
T 3 y 6°C, Pluviometría 500 y 1.000 mm/a En el páramo de Chingaza
Páramo Pluvial Subandino (pp-SA) T 3 y 6°C, Pluviometría 1.000 mm/a
En el Parque Nacional Natural de Sumapaz – Cundinamarca
Bosque muy húmedo Tropical(bmh-T) T 24°C, Pluviometría 4.000-8.000 mm/a, zonas
planas y onduladas, altitud variable
Al occidente del departamento entre bp-PM y el bmh-PM, en las cuencas de los ríos Gazaunta, Gazamumo hasta su
desembocadura en el río Humea; los ríos Borrachero, Guajara y Piri hasta la desembocadura del Guacavia.
Bosque muy húmedo Premontano (bmh-PM) T 18° y 24°C, Pluviometría 2.000-4.000 mm/a,
altitud 900 a 2.000 msnm
Bordea el bs-T y bs-MB y en la serranía de Las Palomas al occidente del Departamento de Cundinamarca
En Boyacá, las principales especies que se conocen corresponden a bosques de piso basal (6% del área departamental); bosque subandino (1,9%) hacia el piedemonte llanero, al oriente de Pisba y sur de Cubará; bosque andino (5,3%), al sur de Cubará, norte de Pajarito
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y Rondón, noroccidente de Miraflores, Sotaquirá y Arcabuco; vegetación especial (7,9%) en Pisba, Sierra del Cocuy, nororiente de la laguna de Tota y alrededores de los embalses de Gachaneque; áreas de uso múltiple (77%) y áreas de agricultura migratoria (2,6%) en la Serranía Las Quinchas y al sur de Cubará.
Santander posee regiones de vegetación selvática y bosque húmedo ecuatorial denso en las regiones adyacentes al valle del río Magdalena; bosque andino y subandino, intervenidos por acción antrópica, en las zonas montañosas y de cordillera; vegetación xerófila ecuatorial en el cañón del río Chicamocha, y vegetación de páramo en las regiones de mayor altitud del departamento.
En Caldas se presentan las siguientes formaciones vegetales: bosque seco Tropical (bs-T), a orillas del río Arma y Cauca y al sur de La Dorada; bosque húmedo Premontano (bh-PM), al oeste de La Dorada en una zona de transición entre bs-T y bh-T, en el flanco de la Cordillera Central y en el valle del río Risaralda; bosque húmedo Tropical (bh-T), en el Valle Medio del Magdalena y río Cauca al sur de La Felisa; bosque muy húmedo Premontano (bmh-PM), en la mayor parte de la zona cafetera; bosque muy húmedo Montano Bajo (bmh-MB) en faja sobre ambas vertientes de la Cordillera Central; páramo Subandino (pp-SA), en el Nevado del Ruíz.
En el Tolima, los tipos de vegetación más representativos son: bosque poco o nada intervenido en los pisos Alto Andino y Subandino, que siguen bandas estrechas en los alrededores de ríos y quebradas, y que cada vez se hacen mas reducidas; bosque degradado que ha perdido algunas de sus especies características especialmente en el piso Ecuatorial; bosque disperso conformado por manchas dispersas de bosque original en el piso Ecuatorial; matorral o complejo arbustivo discontinuo en el piso Ecuatorial; rastrojo que es una sucesión secundaria baja y mal estratificada que se presenta en tierras agrícolas abandonadas; bosque artificial conformado por cultivos de pino, pastos que se utilizan para fines ganaderos y unidades de cultivos agrícolas (arroz, millo y algodón) (IGAC, 1980, 1986).
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2. PROCEDIMIENTOS
2.1 METODOLOGÍAS DE MUESTREO
El muestreo se efectuó de acuerdo con los parámetros establecidos en el Manual de Campo para Atlas Geoquímico de Colombia (INGEOMINAS, 1999), el cual cumple con normas internacionales estandarizadas como las propuestas por el FOREGS (1997) y por el proyecto Internacional, Base de Datos Geoquímicos Globales Mapeo Geoquímico Global IGCP 259, 360 (Darnley et al., 1995).
De acuerdo con las guías generales dadas en los documentos anteriormente citados y teniendo en cuenta la heterogeneidad y los aspectos naturales que caracterizan la zona de estudio, se hizo un diseño de muestreo aleatorio, estratificado, balanceado, basado en una red de muestreo bidimensional.
La plancha de 330 X 240 km se dividió en subceldas de 20 X 20 km. En cada subcelda documentada con mapas topográficos (1:100.000 y 1:25.000) se seleccionaron cuencas de drenaje, en lo posible menores de 200 km2. En una de las cuencas seleccionada aleatoriamente dentro de cada subcelda, se realizó el muestreo correspondiente.
2.2 TIPO DE MUESTRAS
2.2.1 Suelos Las muestras de suelo se tomaron de manera que fueran representativas del tipo de suelo dominante en la cuenca seleccionada; en lo posible se tomaron suelos residuales. Los sitios de muestreo de suelos están ubicados por encima de la planicie aluvial del río y de la base de la pendiente y no deben corresponder a material transportado en los flancos de las laderas (coluvión).
Se recolectaron aproximadamente 2 kg de muestra de suelo superficial u horizonte A (0-25 cm), y se mezclaron cantidades iguales de muestras provenientes de 3 a 5 apiques (submuestras), separadas por distancias mínimas de 5 m entre ellas. No se incluyó la capa orgánica superficial.
2.2.2 Sedimentos activos
Las muestras de sedimento se tomaron en corrientes de segundo o tercer orden de la cuenca seleccionada. El sedimento representa la carga de material de grano fino a medio,
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por lo general, limo, arcilla y arena que se encuentran en el lecho del río y es transportado por la corriente de agua. Se recolectó el material superficial, de granulometría más fina, que cubre el depósito aluvial de arena presente en el río.
Se tomaron 2 kg de muestra de sedimento activo, se mezclaron cantidades iguales de 5 a 10 submuestras recogidas sobre una longitud de la corriente entre 250 y 500 m, aproximadamente, de tal forma que una vez tamizado se garantizara la obtención de la cantidad de material fino requerida para los análisis de laboratorio. El muestreo se comenzó en el punto en que se tomó la muestra de agua y las demás submuestras se tomaron aguas arriba de este punto.
2.2.3 Agua de corriente
El agua refleja el comportamiento hidrogeoquímico de la cuenca, la interrelación geosfera - hidrosfera y las posibles fuentes de contaminantes tanto naturales como antrópicos.
Las muestras de agua se tomaron en el mismo sitio en que se colectan los sedimentos activos de corriente. El muestreo del agua es puntual y debe ser la primera muestra a recolectar (antes de tomar la muestra de sedimento activo); para evitar la perturbación del sistema; igualmente, se evitó la toma de la muestra después de una lluvia fuerte o torrencial. En el campo se midió pH, conductividad y temperatura.
Se tomaron los siguientes tipos de muestras de agua:
500 ml de agua sin filtrar y sin acidular para análisis de aniones.
500 ml de agua filtrada sobre membrana millipore de 45µm y acidulada con HNO3 al 60% (v/v) para análisis de cationes.
Las muestras se llevaron al laboratorio para sus respectivos análisis tan pronto como fue posible.
2.3 PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS
La adecuada preparación de la muestra es garantía de un buen resultado analítico, por lo tanto, se tomaron las mismas precauciones que se tomaron durante la recolección de muestras.
De acuerdo con experiencias en proyectos de investigación de INGEOMINAS, se consideró que para el tamizado de las muestras es adecuada la malla #100 porque permite el paso de la fracción activa del suelo y del sedimento (arcillas, limos, arenas finas, fracciones coloidales) y permite obtener, además, la cantidad suficiente de material fino para los respectivos análisis, chequeos de muestras y posteriores investigaciones del proyecto.
Las muestras de suelos y sedimentos se secaron en un área especial libre de contaminación y a temperatura ambiente (<40ºC). Posteriormente, las muestras se tamizaron con un tamiz
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de nylon de 150 µm, que de acuerdo con las especificaciones ASTM-11-70, corresponde a una malla #100 en la serie de Tyler.
De cada muestra se obtuvieron aproximadamente 100 g de material fino, de los cuales una vez debidamente homogenizados, se enviaron sendas muestras al laboratorio de Geoquímica del INGEOMINAS y al laboratorio Activation Laboratories Ltd. en Canadá.
2.4 MÉTODOS ANALÍTICOS
Con el fin de analizar un grupo de 48 elementos, se utilizaron análisis por activación neutrónica (INAA) y por plasma acoplado inductivamente (ICP). El primer caso se trata de una técnica no destructiva de análisis total, mientras que para el segundo, se requiere colocar la muestra en solución; para tal efecto, se usó el ataque de digestión con cuatro ácidos: HF, HNO3, HCl y HClO4.
Los elementos analizados por activación neutrónica, aparecen en la Tabla 2.1 y los determinados por plasma, se presentan en la Tabla 2.2. En el caso de las aguas, se utilizó el método combinado de plasma acoplado con masas, para el análisis de 66 elementos. Los límites de detección se especifican en la Tabla 2.3.
Tabla 2.1. Elementos analizados por INAA y límites de detección
Au 2 ppb Hf 1 ppm Se 3 ppm As 0,5 ppm Hg 1 ppm Sm 0,1ppm Ba 50 ppm Ir 5 ppb Sn 0,01% Br 0,5 ppm La 0,5 ppm Ta 0,5 ppm Ce 3 ppm Lu 0,05 ppm Th 0,2 ppm Co 1 ppm Na 0,01% Tb 0,5 ppm Cr 5 ppm Nd 5 ppm U 0,5 ppm Cs 1 ppm Rb 5 ppm W 1 ppm Eu 0,2 ppm Sb 0,1 ppm Yb 0,2 ppm Fe 0,01% Sc 0,1 ppm
Tabla 2.2. Elementos analizados por ICP y límites de detección
Ag 0,5 ppm K 0,01 % Pb 5 ppm Al 0,01 % Mg 0,01 % Sr 1 ppm Be 2 ppm Mn 1 ppm Ti 0,01 % Bi 5 ppm Mo 2 ppm V 2 ppm Ca 0,01 % Ni 1 ppm Y 2 ppm Cd 0,5 ppm P 0,001 % Zn 1 ppm Cu 1 ppm
Tabla 2.3.- Elementos analizados en aguas y límites de detección
Elementos Límite de detección, ppb U, Re, Lu, Yb, Tm, Er, Ho, Tb, Eu, In 0,001 Gd, Dy, Hf, Os, Au, Pr, Os 0,002 Th, Y 0,003 Nd 0,004 Bi, Tl, Rb, Zr, La, Sm, Co 0,005 Ta, Ce, Sb, Cd, Nb, Ge,Ga 0,01
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Elementos (Cont.) Límite de detección, ppb Pt, W, Pd, Ru, Sr 0,02 As 0,03 Ni, V 0,05 Pb, Mo, Mn,Sn, Ba 0,1 Se, Hg, Ag, Cu, Te, I 0,2 Zn, Cr 0,5 Sc, Mg, Li 1 Al 2 Br, Fe 3 K 10 Na,Si 20 Ca 50
2.5 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE DATOS Y PRODUCCIÓN DE MAPAS
En el documento Manual para el procesamiento de datos en geoquímica. Versión 1.5 (González & García, 2001) se encuentra el proceso empleado desde la alimentación de los datos a la Base de Datos de Geoquímica (BD_Geoquim), hasta la obtención de los productos cartográficos.
Los resultados obtenidos de los análisis químicos se encuentran en el Anexo 1, allí se muestran los datos de suelos, sedimentos y aguas.
Estos resultados fueron procesados estadísticamente con el programa de computador SPSS. Inicialmente se realizó un análisis estadístico preliminar y un Análisis Exploratorio de Datos (AED), el cual permite apreciar la distribución de los datos para cada elemento, en cada medio estudiado.
El AED, a diferencia de los métodos estadísticos convencionales, no requiere hacer presunciones que impliquen una distribución normal o gaussiana de los datos y, por otra parte, permite apreciar fácilmente las características de cada grupo de datos, además, se usan estadísticas robustas y gráficos muy simples, pero efectivos (Kurlz, 1988). Las técnicas de AED han demostrado ser de gran utilidad para datos geoquímicos, puesto que éstos, generalmente, presentan distribuciones sesgadas, multimodales y con presencia de datos extremos.
2.5.1 Análisis estadístico preliminar
El análisis preliminar de datos implica el cálculo de estadísticas de tendencia central (media, mediana, etc.), de dispersión (varianza, desviación estándar), pero también un examen de la forma de la distribución de probabilidad y la detección de datos extremos.
Como primera medida dentro del análisis preliminar se calcularon las estadísticas básicas, entre ellas, media, mediana, desviación estándar, varianza, intervalo de confianza para la media, error estándar, mínimo, máximo, rango, curtosis (apuntamiento) y asimetría, con sus errores estándar.
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En el Anexo 2 se presenta una hoja para cada elemento, en cada medio. Además de las estadísticas citadas anteriormente, se muestran los histogramas, que permiten apreciar si existen distribuciones sesgadas o multimodales y si se presentan baches o intervalos en la escala de valores en los cuales no se presentan datos (González & García, 1986).
Igualmente, en el Anexo 2, al empezar cada medio de muestreo, se encuentra una tabla donde se resumen las estadísticas para cada elemento.
2.5.2 Análisis exploratorio de datos
Dentro de las estadísticas que se presentan en el Anexo 2, se encuentran diagramas de caja (en inglés, boxplots), éstos permiten apreciar varias características de cada grupo de datos: localización, rango, sesgamiento, largo de las colas de sesgamiento y valores extremos que se salen de la distribución del grupo de datos o outliers. Para la elaboración de los diagramas de caja se toman los cuartiles menor y mayor (percentiles 25 y 75% de la distribución, calculados en forma ligeramente diferente a los percentiles ordinarios y llamados Tuckey´s Hinges), como lados de la caja central, la cual, por lo tanto, contiene el 50 % de los datos; se dibujan luego las cercas internas (en inglés, whiskers) y se extienden 1,5 veces el ancho de la caja (rango intercuartil) hacia arriba y hacia abajo; los datos que quedan por fuera de las cercas, es decir, entre 1,5 y 3 veces el ancho de la caja, se consideran extremos y se marcan con un círculo, los datos que exceden 3 veces el ancho de la caja, se consideran extremos lejanos y se marcan con un asterisco.
La línea negra horizontal dentro de la caja representa la mediana. De esta manera, el diagrama de caja permite apreciar tanto la tendencia central (mediana) como la dispersión de los datos según el ancho de la caja, además, los valores que se salen de la distribución, de la mayoría de los datos. También muestra la forma de la distribución puesto que si ésta es sesgada, la mediana no se encuentra en el centro de la caja sino desviada hacia un extremo.
2.5.3 Transformaciones preliminares de los datos
Para varios elementos se presentaron datos reportados como menores que el límite de detección. Debido a que si no se tienen en cuenta estos datos para el tratamiento estadístico, se tendría una sobre-estimación de parámetros como la media y la mediana de los niveles de los elementos en la zona de estudio, estos datos fueron reemplazados por valores iguales a la mitad del límite de detección, según recomendaciones de otros autores que han efectuado tratamiento de datos geoquímicos ambientales (Reimann et al., 1998). El mismo procedimiento se usa para la producción de mapas de distribución espacial y para poder apreciar la distribución de los datos en las curvas de frecuencia acumulativa.
Además, debido a que el examen preliminar de los histogramas y diagramas de caja mostró en su mayoría distribuciones de los datos sesgadas positivamente y puesto que los datos geoquímicos, especialmente de metales traza, presentan generalmente una distribución log-normal, se estandarizaron los datos y se transformaron logarítmicamente antes de hacer las curvas de probabilidad normal.
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2.6 RELACIONES ENTRE LOS ELEMENTOS
Con el fin de encontrar las relaciones entre los elementos que son las que finalmente sirven para identificar asociaciones y características geoquímicas definidas de una zona de estudio, se calcularon como primera medida las correlaciones bivariadas entre todos los elementos mediante los coeficientes de correlación.
Las asociaciones geoquímicas son, por naturaleza, multivariadas; inicialmente se calcularon las correlaciones bivariadas para obtener información de orientación sobre grupos de elementos asociados; estos coeficientes se presentan en el Anexo 3.
Los resultados aparecen en matrices triangulares. En la parte izquierda aparece el coeficiente de correlación, cuya significación, calculada con base en la probabilidad de que se presente un coeficiente de correlación del valor encontrado (en valor absoluto), si no existe una relación lineal entre los datos, se presenta codificada por colores, y muestra en rojo las correlaciones altamente significativas y las demás según la leyenda que aparece en el lado derecho de la tabla. En la parte derecha se encuentran los gráficos de dispersión, también en colores codificados de acuerdo con la misma leyenda.
Además, se realizó un análisis multivariado para encontrar los principales grupos de elementos asociados, cuya distribución ayuda a discriminar los diferentes ambientes geoquímicos. El método de extracción de los factores fue el de análisis de componentes principales. Las matrices de componentes y la tabla de varianza explicada por cada uno, para los tres medios analizados, se encuentran también en el Anexo 3.
2.7 PRODUCCIÓN DE MAPAS PUNTUALES
En el Anexo 4, se encuentran los mapas de concentración puntual, en los cuales aparece la concentración de cada elemento, en cada sitio y medio (agua, suelo o sedimento) muestreados. El formato de presentación está de acuerdo con las normas consignadas en el documento Estándares para la presentación del Atlas Geoquímico de Colombia en Formato Digital, Escala 1:500.000 (INGEOMINAS; 1998).
En cada mapa se encuentra la concentración del elemento representada mediante círculos de diámetro ascendente (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 y 1,0 cm) correspondientes a cinco intervalos de clase de concentración, definidos por los percentiles de la distribución de los datos. Las definiciones de las clases pueden variar de acuerdo con la forma de la distribución; para la mayoría de los elementos se presentaron distribuciones con sesgo positivo y se tomaron: Primera clase: valor mínimo a hinge inferior (mínimo a 25%); Segunda clase: primer cuartil a mediana (percentil 25 a 50%); Tercera clase: mediana a hinge superior (50 a 75 %); Cuarta clase: hinge superior a percentil 90%; Quinta clase: 90% a valor máximo.
Para distribuciones con algunos datos extremos, pero no tan sesgadas, se tomó la Cuarta clase de hinge superior a percentil 95% y la Quinta clase de percentil 95% a máximo (Por ejemplo, As, Ni, Pb).
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En distribuciones no sesgadas como la de aluminio y torio, se tomaron los intervalos así: Primera clase: mínimo a percentil 10%; Segunda clase: percentil 10 % a hinge inferior; Tercera clase: hinge inferior a mediana; Cuarta clase: mediana a hinge superior y Quinta clase: hinge superior a máximo.
No se elaboraron mapas de los elementos que presentaron un porcentaje grande de datos por debajo del límite de detección como fue el caso de oro, plata, selenio, tántalo, terbio y tungsteno en suelos y sedimentos.
2.8 MAPAS DE DISTRIBUCIÓN ESPACIAL
Para los elementos que presentaron valores anómalos y correlaciones estadísticamente significativas entre sí, se elaboraron mapas de distribución espacial que muestran la estimación de su concentración, obtenida a partir de la interpolación espacial de los datos en una malla regular o grid, mediante la técnica de interpolación kriging ordinario. Estos mapas se encuentran en el Anexo 5.
Los datos fueron interpolados en una malla de tamaño de celda de 2 km x 2 km, acotada por los límites de la plancha.
En el Tomo 3 de este informe se describe en detalle la metodología usada para el modelamiento geoestadístico del comportamiento espacial de las variables.
2.9 CONTROL DE CALIDAD
Para propósitos de control de calidad, se tomó un 5% de las muestras por duplicado. Se tomaron duplicados de las muestras tanto en el mismo sitio de muestreo como en cuencas diferentes dentro de la misma subcelda de 20 X 20; las primeras corresponden a duplicados de sitio de muestreo y las segundas a duplicados de subcelda.
Además, en el laboratorio se hicieron duplicados de análisis y se introdujeron patrones de referencia certificados en cada tanda.
En el Anexo 6 se presenta el análisis de los resultados obtenidos en el programa de control de calidad analítico.
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3. ANÁLISIS DE DATOS
3.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Como se observa en el Anexo 2, la mayoría de los elementos traza presentaron distribuciones multimodales y sesgadas positivamente, lo que indica más de una población en el grupo de datos, por lo cual, las estadísticas de tendencia central calculadas sobre todos los datos deben tomarse con reserva. Para el análisis de anomalías y comparación entre las zonas geoquímicas que se encontraron, fueron recalculadas por zonas como aparece en la Tabla 5 de dicho anexo. Además, en lo posible se deben usar los estadísticos más robustos, por ejemplo, la mediana que está menos influenciada por los valores extremos.
Elementos como As, Mo, Cd, Ni, V y Zn presentan distribuciones sesgadas con valores altos en algunos sitios fácilmente diferenciables en los mapas tanto de puntos (Anexo 4) como de distribución espacial (Anexo 5). Los sitios donde se encuentran valores extremos para estos elementos, mediante el análisis exploratorio de datos, coinciden para los grupos de elementos que se encontraron correlacionados.
Revisando las correlaciones entre elementos, se pudieron conformar los siguientes grupos principales de elementos asociados en suelos:
Grupo 1: Al, As, Be, Cd, Cu Cr, Mo, Ni, Sb, V y Zn.
Grupo 2: Cs ,Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Th, U y Yb.
Grupo 3: Ca, K, Mg, Na, P, Sr.
Grupo 4: Co, Fe, Mn, Ti.
El bario presenta asociación con elementos tanto del grupo 1 como del grupo 3. El Pb, el U y el Sc presentan asociaciones con elementos tanto del grupo 1 como del grupo 2.
En sedimentos se mantienen estos grupos pero hay mayor asociación entre los dos primeros, y aparecen casi como un solo factor.
En aguas se mantienen los mismos grupos que se presentan en sedimentos, pero aparecen algunos elementos en factores independientes como el Sb- Pb, Zn-Ni, Cu-Zn y Ni- Co que marcan seguramente problemas de efectos de contaminación antrópica.
En el Anexo 2, Tabla 4, aparecen, además del resumen de las estadísticas para cada elemento, los valores promedios mundiales para aguas superficiales y suelos, y los valores
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promedio de la capa superior de la corteza terrestre tomados de Reimann et al. (1998) y McLennan (2001); con los dos primeros se compararon la mediana y el valor máximos encontrados, en la plancha, en aguas y suelos, y con el tercero, los valores encontrados para sedimentos, y se calcularon los factores de enriquecimiento, cuyos valores aparecen en las dos últimas columnas (valor promedio de las celdas en la plancha 5-09 dividido por valor promedio mundial) y los valores de enriquecimiento máximo con el valor máximo encontrado en la celda para cada elemento.
Para el factor de enriquecimiento se usó la mediana y no la media por ser un estimador más robusto y menos influenciado por los valores extremos.
Se destacan elementos como cadmio para el cual se encontró un factor de enriquecimiento de 5, de 1,7 y de 6 veces en aguas, suelos y sedimentos, respectivamente, y factores de 157, de 42 y de 140 para el enriquecimiento máximo. Para el Mo se encontraron factores de enriquecimiento de 2, de 4 y de 6 veces, para el Ni de 8, en aguas y un máximo de 2,7 en sedimentos, para As de 1,2 y de 3 en suelos y sedimentos, para el Sb de 2,3 en sedimentos; el Zn presenta enriquecimiento de 1,2 y de 1,7 veces en suelos y sedimentos, éstos factores confirman la anomalía delimitada para éstos elementos.
En aguas se encuentra enriquecidos el Ba, Ce, Fe, La, Mn, Ni, Sm, U, Y e Yb. Mientras que el Al, Ca, K, Mg y Na se encuentran disminuidos.
El K, Mg y Br son elementos que, en general, se encuentran disminuidos respecto a los promedios mundiales tanto en aguas como en suelos y sedimentos, lo mismo ocurre con Ca y Na en suelos y sedimentos, excepto en el área ubicada al occidente del río Magdalena.
3.2 ZONAS GEOQUÍMICAS
Los mapas de distribución espacial de elementos, que se encuentran en el Anexo 5, permitieron definir cuatro zonas con diferentes características geoquímicas, como se aprecia en la Figura 3, que coinciden con las unidades geomorfológicas:
3.2.1 Zona 1, ubicada al occidente del río Magdalena
Se presentan anomalías geoquímicas (definidas mediante contornos, correspondientes a los percentiles de distribución mayores al 95 y 98%) para algunos elementos siderófilos como Fe, Co; litófilos como Al, Ba, Cs, Sc, Ti, V, Ca, Cr, Mg, K, Mn, y calcófilos como Cu. Estos elementos de alguna manera están relacionados con las diferentes unidades geológicas que allí se presentan.
Esta zona se caracteriza por presentar una gran variedad tanto litológica como en las edades de las rocas que la conforman, sin embargo, la geoquímica demarca los principales ambientes así:
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La unidad geológica Paleozoica Pziev constituida por rocas metamórficas como metaareniscas, metalimolitas, pizarras y mármoles presenta intrusivos graníticos que aparecen demarcados por los altos valores de varios elementos como se describe en el Tomo 3. Dentro de dicha unidad el Intrusivo félsico Ksy (Batolito Antioqueño), del Cretácico Superior constituido por granitos y granodioritas, se demarca por el contenido alto de Br, Cs, Fe, Hf, Lu, Sc y valores medios de U.
Además, el Batolito de Ibagué se demarca por el contenido de Ba, Bi, Ce, Cu, Eu, Sc y U, y por algunos valores altos de Ca y Na.
En general, como ya se dijo, la distribución de los elementos antes mencionados está relacionada con la presencia de rocas intrusivas graníticas por lo cual algunos de ellos se evidencian como buenos indicadores (por ejemplo, el escandio) de la presencia de este tipo de cuerpos.
Igualmente se aprecia cómo los flujos volcánicos de los alrededores del Parque de Los Nevados han aportado a los suelos y sedimentos Na, K, Ba, Mg y Sr.
En el Tomo 3 de este informe se encuentra un análisis más detallado de la geoquímica en ésta zona de acuerdo con las unidades geológicas.
3.2.2 Zona 2, valle del río Magdalena
Las unidades sedimentarias que aparecen en esta zona presentan un contraste en la distribución geoquímica con las zonas adyacentes caracterizada por valores bajos de la mayoría de los elementos, y presentan valores altos de Al, Ca, Na, Ba, y Sr, especialmente en suelos.
3.2.3 Zona 3, Cordillera Oriental
Tanto en sedimentos como en suelos se encontraron zonas de valores altos para la mayoría de los metales del grupo 1 de asociación: Al, As, Be, Cd, Mo, Ni, Sb, V y Zn, acompañados de Ce, Cs, Rb, La, Nd y U, entre otros. Esta asociación se concentra especialmente en dos sub-zonas: la primera entre Villeta y Útica, y la segunda en una zona delimitada por los municipios de Otanche, La Belleza y Florián, las cuales se diferencian entre sí, por ejemplo, en el contenido de Ca, Cd que son mayores en la primera y Ce, Cs, Eu, La, Sb, Sm y U que son mayores en la segunda. Estas diferencias se aprecian mejor en sedimentos.
Los mapas de distribución espacial (Anexo 5) muestran que estos sitios delimitan especialmente una zona de valores anómalos en dirección SW - NE, dentro de la unidad geológica (Kim) del Cretáceo Inferior, la cual está, en general, caracterizada por presencia de calizas y lodolitas calcáreas, y ésta es una área que ha sufrido intenso plegamiento y fallamiento.
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Los valores anómalos altos se encuentran ubicados sobre la Formación Paja (Kip) y los grupos Guaguaquí ( Kig) y La Palma ( Kip), conformados, en términos generales, por shales negros. Es importante anotar que el Grupo La Palma es dividido por Acosta & Ulloa (1993), en la Plancha 208 Villeta, en las formaciones Trincheras y Capotes; todas estas unidades geológicas se formaron en el Cretácico temprano, en un ambiente marino dentro de la cuenca mayor de la Cordillera Oriental; dentro de esta cuenca, se han podido diferenciar subcuencas en las zonas de Otanche y La Vega. Como se aprecia en los mapas del Anexo 5, las características geoquímicas pueden ayudar a delimitar dichas subcuencas.
En el sector oriental de la unidad cretácico superior Ksm se observan, en suelos, anomalías similares a las que se presentan en el sector occidental, para algunos elementos calcófilos como As y Pb, y para algunos elementos litófilos como Be, Ce, Cr, Cs, Eu, K, La, Rb, Sm y U. Sin embargo, la unidad cretácica inferior Kim presenta diferencias entre los dos sectores, y es mayor el contraste para elementos como el As, Mo, Ni, Sb y V.
Los rasgos que se reflejan en la distribución geoquímica de los elementos ya mencionados hacen suponer que las anomalías geoquímicas positivas en esta zona son respuesta a la presencia de metasedimentitas de origen marino con alto contenido de materia orgánica (shales negros) que pueden tener, en este caso, un rol metalogénico (por ser acumuladores de metales).
El contenido de plomo en sedimentos demarca también las unidades sedimentarias cretácicas. En la sub-zona I (Villeta- Útica) se han reportado depósitos exhalativos de Cu, Pb, Zn, yacimientos hidrotermales de estos mismos metales, además de hierro de origen sedimentario e hidrotermal, así como depósitos de carbón, carbonatos y materiales de construcción (Acosta & Ulloa,1993).
De los elementos que caracterizan la sub-zona II (Otanche- La Belleza), algunos son litófilos (La, Ce, Cs, Rb, U, V) y otros calcófilos (As, Cd, Mo, Sb y Zn) y reflejan el contacto entre dos grupos de diferente evolución. A diferencia de la subzona I, las anomalías citadas están acompañadas de elementos mayores como Al, Fe y K y niveles medios a altos de elementos traza como Pb, Cu, Rb y U.
Por sus características especiales, esta área se puede diferenciar geoquímicamente como una zub-zona, que se encuentra atravesada por una falla regional en sentido NNW-SSW (Falla de Itoco), la cual trae como consecuencia la desaparición del Grupo La Palma, el contacto fallado entre la Formación Paja y el Grupo Guaguaquí y la producción de esmeraldas. Con base en estas características, estudios recientes plantean la unión de múltiples factores (ambientes de depósito, estructura, tipo de sedimento) como causa de las mineralizaciones de esmeraldas.
Para elementos del grupo de las tierras raras, como lantano y cerio, se encontraron los valores más altos en el sector de La Belleza – Florián y en el sector aledaño al Municipio de Coper. El uranio presentó una distribución espacial similar, y se muestra los valores más altos en una zona cercana al Municipio de Otanche.
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La distribución espacial de elementos como berilio, cesio, todos los lantánidos, plomo, rubidio, uranio y torio demarca y diferencia las dos unidades cretácicas, la inferior Kim y la superior Ksm, y sus niveles mayores están en la unidad inferior.
Se sabe que a semejanza de la zona de Otanche, se encuentran esmeraldas en la región de Ubalá- Gacheta; las dos zonas presentan anomalía de uranio en sedimentos, sin embargo, en la zona de Ubalá- Gacheta no se presenta molibdeno, vanadio, cadmio y cinc, por lo cual, se infieren algunas diferencias geoquímicas que requieren un estudio más detallado, para poder establecer los indicadores que caracterizan este tipo de depósitos.
En general, para toda la zona, los mapas de hafnio, tanto en sedimentos como en suelos, presentan una anomalía negativa, es decir, los valores más bajos estánprecisamente en las zonas de Villeta- Útica y de Otanche- La Belleza- Florián.
En aguas se mantienen las mismas zonas con valores anómalos para elementos como Cd, mientras las anomalías de otros elementos como Pb y Mo se encuentran desplazadas hacia el oeste con relación a los suelos y sedimentos. La anomalía de molibdeno aparece tanto en la sub- zona I como en la sub-zona II, pero en la primera aparece desplazada al NW de Villeta, lo mismo ocurre con el uranio, cuyos valores máximos se encuentran cerca de Quebradanegra, en la unidad geológica cretácica Kim.
En el sur oriente, las rocas sedimentarias paleozoicas (areniscas cuarzosas a calcáreas con intercalaciones de arcillolitas y limolitas) pertenecientes a la unidad Pzsm coinciden con algunos valores altos de Ce, Fe, La, Rb, en suelos.
3.2.4 Zona 4. Piedemonte Llanero
Las muestras tomadas en esta zona no presentan valores anómalos que permitan caracterizarla, sin embargo, cuando se amplíe este estudio hacia las planchas vecinas en el oriente se podrá tener mayor información.
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4. CONCLUSIONES GENERALES
4.1 PRIMERO
El muestreo geoquímico de baja densidad (una cuenca por cada subcelda de 20 x 20 km) demostró ser exitoso en la delineación de ambientes geoquímicos en la zona estudiada. Con esta baja densidad de muestreo fue posible detectar características geoquímicas distintivas de diferentes unidades geológicas y de zonas mineralizadas. Además, se delimitaron zonas de interés ambiental por acumulación de algunos elementos potencialmente peligrosos (EPP).
4.2 SEGUNDO
La utilidad del muestreo empleado es corroborada por las características geoquímicas encontradas, las cuales son consistentes en varios aspectos:
Correlación con la geología. Los contornos geoquímicos permiten diferenciar claramente las diferentes unidades geológicas ya descritas, permiten confirmarlas, caracterizarlas y, en algunos casos, subdividirlas.
Medio de muestreo. Los patrones de distribución geoquímica de los elementos son similares en suelos y en sedimentos y algunas características se conservan en aguas, aunque en algunos casos desplazadas, dentro de las mismas unidades geológicas.
Grupos de elementos anómalos. Las anomalías multielementales encontradas (As, Cd, Cu, Mo, Ni, Sb, V y Zn) aparecen acompañadas de elementos como Cs y U, y de elementos del grupo de las tierras raras.
Patrones de distribución. los diferentes patrones que definen los ambientes geoquímicos son estadísticamente significativos y similares para los elementos asociados.
4.3 TERCERO
En el área de estudio se delimitaron claramente cuatro zonas con ambientes geoquímicos diferentes:
Zona 1. Al occidente de la plancha, con altos contenidos de Ba, Ca, Mg, Mn, Na, Sr, Ti, Y, Fe y Co en suelos y sedimentos, dentro de los cuales aparecen intrusivos graníticos, como el Batolito Antioqueño, que se demarca por la distribución espacial de varios elementos, entre ellos, Br, Cs, Hf, Lu, Sc y valores medios a altos de U, y el Batolito de
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Ibagué que se demarca por el contenido de Ce, Cu, Eu y Sc, dentro de un ambiente alto en Ca y Na.
Zona 2. Caracterizada por la distribución de Al, Ca, Na, P, Co y Mn y algunos valores de Na y Mg, que muestran los sedimentos recientes provenientes de las rocas ígneas y metamórficas de la Cordillera Central, enriquecidos en estos elementos.
Zona 3. Cordillera Oriental, con una tendencia SW- NE que coincide con las unidades geológicas Kim y Ksm, presenta anomalías de As, Cd, Cu, Ni, Sb, V y Zn acompañados de Cs, La y U. En esta zona se delimitan dos sub-zonas de características geoquímicas similares, las cuales se diferencian claramente en los mapas de tonos: la subzona I, Villeta- Útica, y la subzona II, Otanche- La Belleza- Florián. En el sector suroriental aparecen valores altos de Ce, Cs, La y Rb, en suelos sobre la unidad Kim. Igualmente, en el sector nororiental, al parecer, las rocas graníticas aportan contenidos altos de K, Lu, Rb, Ta, Tb y Yb a los suelos y sedimentos.
Zona 4. No presenta valores significativamente anómalos, corresponde geológicamente a una unidad cuaternaria de abanicos aluviales.
4.4 CUARTO
Existe correlación entre las características geoquímicas y las unidades geológicas presentes, así, por ejemplo, las anomalías geoquímicas positivas en la zona 3 son respuesta a la presencia de metasedimentitas de origen marino con alto contenido de materia orgánica (shales negros), que pueden tener, en este caso, un rol metalogénico (por constituirse en un medio acumulador).
4.5 QUINTO
Se demostró que con la baja densidad de muestreo empleada en este estudio, es posible detectar las anomalías geoquímicas más relevantes, indicativas de depósitos minerales, en un tiempo y un costo muy bajos; además, con un valor agregado por el entendimiento del alcance de su expresión dentro de un contexto regional amplio. Por ejemplo, se encontró que las anomalías locales de metales básicos, anteriormente reportadas, tienen una expresión regional amplia, caracterizada por una asociación multielemento, que confirma la hipótesis de autores como Sarmiento (1985) y Rondon & Vega (1989), de que en la zona existen condiciones favorables para la presencia de depósitos exhalativos en las sedimentitas cretáceas de la Cordillera Oriental.
Además de Cu, Pb y Zn citados por dichos autores, se encontraron anomalías de Ni y valores de cadmio y molibdeno que los hacen unos excelentes indicadores y se evidenciaron asociaciones antes no detectadas con elementos como As, Ba, Be, Cr, Sb U, V y elementos del grupo de las tierras raras.
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Por otra parte, el distrito esmeraldífero de Muzo se identifica por los niveles de As, Mo, Se, Cd y Zn. Tanto en este distrito como en el de Chivor se presentan incrementos en elementos del grupo de las tierras raras como La, Lu, Eu y Ce.
4.6 SEXTO
Las características geoquímicas en la zona de estudio están bien definidas por grupos de elementos asociados, para los cuales su contenido promedio presenta factores de enriquecimiento mayores que uno (con referencia a los promedios mundiales de la corteza terrestre), para elementos tales como As, Cd, Eu, Lu, Mo, Sb, U, Yb y Zn, y factores de enriquecimiento menores de uno para los elementos K, Mg, Mn, Br, Ca, Sr y Na. Cuando se extienda el presente estudio a las zonas aledañas, será posible entrar a caracterizar las provincias geoquímicas definidas por estas asociaciones.
4.7 SÉPTIMO
La metodología de muestreo de baja densidad, aleatoria, estratificada, balanceada, de suelos, sedimentos y aguas, y el análisis de multielementos en las investigaciones geoquímicas es una alternativa muy útil para los estudios ambientales regionales, porque de una manera rápida, segura y a un menor costo permite determinar la presencia de elementos químicos potencialmente peligrosos (EPP) en el ambiente superficial.
4.8 OCTAVO
La metodología empleada en el proyecto proporciona una línea base de composición geoquímica que tiene utilidad como referencia para monitoreos futuros de los procesos geoquímicos ambientales que ocurren en una cuenca, en un tiempo y para un número de elementos químicos determinados.
4.9 NOVENO
La información obtenida sobre la composición geoquímica de suelos permitió establecer los niveles de elementos importantes desde el punto de vista agrícola, y en la zona se encuentran, en general, buenas reservas de K, Mn y Zn y la necesidad de adicionar en algunos casos Ca, P, Na y Cu.
4.10 DÉCIMO
Desde el punto de vista de calidad de suelos son preocupantes los niveles de As, Cd, Ni y Zn encontrados en algunos sitios de la plancha.
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4.11 DÉCIMOPRIMERO
De acuerdo con el Decreto 1594/84, las aguas de la zona estudiada cumplen con las concentraciones permitidas para abastecimiento humano de As, Cd, Cu, Pb, Se y Zn, mientras el 12 % supera los límites establecidos para uso agrícola de Al, Fe, Mn, Mo y Ni.
4.12 DÉCIMOSEGUNDO
De acuerdo con el Decreto 475 de 1998, el 24% de las aguas sobrepasan las concentraciones exigidas para aguas para consumo humano y domestico de Al, As, Cd, Cr, Mn, Mo, Ni, Pb y U.
4.13 DÉCIMOTERCERO
Las altas concentraciones encontradas para elementos químicos tales como Al, Ni, Pb, Fe, Mn en las aguas de las cuencas de los ríos Chicú, Teusaca y Bogotá reflejan la influencia de las actividades antrópicas existentes en las ciudades que aportan sus descargas a estos ríos.
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