Historia de exhumación del bloque este de la falla de Bucaramanga usando termocronología de baja temperatura, Santander, Colombia

Abstract

La historia de exhumación del borde del Macizo de Santander en los Andes del norte se encuentra controlada por el sistema de fallas Santa Marta – Bucaramanga, que a su vez es controlada por una interacción geodinámica compleja entre las placas de Nazca, Caribe y Sur Americana, así como la colisión y acreción del bloque Panamá. Esta tesis presenta un análisis estructural y termocronológico de muestras del Macizo de Santander a lo largo de una transecta entre las localidades de Curos y el municipio de Guaca (Departamento de Santander, Colombia). Se presentan aquí nuevos datos de huellas de fisión en apatitos (AFT) y Circones (ZFT) de 17 muestras recolectadas en el costado sur occidental del Macizo de Santander. Los datos de huellas de fisión son usados para modelar la historia tiempo-temperatura y para la estimación de tazas de exhumación, mientras que el análisis estructural permite comprender la dinámica de las estructuras falladas más relevantes. El flanco occidental del Macizo de Santander expresa una compleja historia termal a lo largo del perfil Curos-Guaca, con la exposición de la zona de borrado parcial de circones y apatitos. El modelado de la historia termal de huellas de fisión en circones muestra borrado parcial de 125 a 57 Ma, reseteo a ~24 Ma en muestras cercanas a la Falla de Bucaramanga, y tazas de exhumación de ~0,3 km/ma. En los apatitos se observa un reseteo y un perfil térmico invertido en la Falla del río Perchiquez a los 5 Ma con tazas de exhumación de ~0,6 km/ma. Este control estructural es también evidenciando con análisis morfotectonicos, de estrías de falla, y de microestructuras. La integración de toda la información permite establecer la presencia de eventos de exhumación recientes que expresan la acción marcada de la Falla de Bucaramanga como estructura principal en la actividad tectónica del Macizo de Santander. Además, los bloques al costado occidental del Macizo de Santander evidencian diversos procesos de exhumación rápida a finales del Cenozoico relacionados a estructuras falladas en dirección NNE que acomodan la deformación con desplazamientos en rumbo. La temporalidad de estos eventos puede estar relacionado con la colisión y deformación generada por el bloque Panamá.

Abstract: The exhumation history of the western part of the Santander Massif in the Northern Andes is controlled by the Santa Marta - Bucaramanga fault syst em, which in turn is controlled by the geodynamic interaction between the Nazca, Caribe and South American plates, as well a s the collision and accretion of the Panama block. Through structural and thermochronological analysis of samples from the Santander Massif collected along a profile between Curos – Guaca on the south - western flank of the Santander Massif (state of Santander, Colombia), we present new in apatite (AFT) and zircon (ZFT) fission tack data of 17 samples . The fission tack data are used for time - temperature history modelling and for the estimation of exhumation rate s. T he structural analysis provides information on the behavior of relevant faults in the study area . The western flank of the Santander Massif shows a complex thermal hi story along the Curos - Guaca profile, with exhume d zircon and apatite partial annealing zone s . Thermal history modelling base on ZFT data show s partial ly annealed zircon with fission - track ages of 125 Ma and younger and a phase of rapid cooling at around 2 6 Ma in samples near to the Bucaramanga fault with long - term average exhumation rates of ~ 0 . 3 km/Myr . Inverse modeling of apatite fission - track data from the Perchiquez fault indicate structural ly control led exhumation at around 5 M a at rates of ~ 0 . 6 km/Myr . This deformation phase is evidenced by microstructural studies of morphotectonic features such as slickensides and by t in this zone. We can e stablish the presence of exhumation events that show the relevance of the Bucaramanga fault as the main structur e in the tectonic activity of the Santander Massif . However, rapid exhumation at the end of Cenozoic of different blocks on the western flank is related to secondary NE - trend i ng faults that accommodate deformation with lateral displacement (strike slip fau lts), related to the collision and buttress effect of the Panama block .