Análisis morfométrico aplicado a la caracterización de actividad tectónica relativa en el dúplex de Ocaña, departamentos de Cesar y Norte de Santander. Aproximación desde la ciencia de datos

Abstract

Este estudio caracterizó la actividad tectónica relativa en el dúplex de Ocaña mediante el análisis de índices morfométricos y geomorfológicos, integrando evidencias estructurales desde la perspectiva de la ciencia de datos. Para ello, se calcularon y clasificaron los índices utilizando dos métodos: Jenks – Natural Breaks y clasificación de clústeres, con el objetivo de evaluar sus diferencias y determinar su relación con la geología estructural de la zona. Los resultados se categorizaron en tres niveles de actividad tectónica, donde la categoría 3 representa los valores más altos y la categoría 1 los más bajos. La comparación entre los dos métodos, mediante una matriz de confusión, mostró una similitud del 54 %, indicando una correspondencia moderada. El método Jenks – Natural Breaks presentó una aplicación más sencilla y una adecuada relación con las estructuras del dúplex de Ocaña. Por su parte, la clasificación por clustering, aunque requiere mayor procesamiento, permitió identificar relaciones adicionales entre los índices morfométricos. En particular, se evidenció una relación inversa entre los índices de forma y los de relieve, lo que sugiere que la actividad tectónica influye de manera diferenciada en la morfometría de las cuencas. Su relación con la geología estructural en general también es adecuada. Las cuencas de las quebradas Múcuras, Santa Inés y Los Llanos mostraron un control estructural claro, generado por fallas transversales del dúplex de Ocaña. Por otro lado, el río San Alberto y la quebrada El Páramo, también con marcado control tectónico, están controladas principalmente por el sistema de falla Bucaramanga – El Carmen. Estos hallazgos resaltan la importancia de utilizar enfoques basados en ciencia de datos para el análisis estructural y abren la posibilidad de integrar metodologías que optimicen la interpretación de la actividad tectónica relativa en otras regiones. (Texto tomado de la fuente).

This study characterized the relative tectonic activity in the Ocaña duplex through the analysis of morphometric and geomorphological indices, integrating structural evidence from a data science perspective. To achieve this, indices were calculated and classified using two methods: Jenks – Natural Breaks and cluster classification, with the aim of evaluating their differences and determining their relationship with the structural geology of the area. The results were categorized into three levels of tectonic activity, where Category 3 represents the highest values and Category 1 the lowest. A confusion matrix comparison between the two methods showed a 54% similarity, indicating a moderate correspondence. The Jenks – Natural Breaks method proved to be simpler to apply and showed a strong correlation with the structural features of the Ocaña duplex. On the other hand, cluster classification, while requiring more computational processing, allowed for the identification of additional relationships between morphometric indices. In particular, an inverse relationship was observed between shape indices and relief indices, suggesting that tectonic activity influences the morphology of the basins in different ways. Its correlation with structural geology was also found to be appropriate. The basins of the Múcuras, Santa Inés, and Los Llanos streams exhibited clear structural control, primarily influenced by transverse faults within the Ocaña duplex. Meanwhile, the San Alberto River and El Páramo stream, which also exhibit strong tectonic control, are mainly influenced by the Bucaramanga – El Carmen fault system. These findings highlight the importance of data science-based approaches in structural analysis and open the possibility of integrating new methodologies to enhance the interpretation of relative tectonic activity in other regions.