Caracterización geoquímica y nivel de biodegradación de hidrocarburos en arenas bituminosas de las áreas de Pesca y Betéitiva, Boyacá

dc.contributor.advisorCadena Sánchez, Ariel Oswaldo
dc.contributor.authorContreras Aguirre, Daniela
dc.contributor.researchgroupCaracterización Tecnológica de Minerales
dc.date.accessioned2026-02-03T15:23:21Z
dc.date.available2026-02-03T15:23:21Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionIlustraciones, diagramas, fotografías, gráficos, mapasspa
dc.description.abstractEste estudio presenta la caracterización geoquímica de los hidrocarburos presentes en arenas bituminosas de Pesca y Betéitiva (Boyacá), con el objetivo de evaluar su origen, nivel de biodegradación, y madurez térmica. Se estudiaron 21 muestras de afloramientos de las formaciones Picacho, Socha Inferior y Concentración, recolectadas al oriente de la Falla de Soapaga. Los extractos se analizaron mediante fraccionamiento SARA, GC-FID, GC-MS, fraccionamiento isotópico de carbono (δ¹³C), espectroscopía de reflectancia VNIR-SWIR, viscosidad y densidad. Los resultados muestran un alto grado de biodegradación, con fracciones NSO mayores al 50%, cromatogramas dominados por mezclas complejas no resueltas (UCM), y presencia de biomarcadores como 25-norhopanos. La espectroscopía infrarroja evidenció correlación espectral con bitumen, y niveles variables de biodegradación. El análisis isotópico y los biomarcadores indican un origen marino con posible influencia transicional, y sugieren la coexistencia de al menos dos rocas generadoras: una del Cretácico otra del Cenozoico. Sin embargo, el alto nivel de biodegradación identificado limita la confiabilidad de los compuestos biomarcadores para el análisis de estas correlaciones. Este trabajo evidencia la utilidad de técnicas espectrales y geoquímicas para la evaluación de los yacimientos no convencionales y aporta insumos clave para la evaluación del potencial de las arenas bituminosas en la región de la Cordillera Oriental. (Texto tomado de la fuente)spa
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagister en Ciencias - Geología
dc.description.notesThis study presents a geochemical characterization of hydrocarbons found in bituminous sands from the municipalities of Pesca and Beteitiva (Boyaca), aiming to assess their origin, degree of biodegradation, and thermal maturity. A total of 21 samples were collected from outcrops of the Picacho, Socha Inferior, and Concentración formations, located east of the Soapaga Fault. The extracts were analyzed through SARA fractionation, GC-FID, GC-MS, carbon isotope analysis (δ¹³C), VNIR-SWIR reflectance spectroscopy, as well as viscosity and density measurements. The results reveal a high degree of biodegradation, with NSO fractions exceeding 50%, chromatograms dominated by unresolved complex mixtures (UCM), and the presence of biomarkers such as 25-norhopanes. Infrared spectroscopy showed strong spectral correlation with bitumen and variable biodegradation levels. Isotopic and biomarker analyses suggest a marine origin with possible transitional influence and indicate the coexistence of at least two source rocks: one of Cretaceous and another of Cenozoic age. However, the high biodegradation level reduces the reliability of biomarkers for detailed correlation analyses. This study highlights the usefulness of spectral and geochemical techniques for evaluating unconventional reservoirs and provides key insights into the potential of bituminous sands in the Eastern Cordillera region.eng
dc.description.sponsorshipEl proyecto de investigación fue financiado con recurso provenientes del convenio 883-2019, suscrito entre la Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH) y el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia a través del Fondo Nacional de Financiamiento para la Ciencia, la Tecnología y la Innovación, Fondo Francisco José de Caldas (FFJC).
dc.format.extentxxii, 114 páginas
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unal.edu.co/spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/89375
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombia
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.placeBogotá, Colombia
dc.publisher.programBogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - Geología
dc.relation.referencesAbraham, H. (1960). Asphalts and allied substances (6th ed.). Van Nostrand.
dc.relation.referencesAcero, J. C. R., Anselmi, L. Á. M., & Ortiz, O. J. R. (2016). Estudio del comportamiento de Asfaltos Naturales en Mezclas Asfálticas Fabricadas con Asfalto AC-20 y Granulometría MD-12. L'esprit Ingénieux, 7(1).
dc.relation.referencesAgencia Nacional de Hidrocarburos – ANH. (2011). Eastern Cordillera Basin. En F. Cediel & G. Y. Ojeda (Eds.), Petroleum geology of Colombia (Vol. 7). Fondo Editorial Universidad EAFIT.
dc.relation.referencesAgencia Nacional de Hidrocarburos – ANH. (2024). Caracterización, modelamiento y determinación del potencial de arenas bituminosas (AB) en las cuencas Caguán-Putumayo, Llanos, Cordillera Oriental, Valle Superior del Magdalena y Valle Medio del Magdalena en Colombia, basado en un análisis integral (geológico, estratigráfico, geoquímico, isotópico, espectral, petrofísico, social y financiero) (CD_428_2021_CV_742-883_2019).
dc.relation.referencesAntek S.A. (2014). Informe final: Rezumaderos cuencas Caguán-Putumayo, Llanos Orientales, Cordillera Oriental.
dc.relation.referencesAlvarado, B., & Sarmiento, R. (1944). Informe geológico general sobre los yacimientos de hierro, carbón y caliza de la región de Paz de Río, Departamento de Boyacá. Instituto Geológico Nacional. [Informe inédito].
dc.relation.referencesBáscones, A., Suárez, M., Ferrer-Julià, M., García-Meléndez, E., Colmenero-Hidalgo, E., & Quirós, A. (2020). Caracterización de minerales de arcilla y óxidos de hierro mediante espectroscopía de reflectancia difusa (VNIR–SWIR). Revista de Teledetección, (55), 49–57.
dc.relation.referencesBissada, K. A., Tan, J., Szymczyk, E., Darnell, M., & Mei, M. (2016). Group-type characterization of crude oil and bitumen. Part I: Enhanced separation and quantification of saturates, aromatics, resins and asphaltenes (SARA). Organic Geochemistry, 95, 21–28. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2016.02.007
dc.relation.referencesBjørlykke, K. (2015). Petroleum geoscience: From sedimentary environments to rock physics. Springer.
dc.relation.referencesCanestro, M. F. (2017). Caracterización geoquímica de rocas madre y estudio de la Formación Agrio en la zona de Mina San Eduardo, cuenca neuquina, Argentina [Tesis de doctorado, Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales].
dc.relation.referencesChilingarian, G. V., & Yen, T. F. (1978). Bitumens, asphalts and tar sands. Elsevier.
dc.relation.referencesCediel, F., Shaw, R. P., & Cáceres, C. (2003). Tectonic assembly of the Northern Andean block. AAPG Memoir, 79, 815–848.
dc.relation.referencesChacón-Gómez, & Palacios-Mendoza. (2014). Adquisición, procesamiento e interpretación de sondeos eléctricos verticales como método de caracterización del subsuelo en el área de Pesca, cuenca Cordillera Oriental. [Tesis]. Universidad Industrial de Santander.
dc.relation.referencesde Souza Filho, C. R., & Scafutto, R. D. (2024). A comprehensive compilation of spectral libraries for petroleum hydrocarbons (PHC) encompassing VNIR-SWIR-TIR ranges. Scientific Data, 11(1), 1073. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03014-0
dc.relation.referencesFigueroa-Araque, & Vargas Montero. (2014). Caracterización sedimentológica y estratigráfica de la Formación Picacho (Sogamoso), en las secciones mina El Recuerdo, Lago de Tota y Cerro El Uvo [Tesis de pregrado, Universidad Industrial de Santander].
dc.relation.referencesGómez, E. (2001). Tectonic controls on the late Cretaceous to Cenozoic sedimentary fill of the Middle Magdalena Valley basin, Eastern Cordillera and Llanos basin, Colombia. Cornell University.
dc.relation.referencesGómez-Rojas, O. P., G.-Borrego, Á., Perea-Solano, C., Sánchez-Morales, O. A., & Flórez- Molano, H. F. (2018). Preliminary bulk characterization of Picacho tar sands, Pesca municipality (Boyacá, Colombia). Boletín de Geología, 40(2), 87–99. https://doi.org/10.18273/revbol.v40n2-2018005
dc.relation.referencesHead, I. M., Jones, D. M., & Larter, S. R. (2003). Biological activity in the deep subsurface and the origin of heavy oil. Nature, 426(6964), 344-352.
dc.relation.referencesHein, F. J. (2006). Heavy oil and oil (tar) sands in North America: An overview & summary of contributions. Natural Resources Research, 15(2), 67-84.
dc.relation.referencesHein, J. (2017). Geology of bitumen and heavy oil: An overview. Alberta, Canada: Alberta Geological Survey, Alberta Energy Regulator, Suite 1000, 250 – 5th.
dc.relation.referencesHellmuth, K.-H. (1989). Natural analogues of bitumen and bituminized radioactive waste. Surveillance department.
dc.relation.referencesHiguera-Sandoval, C. H., Salamanca-Rodríguez, E. C., & Santos-Chaparro, C. F. (2012). Caracterización de las asfaltitas de pesca en Boyacá-Cantera Santa Teresa. Revista Ingenio, 5(1), 38-45.
dc.relation.referencesHorton, B. K., Mora, A., Parra, M., & Silva, A. (2020). Detrital zircon U–Pb provenance of the northern Andes foreland basin: Amazonian, Caribbean, and Panamanian contributions to late Cretaceous–Miocene strata. GSA Bulletin, 132(5–6), 937–960. https://doi.org/10.1130/B35136.1
dc.relation.referencesHunt, J. M. (1995). Petroleum Geochemistry and Geology (Textbook). Petroleum Geochemistry and Geology (Textbook). (2nd Ed.), WH Freeman Company.
dc.relation.referencesJulivert, M., D. Barrero, G., Botero Arango, H., Duque Caro, R., Hoffstetter, J., Navas G., J., de Porta, R. K., Robbins, B., Taborda Arango, N., & Téllez, I. (1968). Lexique Stratigraphique internacional. Periodiques Scientifiques et Litteraires, V, 651.
dc.relation.referencesKerr, A., Rafuse, H., Sparkes, G., Hinchey, J., & Sandeman, H. (2011). Visible/infrared spectroscopy (VIRS) as a research tool in economic geology: background and pilot studies from Newfoundland and Labrador. Geological Survey, Report, 11, 145-166.
dc.relation.referencesMasliyah, J., Czarnecki, J., & Xu, Z. (2011). Handbook on Theory and Practice on Bitumen Recovery from Athabasca Oil Sands. Canadá: Kingsley.
dc.relation.referencesMeyer, R. F., & De Witt, W. (1990). Definition and World Resources of Natural Bitumens. Washington D.C.: U.S. Geological Survey Bulletin No. 1944.
dc.relation.referencesMeyer, R., Attanasi, E., & Freeman, P. (2007). Heavy Oil and Natural Bitumen Resources in Geological Basins of the World Open File-Report 2007-1084. Reston: U.S. Geological Survey.
dc.relation.referencesMora, A., Horton, B. K., Mesa, A., Rubiano, J., Ketcham, R. A., Parra, M., Blanco, V., Garcia, D., & Stockli, D. F. (2010). Migration of Cenozoic deformation in the Eastern Cordillera of Colombia interpreted from fission track results and structural relationships: Implications for petroleum systems. AAPG Bulletin, 94, 1543–1580.
dc.relation.referencesMora, A., Parra, M., Strecker, M. R., Kammer, A., Dimaté, C., & Rodríguez, F. (2013). Inversion tectonics under increasing rates of shortening and sedimentation: Cenozoic example from the Eastern Cordillera of Colombia. Geological Society of America Bulletin, 125(5–6), 727–743. https://doi.org/10.1130/B42712.1
dc.relation.referencesMora, C., Parra, P., & Navas, G. (2007). Caracterización geoquímica de rocas y crudos en las cuencas de Cesar-Ranchería, Sinú-San Jacinto, Chocó y área de Soápaga (Cuenca Cordillera Oriental). Informe Final. GEMS-ANH.
dc.relation.referencesMuccio, Z., & Jackson, G. P. (2009). Isotope ratio mass spectrometry. The Analyst, 134(2), 213–222. https://doi.org/10.1039/b818232a
dc.relation.referencesPabón, R. E. C., & de Souza Filho, C. R. (2019). Crude oil spectral signatures and empirical models to derive API gravity. Fuel, 237, 1119-1131.
dc.relation.referencesPacheco-Mendoza, J. Y., Tesón-Del Hoyo, E., García-González, M., Mora, A., & Ketcham, R. (2022). Timing of hydrocarbon charge in the Axial Zone of the Eastern Cordillera, Colombia. https://ssrn.com/abstract=4047128
dc.relation.referencesPeters, K. E., & Moldowan, J. M. (1993). The biomarker guide: interpreting molecular fossils in petroleum and ancient sediments.
dc.relation.referencesPeters, K. E., Walters, C. C., & Moldowan, J. M. (2005). The biomarker guide (Vol. 1). Cambridge university press.
dc.relation.referencesPinilla-Mendoza, & Serrano-Paredes. (2014). Caracterización geoeléctrica de sectores aledaños a la mina la Emilia en el Municipio de Pesca, Cuenca Cordillera Oriental [Tesis]. Universidad Industrial de Santander.
dc.relation.referencesRenzoni, G. (1962). Apuntes acerca de la litología y tectónica de la zona al este y sureste de Bogotá. Boletín Geológico, 10 (1-3): 59-79.
dc.relation.referencesRenzoni, G., & Rosas, H. (1967). Geología de la placha 171 Duitama. In Ingeominas.
dc.relation.referencesRossello, E. A., & di Primio, R. (2022). Hydrocarbon distribution along the Soápaga thrust (Eastern Cordillera, Colombia) based on new strategic geochemistry samples. Acta Geochimica, 41(3), 335–350. https://doi.org/10.1007/s11631-021-00498-8
dc.relation.referencesSarmiento-Moreno. (2014). Validez de la propiedad física de la resistividad eléctrica como herramienta de prospección de arenas bituminosas: Caso de estudio minas La Emilia y Santa Teresa, municipio de Pesca, Boyacá, Colombia [Tesis de pregrado, Universidad Industrial de Santander].
dc.relation.referencesScafutto, R., de Souza Filho, C., & Rivard, B. (2016). Characterization of mineral substrates impregnated with crude oils using proximal infrared hyperspectral imaging. Remote Sensing of Environment, 179, 116-130.
dc.relation.referencesSofer, Z. (1984). Stable carbon isotope compositions of crude oils: application to source depositional environments and petroleum alteration. AAPG bulletin, 68(1), 31-49.
dc.relation.referencesSpeight, J. G. (2009). Geology of natural bitumen and heavy oil resources. Coal, oil shale, natural bitumen, heavy oil and peat (Vol. II).
dc.relation.referencesSpeight, J. G. (2016). Introduction to enhanced recovery methods for heavy oil and tar sands. Gulf Professional Publishing.
dc.relation.referencesStashenko, E., Martínez, J., & Robles, M. (2014). Extracción selectiva y detección específica de biomarcadores saturados del petróleo. Scientia Chromatographica, 6(4), 251-268.
dc.relation.referencesStashenko, E., Martínez, R. J., & Castrillón, J. (2014). Application of the matrix solid-phase dispersion method to hydrocarbon isolation from bituminouos rocks. Boletín de Geología, 36, 29-35.
dc.relation.referencesTesón, E., Mora, A., Silva, A., Namson, J., Teixell, A., Castellanos, J., Casallas, W., Julivert, M., Taylor, M., Ibáñez-Mejía, M., & Valencia, V. (2013). Relationship of Mesozoic graben development, stress, shortening magnitude, and structural style in the Eastern Cordillera of the Colombian Andes. In: Nemcˇok M, Mora A, Cosgrove JW (eds) Thick-skin-dominated orogens: from initial inversion to full accretion. Geological Society of London, 377, 257–283.
dc.relation.referencesTissot, B. P., Welte, D. H., Tissot, B. P., & Welte, D. H. (1984). From kerogen to petroleum. Petroleum formation and occurrence, 160-198.
dc.relation.referencesUlloa, C., Rodríguez, E. & Rodríguez, G.I. (2003). Geología de la plancha 172 Paz de Río. Escala 1:100.000. Ingeominas. 109 pgs.
dc.relation.referencesWeyer, L. G., & Lo, S. C. (2002). Spectra–structure correlations in the near-infrared. En Handbook of Vibrational Spectroscopy (Vol. 3, pp. 1817–1837). https://doi.org/10.1002/0470027320.s8503
dc.relation.referencesZou. (2017). Unconventional Petroleum Geology. Elsevier.
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.licenseAtribución-CompartirIgual 4.0 Internacional
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
dc.subject.ddc550 - Ciencias de la tierra
dc.subject.lembGeoquímica
dc.subject.lembGeochemistry
dc.subject.lembMarcadores bioquímicos
dc.subject.lembBiochemical markers
dc.subject.lembBiodegradación
dc.subject.lembBiodegradation
dc.subject.lembEspectroscopia de reflectancia cercano a infrarrojos
dc.subject.lembNear infrared reflectance spectroscopy
dc.subject.proposalGeoquímicaspa
dc.subject.proposalBiomarcadoresspa
dc.subject.proposalBiodegradaciónspa
dc.subject.proposalEspectroscopía de infrarrojospa
dc.subject.proposalArenas bituminosasspa
dc.subject.proposalGeochemistryeng
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dc.subject.proposalBituminous sandseng
dc.titleCaracterización geoquímica y nivel de biodegradación de hidrocarburos en arenas bituminosas de las áreas de Pesca y Betéitiva, Boyacáspa
dc.title.translatedGeochemistry characterization and grade of biodegradation of hydrocarbons in bituminous sands of the areas of Pesca and Betéitiva, Boyacáeng
dc.typeTrabajo de grado - Maestría
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dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.contentText
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dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TM
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oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
oaire.awardtitleProyecto CAB (Contrato 428-15 de 2019 entre Universidad Nacional de ColombiaMinCiencias-Agencia Nacional de Hidrocarburos)
oaire.fundernameAgencia Nacional de Hidrocarburos
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