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A tertiary fold and thrust belt in the Valle del Cauca Basin, Colombian Andes

1994; Elsevier BV; Volume: 7; Issue: 3-4 Linguagem: Inglês

10.1016/0895-9811(94)90023-x

1873-0647

Carlos Abilio Alejandro Alfonso, Paul Sacks, Donald T. Secor, James M. Rine, V.E. Perez,

earthquake and tectonic studies

Surface geology and heophysical data, supplemented by regional structural interpretations, indicate that the Valle del Cauca basin and adjacent areas in west-central Colombia form a west-vergent, basement-involved fold and thrust belt. This belt is part of a Cenozoic orogen developed along the west side of the Romeral fault system. Structural analysis and geometrical constraints show that the Mesozoic ophiolitic basement and its Cenozoic sedimentary cover are involved in a "thick-skinned" west-vergent foreland style deformation. The rocks are transported and shortened by deeply rooted thrust faults and stacked in imbricate fashion. The faults have a NE-SW regional trend, are listric in shape, developed as splay faults which are interpreted as joining a common detachment at over 10 km depth. The faults carry Paleogene sedimentary strata and Cretaceous basement rocks westward over Miocene strata of the Valle del Cauca Basin. Fold axes trend parallel or sub parallel to the thrust faults. The folds are westwardly asymmetrical with parallel to kink geometry, and are interpreted to be fault-propagation folds stacked in an imbricate thrust system. Stratigraphic evidence suggests that the Valle del Cauca basin was deformed between Oligocene and upper Miocene time. The kinematic history outlined above is consistent with an oblique convergence between the Panama and South American plates during the Cenozoic. A negative residual Bouguer anomaly of 20–70 mgls in the central part of the Valle del Cauca basin indicates that a substantial volume of low density sedimentary rocks is concealed beneath the thrust sheets exposed at the land surface. The hydrocarbon potential of the Valle del Cauca should be reevaluated in light of the structural interpretations presented in this paper. Geología detallada de superficie, datos geofísicos y una interpretación estructural regional indican que la cuenca del Valle del Cauca y las areas adyacentes en la parte central de el occidente de Colombia forman parte de un cinturón fallado y plegado más extenso y continuo, con vergencia hacia el occidente, desarrollado durante el Cenoxoico en el margen oeste de el sistema de fallas de Romeral. El análisis estructural indica que las rocas ofioliticas de edad Mesozoica (basamento) y su covertera sedimentaria Cenozoica fueron fundamentalmente envueltas en una faja de corrimiento de tipo "piel-gruesa" (thick skinned), con vergencia hacia el oeste, caracterizada por altos estructurales nucleados por basamento que han sido transportados hacia el oeste sobre estratos tan jovenes como Mioceno, a lo largo de corrimientos imbricados originados en el basamento. Las fallas son concavo hacia arriba con una dirección regional NE-SW, y se desarrollaron como un "abanico de fallas" (splay faults) que eventualmente se unen en profundidad (sobre 10 km) a una zona de despegue común. Los pliegues son paralelos o subparalelos a las fallas, asimetricos hacia el oeste y se interpretan como "fault-propagation-folds" en un sistema de "thrusts" imbricado (imbricate thrust system). Datos estratigráficos sugieren que la cuenca del Valle del Cauca fue deformada durante el Oligoceno-Mioceno superior, consistente con una convergencia oblicua en la esquina NW de America del Sur durante el Cenozoico, entre las placas de Panama y America del Sur. Una anomalia gravimetrica negativa con valores de 20–70 mgls en la parte central del Valle del Cauca indica un importante volumen de rocas sedimentarias de baja densidad que pueden estar por debajo de los "thrusts" expuestos en superficie. El potencial de hidrocarburos de la cuenca del Valle del Cauca podría ser re-evaluado a la luz de la interpretación estructural aqui presentada.