Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia

Abstract

Se reportan resultados de mineralogía magnética en rocas de edades del Triásico al Cretácico Inferior de secuencias volcanosedimentarias y sedimentarias continentales del Macizo de Santander y la Cordillera Oriental de Colombia. Se analizó un total de 44 muestras distribuidas en las formaciones Noreán, Jordán y Grupo Girón, en el Macizo de Santander y flanco oeste de la Cordillera Oriental y en las formaciones Palermo Montebel y la Rusia, localizadas en el Anticlinorio de Arcabuco en la zona axila de la Cordillera Oriental. Se llevaron a cabo tres tipos de experimentos: magnetismo remanente isotermal, desmagnetización termal de tres componentes del magnetismo remanente isotermal y curvas de temperatura vs susceptibilidad magnética. Los resultados obtenidos permiten resaltar que las unidades del Triásico al Jurásico Medio están caracterizadas por el aporte de magnetita detrítica y localmente el aporte de pirrotita en la Formación Montebel. Las unidades del Jurásico Superior a Cretácico Inferior se caracterizan por una mineralogía magnética dominada por ilmenita-hematita y por la ausencia de magnetita detrítica. Las diferencias composicionales de la magnetita detrítica entre unidades del Triásico al Cretácico Inferior estarían asociadas con la distancia del área fuente, clima y con la velocidad del medio de transporte.

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vol. 45, n.° 2, mayo-agosto de 2023
ISSN impreso: 0120-0283 ISSN en línea: 2145-8553
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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la
Cordillera Oriental de Colombia
Giovanny Jiménez1* ; Carlos Alberto García1
1Escuela de Geología, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia.
(*) gjimenez@uis.edu.co, cgarciar@uis.edu.co
Resumen
Se reportan resultados de mineralogía magnética en rocas de edades del Triásico al Cretácico Inferior
de secuencias volcanosedimentarias y sedimentarias continentales del Macizo de Santander y la
Cordillera Oriental de Colombia. Se analizó un total de 44 muestras distribuidas en las formaciones
Noreán, Jordán y Grupo Girón, en el Macizo de Santander y anco oeste de la Cordillera Oriental y en
las formaciones Palermo Montebel y la Rusia, localizadas en el Anticlinorio de Arcabuco en la zona
axila de la Cordillera Oriental. Se llevaron a cabo tres tipos de experimentos: magnetismo remanente
isotermal, desmagnetización termal de tres componentes del magnetismo remanente isotermal y
curvas de temperatura vs susceptibilidad magnética. Los resultados obtenidos permiten resaltar que
las unidades del Triásico al Jurásico Medio están caracterizadas por el aporte de magnetita detrítica
y localmente el aporte de pirrotita en la Formación Montebel. Las unidades del Jurásico Superior a
Cretácico Inferior se caracterizan por una mineralogía magnética dominada por ilmenita-hematita y
por la ausencia de magnetita detrítica. Las diferencias composicionales de la magnetita detrítica entre
unidades del Triásico al Cretácico Inferior estarían asociadas con la distancia del área fuente, clima y
con la velocidad del medio de transporte.
Palabras clave: Macizo de Santander; Cordillera Oriental; Mineralogía magnética; Magnetita;
Hematita.
Magnetic mineralogy of Jurassic rocks in the Eastern Cordillera, Colombia
Abstract
We report magnetic mineralogy from Triassic to Lower Cretaceous of volcano-sedimentary and
continental sedimentary sequences in the Santander Massif and the Eastern Cordillera of Colombia.
A total of 44 samples were distributed in the Noreán and Jordán formations, and the Girón Group
located in the Santander Massif and west ank of the Eastern Cordillera and the Palermo, Montebel,
and Russia formations located in the Arcabuco Anticlinorium in the axial zone of the Eastern
Cordillera. Three experiments were carried out, the isothermal remanent magnetization, thermal
demagnetization of the three components of isothermal remanent magnetization, and the temperature
versus magnetic susceptibility thermomagnetic curves. The results show units from the Triassic to the
Middle Jurassic are characterized by the contribution of detrital magnetite and locally the contribution
of pyrrhotite in the Montebel Formation. The Upper Jurassic to Lower Cretaceous, Giron Group is
characterized by a magnetic mineralogy dominated by ilmenite-hematite and the absence of detrital
magnetite. Compositional dierences in detrital magnetite could be associated with the distance from
the source area, climate, and the velocity of the ow.
Keywords: Santander Massif; Eastern Ranges; Magnetic Mineralogy; Magnetite; Hematite.
Forma de citar: Jiménez, G.; García, C.A. (2023). Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera
Oriental de Colombia. Boletín de Geología, 45(2), 35-49. https://doi.org/10.18273/revbol.v45n2-2023002

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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia
Boletín de Geología - vol. 45, n.° 2
Introducción
La evolución tectónica del Mesozoico temprano en la
margen noroeste de Suramérica, especialmente en la
Cordillera Oriental y el Macizo de Santander-Floresta
(Figura 1) ha sido el objeto de diferentes estudios y
ha derivado en diferentes escenarios tectónicos para
los periodos Triásico y Jurásico (Mojica y Kammer,
1995; Cediel et al., 2003; Bayona et al., 2006; 2010;
2020; Spikings et al., 2015). Aunque se han propuesto
diferentes modelos tectónicos regionales y se han
reportado edades en circones, es innegable que la falta de
un control cronoestratigráco más detallado y conable
para las secuencias sedimentarias del Triásico-Jurásico
no ha permitido realizar análisis tectonoestratigrácos ni
correlaciones regionales coherentes, especialmente en el
Macizo de Santander. Una primera limitante para el estudio
del Triásico-Jurásico es la nomenclatura estratigráca
(Hedberg, 1931; Morales, 1958; Etayo-Serna, 1989;
Jiménez et al., 2021). Una segunda limitante es la escasa
preservación de fósiles que aumentan la incertidumbre
de las edades (Brueckner, 1954; Langenheim, 1960;
Pons, 1982; Etayo-Serna, 1989; Jiménez et al., 2021).
Bayona et al. (2020) resaltan que las correlaciones entre
unidades del Mesozoico inferior se basan incluso en su
color, por tanto, se crea la necesidad de buscar nuevas
herramientas para caracterizar y correlacionar estas
secuencias sedimentarias. La mineralogía magnética es
sensible a los procesos geológicos y permite ser utilizada
en análisis de las variables como la proveniencia,
meteorización, erosión, clima y diagénesis (Oldeld
et al., 1985; Booth et al., 2005; Morón et al., 2013;
Badesab et al., 2021). Con el uso de la mineralogía
magnética, es posible determinar el tipo, la concentración
y el tamaño de los minerales magnéticos (Hrouda,
1982). La mineralogía magnética puede ser evaluada
en general usando la susceptibilidad magnética y el
magnetismo remanente. La susceptibilidad magnética
es muy sensible a las variaciones composicionales de la
mineralogía magnética, ya sea fracciones de minerales
ferromagnéticos, paramagnéticos o diamagnéticos.
Una forma de caracterizar analíticamente un material
rocoso consiste en determinar las variaciones de la
susceptibilidad magnética vs la temperatura, en un rango
amplio de temperaturas desde −4°C hasta 700°C. Esta
rutina experimental se realiza con el n de determinar
los puntos de Curie o Neel en minerales ferromagnéticos
(s.l) y separar las fracciones ferromagnéticas y
paramagnéticas. Respecto al magnetismo remanente,
el experimento más común es el experimento de
magnetismo remanente isotermal (IRM en inglés) y la
desmagnetización termal del IRM para determinar las
fases magnéticas con coercividad alta, media y baja.
Teniendo en cuenta la ausencia de edades para las rocas
Triásico-Jurásicas en el Macizo de Santander-Floresta
y en otros sectores de la Cordillera Oriental (Figura 1),
basados en la mineralogía magnética del Mesozoico
Inferior, en el presente trabajo se busca determinar
si la fracción magnética es una herramienta útil para
caracterizar estas unidades y probar su uso para evaluar
aspectos como áreas fuente o factores climáticos de los
sedimentos estudiados (Figura 2).
Marco teórico
El Triásico-Jurásico en el Macizo de Santander y otros
sectores de la Cordillera Oriental
La exposición de rocas sedimentarias Triásico-
Jurásicas en la Cordillera Oriental, están localizadas
en los núcleos de los anticlinorios de Arcabuco y
Los Yariguíes (Jiménez et al., 2021) (Figura 1). Por
otro lado, en los macizos ígneo-metamórcos de
Santander y Floresta, la exposición de rocas Triásico-
Jurásicas es segmentada y se relaciona con bloques
más aislados (Bayona et al., 2020) (Figura 1). En la
Cordillera Oriental y los macizos de Santander y
Floresta la secuencia sedimentaria continental del
Triásico-Jurásico tiene un aporte volcánico a la base y
varía a un sistema uvial al tope, con discontinuidades
entre las unidades (Cediel, 1968; Pons, 1982; Etayo-
Serna y Rodríguez, 1985; Laverde, 1985; Horton et
al., 2010, 2015; Alarcón et al., 2020; Bayona et al.,
2020; Osorio-Afanador y Velandia, 2021) (Figura 2).
Al norte de Bucaramanga, con base en el contenido
fósil de la Formación Bocas, se le asigna una edad
Triásico Tardío (Alarcón et al., 2020). En el área de
Aguachica, las edades U-Pb en circones detríticos
de la Formación Noreán varían entre 175,9±1,1 Ma
y 192,4±2,2 Ma (Correa-Martínez et al., 2019). En
la zona de la Mesa de Los Santos, se reconoce una
discordancia angular regional de bajo ángulo (10-15º),
que separa las sucesiones sedimentarias con aporte
volcánico del Jurásico Inferior (Formación Jordán) de
las completamente continentales (Grupo Girón) (Ward
et al., 1973; Alarcón et al., 2020; Bayona et al., 2020)
(Figuras 1 y 2). Las edades de circones detríticos de la
Formación Jordán en el área de Bucaramanga-Mesas
varían entre 199,4±0,3 Ma y 198,5±0,3 Ma (Alarcón
et al., 2020) (Figura 2). Etayo-Serna (1989) propone
formalmente el nombre Grupo Girón, compuesto por
las formaciones Angostura del Río Lebrija y Los Santos
y sugiere evitar términos como Formación Tambor.
La secuencia sedimentaria del Grupo Girón se inere
de edad Jurásica por conjuntos de fósiles (Brueckner,
1954; Langenheim, 1960; Pons, 1982). Jiménez et al.
(2021), con base en un análisis magnetoestratigráco

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del Grupo Girón, sugieren una edad Kimmeridiano
a Valanginiano (Figura 2). Las edades del Jurásico
Temprano para las formaciones Noreán y Jordán y
la discordancia angular regional son consistentes con
una deposición del Grupo Girón posterior al Jurásico
Medio (Jiménez et al., 2021) (Figura 2).
Figura 1. A. Características tectónicas y estructurales de la margen NW de Suramérica y los Andes del norte. COc = Cordillera
Occidental, CC = Cordillera Central, CO = Cordillera Oriental, MF = Macizo de Floresta , MS = Macizo de Santander, SNSM =
Sierra Nevada de Santa Marta, P = Perijá, BM = Bloque Maracaibo, G = Guajira, SL = San Lucas, FB = Falla de Bucaramanga, FO
= Falla de Oca, FBc = Falla de Boconó, FI = Falla de Ibagué, FC = Falla de Cimitarra. B. Mapa geológico de la Cordillera Oriental
y Macizo de Santander con la ubicación de los sitios de estudio. FBo = Falla de Boyacá, FSo = Falla de Soapaga, FS = Falla del
Suárez, FSu = Falla de Suratá, SFLS = Sistema de fallas La Salina, FSV = Falla de San Vicente, FEM = Falla El Monje, VMM =
Valle Medio del Magdalena, SZ = Sinclinal de Zapatoca, AA = Anticlinorio de Arcabuco, LYA = Anticlinorio de Los Yariguíes,
SNM = Sinclinal de Nuevo Mundo. Modicado de Gómez-Tapias et al. (2020), Jiménez et al. (2021, 2022).

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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia
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Figura 2. Escala de tiempo con los crones de polaridad magnética según Ogg et al. (2016) y marco estratigráco para el Triásico
a Cretácico Temprano en la Cordillera Oriental, Macizo de Santander y Perijá. La Posición estratigráca y correlación están
basadas en Etayo-Serna (1989), Bayona et al. (2006, 2020), Horton et al. (2010, 2015), Gómez-Cruz et al. (2015), Correa-
Martínez et al. (2019), Nova et al. (2019), Rojas y Sandy (2019), Alarcón et al. (2020), Guerrero et al. (2020) y Jiménez et al.,
2021. Modicado de Jiménez et al. (2022).
Análisis de mineralogía magnética
La mineralogía magnética investiga las características o
propiedades de los minerales portadores del magnetismo
remanente natural (NRM en inglés) (Dekker, 2001),
en minerales ferromagnéticos (s.l) como la magnetita,
hematita, maghemita, pirrotita, siderita o goetita entre
otros. Algunas propiedades magnéticas intrínsecas
de los minerales ferromagnéticos (s.l) incluyen la
magnetización espontánea y la temperatura de Curie
(TC) (Dekker, 2001). Con base en estas propiedades
magnéticas se desarrollaron técnicas basadas en el
estudio del magnetismo remanente natural (IRM), la
desmagnetización de los tres componentes de IRM
y las curvas termomagnéticas (Figura 3), las cuales
son útiles para la identicación de la mineralogía
magnética.

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Giovanny Jiménez; Carlos Alberto García
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Figura 3. Ejemplos representativos de los experimentos de mineralogía magnética. A. Adquisición de magnetización remanente
isotérmica (IRM) y curva de desmagnetización modicado de Jiménez et al. (2022). B. Desmagnetización termal de los tres
componentes de IRM siguiendo el método de Lowrie (1990) modicado de Jiménez et al. (2022). C. Experimento de temperatura
vs susceptibilidad magnética, las líneas rojas indican los pasos de calentamiento y las líneas azules los pasos de enfriamiento. El
experimento es realizado en una atmósfera inerte (argón) modicado de Jiménez et al. (2022).
La magnetización remanente isotérmica (IRM) ocurre
cuando una muestra es expuesta a un campo magnético
constante y posteriormente el campo magnético es
reducido instantáneamente a cero. Al aplicar campos
magnéticos consecutivos y crecientes en la muestra,
se mide la remanencia después de cada paso, con lo
cual se obtiene una curva de adquisición de IRM
(McElhinny y McFadden, 2000) (Figura 3A). Para
cada mineral, una intensidad del campo magnético
causa una máxima señal posible, es decir ha adquirido
una magnetización remanente isotérmica de saturación
(McElhinny y McFadden, 2000) (Figura 3A). Si se
logra una saturación en los primeros campos, indicaría
la presencia de magnetita, si la saturación se logra en
campos magnéticos cercanos a 2T, sugiere la presencia
de hematita o hasta 5T indicaría goetita (Figura 3A).
Posterior a la saturación, se realiza una desmagnetización
progresiva hasta lograr la coercividad de remanencia
(Figura 3A). En las curvas de desmagnetización se
observan dos coercividades de remanencia una inferior
menor a 100 mT (magnetita) y una superior mayor a
400 mT (hematita/goetita) (McElhinny y McFadden,
2000) (Figura 3A). El experimento de Lowrie (1990)
consiste en aplicar tres campos magnéticos isotermales
(IRM) ortogonales en una muestra, el primer campo
magnético de alta intensidad (>2 T), el segundo
campo de intensidad media (0,6 T) y un tercer campo
de baja intensidad (0,12 T) (McElhinny y McFadden,
2000) (Figura 3B). Posteriormente la muestra es
desmagnetizada térmicamente, el experimento
incluye el comportamiento termomagnético y las
coercitividades de diferentes minerales magnéticos
para su identicación (Figura 3B). Si el IRM de campo
bajo (0,1 T) desaparece alrededor de 580C°, sugiere la
presencia de magnetita, si el IRM de alta intensidad
(>2 T) desaparece a los 680°C indica hematita y si
disminuye a 120°C sugiere goethita (McElhinny
y McFadden, 2000) (Figura 3B). Las curvas
termomagnéticas consisten en el monitoreo y registro
de la variación de la susceptibilidad magnética durante
el progresivo calentamiento de una muestra hasta
alcanzar una temperatura de 800C° y su enfriamiento
hasta los 25C°, lo que permite cubrir todo el espectro
de las temperaturas de Curie para los minerales
ferromagnéticos (s.l) (Jiménez et al., 2021) (Figura 3C).
Las caídas de la susceptibilidad magnética en la curva
de calentamiento o los picos de susceptibilidad en la
curva de enfriamiento indicarían temperaturas de Curie
características. Estos cambios ocurren a los 580C° para
la magnetita o 670C° para la hematita o entre 250 a
400C° para maghemita neoformada (Jiménez et al.,
2021) (Figura 3C). Si los diferentes tramos de la curva
medida durante el calentamiento y enfriamiento son
similares indicaría que no hay alteraciones minerales
(McElhinny y McFadden, 2000) (Figura 3C). Por otro
lado, la no coincidencia entre las dos curvas indicaría
cambios o alteraciones de la mineralogía magnética
(McElhinny y McFadden, 2000) (Figura 3C).
Metodología
Tres experimentos de mineralogía magnética se
llevaron a cabo para identicar los principales
portadores de la magnetización (Tabla 1). El primer
experimento consistió en la adquisición del IRM y
su desmagnetización regresiva (Tabla 1). El segundo
experimento fue la desmagnetización termal de tres
componentes de IRM (Lowrie (1990) (Tabla 1). El
tercer experimento desarrollado fueron las curvas
termomagnéticas (susceptibilidad vs temperatura)
(Tabla 1). Los tres experimentos fueron realizados en
especímenes representativos de diferentes unidades
Jurásicas expuestas en los Anticlinorios de Arcabuco
y Los Yariguíes, Mesa de Los Santos, Bucaramanga y
Macizo de Santander (Tabla 1).

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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia
Boletín de Geología - vol. 45, n.° 2
Para el experimento de la adquisición del IRM los
especímenes fueron sometidos al menos a 25 pasos
consecutivos de campos de 10 hasta 2800 mT; y en la
magnetización regresiva, a una secuencia de al menos 12
pasos desde 10 hasta 700 mT. Los campos magnéticos
fueron aplicados usando un magnetizador de pulso
IM-10-30 (ASC Scientic). Para el experimento de
la desmagnetización termal de tres componentes del
IRM, los especímenes fueron magnetizados usando
un magnetizador de pulso IM-10-30 (ASC Scientic)
aplicando tres campos magnéticos (2,7, 0,6 y 0,12 T)
en los ejes perpendiculares Z, Y y X, respectivamente,
con el n de saturar las fracciones magnéticas suaves,
medias y duras. Posteriormente, se llevó a cabo la
desmagnetización térmica usando un horno TD 48
(ASC Scientic) con 17 pasos progresivos entre 100°C
y 700°C. En los dos experimentos, la remanencia
fue medida usando un magnetómetro spinner JR6-A
Dual Speed (AGICO Inc.). Finalmente, las curvas
termomagnéticas se obtuvieron usando material
pulverizado en un horno CS4 acoplado a un MFK1-
Kappabridge (AGICO Inc.).
Tabla 1. Distribución de sitios y muestras analizadas según formación, localidad y edad y los experimentos de mineralogía
magnética realizados.
Coordenadas Experimento
Sitio
Muestra Formación Lat
(°N)
Long
(°W)Edad
IRM y
desmagnetización
progresiva
Desmagnetización
de los tres
componentes del
IRM
Curvas
susceptibilidad
vs temperatura
Anticlinorio de Arcabuco
AM20
Montebel
5,9644 -73,1632
Triásico
X
AM21 5,9384 -73,1109 X
AM26 5,9015 -73,2369 X
AR24
La Rusia
5,9164 -73,2541
Jurásico Medio
X X
AR25 5,9058 -73,2497 X
AR28 5,8640 -73,1242 X X
Anticlinorio de Los Yariguíes
Zg2
Grupo Girón
6,8997 -73,1886
Jurásico Tardío
- Cretácico
Temprano
X
Zg3 6,8966 -73,1914 X
Zg4 6,8945 -73,2105 X
Zg5 6,8955 -73,2115 X
Zls 6,8880 -73,2206 X
Mesa de Los Santos - Bucaramanga
SJ8
Jordán
6,9476 73,0340
Jurásico
Temprano
X
SJ9 6,9547 -73,0361 X
SJ11 6,8907 -73,1222 X
SJ12 6,8743 -73,1149 X
SJ15 6,8596 -73,0982 X X
SJ16 6,8614 -73,0906 X
AJ17 6,7138 -73,0640 X
PJ 6,9847 -73,0547 X
BJ1
Jordán
7,1865 -73,1510 X
BJ2 7,1878 -73,1522 X
BJ3 7,1933 -73,1539 X X X
G5
Grupo Girón
7,1568 -73,1283 Jurásico Tardío
- Cretácico
Temprano
X X
G6 7,0640 -73,1244 X

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Coordenadas Experimento
Sitio
Muestra Formación Lat
(°N)
Long
(°W)Edad
IRM y
desmagnetización
progresiva
Desmagnetización
de los tres
componentes del
IRM
Curvas
susceptibilidad
vs temperatura
Macizo de Santander - Aguachica
JD Jordán 7,2998 -73,0222
Jurásico
Temprano
X
MJ3 7,2442 -73,0540 X
N1 Noreán 8,2668 -73,4523 X X
N5 8,2169 -73,4842 X
GR
Grupo Girón
7,4633 -72,9692 Jurásico Tardío
- Cretácico
Temprano
X
S1 7,1077 -72.9711 X X
S2 7,1077 -72.975 X X X
Continuación Tabla 1.
Los experimentos de mineralogía magnética fueron
obtenidos en un conjunto de muestras de edad
Triásico-Jurásico Temprano de las formaciones
Palermo, Montebel, Noreán y Jordán y en muestras
de edad Jurásico Medio-Cretácico Temprano en la
Formación La Rusia y el Grupo Girón. Las muestras
están distribuidas en el Macizo de Santander y los
anticlinorios de Los Yariguíes y Arcabuco en la
Cordillera Oriental (Figura 1). Los experimentos fueron
realizados en el Laboratorio de Paleomagnetismo de la
Universidad de Texas en Dallas.
Resultados obtenidos
Magnetismo remanente isotermal y desmagnetización
progresiva
Los experimentos de adquisición y desmagnetización
progresiva del IRM se realizaron en 10 muestras
representativas de las formaciones del Triásico-
Jurásico Inferior de la Formación Montebel (AM20,
AM23), Formación Noreán (N1 y N5) y Formación
Jordán (SJ8, SJ12, SJ15, BJ1, BJ2, BJ3) (Figura 4)
y en 8 muestras representativas de las unidades de
Jurásico Medio al Cretácico Inferior de la Formación
La Rusia (AR24) y el Grupo Girón (S2, G5, G6, ZG4,
ZG5, ZlS-8 y ZLS-13) (Figura 4).
Se identican tres tipos de curvas diferentes para las
muestras estudiadas (Figura 4). El primer tipo de curva
se caracteriza por una adquisición progresiva con una
pendiente suave y que no logra una saturación completa
a los 2700 mT, con la curva de desmagnetización
progresiva con valores de remanencia entre los 400
a los 600 mT, lo cual sugiere una fracción mineral
como hematita o goetita. El segundo tipo de curva
muestra una magnetización progresiva rápida con
una pendiente fuerte en los primeros pasos cercanos
a los 200 a 300 mT, lo cual sugiere la presencia de
magnetita; posteriormente, la curva es suavizada
y no logra alcanzar la saturación a los 2700 mT. La
desmagnetización progresiva muestra valores de
remanencia entre los 400 a los 600 mT, por lo que
indica minerales como hematita y goetita y el aporte de
magnetita. El tercer tipo de curva se caracteriza por una
saturación rápida y muestra una curva con pendiente
fuerte en los primeros pasos cercanos a los 400 mT y
con una saturación alrededor de los 1000 mT, mientras
que la desmagnetización progresiva muestra valores
de coercividad alrededor de 100 mT y sugiere que la
fase mineral es dominada por magnetita.
En el conjunto de muestras de las formaciones
Montebel, Noreán y Jordán se encuentran las curvas
tipo 2 y 3 (Figura 4). Principalmente, caracterizadas
por la presencia de magnetita en la Formación Noreán
(N1 y N5) y en la Formación Jordán (BJ3) (Figura
4). Las formaciones Montebel y Jordán muestran
un predominio de hematita, con algunos aportes de
magnetita (SJ8 y SJ12) (Figura 4). En el conjunto
de muestras de la Formación La Rusia y el Grupo
Girón se encuentra predominantemente la curva tipo 1
(Figura 4). Lo anterior sugiere que estas unidades
están caracterizadas por la presencia de minerales
como hematita y goetita (Figura 4).

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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia
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Figura 4. Curvas de adquisición del Magnetismo remanente isotermal (IRM) (líneas y puntos violeta) hasta los 2800 mT y
desmagnetización progresiva (líneas y puntos azules).
Desmagnetización de los tres componentes del
magnetismo remanente isotermal
Los experimentos de desmagnetización de los 3
componentes del IRM fueron realizados en 5 muestras
representativas de las formaciones del Triásico-
Jurásico Inferior, Formación Noreán (N1) y Formación
Jordán (BJ3, AJ17, MJ3 y SJ15) (Figura 5) en 4
muestras representativas de las unidades de Jurásico
Medio al Cretácico Inferior: Formación La Rusia
(AR24 y AR28) y el Grupo Girón (S1 y S2) (Figura 5).
En el conjunto de muestras de las formaciones Noreán
y Jordán se observa que el componente fuerte presenta
una leve caída en los primeros 200°C, lo cual sugiere
la presencia de goetita, (Figura 5). En general, los
componentes medio y fuerte decaen a los 580°C y
desmagnetizan completamente en los 680°C, por lo
tanto, sugieren la presencia de magnetita y hematita.
El componente débil decae a los 580°C; esto conrma
la presencia de magnetita (Figura 5). En la Formación
Jordán (BJ3), los tres componentes desmagnetizan
completamente a los 580°C, excluyendo la presencia
de hematita en la muestra (Figura 5).
En el conjunto de muestras de la Formación La Rusia
(AR28) y el Grupo Girón (S1 y S2), se observa que
el componente fuerte presenta una caída signicativa
en los primeros 200°C, lo cual sugiere la presencia de
goetita (Figura 5). Los componentes fuerte y medio
decaen a los 680°C, sugiriendo la presencia de hematita
en las muestras (Figura 5). La caída del componente
débil entre los 300°C y 580°C sugiere la presencia de
maghemita y magnetita (Figura 5). En la Formación
La Rusia (AR24) se observa una desmagnetización
total del componente fuerte y medio a los 350°C y el
componente débil a los 580°C; lo anterior indica la
posible presencia de pirrotita y magnetita (Figura 5).

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Figura 5. Experimentos de desmagnetización de los tres componentes del IRM según la metodología de Lowrie (1990). La
mineralogía magnética corresponde a minerales de alta, media y baja coercividad, representados por las fracciones fuerte, media
y suave, respectivamente. M/Mmax corresponde a la magnetización normalizada.
Curvas termomagnéticas, susceptibilidad vs
temperatura
Los experimentos de susceptibilidad vs temperatura
fueron realizados en 8 muestras representativas de las
formaciones del Triásico-Jurásico Inferior: Formación
Montebel (AM26) y la Formación Jordán (PJ, JD, BJ3,
SJ8, SJ9, SJ11y SJ16) (Figura 6); y en 9 muestras
representativas de las unidades de Jurásico Medio
al Cretácico Inferior: Formación La Rusia (AR24 y
AR25) y el Grupo Girón (GR, S1, S2, ZG2, ZG3, ZLS,
G5) (Figura 6). Las curvas termomagnéticas obtenidas
de los experimentos susceptibilidad vs temperatura
(en un ambiente libre de oxígeno) sugieren cambios
en la mineralogía magnética en los intervalos de
temperatura más altos. En algunas muestras, las curvas
de calentamiento y enfriamiento son parcialmente
reversibles e indican que no hay cambios signicativos
durante la fase de calentamiento. Las curvas de
calentamiento muestran una caída entre los 580°C y
600°C y cercanas a los 700°C. Las temperaturas de
Curie entre los 580°C y los 680°C, estarían relacionadas
con la magnetita y la hematita, respectivamente.
Las curvas de enfriamiento muestran un incremento
progresivo de la susceptibilidad, con un rápido
incremento entre los 700°C y 600°C y entre los
590°C y 570°C, hasta llegar a los 25°C, lo cual indica
temperaturas de Curie relacionadas con la hematita
y la magnetita. En algunas muestras se observan
incrementos en la susceptibilidad magnética en las
curvas de calentamiento entre los 150°C y los 350°C;
en las curvas de enfriamiento es apreciable un pico
de susceptibilidad magnética cercano a 400°C. Estos
cambios de susceptibilidad podrían estar asociados a
maghemita originada a partir de hidróxidos de hierro
(Florindo et al., 1999; Liu et al., 2005; Duan et al.,
2014) y a la presencia de pirrotita.

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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia
Boletín de Geología - vol. 45, n.° 2
Figura 6. Curvas termomagnéticas de susceptibilidad magnética vs temperatura. Las líneas rojas indican trayectorias de
calentamiento y las líneas azules indican trayectorias de enfriamiento. Los experimentos fueron realizados en una atmosfera
inerte (argón).

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Giovanny Jiménez; Carlos Alberto García
Boletín de Geología - vol. 45, n.° 2
Discusión
La principal limitante en las correlaciones
estratigrácas para el Triásico y Jurásico en el Macizo
de Santander y la Cordillera Oriental corresponde a la
escasez de edades y a la nomenclatura estratigráca
(Alarcón et al., 2020; Bayona et al., 2020; Jiménez
et al., 2021, 2022). Se observa que las unidades del
Triásico-Jurásico Inferior están representadas por las
formaciones Palermo y Montebel en el Anticlinorio
de Arcabuco y las formaciones Bocas, Noreán y
Jordán están localizadas en el Macizo de Santander
y anco Oeste de la Cordillera Oriental. Siendo las
formaciones Noreán y Jordán caracterizadas por sus
niveles volcanoclásticos. El Jurásico Medio no está
representado en el Macizo de Santander ni en el anco
oeste de la Cordillera Oriental, solo está representado
por la Formación la Rusia en el Anticlinorio de
Arcabuco. El Jurásico Superior a Cretácico Inferior
corresponde al Grupo Girón en el Macizo de Santander
y Anticlinorio de los Yariguíes. En los experimentos
del IRM, el Triásico representado por la Formación
Montebel se caracteriza por la presencia de hematita y
goetita y un aporte signicativo de magnetita detrítica
y pirrotita. El Jurásico Inferior representado por las
formaciones Noreán y Jordán, se caracterizan por
una adquisición rápida en los primeros pasos, lo cual
sugiere la presencia de magnetita detrítica, junto a
hematita-ilmenita.
El Jurásico Medio está representado por la Formación
La Rusia en el Anticlinorio de Arcabuco y Jurásico
Superior a Cretácico Inferior está representado por el
Grupo Girón en el Macizo de Santander y Anticlinorio
de los Yariguíes. Mineralógicamente, estas unidades
se caracterizan por la presencia de magnetita en la
Formación la Rusia y su ausencia en el Grupo Girón,
donde la mineralogía magnética está dominada por
hematita-ilmenita con algunos hidróxidos como la
goetita.
El Jurásico Inferior se relaciona con la separación de las
placas Norte y Suramericana, que generaron cuencas
rift interplaca, que fueron rellenadas con depósitos
continentales, localmente con intercalaciones de rocas
volcánicas (Bayona et al., 2020). Durante el Triásico
a Jurásico Temprano, bloques tectónicos como la
Cordillera Oriental y el Macizo de Santander se
localizaban en latitudes del hemisferio sur a latitudes
cercanas al ecuador entre ~2°S y ~2°N (Jiménez et
al., 2022). Por otro lado, Castillo et al. (1991) sugiere
que las rocas del Jurásico Medio y Cretácico Inferior
localizadas en los Andes de Mérida no experimentaron
movimientos paleolatitudinales signicativos. Las
paleolatitudes estimadas para las rocas del Jurásico
Inferior alrededor de Bucaramanga (Bayona et al.,
2006) y la Sierra Nevada de Santa Marta (en unidades
volcánicas; Bayona et al., 2010) sugieren que estos
bloques fueron trasladados desde el sur hemisferio
hasta latitudes ecuatoriales. La actividad volcánica
en el Jurásico Inferior se produjo en el mismo evento
magmático y fue coetáneo con la sedimentación uvio-
lacustre de la Formación Jordán (Alarcón et al., 2020)
y de la Formación Noreán al norte.
Durante el Jurásico Medio a Cretácico Temprano,
La Formación la Rusia y el Grupo Girón fueron
depositado en cuencas extensionales o transtensionales
con una geometría de half-graben, con fallas normales
paralelas y trasversales a la cuenca, que generan bloques
levantados (Osorio-Afanador y Velandia, 2021). Para
el Jurásico Tardío, el magmatismo cesó, debido a la
subducción oblicua (Bayona et al., 2020); solo en
el Graben El Espino existe registro de volcanismo,
mientras la sedimentación marina solo está registrada
en La Guajira y en el norte de Venezuela (Bayona et
al., 2020). Durante el Jurásico Superior al Cretácico
Inferior, estos bloques tectónicos se localizaban en
el hemisferio norte cercanos a su posición actual,
sin traslaciones signicativas (Bayona et al., 2006;
Jiménez et al., 2022). La notable disminución/ausencia
de magnetita en las unidades del Jurásico Superior
a Cretácico Inferior sugiere un área fuente menos
expuesta con sedimentos transportados por sistemas
aluviales y ríos de baja sinuosidad (Laverde y Clavijo,
1985).
Estudios previos de paleomagnetismo han sugerido
una mineralogía magnética en las formaciones Bocas,
Jordán y Los Santos, dominada principalmente por
hematita y magnetita detrítica (Ayala-Calvo et al., 2005;
Bayona et al., 2005, 2006). La presencia de magnetita
detrítica en las unidades del Triásico-Jurásico Medio
del Macizo de Santander y la Cordillera Oriental
sugiere una fuente cercana y restringida de estos
detritos, probablemente ligada a cuerpos de ignimbritas
en la Formación Jordán, que estaban fuertemente
controladas por la paleotopografía (Alarcón et
al., 2020). De acuerdo con Nova et al. (2012), la
mineralogía magnética reportada para la Formación
La Quinta del Jurásico Tardío corresponde a hematita
y en niveles calcáreos de esta unidad corresponde a
magnetita/titanomagnetita. Los resultados obtenidos
soportan esas observaciones y muestran el predominio
de hematita en las unidades del Jurásico Tardío.

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Mineralogía magnética en rocas del Jurásico de la Cordillera Oriental de Colombia
Boletín de Geología - vol. 45, n.° 2
Morón et al. (2013) sugiere que las propiedades
magnéticas en el límite Paleoceno Eoceno
corresponden a variaciones en la concentración de
minerales magnéticos como magnetita, maghemita y
hematita y que la concentración de dichos minerales
magnéticos es una aproximación a las condiciones
climáticas y al desarrollo de paleosuelos. De acuerdo
con Bayona et al. (2020), la ausencia de paleosuelos en
las unidades del Jurásico Temprano a Medio evidencia
una depositación en latitudes sur en climas secos.
Esta observación es coherente con los resultados
obtenidos, donde se observa una mayor presencia de
magnetita/maghemita detrítica en las unidades del
Jurásico Temprano. En las rocas del Jurásico Tardío
se reconoce un desarrollo de suelos, por lo que sugiere
unas condiciones húmedas en latitudes más norte.
Conclusiones
La mineralogía magnética de las rocas Jurásicas del
Macizo de Santander y Cordillera Oriental es una
herramienta útil para caracterizar unidades, proponer
de manera general una proveniencia y permite evaluar
la variable clima dentro la cuenca. La presencia de
magnetita detrítica está restringida a las unidades del
Triásico al Jurásico Medio, con particularidades como
la Formación Montebel, la cual se caracteriza además
por la presencia de pirrotita. Estas características
podrían estar ligadas a la actividad coetánea del
magmatismo, volcanismo y sedimentación, como lo
sugiere Alarcón et al. (2020). Las concentraciones de
magnetita en el Triásico a Jurásico Medio sugieren
un clima árido con un área de aporte cercano y
poco transporte. Por otro lado, el Grupo Girón del
Jurásico Superior a Cretácico Inferior se caracteriza
por la ausencia de magnetita detrítica; la mineralogía
magnética está dominada por hematita-ilmenita
como cemento y por la presencia de hidróxidos como
goetita. Esta característica composicional estaría
ligada a un área fuente más alejada y un transporte de
sedimento dominado por sistemas uviales a canales
distributarios en condiciones climáticas húmedas que
permite el desarrollo de paleosuelos.
Agradecimientos
A la Universidad Industrial de Santander (UIS),
especialmente a su Escuela de Geología y a la
Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la UIS,
por todo el apoyo brindado al proyecto 2834 “Parque
Jurásico en Santander. Estratigrafía de la Formación
Jordán, una oportunidad para conocer la margen
NW de Suramérica durante el Jurásico Inferior, un
periodo entre 201 y 175 millones de años”. Los
autores agradecen a los revisores María Isabel Marín
Cerón y Cesar Vinasco por sus valiosos comentarios
y correcciones. Un agradecimiento muy especial al
profesor John Geissman, Ziaul Haque y a Samuel
Johnson del laboratorio de paleomagnetismo en la
Universidad de Texas, Dallas.
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Fecha de recibido: 22 de septiembre de 2022
Fecha de aprobado: 08 de mayo de 2023