MASS BALANCE OF NEOGENE SEDIMENTS IN THE COLOMBIA BASIN RELATIONSHIP WITH THE EVOLUTION OF THE MAGDALENA AND CAUCA RIVER BASINS Translated title: BALANCE DE MASAS DE SEDIMENTOS NEOGENOS EN LA CUENCA COLOMBIA RELACIONADOS CON LA EVOLUCION DE LAS CUENCAS DE LOS RIOS MAGDALENA Y CAUCA

Abstract

ABSTRACT The Colombia basin contains Large volumes of sediment accumulated during the last 17 My. The use of isochore maps, exploratory wells, micropaleontological and geochronological dates has enabled us to estimate the volumes of sediment and accumulation rates in this basin. The analysis of source of sediments and exhumation data from the Northern Andes of South America led to the definition of areas and thicknesses of material eroded during the Neogene - Quaternary, to obtain volumes or material eroded from the continent that can be correlated with sediment volumes accumulated in the Colombia Basin. The analyzed sediment volumes suggest that during the last 17 My ~72.06x1015 Tons accumulated in the Colombia Basin, while ~ 7.16x1013 Tons accumulated in the continental catchment areas. The sedimentation in the Colombian Basin has occurred at variable rates, with values ranging from 55 MTons/My to 295 MTons/My, with a peak of 803 MTons/My in the early Pleistocene (between 2.4 and 2.2 Ma). The evaluation between the total volumes of sediment accumulated in the offshore and onshore, suggests that in the continental part of the basin less than 4% of the total volume of eroded sediment is trapped and, therefore, the behavior of the accumulation rates calculated in the offshore directly reflect the relief evolution of South America's Northern Andes. It seems, at large, that the lithospheric convergence rates and subduction angle (South America vs Nazca and Meso Atlantic opening) have controlled the regional exhumation of the Northern Andes, with the exception of the Pleistocene high sedimentation event, which seems to coincide with local events such as the collision of the Panama Arch against Western Antioquia. It may be concluded that thanks to this collision, drainage systems such as those of the Magdalena and Cauca rivers were modified, which resulted in the formation of the Magdalena Submarine Fan.

Translated abstract

RESUMEN La cuenca de Colombia contiene grandes volúmenes de sedimentos acumulados durante los últimos 17 My. La utilización de mapas de isócoros, pozos exploratorios, dataciones micropaleontológicas y geocronológicas, han permitido estimar los volúmenes de sedimentos y las tasas de acumulación en esta cuenca. El análisis de los datos disponibles de procedencia y exhumaciones de los Andes del Norte de Sudamérica, permiten definir áreas y espesores erosionados durante el Neogeno - Cuaternario en el continente, susceptibles de ser correlacionados con los volúmenes de sedimentos acumulados en la Cuenca de Colombia. El cálculo de los volúmenes sugiere que durante los últimos 17 My se almacenaron 72,06x1015 Toneladas en la Cuenca de Colombia y 7,16x1013 se han acumulado en las cuencas continentales. La sedimentación en la cuenca de Colombia se produce a tasas de volumen variables, con valores que van desde 55 Toneladas/My hasta 295 Toneladas/ My, con un pico de 803 Toneladas/My a principios del Pleistoceno (entre 2,4 y 2,2 My). La comparación entre los volúmenes totales de sedimentos acumulados en el mar y en tierra firme, indican que en el continente se atrapa menos del 4% del volumen total de sedimentos erosionados, por lo que el comportamiento de las tasas de acumulación calculadas en el mar refleja directamente la evolución del relieve de los Andes del Norte de Sudamérica. En general, parece que las tasas de convergencia litosférica y el ángulo de subducción (América del Sur vs. Nazca y apertura Meso Atlántica) han controlado la exhumación regional de los Andes del Norte, con la excepción del evento de alta sedimentación del Pleistoceno, que parece coincidir con eventos locales como la colisión del Arco de Panamá contra el Oeste de Antioquia. Se propone que gracias a esta colisión se modificaron los sistemas de drenaje de ríos como el Magdalena y el Cauca, lo que dio lugar a la formación del Abanico Submarino del Magdalena.