Rodríguez y Parra

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RASGOS LITOLÓGICOS DE LA FORMACIÓN COMBIA EN LOS ALREDEDORES DEL MUNICIPIO DE JERICÓ (ANTIOQUIA)

Jorge Mario Rodríguez (1), Yimy Alejandro Parra (1)

(1) Grupo de Investigación en Estratigrafía y Vulcanología Cumanday (GIEV Cumanday),

Universidad de Caldas, Manizales. E-mail: jorge_mario10@yahoo.com, yimyalejandro@yahoo.es, E-mail GIEV Cumanday: gievcumanday@yahoo.es.

RESUMEN

En el municipio de Jericó, Suroeste de Antioquia, aparece la Formación Combia, de edad Cenozoico tardío, la cual esta relacionada tectónicamente a la Depresión del Cauca. En este trabajo se muestran los rasgos litológicos y estratigráficos de la Formación Combia en la banda Oeste del río Cauca (sector de Jericó). La unidad se ha dividido en dos miembros, Miembro Volcánico y Miembro Sedimentario, siguiendo la clasificación original de Grosse (1926). El Miembro Volcánico presenta unidades de lava andesítica y corrientes de densidad piroclástica soldadas de bloques y ceniza, y lapilli y ceniza (ignimbritas), los cuales son de tres tipos: El primer tipo contiene fragmentos angulosos de andesitas, andesitas vesiculares y líticos; el segundo tipo presenta bloques redondeados, probablemente materiales volcánicos retrabajados mezclados con los fragmentos juveniles, de composición andesítica y basáltica; el tercer tipo muestra fragmentos juveniles andesíticos y pequeños fragmentos líticos. El Miembro Sedimentario está compuesto principalmente por depósitos fluviales de conglomerados, con clastos principalmente volcánicos, y areniscas tobáceas; igualmente se presentan algunos depósitos lacustres (areniscas y lutitas tobáceas, con restos de plantas). En algunos sectores se ha observado la interdigitación de ambos miembros, indicando una simultaneidad entre los procesos volcánicos y sedimentarios. Diques y silos de composición basáltica y andesitita intruyen las rocas sedimentarias Cenozoicas (Formaciones Amaga y Combia). Palabras clave: Formación Combia, Miembro Volcánico, Miembro Sedimentario, Depresión del Cauca, Jericó (Ant.)

ABSTRACT

In the town of Jericó, Southwestern of Antioquia, outcropping the Combia Formation, which has been dated Latter Cenozoic, and is tectonically related to the Cauca Depression. In this paper are showing the litological and stratigraphical features in the west bank of the Cauca river (Jericó area). The unit has been divided into two members, Volcanic Member and Sedimentary Member, according to the original classification of Grosse (1926).

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The Volcanic Member has andesitic lavic units and welded pyroclastic density currents composed by blocks and ash, and lapilli and ash (ignimbrites), which are of three kinds: The first kind contains angular fragments of andesites, vesiculated andesites and lithics; the second kind shows rounded blocks, probably volcanic materials reworked mixed with the juveniles fragments, of andesitic and basaltic composition; the third kind shows juveniles andesitic fragments and little lithic fragments. The Sedimentary Member is composed mainly by fluvial deposits of conglomerates, mostly with volcanic fragments, and tuff sandstones; also there are present some lacustric deposits (tuff sandstones and siltstones, with rest of plants). In some sectors is observed interdigitation of both members, indicating simultaneity between volcanic and sedimentary processes. Dikes and sills of basaltic and andesitic composition intruding the Cenozoic sedimentary rocks (Amagá and Combia Formations). Keywords: Combia Formation, Volcanic Member, Sedimentary Member, Cauca Depression, Jericó (Ant.) 1. INTRODUCCIÓN La Formación Combia esta compuesta por rocas volcánicas y volcaniclásticas. Esta formación representa el vulcanismo toleítico y calcoalcalino del Terciario Superior en la depresión del valle del cauca, en Caldas y Antioquia. El mayor volumen de rocas corresponde a materiales de tipo volcánico, fundamentalmente derrames lavicos y depósitos piroclásticos consolidados. Relacionada estrechamente a los materiales de origen volcánico se halla una secuencia sedimentaría clástica, de tipo fluvio-aluvial, que presenta características de tipo lacustre en algunos sectores. La mayoría de trabajos realizados sobre esta unidad, desde la obra clásica de Grosse (1926) y posteriores, se restringen hacia la vertiente oriental del Río Cauca en el Suroeste de Antioquia. En el presente documento se consideran los aspectos litológicos y estratigráficos de la Formación Combia en los alrededores de Jericó (Antioquia), en la vertiente occidental del Río Cauca (fig. 1). Las secciones más importantes para la elaboración de este trabajo son: Puente Iglesias-La Cabaña-Jericó, Cauca Viejo-Cultivares-Jericó, Jericó-Buenos Aires, Jericó-Río Frío y la Quebrada Las Cruces. 2. ANTECEDENTES Grosse (1926), hace una descripción completa y detallada de las Formaciones Amagá y Combia, al occidente y sur occidente del departamento de Antioquia. Denomina a la Formación Combia como Estratos de Combia, dividiéndolos en Neoterciario Volcánico y Neoterciario Sedimentario. Murillo (1975), describe, en el área de Fredonia, las características litológicas y estructurales de la parte volcánica y sedimentaría de la Formación Combia y los mecanismos que dieron origen a esta Formación.

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X=1.117.00

240

0

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X=1'125.0002400

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2000

2400

2200

Curvas de Nivel

Caminos

Via Vehicular

Rios

2000

2000

2200

Rio Piedras

2200

1600

1800

2000

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La Cabaña

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Buenos Aires

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Formación Amagá Miembro Superior

Formación CombiaMiembro Volcánico

Formación Combia Miembro Sedimentario

Cuaternario Cauca Viejo Diques y Silos

Basálticos y Andesiticos

Tos

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MUNICIPIO DE JARDIN

MUNICIPIO

DE ANDES

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MUNICIPIO

DE

PUEBLORICO

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MUNICIPIO

DE TAMESIS

Rio Frio

MUNICIPIO

DE FREDONIA

Río Cauca

Cauca Viejo

Discordancia

Falla Inversa

PLEISTOCENO

Depósitos Aluviales

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ROCAS VOLCÁNICAS ROCAS SEDIMENTARIAS

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MUNICIPIO

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Vía a Puente Iglesias

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JERICÓ

ANTIOQUIA

800

600

2400

2400

2200

2000

1800

Qal

Cultivares

Figura 1. Mapa de localización y ubicación aproximada del corte geológico A – A´ (fig. 2)

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Calle y González (1980), realizan análisis macroscópicos, microscópicos y químicos de las unidades litológicas aflorantes en el Suroeste de Antioquia. Describen los aspectos litológicos de la Formación Combia, tanto de su Miembro Volcánico como de su Miembro Sedimentario. Se han realizado igualmente una serie de estudios geoquímicos, petrográficos y radiométricos en rocas volcánicas de la Depresión del Cauca (Jaramillo, 1976; Marriner y Millward, 1984; Sierra y MacDonald, 2002; Ordóñez, 2002), en los que se abarcan intrusivos hipoabisales, diques y unidades lávicas de la Formación Combia, que si bien no se centran en los aspectos litológicos y estratigráficos de dicha unidad sus resultados han sido utilizados para realizar comparaciones con otras rocas volcánicas, como las de la Cordillera Central. 3. MARCO GEOLÓGICO REGIONAL La Depresión del Cauca (en el SW de Antioquia) constituye una cuenca interandina en la cual se han depositado una serie de unidades clásticas, volcánicas y volcaniclásticas, entre el Oligoceno Medio (25m.a.) al Mioceno tardío (10-7m.a.) (Sierra y MacDonald, 2002). Las rocas clásticas corresponden a lentes de conglomerados en una matriz de arenisca que grada a lutita, seguida por una alternancia de estratos de areniscas, lutitas y carbones, y finalizando con estratos de areniscas y lutitas (Guzmán 1992); esta secuencia corresponde a lo denominado por Grosse (1926) como el Terciario Carbonífero de Antioquia y posteriormente definida por Calle y Gonzáles (1980) como Formación Amagá. Siguiendo en la Depresión del Cauca, y relacionado a un marco tectónico distensivo, se desarrolla un vulcanismo de tipo efusivo y explosivo el cual genera una gran cantidad de material lávico y piroclástico, de composición toleítica y calcoalcalina (Jaramillo, 1976) y que fue denominado por Grosse (1926) como el Neoterciario Volcánico de los Estratos de Combia, y que Calle y Gonzáles (1980) llamaron Miembro volcánico de la Formación Combia. Simultaneo a la actividad volcánica se desarrollaron una serie de depósitos volcaniclásticos compuestos por areniscas, lutítas tobáceas, conglomerados y brechas, a los cuales Grosse (1926) dio el nombre de Neoterciario Sedimentario de los Estratos de Combia, y Calle y González nombraron Miembro Sedimentario de la Formación Combia; ambas unidades reposan discordantemente sobre las rocas de la Formación. Amagá. Intruyendo a las unidades anteriores se hallan una serie de diques y rocas hipoabisales (Jaramillo, 1976) con una tendencia paralela a las principales fallas regionales. En el cuaternario se han desarrollado una serie de depósitos coluviales y aluviales (Calle y González, 1980; Rodríguez, 2004) que reposan discordantemente sobre las rocas clásticas, volcánicas y volcaniclásticas. El principal rasgo estructural corresponde a un fallamiento relacionado al Sistema de Fallas Cauca – Romeral, cuya tendencia en esta zona es NW, siendo Arma la falla principal (Page, 1986), a la cual se relacionan algunas fallas satélites hacia el Oeste. Cabe destacar igualmente el suave plegamiento que presentan las unidades sedimentarias Terciarias, con ejes que muestran una tendencia general NNW. Los buzamientos de las rocas sedimentarias varían en un rango entre 25º y 70º, y se orientan generalmente hacia el Noreste y Suroeste. Las unidades y estructuras geológicas mencionadas se muestran en un corte geológico generalizado levantado en la zona de estudio (fig. 2).

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Figura 2. Corte geológico generalizado A – A´ (tomado de Rodríguez, 2004) 4. UNIDADES GEOLÓGICAS 4.1 FORMACIÓN COMBIA La Formación Combia es el conjunto de rocas principalmente volcánicas, que cubren parte de las vertientes oriental y occidental del Río Cauca en el Suroeste del departamento de Antioquia (Calle y Gonzáles 1980). Está compuesta por conjuntos de rocas con diferentes características litofaciales, las cuales representan un origen volcánico (basaltos, andesitas, ignimbritas) y un origen fluvial (conglomerados, areniscas, areniscas conglomeráticas). En el sector de Jericó la Formación Combia presenta rasgos litológicos y estratigráficos similares a los descritos en trabajos anteriores, por lo cual en este documento se presenta una división en dos Miembros, Volcánico y Sedimentario, de acuerdo a la división de Grosse (1926). 4.1.1 Miembro Volcánico: El miembro volcánico de la Formación Combia en la zona de estudio, está representado por unidades de lava andesítica y por corrientes de densidad piroclástica (pyroclastic density current, según Fisher, 1990 en Wohletz, 1998) soldadas, de bloques y ceniza, y lapilli y ceniza (ignimbritas). • Las unidades de lava andesítica constituyen la mayor parte del Miembro Volcánico, y se encuentran en niveles con espesores entre 50-60 cm. y 20–30 m. (fig. 3a) que aparecen de manera secuencial o intercalados con niveles de ignimbritas y en pocas ocasiones con niveles de lutitas y

A NE SW A´ Falla Arma

Tos NW

Tdq Tos Tdq Tmcs Qa

Tmcv

Depósitos Coluviales y aluviales

Diques y silos que intruyen a las Formaciones Amagá y Combia

Formación Combia, Miembro Sedimentario

Formación Amagá, Miembro Superior

Formación Combia, Miembro Volcánico

Contacto Discordante Falla

Qa

Tdq

Tmcs

Tmcv

Tos

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areniscas finas volcaniclásticas, mostrando simultaneidad entre los procesos sedimentarios y volcánicos (fig. 3b). Están compuestas por cristales de plagioclasa (50% o más), piroxeno (hipersteno, augita), minerales secundarios como clorita, zoisita, clinozoisita, epídota, carbonatos, y minerales accesorios como apatitos y opacos; estos minerales se encuentran en una matriz vítrea (fig. 3c). En algunas ocasiones estas rocas muestran amígdalas que contienen óxidos de hierro (gohetita), calcita y zeolitas (fig. 3d); en un orden microscópico estas amígdalas presentan cloritas. En las partes más elevadas, esta unidad desarrolla perfiles de meteorización, con un horizonte A que presenta arcillas de colores rojizos y pardos; el horizonte B contiene arcillas de colores pardos con presencia de fragmentos de roca y en algunos sectores arcillas de colores claros; el horizonte C se caracteriza por una meteorización de tipo esferoidal (fig. 3e). • Los depósitos de corrientes de densidad piroclástica soldadas, corresponden a ignimbritas, las cuales muestran diferentes características texturales, granulométricas y composicionales. El primer tipo de ignimbritas contiene fragmentos, angulosos, dispuestos de manera caótica (textura brechosa), con tamaños que van de 3 a 10 cm., compuesta por fragmentos de andesita, andesitas vesiculares y líticos (tobas), que se encuentran en una matriz de color gris y crema, compuesta por vidrio, cristales y líticos (fig. 4a). El segundo tipo de ignimbritas presenta bloques redondeados y en algunos casos alargados, dispuestos caóticamente, con diámetros entre 0.1 y 1 m., de composición andesítica y basáltica; estos bloques están embebidos en una matriz de color crema, compuesta por vidrio, cristales y líticos (fig. 4b). Lo fragmentos redondeados implican la presencia de materiales vulcaniclásticos retrabajados, incorporados en estas ignimbritas, con las cuales formarían una sola unidad de enfriamiento. El tercer tipo de ignimbritas muestra fragmentos angulosos y subredondeados, dispuestos en forma aleatoria, de tamaños menores a 2 cm., compuesta por fragmentos juveniles de tipo andesítico, y fragmentos líticos de rocas plutónicas, volcánicas y sedimentarias, embebidos en una matriz areno-arcillosa de color crema y verde oliva, de vidrio y cristales (fig. 4c). En los tres tipos de ignimbritas las características microscópicas de la matriz presenta tendencias homogéneas tanto en composición como en textura. Predominan los cristales de plagioclasa, horblenda y augita, se observan así mismo carbonatos de origen secundario, y minerales accesorios como apatitos y opacos, al igual que fragmentos líticos de rocas volcánicas; la textura principal es vitroclástica, aunque en algunas ocasiones se observan texturas glomeroporfídicas (de plagioclasas, piroxenos y líticos). Las mejores exposiciones del Miembro volcánico se encuentran a lo largo de las vías Puente Iglesias-La Cabaña-Jericó (tramo Hacienda El Dique-Represa GENERAR S.A.), vía Cauca Viejo Jericó (Tramo Hacienda Cultivares-Jericó), vía Jericó-Río Frío y vía Jericó-Bueno Aires. 4.1.2 Miembro sedimentario: El Miembro sedimentario constituye una porción menor de la Formación Combia en el área de estudio, aunque presenta variaciones faciales importantes, que pueden indicar la relativa variedad de ambientes sedimentarios (fluviales y lacustres) en los cuales se desarrolló este miembro. En los depósitos fluviales se agrupan los conglomerados y las areniscas de grano medio y grueso de afinidad tobácea.

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Figura 3. Unidades de lava andesítica (a). Intercalación de lavas andesíticas (La) con lutitas (Lu) (b). Sección delgada de una lava andesítica, obsérvese los piroxenos (Px), plagioclasas (Pl) y opacos (Op) (c). Amígdalas en lava andesítica con óxidos de hierro (A1) y clorita (A2) (d).

Meteorización esferoidal (e).

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Figura 4. Ignimbritas de primer tipo, nótese los fragmentos angulosos (a). Ignimbritas de segundo tipo, bloques redondeados (b). Ignimbritas de tercer tipo, fragmentos (c) redondeados

menores a 2 cm. (c). Los conglomerados son de tipo polimíctico, matriz soportados, con clastos bien redondeados, de diámetro promedio entre 3 y 4 cm.; los clastos son de rocas volcánicas (basalto, andesita, ignimbrita), rocas sedimentarias (areniscas finogranulares), cuarzo lechoso, chert y jaspe; la matriz corresponde a arenas gruesas de composición silícea (fig. 5a). Las areniscas tobáceas de tamaño de grano medio y grueso, están compuestas por cristales anhedrales, rotos y fracturados de plagioclasa (30%), horblenda (5%), augita (10%), mica biotita (10%), epídota (3%), y también presenta fragmentos redondeados de rocas volcánicas (20%); estos componentes se encuentran unidos por minerales de carbonato (20%); el cuarzo se encuentra como fragmentos angulosos y en muy baja proporción (2%) (fig. 5b). En algunas ocasiones estas areniscas son de tipo conglomerático. Los conglomerados y las areniscas tobáceas presentan tanto estratificación cruzada festoneada, como textura masiva. Así mismo es común encontrar lentes de areniscas en muchos estratos de conglomerados. Los estratos son de forma tabular y lenticular, con espesores que varían de centímetros a metros (20 cm. hasta 5 m.). Los depósitos lacustres están relacionados a lutitas y areniscas finas tobáceas, generalmente de color pardo o gris verdoso. Tienen forma lenticular, con capas y estratos de espesores centimétricos (5 cm.) a métricos (1.5 m.) y de poca extensión lateral (hasta 30 m.). En uno de los afloramientos visitados (La Danta) se encontró gran cantidad de restos de plantas (impresiones de hojas y tallos) (fig. 5c). Los afloramientos más importantes están en la vía Jericó-Támesis (sector La Selva), en el caserío de la vereda La Estrella, en la carretera Palocabildo-La Viña, 100 metros antes del puente sobre el Río Piedras y en el paraje de La Danta.

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4.2 DIQUES Y SILOS Las rocas sedimentarias, tanto de la Formación Combia como de la Formación Amagá, se encuentran intruidas por una serie de diques y silos de composición basáltica y andesítica con textura traquítica (descripción macroscópica). Los silos presentan espesores centimétricos (hasta 50 cm.). Los bordes de los diques y silos presentan una zona de enfriamiento rápido en una franja no mayor a 10 cm. (fig. 6a). Mientras que el espesor de los diques puede alcanzar varios metros (fig. 5b). Es importante anotar que los diques y silos siguen de manera aproximada la tendencia de las principales estructuras regionales (Falla Arma). Aunque esta unidad no hace parte de la Formación Combia, los diques y silos constituyen una característica estratigráfica importante asociada al Miembro Sedimentario en el área de estudio.

Figura 5. Conglomerado polimictico, con clastos de rocas volcánicas (RV), clastos de rocas

sedimentarias (RS) y chert (Ch) (a). Sección delgada de una arenisca tobácea, con fragmentos de rocas

volcánicas (L), plagioclasas (p), horblenda (h), mica biotita (m), epídota (e), cuarzo (q) y carbonatos (c) (b). Muestra de mano de lutitas (L) tobáceas con

restos de plantas (rp) (d).

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5. COMENTARIOS Las características estratigráficas y litológicas de la Formación Combia al Oeste del Río Cauca, han sido en general poco estudiadas, y aunque se han realizado varios trabajos sobre esta unidad al Este del Río Cauca, aún no es del todo clara de la génesis de esta unidad, el marco geotectónico asociado y su relación con la dinámica volcánica del Norte de los Andes. En el área de estudio fueron encontradas rocas del Miembro Volcánico y Sedimentario de la Formación Combia, las cuales fueron generadas simultáneamente, de acuerdo a las relaciones estratigráficas observadas. Teniendo en cuenta la distribución areal y las secciones estudiadas se encontró una predominancia de rocas del Miembro volcánico hacia la zona Suroeste mientras que la secuencia sedimentaria tiene una marcada predominancia hacia el Noreste. El Miembro volcánico está compuesto por una secuencia de unidades de lava andesítica y depósitos de corrientes de densidad piroclástica soldadas (ignimbritas), y corresponde aproximadamente al 65% del área estudiada. La asociación mineralógica predominante en las lavas andesíticas es de plagioclasa, piróxenos (augita e hipersteno) y anfíboles; las ignimbritas son de tres tipos, el primer tipo esta compuesto por fragmentos de andesita, andesitas vesiculares y líticos (tobas), con una matriz de vidrio, cristales y líticos; el segundo tipo es de composición andesítica y basáltica, con una matriz compuesta por vidrio, cristales y líticos; el tercer tipo contiene fragmentos andesíticos, y fragmentos líticos de rocas plutónicas, volcánicas y sedimentarias, en una matriz areno-arcillosa de vidrio y cristales. El Miembro sedimentario corresponde a una secuencia de rocas clásticas de marcada afinidad volcánica en general relacionadas a ambientes de tipo fluvial, en donde predominan conglomerados y areniscas de grano medio y grueso. Los conglomerados están compuestos por clastos de rocas volcánicas, rocas sedimentarias, con matriz de arena gruesa silícea. Las areniscas están compuestas por cristales de plagioclasa, horblenda, augita, mica biotita, epídota, y fragmentos de rocas volcánicas y cuarzo, cementados por carbonatos. En algunas localidades se

Figura 6. Silo (S) intruyendo el

miembro sedimentario de la Fm. Combia; se

desarrolla una zona de enfriamiento (Ze) (a). Dique vertical (Di) que

intruye rocas clásticas de la Fm.

Combia (b).

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han encontrado rocas de ambientes lacustres (lutitas y areniscas finas), representando un pequeño porcentaje del Miembro sedimentario. La intrusión de diques y silos, de afinidad basáltica y andesítica, constituye un importante rasgo estratigráfico asociado a este Miembro. BIBLIOGRAFÍA CALLE, B y GONZÁLEZ, H (1980) Geología y Geoquímica de la Plancha 166 Jericó. Ingeominas. Medellín, 280 p. GROSSE, E (1926) Estudio Geológico del Terciario Carbonífero de Antioquia en la parte Occidental de la Cordillera Central de Colombia, entre el Río Arma y Sacaojal, Dietrich Reimer, Berlín, 361 p. GUZMÁN, C (1992) Revisión Léxico Estratigráfica de la Formación Amagá y Análisis Facial de la Cuenca Amagá – Angelópolis. En: VI Congreso Colombiano de Geología. Sociedad Colombiana de Geología, Medellín, pags. 222-234. JARAMILLO, J M (1976) Volcanic rocks of the Río Cauca valley, Colombia S.A. Thesis Degree of Master of Arts, Rice University, Houston. MARRINER, G F y MILLWARD, D (1984) The Petrology and geochemistry of Cretaceous to Recent volcanism in Colombia: the magmatic history of an accretionary plate margin. Journal of the Geological Society, vol. 141, no. 3, pags. 473-486 (14). MURILLO, R (1975) Aspectos Genéticos de la Formación Combia en un área al SW de Fredonia Antioquia. Medellín. Proyecto de grado (Ingeniero Geólogo). Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Minas, Sección Geología. Medellín, 102 p. ORDÓÑEZ, O and MARTINS, M (2002) Rb-Sr and Sm-Nd isotopes and the source of young (<11 Ma) magmas of the northern Andes. <http://www.geo.unimib.it/IGCP455/Ordonez.PDF> PAGE, W D (1986) Seismic Geology and Seismicity of Northwestern Colombia, Woodward-Clyde Consultants, San Francisco, Integral Ingenieros Consultores (Medellín), and ISA Interconexión Eléctrica, S.A., Medellin, Colombia. RODRIGUEZ, J M (2004) Cartografía Geológica del Municipio de Jericó (Antioquia), escala 1:25.000., 2004. Trabajo de grado (Geólogo). Universidad de Caldas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Programa de Geología. Manizales, 107 p. SIERRA, G M and MACDONALD, W D (2002) Mineralogic and Petrofabric Clues to Evolution of the Early Tertiary Amagá Basin, Colombian Andes. EOS Transactions, AGU, 83(19) T22A-10. WOHLETZ, K H (1998) Pyroclastic Surges and Compressible Two-Phase Flow. In: Freundt, A and Rosi, M (eds.) From Magma to Tephra: Modelling Physical Processes of Explosive volcanic Eruptions, Elsevier Science Ltd, Amsterdam, pags. 247-306.