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 Volume 3 Chapter 11

Chapter 11

Oligocene – Miocene Coal–Bearing Successions of the Amagá Formation, Antioquia, Colombia: Sedimentary Environments, Stratigraphy, and Tectonic Implications  ​ 

Juan Carlos SILVA–TAMAYO, Mario LARA, and Ana Milena SALAZAR–FRANCO

https://doi.org/10.32685/pub.esp.37.2019.11


Citation is suggested as: 

Silva–Tamayo, J.C., Lara, M. & Salazar–Franco, A.M. 2020. Oligocene – Miocene coal– bearing successions of the Amagá Formation, Antioquia, Colombia: Sedimentary environments, stratigraphy, and tectonic implications. In: Gómez, J. & Mateus–Zabala, D. (editors), The Geology of Colombia, Volume 3 Paleogene – Neogene. Servicio Geológico Colombiano, Publicaciones Geológicas Especiales 37, 23 p. Bogotá. https://doi.org/10.32685/pub.esp.37.2019.11


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Abstract 


The Amagá Formation is a late Oligocene – middle Miocene tropical siliciclastic succession that was deposited along several semi–isolated intramontane (pull–apart) sedimentary basins in the northernmost part of the Colombian Andes. Despite the fact that these coal–bearing sedimentary records constitute one of the most complete late Oligocene – middle Miocene continental successions deposited along the hinterland of the northern Andes convergent margin, limited geologic information is available in the literature about their sedimentology and stratigraphy. In this contribution, we report new detailed stratigraphic information from the Amagá Formation in the Santa Fe de Antioquia–San Jerónimo Sub–basin and integrate it with previously published sedimentologic, sequence stratigraphic, biostratigraphic, geochronologic, and thermochronologic information about the sedimentary successions in this formation, which crop out along the Amagá–Venecia, Fredonia–La Pintada–Valparaíso, and Santa Fe de Antioquia–San Jerónimo Sub–basins. This integrative approach allows us to assess the mechanisms controlling the sedimentologic evolution of tropical hinterland/intramontane successions along Andean–type convergent margins.

Our approach allows us to subdivide the Amagá Formation into two members, i.e., the Lower and Upper Members. Regionally, the Lower Member records a change in sedimentary environments from a braided river system to a meandering river system. This change occurred during a period of increasing sediment accommodation space, which coincides with the late Oligocene (28–25 Ma) break–up of the Farallon Plate into the Nazca and Cocos Plates. The Upper Member of the Amagá Formation displays a facies association typical of braided river systems, and it was deposited during a period of decreasing sediment accommodation space. This decrease in sediment accommodation space likely resulted from a major regional uplift event associated with the early Miocene change from oblique to orthogonal convergence between the Nazca and South American Plates and the early Miocene (23–21 Ma) docking of the Panamá–Chocó Block to northern South America.

 

Keywords: Amagá Formation, sequence stratigraphy, northwestern Andes, Oligocene – Miocene tectonics, Panamá–Chocó Block.



Resumen


La Formación Amagá es una sucesión siliciclástica tropical del Oligoceno tardío–Mioceno medio depositada a lo largo de varias cuencas sedimentarias semiaisladas intramontañosas (tracción) en la parte más septentrional de los Andes colombianos. A pesar de que estos registros sedimentarios con capas de carbón constituyen una de las sucesiones continentales del Oligoceno tardío–Mioceno medio más completas depositadas a lo largo del interior del margen convergente de los Andes del norte, la información geológica disponible sobre su sedimentología y estratigrafía es limitada. En esta contribución reportamos información estratigráfica nueva y detallada de la Formación Amagá en la Subcuenca de Santa Fe de Antioquia–San Jerónimo. Integramos esta información con datos publicados de sedimentología, estratigrafía de secuencias, bioestratigrafía, geocronología y termocronología de las sucesiones sedimentarias en esta formación, que aflora a lo largo de las subcuencas de Amagá– Venecia, Fredonia–La Pintada–Valparaíso y Santa Fe de Antioquia–San Jerónimo. Este enfoque integrador nos da la posibilidad de evaluar los mecanismos que controlan la evolución sedimentológica de sucesiones intramontañosas tropicales a lo largo de márgenes convergentes de tipo andino.

Este estudio nos permitió subdivir la Formación Amagá en dos miembros, el Miembro Inferior y el Miembro Superior. A nivel regional, el Miembro Inferior registra un cambio en los ambientes sedimentarios de un sistema de río trenzado a uno de río meándrico. Este cambio se produjo durante un período de aumento del espacio de alojamiento o acumulación de sedimentos en la cuenca, que coincide con la división de la Placa Farallon en las placas de Nazca y de   ​Cocos en el Oligoceno tardío (28–25 Ma). El Miembro Superior de la Formación Amagá muestra asociaciones típicas de facies de sistemas de ríos trenzados, depositadas durante un período de disminución del espacio de acomodación de los sedimentos. Esta disminución de espacio probablemente se debió a un importante evento regional de levantamiento asociado al cambio mioceno temprano de convergencia oblicua a ortogonal entre la Placa de Nazca y la Placa de Suramérica y al avance y colisión del Bloque Panamá–Chocó al norte de Suramérica en el Mioceno temprano (23–21 Ma).

 

Palabras clave: Formación Amagá, estratigrafía de secuencias, noroccidente de los Andes, tectónica oligocena–miocena, Bloque Panamá–Chocó.



Abbreviations


ASM                             Anisotropy of magnetic susceptibility

AV                                   Amagá–Venecia

FPV                                Fredonia–La Pintada–Valparaíso

PC                                    Panamá–Chocó

RFS                               Romeral Fault System

SS                                   ​  Santa Fe de Antioquia–San Jerónimo

ZFT                               Zircon fission–track



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