Entre las Eras del Paleozoico y Mesozoico, la esquina más noroccidental de América del Sur sufrió grandes períodos de acreción que dieron lugar a las 3 cordilleras colombianas. Cabe destacar, que en el Mesozoico ocurrieron una gran cantidad de eventos ígneos, sedimentarios y deformacionales que dieron lugar a la contextura actual que tienen los Andes más septentrionales.
El Valle de Aburrá está compuesto principalmente de un basamento metamórfico, rocas ígneas ultrabásicas, una secuencia volcano sedimentaria, cuerpos graníticos intrusivos y depósitos de vertiente y aluviales (Maya y González, 1995).
De acuerdo con Restrepo y Toussaint (1984), el basamento metamórfico es esencialmente intercalaciones de esquistos, anfibolitas y gneises, el cual fue obducido durante el Cretácico por cuerpos alargados de composición dunítica, basaltos y sedimentos de origen marino. Posteriormente, este complejo metamórfico fue intruido por cuerpos tonalíticos y granodioríticos durante el Cretáceo y Triásico (McCourt et al., 1984; Kerr et al., 1996). Las principales unidades geológicas para el municipio de Medellín son:
Formación Quebrada Grande: El Complejo Quebradagrande (Botero, 1963; Maya y González, 1995), anteriormente llamado Formación Quebrada Grande, está compuesto por coladas, lavas almohadilladas, brechas y tobas de composición basáltica a andesítica; intercaladas con rocas sedimentarias como lutitas, arcosas y sílex (González, 2001; Jaramillo et al., 2017; Rodríguez & Cetina, 2016).
Miembro volcánico: Es de composición toleítica y está conformado por espilitas, diabasas y basaltos. En general son rocas máficas con coloraciones verde oscura producida por la intensa alteración de los minerales máficos que las constituyen.
Complejo Cajamarca: Fue descrito y nombrado en múltiples ocasiones, sin embargo, Maya y González (1995) lo definieron como “Complejo Cajamarca”. Agrupa a múltiples unidades metamórficas, como lo es el Grupo Cajamarca (Nelson, 1957), Grupo Ayurá-Montebello (Botero, 1963) y Grupo Valdivia (Hall et al., 1972).
En términos generales, el Complejo Cajamarca está constituido por rocas metamórficas de afinidad pelítica conformadas por neises alumínicos, esquistos grafitosos; rocas de afinidad básica conformadas por anfibolitas y esquistos anfibolíticos; rocas calcáreas como mármoles y esquistos calcáreos; y finalmente por rocas cuarzosas (Maya & González, 1995).
Anfibolita de Medellín: Hace parte del Grupo El Retiro, es una roca de grano medio a fino y de formas euhedrales. Está compuesta por hornblenda y feldespato, donde las hornblendas son más abundantes con relación al feldespato y se observan orientadas frecuentemente. El color de la roca es gris oscuro pero puede variar a gris-blanco. Presenta alteraciones superficiales que le imprimen una tonalidad verdosa (epidota) y son comunes las huellas de disolución.
Batolito Antioqueño: Mencionado inicialmente por Boussignault (1825) y posteriormente descrito por Ospina (1911). El nombre de Batolito Antioqueño fue dado por Botero en el año de 1940 (Ingeominas, 2001). Este cuerpo que está localizado en la parte central del departamento de Antioquia, es el más grande y septentrional en la Cordillera Central, aflora en un área de 7,221 Km 2 (Feininger y Botero, 1982).
Gneis de Palmitas: Es el producto de un metamorfismo regional sobre rocas ígneas. En afloramiento se observa de color blanco, con bandas grises y alteraciones amarillo anaranjadas. En el perfil de meteorización los suelos residuales son limo arcillosos, en ocasiones arenosos, de colores pardos claros a rojizos con motas oscuras y fragmentos de cuarzo, ocasionalmente se aprecian diques pegmatíticos que generan arenas de color blanco, estos suelos alcanzan hasta unos 20 m de espesor y tienen una consistencia firme y plasticidad media a baja.
Dunita de Medellín: Hace parte del Complejo Ofiolítico de Aburrá; se caracteriza por ser una roca de textura afanítica, de color verde oliva a verde oscuro en estado fresco, que se aclara tomando tonalidades verdosas según su grado de meteorización. Está compuesta predominantemente por olivino, la cual muestra en algunas partes transformación variable a serpentina.
Depósitos recientes: En la zona de estudio se encuentran gran variedad de unidades cuaternarias, como depósitos aluviales, depósitos de vertiente, flujos de lodos y escombros, asociados principalmente a la dinámica fluvial del río Medellín y sus tributarios.
El suelo estudiado se encuentra sobre la unidad litológica conocida como el “Batolito de Altavista”, el cual es un cuerpo granítico intrusivo de composición diorítica según Travis (1965) y que aflora en la margen occidental del Valle de Medellín con una extensión de 88 km2. Se extiende desde la quebrada Doña María al sur, hasta la quebrada La Iguaná al norte. Uno de los “mejores afloramientos” se encuentra en la zona de estudio.
En la zona de extracción se aprecia una meteorización bastante fuerte, dejando como remanente un saprolito del cuerpo granítico intrusivo, el cual presenta un color ocre, con características arcillosas y sedosas, en algunas zonas de proximidad media se puede ver el batolito en afloramiento, como lo describe (INGEOMINAS, 1984).
Los tipos de rocas observados en este Batolito varían desde porfídicas de matriz afanítica y composición intermedia a dioritas, cuarzodioritas y granitos. La roca predominante es félsica, de color gris claro y gris oscuro en las facies marginales, con gran variedad de tonos grises, cremas hasta verdes en las rocas porfídicas. La composición mineralógica es plagioclasa sódica, albita-oligoclasa, ortoclasa, cuarzo, hornblenda y biotita.
Mapa de la geología regional. Elaboración propia.
Colombia es un país con alta actividad sísmica generada por un complejo marco geodinámico de convergencia de las placas: Nazca, Caribe y Sur América, y dos microplacas: Panamá y el Bloque Andino. En dicho marco tectónico se localiza el Valle de Aburrá, sobre la microplaca del Bloque Andino.
El municipio de Medellín está localizado en la zona de acción del sistema de fallas Cauca Romeral (Toussaint y Restrepo, 1984; Mejía, 1984; Grosse, 1925). A nivel regional está definido como una zona de sutura porque limita las zonas continentales con las oceánicas. De acuerdo con la geología reportada en la plancha 147, Medellín Oriental (Ingeominas, 2005) tres direcciones de cizallamiento predominan en esta zona: : N-S, N45ºE y N45ºW, producto de la tectónica de placas actual.
Al sur del Valle de Aburrá se reportaron múltiples fallas regionales y lineamientos con dos direcciones principales, NS a NNW y NW, tanto al este como al oeste del río Aburrá (Grosse, 1926; Case et al., 1971, González, 1980; Toussaint y Restrepo, 1984). Por otro lado, se destacan trazas de las fallas San Jerónimo, Minas y Santa Isabel. Al norte del valle existe otro sistema de fallas regionales con dirección NW donde sobresalen las fallas Don Matías y Rodas. El sistema de fallas con dirección NE donde las principales trazas son La Chapa y Santa Elena.
Falla de San Jerónimo: inicialmente cartografiada por Grosse (1925) y la denominó una falla inversa con buzamiento hacia el este, con grandes desplazamientos verticales. Posteriormente, se consideró como una falla inversa, con componente de buzamiento NNE/65ºE (González, 1978; Dunia Consultores, 2005; Bohórquez et al., 2005). Cabe destacar, que esta falla es el límite oriental del sistema y tiene dirección subpararela a la falla Romeral.
Falla de Cuenca: este nombre propuesto por Giraldo y Sánchez (2004) para la falla que pone en contacto el Gabro de San Diego con las Anfibolitas de Medellín, tiene una extensión aproximadamente de un kilómetro con dirección y buzamiento N45ºE/81ºNW. Paralela a esta existen varias quebradas. Las rocas corresponden a milonita con una fuerte alineación.
Falla de Acuarela: es una falla de rumbo de dirección N-S a N-NW, con una extensión cercana a los 35 kilómetros. En algunos trabajos se ha denominado a esta estructura como Falla de Pericos (Giraldo y Sánchez, 2004) y en otros se denomina Falla de Rodas (Rendón, 1999). Esta falla se constituye como “cola de caballo” con dos trazas, entre estas se encuentran neises, anfibolitas y esquistos muy deformados.
Falla de Santa Elena: Descrita por Sierra y Zapata (1989), como lineamiento Buenos Aires y asociado a la falla Santa Elena. Evidenciado por cambios notables de pendiente y facetas triangulares, hacia la parte baja del cerro El Gallo sobre el cauce de la quebrada El Viento, presenta una zona de unos seis metros de material cizallado y dirección EW a N80°NS/45°E y buzamiento subvertical.
Mapa de localización y fallas. Elaboración propia.