La Formación Cerrejón es una formación geológica colombiana que data del Paleoceno medio-tardío . Se encuentra en la subcuenca El Cerrejón de la cuenca Cesar-Ranchería de La Guajira y Cesar . La formación consiste en yacimientos de carbón bituminoso que son un recurso económico importante. El carbón de la Formación Cerrejón se extrae extensivamente de la mina de carbón a cielo abierto de Cerrejón , una de las más grandes del mundo. La formación también contiene fósiles que constituyen el registro más antiguo de bosques tropicales neotropicales . [2]
La formación fue nombrada primero Formación Septarias y en 1958 renombrada Formación Cerrejón por Thomas van der Hammen , probablemente basado en un informe anterior de Notestein. [3]
La Formación Cerrejón, con un espesor total asignado de 750 metros (2460 pies), [3] se subdivide en grupos inferior, medio y superior según el espesor y la distribución de los mantos de carbón. En promedio, los mantos de carbón tienen un espesor de 3 metros (9,8 pies) y varían de 0,7 metros (2,3 pies) a 10 metros (33 pies). Los mantos más gruesos se encuentran en la parte superior de la formación. [4] La Formación Cerrejón es lateralmente equivalente a las Formaciones Los Cuervos y Bogotá al sur; Llanos Orientales y Altiplano Cundiboyacense respectivamente. La formación también es equivalente en el tiempo a la Formación Marcelina de la Serranía del Perijá venezolana y la Formación Catatumbo de la parte suroccidental colombiana de la Cuenca de Maracaibo , la Cuenca del Catatumbo. [5] La formación también se ha descrito como lateralmente equivalente a las Formaciones Mostrencos y Santa Cruz de Venezuela. [6]
Con base en las asociaciones de litofacies y la composición paleofloral , el ambiente deposicional fluctuó desde una llanura costera con influencia estuarina en la base de la formación hasta una llanura costera con influencia fluvial en la parte superior. [7]
En el pasado geológico reciente, parte del carbón de la formación se ha quemado de forma espontánea y natural para formar clínker, carbón quemado de color rojo y aspecto ladrillo. Estas rocas afloran de forma irregular y tienen hasta 100 metros (330 pies) de espesor. El clínker se encuentra cerca de zonas deformadas, como fallas o pliegues estrechos, y es más antiguo que las propias deformidades. Se cree que se quemó después del desarrollo de la falla inversa de Cerrejón y el abanico aluvial . [8]
Los fósiles encontrados en la Formación Cerrejón son el registro más antiguo de bosques lluviosos neotropicales, con una abundancia de macrofósiles de plantas y palinomorfos . La Formación Cerrejón también registra una fauna de vertebrados ribereños que incluye peces pulmonados , tortugas, serpientes y crocodiliformes . Con base en estos fósiles y la estratigrafía de la formación, la Formación Cerrejón probablemente se formó en una llanura costera, cubierta por un bosque lluvioso tropical húmedo e incisa por un gran sistema fluvial. [9]
Se estima que la selva tropical se encontraba alrededor de los 5°N de paleolatitud . [2] Durante el Paleoceno, las temperaturas ecuatoriales eran mucho más altas que las actuales. Con base en el tamaño del boide gigante Titanoboa , del cual se han encontrado especímenes en la Formación Cerrejón, la temperatura media anual de la Sudamérica ecuatorial del Paleoceno estaba entre 30 °C (86 °F) y 34 °C (93 °F). Este es el rango mínimo de temperatura anual en el que podría vivir un poiquilotermo tan grande como Titanoboa . [9] Es consistente con los modelos climáticos del Paleoceno que predicen temperaturas de invernadero y una concentración atmosférica de pCO 2 de alrededor de 2000 partes por millón. [10] Las estimaciones de paleotemperatura basadas en conjuntos de hojas fósiles de la Formación Cerrejón predicen que la temperatura media anual será de 6 a 8 °C (11 a 14 °F) más baja que otras estimaciones. [11] Sin embargo, dichas estimaciones de temperatura basadas en la paleoflora de los bosques lluviosos ribereños y humedales se han considerado subestimaciones. [12]
Se considera que las temperaturas medias anuales de 30 a 34 °C (86 a 93 °F) son demasiado altas para los bosques tropicales modernos, [13] pero la selva tropical de Cerrejón podría haberse mantenido gracias al aumento de los niveles de pCO2 atmosférico y las altas precipitaciones regionales, que se estima que fueron de alrededor de 4 metros (13 pies) por año. [7] [9] [14]
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El registro floral de la Formación Cerrejón es bien conocido, habiéndose encontrado muchos microfósiles de plantas identificables y bien conservados en la mina Cerrejón. Los fósiles están bien conservados y en algunos casos su estructura celular está intacta. [15] En comparación con las selvas tropicales neotropicales modernas, la diversidad de plantas es bastante baja. Esto puede ser una indicación de la etapa temprana de diversificación neotropical, o de un período de recuperación retrasado después del evento de extinción del Cretácico-Paleógeno . [2]
Muchas plantas de la Formación Cerrejón pertenecen a familias que todavía son comunes hoy en día en los bosques lluviosos neotropicales modernos. Hay una variedad diversa de palmas y legumbres en la formación. Además de palmas y legumbres, gran parte de la biomasa del bosque del Paleoceno consistía en laurales , malvales , menispermas , aráceas , zingiberales , plantas de cacao , plantas de banano y plantas de aguacate . [2] Los estudios de plantas fósiles de sitios de la era Cretácica indican que la composición floral por debajo del límite Cretácico-Paleógeno (límite K-T) era muy diferente a la del Paleoceno. Las legumbres están ausentes en los estratos del Cretácico y probablemente aparecieron o se diversificaron durante el Paleoceno. [15]
La presencia de este tipo de flora en estratos del Paleoceno muestra que las plantas características de las selvas tropicales neotropicales modernas han existido durante largos períodos de tiempo geológicamente, siendo capaces de soportar cambios climáticos y geográficos en América del Sur. Se ha sugerido que las selvas tropicales neotropicales actuales son el resultado de cambios ambientales provocados por los ciclos glaciares cuaternarios (es decir, la reciente edad de hielo). Estos ciclos habrían causado fluctuaciones en la diversidad y extensión de las selvas tropicales. Si este fuera el caso, la diversidad actual de la selva amazónica sería una especiación reciente en un entorno cambiante. [16] Sin embargo, el registro floral de la Formación Cerrejón muestra que la diversidad actual de la selva amazónica se remonta al Cenozoico temprano. [2]
El daño causado por la alimentación de insectos es evidente en algunos de los macrofósiles de plantas de la Formación Cerrejón. Un estudio de macrofósiles de plantas mostró que alrededor de la mitad de los especímenes estudiados habían sido atacados por insectos herbívoros. [2] Los insectos que dañaron las hojas eran predominantemente de alimentación generalista , a diferencia de los insectos neotropicales modernos que son principalmente herbívoros especialistas . No hay evidencia de la elevada diversidad de alimentación de insectos o asociaciones de alimentación especializadas con hospedadores que se observan en los bosques neotropicales posteriores . La diversidad de insectos en la Formación Cerrejón es baja en comparación con la diversidad de insectos en los bosques lluviosos neotropicales actuales, y es probable que el daño a las hojas haya sido causado por relativamente pocas especies. [2]
Se han encontrado restos del boide gigante Titanoboa cerrejonensis en una capa de arcilla gris que se encuentra debajo de la veta de carbón 90 en la mina Cerrejón. Titanoboa es la serpiente más grande conocida que haya existido jamás, alcanzando una longitud estimada de 12,8 metros (42 pies). Es probable que Eunectes , la anaconda , sea un análogo vivo cercano de Titanoboa . [9]
En 2010 se describió un crocodilomorfo dirosáurido llamado Cerrejonisuchus improcerus de la Formación Cerrejón en la misma capa que Titanoboa . Era un dirosáurido pequeño y tenía la longitud de hocico más corta en relación con la longitud de su cráneo de todos los dirosáuridos. La mayoría de los dirosáuridos eran marinos, con hocicos largos adaptados para atrapar peces. Es probable que el hocico corto de Cerrejonisuchus haya sido una adaptación para una dieta más generalizada en un entorno acuático de transición. [17] Es posible que Cerrejonisuchus fuera una fuente de alimento para Titanoboa , ya que los dos habitaban el mismo entorno ribereño. [18] Se ha documentado que la anaconda consumía caimanes , un hábito alimentario que es similar al hábito inferido de Titanoboa . Un segundo dirosáurido, Acherontisuchus , fue nombrado en 2011 a partir de la formación. Con un cuerpo grande y un hocico largo, se parece a la mayoría de los demás dirosáuridos. [19] Un tercer dirosáurido, Anthracosuchus , fue nombrado en 2014. A diferencia de otros dirosáuridos, tenía dientes romos y un cráneo corto. Es probable que Anthracosuchus tuviera músculos mandibulares enormes que le permitieran alimentarse de tortugas grandes, un comportamiento que está corroborado por las marcas de depredación encontradas en el sitio. [20]
La Formación Cerrejón contiene extensas vetas de carbón que se extraen principalmente en la mina Cerrejón. El carbón es deseable por su bajo contenido de cenizas y azufre y por su resistencia al apelmazamiento. Cerrejón es la mina de carbón más grande de Colombia, y la mayor parte de su producción se exporta a Europa. Es la operación minera de carbón más grande de América Latina, con un estimado de 28,4 millones de toneladas extraídas en 2006. [4] [21]
