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Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las 
islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana en el 
Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa 
Catalina (Caribe Colombiano) 
 
 
 
 
 
 
 
Angie Patricia Palacin Suárez 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidad del Norte 
Área de Ciencias Básicas, Departamento de Física y Geo-Ciencias 
Barranquilla, Colombia 
2022 
 
 
 
 
Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las 
islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana en el 
Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa 
Catalina (Caribe Colombiano) 
 
 
Angie Patricia Palacin Suárez 
 
 
 
 
Tesis o trabajo de investigación presentada(o) como requisito parcial para optar al 
título de: 
 
Geóloga 
 
 
 
 
 
Director (a): 
PhD. Javier Idárraga García 
 
 
 
 
Línea de Investigación: 
Geología Marina 
 
 
 
Universidad del Norte 
Área de Ciencias Básicas, Departamento de Física y Geo-Ciencias 
Barranquilla, Colombia 
2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedicatoria 
 
 
 
 
 
 A mis padres. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agradecimientos 
 
A la vida por darme la oportunidad de vivir esta hermosa experiencia, en donde me llevo 
una lección de cada paso dado y cada error cometido. 
 
A mis padres por apoyo incondicional, especialmente a mi madre por todo su esfuerzo y 
amor invaluable. 
 
Al cuerpo de docentes de la Universidad del Norte por todas las enseñanzas impartidas 
a lo largo de la vida académica. Especialmente a mi director PhD. Javier Idárraga 
García por su paciencia y compromiso para llevar a cabo este proyecto. 
 
A mis amigos y compañeros que me ayudaron a construir este camino y llegar a donde 
estoy hoy día. 
 
¡Gracias, infinitas gracias! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Resumen y Abstract V 
 
Resumen 
El conocimiento alrededor de la geomorfología submarina del Archipiélago de San 
Andrés, Providencia y Santa Catalina (ASAPSC), además de los procesos involucrados 
en su génesis y evolución, se encuentran poco comprendidos. Por lo tanto, el presente 
estudio pretende contribuir a la caracterización geomorfológica de la zona comprendida 
entre las islas Cayos de Quitasueño y de Serrana, enfatizando en la relación de los 
procesos morfo-sedimentarios, morfo-tectónicos y morfo-volcánico. Para esto, fue 
llevado a cabo un análisis a partir de información batimétrica multihaz suministrada por 
el CIOH, perfiles sísmicos regionales obtenidos por la ANH, y registro sismológico 
adquirido del SGC y el USGS. Los resultados obtenidos permitieron identificar las 
diferentes geoformas asociadas al relieve oceánico, además de establecer una conexión 
entre la tectónica y el magmatismo relacionado a la génesis y evolución de la ASAPSC, 
en donde el vulcanismo se encuentra fuertemente influenciado por el sistema de fallas 
regionales, de modo que, para la zona de estudio, los principales rasgos volcánicos 
parecen tener un marcado control tectónico. Además, la expresión batimétrica de las 
fallas y el registro sísmico permitió establecer que este sistema de fallas se encuentra 
activo. Así mismo, se evidenció que los flancos de los edificios volcánicos se encuentran 
condicionados ante una posible inestabilidad, debido que están fuertemente disectados 
por surcos y cañones submarinos. Asociados a estos, se reconocieron una serie de 
cicatrices y depósitos de deslizamientos, lo cual, conjugado a los rasgos geomorfológicos 
identificados, permiten establecer una idea del origen y evolución del fondo oceánico, 
además de potenciales geoamenzas. 
 
Palabras claves: Geomorfología submarina, geoamenazas, deslizamientos submarinos, 
Isla Cayos de Quitasueño, Isla Cayos de Serrana. 
 
 Resumen y Abstract VI 
 
Abstract 
The knowledge about the submarine geomorphology of the Archipelago of San Andrés, 
Providencia, and Santa Catalina (ASAPSC), in addition to the processes related to its 
genesis and evolution, are poorly understood. Therefore, the present study aims to 
contribute to the geomorphological characterization area found between the Cayos de 
Quitasueño and Serrana islands, emphasizing the relationship between morpho-
sedimentary, morpho-tectonic, and morpho-volcanic processes. For this, an analysis was 
carried out based on multibeam bathymetric information provided by CIOH, regional 
seismic profiles obtained by the ANH, and seismological records acquired from the SGC 
and the USGS. The results obtained allowed us to identify the different geoforms 
associated with the oceanic relief, in addition to establishing a connection between 
tectonics and magmatism related to the genesis and evolution of the ASAPSC, where 
volcanism is influenced by the regional fault system, so that, for the study area, the main 
volcanic features seem to have a marked tectonic control. In addition, the bathymetric 
expression of the faults and the seismic record made it possible to verify that this fault 
system is active. Likewise, it is evident that the flanks of the volcanic buildings are 
conditioned by a possible instability since they are strongly dissected by gullies and 
submarine canyons. Associated with these, a series of headscarps and landslide deposits 
were recognized, which, combined with the geomorphological features identified, allow 
us to establish an idea of the origin and evolution of the ocean floor, as well as possible 
geohazards. 
Keywords: Submarine geomorphology, geohazards, submarine landslides, Cayos de 
Quitasueño Island, Cayos de Serrana Island. 
 
 
 
 
 Contenido VII 
 
Contenido 
 
Resumen ......................................................................................................................... V 
Lista de figuras ......................................................................................................... VIII 
Lista de Símbolos y abreviaturas................................................................................. X 
1. Introducción ............................................................................................................ 1 
2. Geología y contexto tectónico ................................................................................ 3 
3. Justificación ............................................................................................................. 6 
4. Preguntas de investigación ..................................................................................... 8 
5. Objetivos .................................................................................................................. 8 
5.1. Objetivo General ................................................................................................. 8 
5.2. Objetivos específicos ........................................................................................... 8 
6. Metodología ................................................................................................................ 9 
6.1. Recopilación de información .............................................................................. 9 
6.2. Procesamiento y análisis de datos ...................................................................... 9 
6.3 Integración de resultados .................................................................................. 10 
1. Resultados.............................................................................................................. 12 
7.1. Caracterización geomorfológica ...................................................................... 13 
7.1.1. Rasgos morfo-volcánicos ............................................................................ 14 
7.1.2 Rasgos morfo-sedimentarios ....................................................................... 19 
7.1.3. Rasgos morfo-tectónicos.............................................................................25 
8. Discusiones ............................................................................................................ 31 
8.1. Relación e interacción entre los procesos volcánicos y tectónicos ............ 31 
8.2. Procesos de inestabilidad en los flancos de los edificios volcánicos y sus 
implicaciones ante posibles geoamenazas. ............................................................. 32 
9. Conclusiones .......................................................................................................... 35 
Referencias bibliográficas ........................................................................................... 37 
 
 
 
 
 
 
Lista de figuras VIII 
 
Lista de figuras 
 
Figura 2-1. Mapa batimétrico de la zona de estudio. Recuadro superior izquierdo: 
ubicación espacial del área de estudio. Líneas negras discontinuas: perfiles 
sísmicos; línea negra punteada: perfiles topográficos; líneas negras continuas: 
sistemas de fallas; líneas grises: fallas secundarias. DG: Depresión Guambiano; 
DC: Depresión de Cunas; CT: Cordillera Tayrona; CR: Cordillera Roncador; 
SFP: Sistema de Fallas de Pedro; SFS: Sistema de Fallas de Serrana; TK: Terraza 
Katios; Tz: Terraza; Ho: Honduras; Ni: Nicaragua; CR: Costa Rica; Pa: Panamá; 
Co: Colombia; Ve: Venezuela. ............................................................................ 5 
 
Figura 6-1 Esquema de la metodología llevada a cabo en el presente estudio. ............ 11 
 
Figura 7-1. Modelo de pendiente de la zona de estudio. Líneas negras: sistemas de fallas; 
CT: Cordillera Tayrona; CR: Cordillera Roncador; SFP: Sistema de Fallas de 
Pedro; SFS: Sistema de Fallas de Serrana; TK: Terraza Katios. ....................... 13 
 
Figura 7-2. Mapa geomorfológico del sector comprendido entre las islas Cayos de 
Quitasueño y Cayos de Serrana. DC: Depresión de Cunas; GD: Depresión 
Guambiano; CR: Cordillera Roncador; TR: Cordillera Tayrona; SFS: Sistema de 
Fallas de Serrana; PFS: Sistema de Fallas de Pedro; Tz: Terraza; KT: Terraza 
Katios. ................................................................................................................ 14 
 
Figura 7-3. Edificios volcánicos y principales características geomorfológicas. Serrana 
(A y B), Quitasueño (C y D). Modelo de elevación (izquierda) y modelo de 
pendientes (derecha). Líneas rojas continuas: sistemas de fallas; líneas azul claro: 
trayectoria de cañones submarinos; líneas azul oscuro: trayectoria de surco; 
líneas discontinuas violetas: depósitos de deslizamiento; Bloques (B) de 
deslizamiento; líneas discontinuas azules: Ondas de sedimentos; DC: Depresión 
de Cunas; DG: Depresión Guambiano; CR: Cordillera Roncador; SFS: Sistema 
de Fallas de Serrana; SFP: Sistema de Fallas de Pedro; Tz: Terraza. ................ 16 
 
Figura 7-4. Perfiles transversales de conos volcánicos. Perfil 1 (izquierda) cono 
volcánico asimétrico. Perfil 2 (derecha) cono volcánico relativamente simétrico. 
Líneas azul claro: trayectoria de cañones submarinos; flechas azul oscuro: 
trayectoria de surcos; líneas negras: sistemas de fallas; líneas grises: fallas 
secundarias; Tz: Terraza; TK: Terraza Katios. .................................................. 19
file:///C:/Users/Angie/Desktop/Proyecto%20de%20grado_%20Angie%20Palacin%20Suarez.docx%23_Toc106007180
Lista de figuras IX 
 
 
Figura 7-5 Ondas de sedimentos como formas del fondo marino identificadas en el 
sector NE de la Isla Cayo de Serrana. Anf: forma de anfiteatro del escarpe de 
cabecera. Líneas azul claro: trayectoria de cañones submarinos; líneas azul 
oscuro: trayectoria de surcos; línea azul oscuro-discontinua delimita el campo de 
ondas de sedimentos identificado. ..................................................................... 20 
 
Figura 7-6. Rasgos erosivos. Figura A y B modelo de elevación y modelo de pendiente 
del sector norte de la Cordillera Tayrona. Figura C y D modelo de elevación y de 
pendientes del sector norte del área de estudio identificado como zona de escarpe. 
SFP: Sistema de Fallas de Pedro; Flechas azules: trayectoria de surcos; Líneas 
discontinuas amarillas: cicatrices de deslizamientos. ........................................ 21 
 
Figura 7-7. Depósitos de deslizamientos en modelo de elevación y modelo de 
pendientes. Figura A y B sector suroeste de la Isla Cayo de Serrana. Figura C y 
D depósito localizado en el sector NNW de la Isla Cayo de Quitasueño. Figura E 
y F sector WSW de la Isla Cayo de Quitasueño. B: bloques; Ln: escarpe de 
cabecera linear; Arq: escarpe de cabecera arqueado; Anf: escarpe de cabecera en 
forma de anfiteatro. Flechas azules oscuras: trayectorias de surcos; Flechas azul 
clara: trayectoria de cañones submarinos. SFS: Sistema de Fallas de Serrana. . 24 
 
Figura 7-8. Perfiles sísmicos donde, dado a la respuesta sísmica, se reconocen rasgos 
morfológicos como cuencas de tracción, depresiones estructurales, escarpes de 
falla, cordilleras submarinas, conos volcánicos, depósitos y bloques de 
deslizamientos (líneas azules). Líneas negras continuas: fallas; líneas azules: 
fallas secundarias; líneas negras discontinuas: zona del perfil sísmico que 
comprende el área de estudio. La Figura 2-1 presenta la localización de los 
perfiles sísmicos. ................................................................................................ 27 
 
Figura 7-9. Perfiles topográficos donde se reconocen los principales rasgos 
morfológicos asociados a la zona de estudio, entre estos, cuencas de tracción, 
depresiones y cordilleras submarinas. La Figura 2-1 presenta la localización de 
los perfiles topográficos. .................................................................................... 29 
 
Figura 7-10. Registro de actividad sísmica para la zona del ASAPSC. El recuadro negro 
indica la zona de estudio abarcada en el presente documento. Información 
obtenida del SGC y el USG. .............................................................................. 30
Lista de símbolos y abreviaturas X 
 
 
 
 
Lista de Símbolos y abreviaturas 
Símbolos con letras latinas 
 
Símbolo Término Unidad SI 
A Área Km2 
L Longitud Km, m 
 
Subíndices 
 
Subíndice Término 
2 Exponente, potencia cuadrada 
° Grados 
 
Abreviatura 
 
Abreviatura Término 
ASAPSC Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina 
EIN 
ANH 
DIMAR 
SGC 
USGC 
Elevación inferior de Nicaragua 
Agencia Nacional de Hidrocarburos 
Dirección General Marítima 
Servicio Geológico Colombiano 
United States Geological Survey 
 
CIOH Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas de Colombia 
Mw Magnitud de momento sísmico 
SFS Sistema de Fallas de Serrana 
SFP Sistema de Fallas Pedro 
 
1. Introducción 
La geología marina constituye una rama relativamente reciente de la geología 
cuyo principal objetivo es el estudio del relieve oceánico y de los procesos involucrados 
en la génesis y configuración de la geomorfología actual. La caracterización 
geomorfológica del fondo oceánico, es decir, las formas, procesos y evolución de los 
paisajes submarinos, representa un potencial importante para recursos marinos 
renovables y no renovables, tales como ecosistemas marinos, hidrocarburos, minerales 
de aguas profundas, entre otros (Idárraga-García y León, 2019). Así mismo, el 
conocimiento de los procesos morfo-dinámicos submarinos permiten identificar 
potenciales geoamenazas, lo cual resulta fundamental para las acciones de prevención y 
mitigación ante este tipo de eventos (Ercilla et al, 2021). No obstante, la investigación 
alrededor de esta área es reducida, por lo que no hay suficiente información que permita 
una mayor comprensión de los mecanismos condicionantes y desencadenantes de una 
posible amenaza geológica. 
 
En Colombia, el área del territorio marítimo corresponde aproximadamente a 
892118 km2, representandoalrededor de un 50% del territorio total (INVEMAR, 2015), 
lo cual hace que este medio tenga una gran importancia en materia de desarrollo social 
debido a su biodiversidad y a los servicios ecosistémicos que ofrecen a la población. Es 
por esto que, centros de investigaciones como la INVEMAR, el Servicio Geológico 
Colombiano (SGC), el Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas de 
Colombia (CIOH), entre otros, han promovido la investigación oceanográfica para lograr 
un mejor entendimiento de las costas colombianas, no obstante, la investigación en torno 
al conocimiento de la geomorfología del fondo marino y procesos geológicos se 
encuentra poco explorada. Tal es el caso del Archipiélago de San Andrés, Providencia y 
Santa Catalina (ASAPSC), una zona de islas de origen volcánico localizada en el 
noroccidente del Mar Caribe, en territorio insular colombiano, que a pesar de presentar 
investigaciones respecto a su origen y evolución, fue hasta hace algunos años donde se 
publican los primeros avances en caracterización geomorfológica del fondo marino, y 
los procesos tectónicos, volcánicos y sedimentarios (erosionales-depositacionales) 
presentes en el cinturón volcánico sumergido (e.g., Idárraga-García y León, 2019; 
Idárraga-García et al., 2021).
2 Introducción 
 
Sin embargo, con estos primeros estudios surge la necesidad de analizar 
detalladamente los principales rasgos morfológicos submarinos y establecer su relación 
con potenciales geoamenazas. Por lo tanto, este trabajo pretende realizar el análisis de 
los principales rasgos que configuran la geomorfología submarina de las islas Cayos de 
Quitasueño y Cayos de Serrana en el ASAPSC; además de analizar la relación dinámica 
entre los procesos que influyeron en su origen y modificación del fondo marino, y las 
implicaciones que estos procesos representan ante posibles amenazas geológicas. 
Mediante un análisis integrado de información batimétrica, datos de sísmica regional y 
sismología instrumental, se pretende contribuir al entendimiento de la geomorfología de 
la zona de estudio y caracterizar las posibles geoamenazas para la región del Caribe 
occidental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Geología y contexto tectónico 
 
El ASAPSC se encuentra ubicado al noroccidente del Mar Caribe colombiano, a 
aproximadamente 700 km del territorio continental. Con una extensión total de 180000 
km2 de mar, la zona se encuentra compuesta por islotes, atolones y arrecifes coralinos y 
nueve islas: Cayos de Albuquerque, Cayos de Este-Sureste, San Andrés, Providencia, 
Cayos de Roncador, Cayos de Quitasueño, Cayos de Serrana, Cayos de Serranilla y 
Cayos de Bajo Nuevo. Específicamente, el área de estudio comprende la zona entre las 
islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana, las cuales se encuentran respectivamente 
a 70 km y 140 km de la isla de Providencia, y 170 km y 230 km de la isla de San Andrés 
(Figura 2-1). 
 
Geológicamente, el ASAPSC se encuentra en la placa Caribe, específicamente 
en la provincia geológica conocida como Elevación Inferior de Nicaragua (EIN), la cual 
es considerada como un bloque cortical limitado por el Escarpe Pedro al noroeste y el 
Escarpe Hess al sureste (Holcombe et al., 1990). Carvajal et al. (2018) realizaron un 
análisis regional de datos de campos potenciales, interpretación de perfiles sísmicos y 
modelado estructural basado en restauraciones cinemáticas, con el fin de comprender la 
estructura de la corteza, la historia y el origen tectónico del ASAPSC. Los resultados 
obtenidos permitieron inferir la existencia de cuatro tipos diferentes de corteza 
subyacentes en el Mar Caribe Occidental: una corteza oceánica formada en los centros 
de expansión de la fosa Caimán y en la placa de Cocos en el Océano Pacífico oriental; 
la Elevación Superior de Nicaragua (ESN) con un origen continental; la Elevación 
Inferior de Nicaragua (EIN) como una corteza de transición de posible origen continental 
adelgazada afectada por actividad volcánica del Neógeno; y corteza oceánica en áreas 
como la cuenca Colombia correspondiente a la Gran Provincia Ígnea del Caribe (CLIP) 
del Cretácico Tardío. 
 
Los estudios geológicos realizados en el área del ASAPSC sugieren que los 
atolones, islas y bancos de coral pueden haberse originado por actividad volcánica 
durante el Cenozoico Temprano, en donde la subsidencia y el cubrimiento simultáneo de 
estos volcanes por depósitos calcáreos de aguas someras desde el Cenozoico hasta el 
4 Geología y contexto tectónico. 
 
Cuaternario dieron lugar a la formación del archipiélago (Geister y Díaz, 2007). Entre 
las evidencias que sustentan el origen volcánico del ASAPSC están: presencia de 
afloramientos de rocas volcánicas en la isla de Providencia; observación de anomalías 
magnéticas relacionadas con formaciones volcánicas profundas; y la recuperación de un 
guijarro basáltico dragado del fondo marino adyacente a la Isla Cayos de Albuquerque 
(Milliman y Supko, 1968; Geister, 1992). 
 
Idárraga-García et al. (2021) presentaron la primera caracterización detallada de 
la geomorfología de la región occidental del Caribe, en donde se incluye el ASAPSC y 
áreas adyacentes. Con respecto al área de interés, los autores describen a Quitasueño 
como un banco arrecifal muy somero de 60 km2, con una forma alargada en dirección 
NNE-SSW; cuenta con una isla principal en su interior denominada QS32 y al menos 54 
bancos de rocas y arena. De acuerdo con lo analizado, el flanco oriental de Quitasueño 
es de alta complejidad, debido a la presencia de numerosos surcos y cañones, los cuales 
termina en una depresión o cuenca delimitada por fallas, de geometría alargada en 
dirección NE-SW conocida como Depresión Guambiano. 
 
Por su parte, Serrana exhibe una forma triangular planta, con su eje mayor 
orientado en una dirección NE-SW, contiene la estructura de atolón más grandes del 
ASAPSC. El atolón tiene una superficie de 236 km2, incluyendo la laguna arrecifal y la 
isla principal llamada Cayo Serrana, y al menos seis cayos que emergen al borde del 
complejo arrecifal (Idárraga-García et al, 2021). En la isla destaca la presencia de dos 
grandes escarpes orientados en dirección NE-SW y ENE-WSW, que alcanzan alturas 
máximas de 1100 m, y los procesos erosivos, que debido a las altas pendientes son más 
fuertes, lo que lleva a la formación de una red de surcos y cañones (Idárraga-García et 
al., 2021).
5 Geología y contexto tectónico. 
 
Figura 2-1. Mapa batimétrico de la zona de estudio. Recuadro superior izquierdo: 
ubicación espacial del área de estudio. Líneas negras discontinuas: perfiles sísmicos; 
línea negra punteada: perfiles topográficos; líneas negras continuas: sistemas de fallas; 
líneas grises: fallas secundarias. DG: Depresión Guambiano; DC: Depresión de Cunas; 
CT: Cordillera Tayrona; CR: Cordillera Roncador; SFP: Sistema de Fallas de Pedro; 
SFS: Sistema de Fallas de Serrana; TK: Terraza Katios; Tz: Terraza; Ho: Honduras; Ni: 
Nicaragua; CR: Costa Rica; Pa: Panamá; Co: Colombia; Ve: Venezuela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Justificación 
 
En la última década la protección de las áreas marinas ha cobrado especial 
relevancia, a tal punto que muchos países han establecido metas ambiciosas para 
garantizar la sostenibilidad de los recursos. Teniendo en cuenta que el territorio 
colombiano está cubierto aproximadamente de un 50% de zonas marítimas, surge como 
necesidad impulsar el conocimiento científico alrededor de diversas líneas 
investigativas, que permitan consolidar la soberanía de la Nación con el fin de 
aprovechar su posición geopolítica, sus ecosistemas, biodiversidad y recursos minero-energéticos. Como consecuencia, en el país fue aprobada la política Colombia Potencia 
Bioceánica Sostenible 2030, realizada por el Consejo Nacional de Política Económica y 
Social en abril de 2021, y el plan estratégico del conocimiento geológico del territorio 
colombiano 2014-2023 elaborado por el Servicio Geológico Colombiano, que busca 
ampliar el conocimiento geocientífico del fondo marino colombiano. 
 
En particular, el ASAPSC representa una gran importancia debido a su amplia 
biodiversidad marina y recursos ecosistémicos, que dieron lugar a la declaratoria del 
archipiélago como Reserva de Biósfera Seaflower en el año 2000 por la UNESCO, lo 
cual ha impulsado investigaciones científicas en múltiples áreas, enfocadas 
principalmente en planes de conservación. No obstante, la línea investigativa de la 
geología marina aparece poco explorada en la región, por lo que la descripción detallada 
de la geomorfología submarina se encuentra restringida y aún se desconoce en gran 
medida la influencia de los procesos tectónicos, volcánicos y sedimentarios en el 
desarrollo del relieve marino. Además, son pocos los estudios que han identificado 
factores de riesgo geológico sobre la región, causando un desconocimiento de los 
mecanismos condicionantes y desencadenantes de procesos que impliquen potenciales 
geoamenazas en la zona.
7 Justificación 
 
Por lo anterior, el presente estudio pretende contribuir al avance del conocimiento 
científico de la geología marina alrededor del ASAPSC, específicamente en la zona 
comprendida entre las islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana, zona que carece 
de un análisis geomorfológico detallado. Mediante un análisis integrado de la 
información batimétrica, sísmica y sismológica, se busca contribuir a la descripción de 
la geomorfología de la zona de estudio, con la finalidad de analizar su relación en cuanto 
al origen y evolución de las islas, y determinar procesos geológicos que pueden 
representar potenciales geoamenazas para la región del Caribe occidental.
 
4. Preguntas de investigación 
Con base a lo anterior, se plantean las siguientes preguntas de investigación 
para ser abordadas en el presente trabajo. 
 
● ¿Cuáles son los rasgos geomorfológicos submarinos de las islas Cayos de 
Quitasueño y Cayos de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y 
Santa Catalina (Caribe Colombiano) y cuál es su implicación en la evolución 
geomorfológica reciente de la zona de estudio? 
 
● ¿Cómo se relacionan los principales procesos morfo-dinámicos submarinos de la 
zona de estudio con las potenciales geoamenazas? 
5. Objetivos 
 5.1. Objetivo General 
● Caracterizar la geomorfología submarina de la región comprendida entre 
las islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana, enfatizando la relación 
entre los procesos morfo-volcánicos, morfo-tectónicos y morfo-
sedimentarios que tienen lugar en el área de estudio. 
 5.2. Objetivos específicos 
● Identificar los principales rasgos geomorfológicos del fondo marino en 
la zona de estudio con base en información batimétrica multihaz y 
sísmica regional. 
● Analizar la interacción entre los procesos volcánicos, tectónicos y 
sedimentarios y su implicación en el origen y evolución del área de 
estudio. 
● Determinar la presencia de mecanismos condicionantes y/o 
desencadenantes de procesos geológicos y geomorfológicos que puedan 
representar potenciales geoamenazas en la región del Caribe occidental. 
 
 
 
 6. Metodología 
6.1. Recopilación de información 
El proceso de selección de los artículos científicos evaluados consta de la 
compilación de información bibliográfica de libre acceso de diversos estudios llevados 
a cabo sobre la geología del Caribe Occidental, con un rango temporal desde 1990 hasta 
la actualidad. Asimismo, el desarrollo de la presente investigación incluye datos de 
batimetría multihaz obtenidos en el 2017 a bordo de los buques de investigación R/V 
ARC Malpelo, ARC Providencia y ARC Roncador, en donde fue empleado un sistema 
acústico Kongsberg EM 302 con una frecuencia de 30 kHz calibrada con perfiles CTD 
(conductividad, temperatura, profundidad). Estas actividades de adquisición geofísica 
fueron llevadas a cabo por el CIOH, como una iniciativa liderada por la Dirección 
General Marítima de Colombia (DIMAR) para mapear el fondo marino del ASAPSC, 
cubriendo un área de aproximadamente 160000 km². 
 
Finalmente, para identificar información que refleje la tectónica de la zona y su 
posible asociación a eventos con capacidad de generar una posible amenaza geológica, 
se integró un análisis sismológico con datos del catálogo de sismicidad del Servicio 
Geológico Colombiano (SGC) y el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), en 
un periodo de tiempo comprendido desde junio de 1993 hasta abril de 2022. Teniendo 
en cuenta que, para evaluar una amenaza sísmica, es necesario conocer sus características 
como origen, magnitud, intensidad, potenciales efectos, entre otros; considerando las 
fallas geológicas activas identificadas, la zona de estudio que comprende la una posible 
área de afectación requiere una indagación sismológica regional del sector que 
corresponde al ASAPSC, por lo tanto, este análisis no se limita únicamente al espacio de 
estudio establecido. 
6.2. Procesamiento y análisis de datos 
Para el procesamiento de la información se utilizó los softwares ArcGis PRO y 
Global Mapper en donde se ejecutaron herramientas de geoprocesamiento para obtener, 
con una resolución espacial de 30 metros, un modelo digital de elevación (DEM) y 
modelos de pendiente, además del análisis de los datos sismológicos regionales. Así
10 Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
Colombiano) 
 
mismo, el estudio incorporó imágenes de perfiles sísmicos de carácter regional, para 
apoyar la correcta interpretación de las diferentes geoformas y procesos, editados a partir 
del programa Canvas 12+Gis. 
 
Esto con el fin de identificar y caracterizar la geomorfología del relieve 
submarino, presentada a través de un mapa geomorfológico; para así respaldar las 
observaciones e interpretaciones de los procesos sedimentarios y tectónicos presentes, y 
que han dado lugar al ASAPSC, además de establecer posibles factores condicionantes 
y desencadenantes ante un proceso de inestabilidad. 
6.3 Integración de resultados 
Los resultados obtenidos a partir del análisis de las diferentes fuentes de 
información (registro sismológico, modelos de pendientes, DEM) fueron interpretados 
de manera conjunta con el fin de llevar a cabo una discusión sobre el origen y evolución 
reciente de la zona de estudio, abordando los principales factores geológicos que debido 
a sus características impliquen un posible factor de amenaza. Por lo tanto, se presenta 
una descripción de los rasgos morfo-volcánicos, morfo-tectónicos y morfo-
sedimentarios que tienen lugar en el área evaluada. La Figura 6-1 muestra un esquema 
general de la metodología llevada a cabo.
11 
 
Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
Colombiano) 
 
 
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7. Resultados 
 
La zona de estudio se caracteriza por presentar múltiples rasgos morfológicos 
que configuran una batimetría muy irregular, con profundidades mínimas de 0 m y 
máximas de -2343 m (Figura 2-1). Las zonas de menores profundidades corresponden 
generalmente a las plataformas insulares que se extienden hasta el quiebre del talud, el 
cual oscila entre de -19a -200 m aproximadamente. Los cambios más abruptos en la 
batimetría se presentan hacia la parte central, donde se destaca una elevación alargada 
en dirección NNE – SSW correspondiente a la Cordillera Tayrona, que presenta 
profundidades inferiores a -1086 m. A su vez, se reconoce una elevación alargada que se 
extiende en sentido NNW-SSE, correspondiente a la Cordillera Roncador y que destaca 
por tener una asimetría marcada en la inclinación de sus flancos, ya que el flanco 
occidental presenta ángulos de inclinación suaves con valores máximos de 4° mientras 
que el flanco oriental es más escarpado con pendientes máximas de 34° (Figura 7-1). Por 
su parte, las zonas de mayor profundidad corresponden a la Depresión Guambiano (DG) 
que alcanza profundidades superiores de -1870 m y la Depresión de Cunas (DC) con 
profundidades mayores que -1821. No obstante, los mayores valores de profundidades 
se observan en el sector NE y el sector ESE-SSE con valores batimétricos superiores a -
2200 y -2300 respectivamente. Otras zonas que destacan por su elevación moderada a 
intermedia son los montes submarinos, terrazas, colinas estructurales, entre otros rasgos 
morfológicos identificados. 
 
El modelo de pendientes permitió identificar que los sectores con mayores 
valores de pendientes corresponden a zonas de escarpes dentro de los edificios 
volcánicos o cordilleras submarinas, de los cuales resalta los flancos oriental y occidental 
del sector suroeste de la Isla Cayo Serrana, en las que se observan valores de pendientes 
por encima de los 60° (Figura 7-1). Los valores intermedios de pendiente se ubican hacia 
la cordillera Tayrona que en sus flancos alcanza valores medios de 16° y en la zona de 
escarpe ubicado en la zona NNO-N con valores medio de 12°. Así mismo, los menores 
valores de pendientes se ubican en zonas relacionadas con terrazas submarinas, cuencas 
o depresiones (Figura 7-1).
13 
 
Resultados 
 
Figura 7-1. Modelo de pendiente de la zona de estudio. Líneas negras: sistemas de 
fallas; CT: Cordillera Tayrona; CR: Cordillera Roncador; SFP: Sistema de Fallas de 
Pedro; SFS: Sistema de Fallas de Serrana; TK: Terraza Katios. 
 
 
7.1. Caracterización geomorfológica 
La región comprendida entre las Islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana 
presenta diversos rasgos geomorfológicos submarinos que denotan la complejidad de la 
interacción entre los procesos de origen volcánicos, tectónicos y sedimentarios que 
tienen lugar en el área de estudio; lo cual, a su vez, permite establecer e identificar la 
formación de la morfología y su evolución en el tiempo. El análisis de la información 
batimetría en conjunto con los perfiles sísmicos dio lugar a la interpretación de las 
diferentes geoformas del fondo marino, representados en el mapa de la Figura 7-2. A 
continuación, se presenta una descripción detallada de cada una de estas.
14 
 
Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
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Figura 7-2. Mapa geomorfológico del sector comprendido entre las islas Cayos de 
Quitasueño y Cayos de Serrana. DC: Depresión de Cunas; GD: Depresión Guambiano; 
CR: Cordillera Roncador; TR: Cordillera Tayrona; SFS: Sistema de Fallas de Serrana; 
PFS: Sistema de Fallas de Pedro; Tz: Terraza; KT: Terraza Katios. 
 
7.1.1. Rasgos morfo-volcánicos 
Los rasgos morfo-volcánicos identificados en la zona de estudio corresponden a 
montes submarinos, terrazas submarinas, cordilleras submarinas, espolones y algunas 
geoformas posiblemente asociadas a conos volcánicos. 
 
7.1.1.1. Montes submarinos 
 
7.1.1.1.1. Isla Cayo Serrana 
En modelo de elevación y de pendientes es posible analizar que la Isla Cayos de 
Serrana alcanza una longitud N-S de aproximadamente 42 km, exhibiendo una forma 
triangular vista en planta, cuyo eje mayor está orientado en dirección NE-SW, el cual se 
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Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
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encuentra paralela al Sistema de Fallas de Serrana (SFS); Se evidencia la presencia de 
dos grandes escarpes orientados en dirección NE-SW y ENE WSW y altas pendientes 
con valores superiores a los 63° que conllevan a la formación de cañones submarinos y 
surcos que se caracterizan por ser cortos y rectos. En la zona NE se observa cañones 
submarinos bien formados que presentan una trayectoria en dirección NE – ENE. Por su 
parte, se distinguen unas superficies planas subhorizontales correspondientes a terrazas 
submarinas, una en el sector ENE – NE con un nivel de profundidad a aproximadamente 
-358 m; y al sector SW- SSW las terrazas submarinas presentan tres niveles de 
profundidades medias de alrededor de -117 m, -255 m y -436 m. También se reconocen 
la presencia de cicatrices, depósitos de deslizamientos y ondas de sedimentos. La zona 
SSW limita con la depresión de Cunas y en la zona SSE se reconoce a la Cordillera de 
Roncador (RR) (Figura 7-3A y 7-3B). 
 
7.1.1.1.2. Isla Cayo Quitasueño 
La Isla Cayos de Quitasueño presenta una forma alargada en dirección NNE-
SSW alcanzando una longitud N–S de aproximadamente 63 km, paralela al Sistema de 
Fallas de Pedro. En el flanco oriental es posible reconocer una zona de escarpe con 
múltiples surcos y cañones menores que terminan en la Depresión Guambiano (DG), la 
cual se encuentra limitada por el Sistema de Fallas de Pedro (SFP). En el flanco 
occidental se evidencian también múltiples incisiones correspondientes a surcos y 
trayectorias de cañones submarinos en dirección NW-W-SW. Hacia el sector S-SW se 
reconoce un nivel de terraza a una profundidad media de aproximadamente -289 m. Se 
evidencia la presencia de bloques de deslizamientos, depósitos de flujo de deslizamientos 
y ondas de sedimentos (Figura 7-3C y 7-3D). En zona SSW-SW limita con la terraza 
Katios (TK) y el sector N-NW limita con un nivel de terraza (Figura 7-2).
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Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
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Figura 7-3. Edificios volcánicos y principales características geomorfológicas. Serrana 
(A y B), Quitasueño (C y D). Modelo de elevación (izquierda) y modelo de pendientes 
(derecha). Líneas rojas continuas: sistemas de fallas; líneas azul claro: trayectoria de 
cañones submarinos; líneas azul oscuro: trayectoria de surco; líneas discontinuas 
violetas: depósitos de deslizamiento; Bloques (B) de deslizamiento; líneas discontinuas 
azules: Ondas de sedimentos; DC: Depresión de Cunas; DG: Depresión Guambiano; CR: 
Cordillera Roncador; SFS: Sistema de Fallas de Serrana; SFP: Sistema de Fallas de 
Pedro; Tz: Terraza. 
 
 
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7.1.1.2. Cordilleras Submarinas 
 
7.1.1.2.1. Cordillera Tayrona. 
Se presenta como uno de los principales rasgos morfológicos de la zona de 
estudio, siendo una elevación alargada que se extiende en dirección NNE-SSW. El flanco 
occidental está limitado por el Sistema de Fallas de Pedro, mientras que el sector SE del 
flanco oriental está limitado por el Sistema de Fallas de Serrana. Sobre el relieve se 
presenta múltiples trazos de fallas secundarias que a su vez delimitan una depresión 
ubicada hacia el sector SE (Figura 7-2, Figura 7-8, Figura 7-9). 
 
7.1.1.2.2. Cordilleras Roncador 
La cordillera Roncador se extiende desde el sector SE de la zona de estudio en 
dirección NNW-SSE como un alto batimétrico con elevaciones cercanas a los 500 m, 
con respecto al relieve circundante. El modelo de pendientes presenta unaasimetría 
marcada en sus flancos, con pendientes máximas de 34° sobre flanco oriental y 4° sobre 
el flanco occidental (Figura 7-1). El flanco oriental es controlado por la Falla Oriental de 
Roncador, la cual presenta una tendencia NNW-SSE. Además, sobre este mismo flanco 
se evidencian algunos rasgos distintivos a cicatrices de deslizamientos, y, hacia el sector 
sur, en donde se presentan los mayores valores de pendientes, se observa el trazo de 
múltiples surcos cortos y profundos (Figura 7-2, Figura 7-3A y 7-3B, Figura 7-8, Figura 
7-9). 
 
7.1.1.3. Espolones 
Se observan elevaciones como relieves secundarios que se extienden en forma 
saliente desde un rasgo morfológico mayor, como es el caso de Isla Cayo Serrana que 
presenta dos espolones uno en dirección NNW-NW y otro en dirección WNW-W, con 
elevaciones que van desde aproximadamente los 375 m y 100 m respectivamente; Isla 
Cayo Quitasueño que presenta un espolón en dirección NNE con un relieve positivo que 
alcanza los 125 m en promedio y la Cordillera Tairona con un espolón en dirección NNE-
NE con una elevación de alrededor de 160 m (Figura 7-2). 
 
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7.1.1.4. Terrazas submarinas 
Se reconocen como superficies planas subhorizontales localizadas a diferentes 
niveles de profundidad. El sector ENE – NE de la Isla Cayos de Serrana presenta un 
nivel de terraza a una profundidad media de -358 m, mientras que el sector SW-SSW 
presenta tres niveles de profundidades de -117 m, -255 m y -436 m aproximadamente. 
Por su parte, el sector S-SW de la Isla Cayo Quitasueño presenta un nivel de terraza con 
una profundidad media de -289 m; En la zona N-NW de este edificio volcánico se 
reconoce una superficie plana que, de acuerdo con el análisis geomorfológico, 
corresponde a un nivel de terraza el cual se encuentra a una profundidad media de -497 
m, y aproximadamente presenta un ancho entre los 42 y 45 km, con pendientes suaves 
por debajo de 1°. Por último, se reconoce un nivel de terraza hacia el sector SSW-SW de 
Isla Cayo de Quitasueño correspondiente a la terraza Katios que, para la zona de estudio, 
su superficie se encuentra a una profundidad media de -450 m, con pendientes inferiores 
a los 2°, y presentando un ancho de 19 km aproximadamente (Figura 7-2). 
 
7.1.1.5. Conos volcánicos 
La resolución de la batimetría permitió identificar dos posibles conos volcánicos 
localizados en el paso Quitasueño (Figura 7-2). La Figura 7-4 muestra los perfiles 
topográficos en dirección W-E sobre los conos volcánicos, evidenciando que el perfil 1 
refleja una elevación asimétrica entre los 90 y 162 m, con una amplitud en su base de 
198 m aproximadamente y pendientes que varían entre los 15° y 26° en sus flancos. Por 
su parte, el cono volcánico del perfil 2 presenta un relieve positivo en forma de cono 
relativamente simétrico con una altura en promedio de 122 m y amplitud en su base de 
1,3 km, con pendientes que varían entre los 22° y 25° en sus flancos.
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Figura 7-4. Perfiles transversales de conos volcánicos. Perfil 1 (izquierda) cono 
volcánico asimétrico. Perfil 2 (derecha) cono volcánico relativamente simétrico. Líneas 
azul claro: trayectoria de cañones submarinos; flechas azul oscuro: trayectoria de surcos; 
líneas negras: sistemas de fallas; líneas grises: fallas secundarias; Tz: Terraza; TK: 
Terraza Katios. 
 
 
7.1.2 Rasgos morfo-sedimentarios 
 
En la zona de estudio se identificaron características asociadas a procesos de 
inestabilidad como depósitos de deslizamientos, además de ondas de sedimentos y 
desarrollo de surcos y cañones submarinos, principalmente en los flancos laterales de los 
edificios volcánicos. 
Perfil 1 
Perfil 2 
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7.1.2.1 Formas de fondo 
En el área de estudio se reconocieron unas rugosidades en el fondo marino 
cercano a los edificios volcánicos de Quitasueño y Serrana, que corresponden a ondas 
de sedimentos, las cuales en vista en planta exhiben una morfología cóncava a 
ligeramente sinuosa y en sección transversal se observan como suaves ondulaciones y 
otras veces con cierto ángulo de inclinación. En la Isla Cayos de Quitasueño se 
identifican hacia el sector sur de ambos flancos, abarcando un área aproximada de 104 
km2 en donde se presentan con una morfología simétrica de elevaciones máximas de 30 
m, 8 m y 16 m para cada campo de ondas identificado con pendientes entre 3° y 10° 
(Figura 7-2). En la zona NE de la Isla Cayos de Serrana se identificaron rugosidades en 
el lecho con tendencia NE-ENE que comprenden un área de 229 km2 presentando 
elevaciones máximas de 21 m, con una morfología asimétrica de pendientes entre 2° y 
10° (Figura 7-5). En todos los casos analizados las ondas de sedimentos están 
relacionados con escarpes de cabeceras en forma de anfiteatro y rectilíneos, en donde en 
la zona de escarpe también se observan trayectorias de surcos y cañones submarinos 
(Figura 7-5). 
 
Figura 7-5 Ondas de sedimentos como formas del fondo marino identificadas en el 
sector NE de la Isla Cayo de Serrana. Anf: forma de anfiteatro del escarpe de cabecera. 
Líneas azul claro: trayectoria de cañones submarinos; líneas azul oscuro: trayectoria de 
surcos; línea azul oscuro-discontinua delimita el campo de ondas de sedimentos 
identificado. 
 
 
 
Entre las formas del fondo se identifican una serie de pequeñas depresiones en 
formas de cuchara, semicirculares a circulares, que podrían estar asociadas a rasgos 
erosivos. Estas se evidencian principalmente hacia el norte de la Cordillera Tayrona 
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(Figura 7-6A y 7-6B) y sobre la zona de escarpe ubicada en la zona norte de la región 
estudiada (Figura 7-6C y 7-6D). 
 
Figura 7-6. Rasgos erosivos. Figura A y B modelo de elevación y modelo de pendiente 
del sector norte de la Cordillera Tayrona. Figura C y D modelo de elevación y de 
pendientes del sector norte del área de estudio identificado como zona de escarpe. SFP: 
Sistema de Fallas de Pedro; Flechas azules: trayectoria de surcos; Líneas discontinuas 
amarillas: cicatrices de deslizamientos. 
 
 
 
 
7.1.2.2 Surcos y cañones submarinos 
En el sector correspondiente a los montes submarinos y en zonas de escarpes, 
asociadas a altas pendientes, se desarrollan una serie de surcos caracterizados por ser 
cortos con tendencias lineales en vista en planta y profundidades menores a los -800 m, 
algunos uniéndose hacía un cañón principal. Bien formado, hacia la zona noreste de la 
Isla Cayo de Serrana, se observa un cañón submarino extendiéndose unos 5,5 km en 
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dirección ENE, presentando un patrón dendrítico y con valles en forma de “V” que 
alcanza profundidades superiores a -1750 m, así mismo, se observan múltiples surcos 
que se conectan con este cañón (Figura 7-5). En este sector las formas del lecho asociadas 
a ondas de sedimentos se presentan orientadas de acuerdo con la tendencia del cañón, 
por lo que las crestas se encuentran perpendiculares con respecto a esta. 
 
Por su parte, el sector sur del flanco oriental de la IslaCayos de Quitasueño 
exhibe el trazo de un cañón con tendencia rectilínea, extendiéndose 3,5 km pendiente 
abajo en dirección ESE, presentando profundidades por encima de los -110 m (Figura 7-
2). Finalmente, en la zona central del flanco occidental se observa un cañón submarino 
en el cual convergen múltiples surcos, que se extiende 4,5 km en dirección SW, con 
profundidades máximas de -560 m. Ambos presentan una marcada sección transversal 
en “V” que varía entre simétrica y asimétrica (Figura 7-2). 
 
7.1.2.3 Características asociadas a movimientos en masa 
Se identificaron procesos de inestabilidad de pendientes reflejados en depósitos 
de deslizamientos que indican posibles colapsos de los flancos de los edificios 
volcánicos. En la Isla Cayos de Serrana, hacia los flancos oriental y occidental del sector 
suroeste, se evidenciaron dos depósitos que abarcan un área de 123 km2 
aproximadamente, los cuales presentan geometrías lobulares y superficies relativamente 
lisas. Estos depósitos se encuentran asociados pendiente arriba con cicatrices de 
deslizamiento en forma de anfiteatro, de geometrías sinuosas y arqueadas (Figura 7-7A 
y 7-7B), que ocurren en la zona de escarpe del edificio volcánico, lo que a su vez 
comprende el monte submarino. Estas cicatrices alcanzan anchos máximos de 9,7 km y 
sobre ambos flancos se observa la ocurrencia de números surcos con profundidades 
medias de incisión de 58 m. 
 
Por su parte, la Isla Cayos de Quitasueño exhibe múltiples depósitos de 
deslizamientos ubicados hacia el flanco occidental del edificio volcánico, los cuales 
están asociados a cicatrices que presentan formas variadas desde escarpes de cabecera 
en forma de anfiteatro, arqueadas, sinuosas y hasta rectilíneas, con anchos máximos de
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22 km. Estos depósitos abarcan un área total de 236 km2 y exhiben la ocurrencia de 
múltiples trazos de surcos y un cañón submarino ubicado en el cuadrante NW (Figura 7-
7C, 7-7D, 7-7E Y 7-7F). Los depósitos de deslizamientos asociados a la inestabilidad de 
las laderas de este edificio volcánico presentan una morfología hummocky 
caracterizados por tener una textura irregular y rugosa debido a la presencia de 
numerosos bloques de varios tamaños, alcanzando varios metros de altura con formas 
irregulares. El depósito ubicado en la zona NNW se extiende hasta una profundidad de 
alrededor de -790 m, presentando bloques con alturas máximas de 30 m (Figura 7-7C y 
7-7D), así mismo, en el perfil sísmico 1 de la Figura 7-8 es posible delimitar el depósito 
y los bloques de deslizamiento dado a la respuesta caótica de los reflectores. Mientras 
que el depósito ubicado en el sector WSW presenta bloques con alturas de hasta 90 m 
con respecto al relieve circundante, extendiéndose a una profundidad media de -570 m 
(Figura 7-7E y 7-7F); este depósito se reconoce en el perfil sísmico 4 de la Figura 7-8, 
en donde se presenta una respuesta caótica delimitando el depósito y sobre la línea base 
se reconocen los bloques de deslizamientos. En la terraza ubicada hacia el sector SSW-
SW de Isla Cayos de Quitasueño, se reconocen bloques de deslizamientos que alcanzan 
una altura de hasta 80 m. 
 
 
 
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Figura 7-7. Depósitos de deslizamientos en modelo de elevación y modelo de 
pendientes. Figura A y B sector suroeste de la Isla Cayo de Serrana. Figura C y D 
depósito localizado en el sector NNW de la Isla Cayo de Quitasueño. Figura E y F sector 
WSW de la Isla Cayo de Quitasueño. B: bloques; Ln: escarpe de cabecera linear; Arq: 
escarpe de cabecera arqueado; Anf: escarpe de cabecera en forma de anfiteatro. Flechas 
azules oscuras: trayectorias de surcos; Flechas azul clara: trayectoria de cañones 
submarinos. SFS: Sistema de Fallas de Serrana. 
 
 
 
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7.1.3. Rasgos morfo-tectónicos 
 
7.1.3.1 Sistema de fallas regionales 
La resolución batimétrica, perfiles sísmicos y topográficos en el área de estudio 
permitieron identificar una marcada influencia del estilo estructural sobre los diferentes 
rasgos geomorfológicos. El Sistema de Fallas de Pedro (SFP) se extiende desde el sector 
NE de la zona de estudio hacia el sector SW a lo largo del flanco oriental de la Isla Cayos 
de Quitasueño y el flanco occidental de la Cordillera Tayrona, continuando esta misma 
tendencia fuera de la zona de estudio (Figura 2-1 y Figura 7-2). En el flanco W de la Isla 
Cayos de Quitasueño se puede identificar escarpes discontinuos, depósitos de 
deslizamientos y ondas de sedimentos, posiblemente relacionados con trazas 
secundarias. 
 
Por su parte, el Sistema de Fallas Serrana (SFS) en la zona de estudio se extiende 
desde el sector NE en dirección SW contigua al trazo SE de la Isla Cayos de Serrana, 
limitando el flanco occidental de la Depresión Cunas y el flanco oriental de la Cordillera 
Tayrona. Las imágenes sísmicas permiten identificar estos sistemas de fallas y las fallas 
secundarias asociadas a estos (Figura 7-8). 
 
7.1.3.2 Cuencas de tracción: 
Se identificaron una serie de depresiones de origen estructural limitadas por los 
sistemas de fallas regionales, los cuales corresponden a cuencas de tracción. La cuenca 
de tracción Guambiano en vista de planta se observa de forma alargada en dirección NE-
SW, se ubica al Este de la isla Cayos de Quitasueño, presentando un ancho máximo de 
15 km y una longitud de 100 km en la zona de estudio. La depresión alcanza una 
profundidad máxima por debajo de -1870 m y sus márgenes se encuentran limitados por 
el trazo del Sistema de Fallas de Pedro (Figura 7-2). En los perfiles 2 y 3 de la Figura 
7-8 se reconoce la cuenca de tracción Guambiano la cual se encuentra delimitada por 
escarpes de fallas presentando reflectores semicontinuos un cierto ángulo de oblicuidad, 
de igual manera la cuenca está representada en los perfiles topográficos 1 y 3 de la Figura 
7-9.
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Una serie de fallas secundarias identificadas sobre la Cordillera Tayrona 
delimitan una pequeña cuenca de tracción ubicada al Sur de su flanco oriental, 
presentando una profundidad máxima de -1718 m, una longitud máxima de 13 km y un 
ancho de 2,7 km aproximadamente (Figura 7-2, Figura 7-9). 
 
7.1.3.3 Colinas estructurales 
Hacia el sector NE es posible identificar una elevación que aparece aislada en 
forma de cresta relativamente asimétrica con un relieve positivo de aproximadamente 
129 m de elevación (Figura 2-1 y Figura 7-2). El flanco occidental presenta pendientes 
relativamente suaves de alrededor de 6°, mientras que el flanco oriental presenta valores 
medios de pendiente de aproximadamente 10°, por lo cual se puede identificar como una 
zona de pendientes intermedias en relación con los demás rasgos geomorfológicos 
(Figura 7-2). 
 
7.1.3.4 Depresión de Cunas 
En el mapa batimétrico es posible reconocer la Depresión de Cunas que en vista 
en planta presenta una forma irregular en tendencia NE-SW, se encuentra ubicada hacia 
el sector S-SW de la Isla Cayos de Serrana y continua hacia el sureste alcanzando la Isla 
Providencia fuera de la zona de estudio. En el área analizada, la depresión alcanza una 
longitud de 48 km y un ancho máximo de 28 m, con una profundidad máxima de -1830 
m. El trazooccidental de la depresión de Cunas se encuentra limitado por el Sistema de 
Fallas de Serrana (Figura 7-2). En el perfil sísmico 3 de la Figura 7-8 se observa dicha 
depresión con una respuesta sísmica semicontinua – oblicua, de igual manera es posible 
reconocer la morfología de esta depresión en los perfiles topográficos de la Figura 7-9. 
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Figura 7-8. Perfiles sísmicos donde, dado a la respuesta sísmica, se reconocen rasgos 
morfológicos como cuencas de tracción, depresiones estructurales, escarpes de falla, 
cordilleras submarinas, conos volcánicos, depósitos y bloques de deslizamientos (líneas 
azules). Líneas negras continuas: fallas; líneas azules: fallas secundarias; líneas negras 
discontinuas: zona del perfil sísmico que comprende el área de estudio. La Figura 2-1 
presenta la localización de los perfiles sísmicos. 
 
 
 
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Figura 7-9. Perfiles topográficos donde se reconocen los principales rasgos 
morfológicos asociados a la zona de estudio, entre estos, cuencas de tracción, 
depresiones y cordilleras submarinas. La Figura 2-1 presenta la localización de los 
perfiles topográficos. 
 
 
 
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7.1.3.5 Análisis sismológico 
Aunque el análisis no identificó registro de actividad sísmica en la zona de 
estudio, hacia el sector S-SW de las Islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana, se 
reconoció un importante registro sismológico, con un total de 74 sismos de Mw>3,5, 
para un periodo de tiempo comprendido desde junio de 1993 hasta abril de 2022, de los 
cuales ocho presentan Mw>5,0 (Figura 7-10). A aproximadamente 60 km de la zona de 
estudio, se reconoce la mayor densidad de sismos con magnitudes Mw entre 4 y 5, que 
a su vez representa el sector en donde los sismos presentan las menores profundidades, 
estando por debajo de 6,5 km. Los mayores valores de profundidades, los cuales se 
encuentran en un rango entre 20 y 41 km, están asociados a sismos con magnitudes Mw 
entre los 4 y 5, ubicados hacia el sector más SSW. Los sismos de mayor magnitud se 
localizan hacia el sector más SW con respecto a la zona de estudio, presentando 
magnitudes Mw de hasta 6, con profundidades asociadas de entre 10 y 20 km (Figura 
7-10). 
 
Figura 7-10. Registro de actividad sísmica para la zona del ASAPSC. El recuadro negro 
indica la zona de estudio abarcada en el presente documento. Información obtenida del 
SGC y el USG. 
 
 
8. Discusiones 
8.1 Relación e interacción entre los procesos volcánicos y 
tectónicos 
La identificación y descripción de los principales rasgos morfo-volcánicos, 
morfo-sedimentarios y morfo-tectónicos, ha dado lugar a la caracterización de la 
geomorfología submarina del sector comprendido entre Isla Cayos de Quitasueño e Isla 
Cayos de Serrana. Por lo que es posible interpretar como estos se relacionan y las 
implicaciones que tienen en el origen y evolución de la zona de estudio. 
 
Los edificios volcánicos de Quitasueño y Serrana, y la geomorfología 
desarrollada alrededor de estos, parecen estar fuertemente controlados por sistemas de 
fallas regionales, de modo que, la Isla Cayos Quitasueño se encuentra orientada en 
dirección NNE-SSW, paralela a la tendencia general del Sistema de Fallas de Pedro. Por 
su parte, la Isla Cayos Serrana, con una orientación NE-SW, aparece delimitada por el 
Sistema de Fallas de Serrana en lo que corresponde a su flanco oriental. Además, las 
cordilleras submarinas de Roncador y Tayrona, se encuentran también paralelas a los 
principales sistemas de fallas, siendo la Cordillera Tayrona delimitada en su flanco 
occidental por el Sistema de Fallas de Pedro y hacia el sector sur del flanco oriental, por 
el Sistema de Fallas de Serrana; la cordillera Roncador se extiende en sentido N-S 
limitada en su flanco oriental, por un sistema de fallas conocido en la literatura como la 
Falla Oriental de Roncador (Idárraga-García et al., 2019). Es probable que estos sistemas 
de fallas se encuentren activos, debido a que se reconocen en la batimetría como fuertes 
lineamientos, que no parecen estar cubiertas por la sedimentación más reciente. No 
obstante, una tasa de sedimentación muy baja o las corrientes de fondo que remueven 
los sedimentos que estén depositados, podrían ser consecuencia para que se dé esta 
situación (Idárraga-García et al., 2019). 
 
Otro hecho que implica una posible actividad en los sistemas de fallas 
reconocidos es que, si bien en el área de estudio no se identificó actividad sísmica, hacia 
la zona SW, con respecto a esta, se reconoció un considerable registro de estos eventos 
con magnitudes Mw de hasta 6. Estudios llevados a cabo en la zona del ASAPSC señalan 
32 
 
Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
Colombiano) 
 
la presencia de una importante actividad sísmica cuyos mecanismos focales indican 
fallamiento lateral izquierdo (Idárraga-García et al., 2019), lo cual es consistente con la 
tectónica intraplaca de movimiento de rumbo del Caribe reportada por varios autores 
(Burke et al., 1984; Mann y Burke, 1984; Carvajal-Arenas y Mann, 2018). Por lo que 
sobre el área del ASAPSC se reconoce un predominio de una tectónica transtensional, 
respaldada por los mecanismos focales que indican fallas normales y movimientos de 
rumbo (Idárraga-García et al., 2021). Lo anterior sugiere una conexión entre la tectónica 
y el magmatismo en la génesis y evolución del ASAPSC, apoyando la hipótesis 
previamente planteada (e.g., Geister, 1992; Geister y Díaz, 2007) de que la construcción 
de los edificios volcánicos estuvo fuertemente controlada por estructuras tectónicas 
regionales, dado que los sistemas de fallas regionales sirvieron como conductos que 
permitieron el ascenso y extrusión de material magmático. De acuerdo con Mann y 
Burke (1984) esta actividad volcánica es de edad Mio-Plioceno y se relaciona con la 
tectónica extensional intraplaca como resultado del desplazamiento de la placa Caribe 
hacia el Este, lo cual es soportado por la presencia de las cuencas de tracción controladas 
por el Sistema de Fallas de Serrana (SFS) y el Sistema de Fallas de Pedro (SFP). 
 
En este trabajo se identificaron unas estructuras planas subhorizontales 
clasificadas como terrazas submarinas, ubicadas hacia la zona suroccidental de la Isla 
Cayos de Serrana, en donde se presentan tres niveles de terrazas; y en la zona norte y sur 
de la Isla Cayos de Quitasueño, en donde la terraza ubicada en la parte norte de este 
edificio se reconoce en la literatura como Terraza Motilones (Tabares et al, 1996). Es 
posible interpretar que estas superficies sean producto de procesos erosivos durante el 
hundimiento de islas volcánicas que fueron erosionadas hasta el nivel del mar (Idárraga-
García et al., 2021). 
8.2 Procesos de inestabilidad en los flancos de los edificios 
volcánicos y sus implicaciones ante posibles geoamenazas. 
 
Los flancos laterales de los edificios volcánicos de Quitasueño y Serrana se 
encuentran disectados por el trazo de múltiples surcos caracterizados por ser cortos y 
rectilíneos, además se observa la presenciade algunos cañones submarinos con patrones
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Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
Colombiano) 
 
dendríticos y con valles en forma de “V”, que en sus paredes presentan surcos. De 
acuerdo con Harris y Whiteway (2011), estos cañones submarinos pueden ser 
clasificados como Tipo 2 debido a que incisan la plataforma con ninguna conexión clara 
a un río mayor o un sistema estuarino. El análisis permitió identificar múltiples cicatrices 
de deslizamientos cuyos escarpes de cabecera presentaban formas variadas (anfiteatro, 
sinuosa, rectilínea y arqueada), asociados a estas se evidenciaron una serie de depósitos 
de deslizamientos que presentaban geometrías lobulares, superficies relativamente lisas 
y morfología en hummocky con bloques de más de 90 m de altura. 
 
Las rugosidades en el lecho marino identificadas en las estribaciones de los 
edificios volcánicos, correspondientes a ondas de sedimentos, pueden estar relacionadas 
con diferentes procesos, ya sea por actividad de las corrientes de fondo o por 
deslizamientos asociados a colapsos de las laderas de los edificios volcánicos. Las ondas 
de sedimentos ubicadas en el sector NE de la Isla Cayos de Serrana, se encuentran 
relacionados a escarpes de cabecera en una zona influenciada por la presencia de surcos 
y cañones submarinos. Estas ondas se evidencian siguiendo la tendencia del cañón 
submarino principal, en donde las crestas se encuentran perpendicular a estas, lo cual 
podría dar indicios como un posible origen relacionado con flujos gravitatorios de 
sedimentos que descendieron por el mismo. 
 
El colapso de los flancos de los edificios volcánicos puede estar influencia por 
múltiples factores que condicionan el proceso de inestabilidad y que posteriormente, 
debido a un mecanismo en particular sea detonado, el cual se ve reflejado en un depósito 
o cicatriz de deslizamiento, como los identificados en el presente estudio. Las altas 
pendientes que configuran las laderas de las Islas Cayos de Quitasueño y Cayos de 
Serrana, los trazos de los surcos y cañones submarinos, especialmente en sus partes 
menos profundas que suelen tener características geomorfológicas muy activas (Ercilla 
et al, 2021), las corrientes de fondo que puedan estar asociadas a esta zona en particular, 
los procesos erosivos identificados; son factores que generan condiciones para posibles 
procesos de inestabilidad. La actividad sísmica presente en el ASAPSC representa un 
potencial importante para detonar factores geológicos marinos con capacidad de 
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Análisis geomorfológico de los fondos submarinos de las islas Cayos de Quitasueño y Cayos 
de Serrana en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (Caribe 
Colombiano) 
 
ocasionar una posible amenaza. Aunque, específicamente, en la zona de estudio no se 
identificaron sismos, el área de influencia un evento sísmico puede desencadenar un 
colapso por inestabilidad de las laderas, que pueden estar previamente condicionadas, lo 
que a su vez podría desencadenar un deslizamiento o algún proceso similar, con la 
capacidad de generar un evento tsunamigénico, como un proceso secundario, pero que, 
dada sus características, se podría afectar toda el área de estudio comprendida por el 
ASAPSC. 
 
De manera general, los factores geológicos marinos que presentan un mayor 
potencial ante una geoamaneza para una zona en específico son la sismicidad, la 
inestabilidad de las laderas, el vulcanismo submarino y los procesos relacionados con el 
flujo de fluidos y las corrientes de fondo (Ercilla et al, 2021); en donde los tsunamis 
aparecen como un evento secundario derivado o generado por otro evento, por lo que 
son factores pueden interactuar, generando potenciales eventos en cascadas. Además, 
que muchos de estos procesos se encuentran relacionados con la intensa erosión del 
fondo marino que resulta responsable de la morfología general del fondo (Ercilla et al, 
2021). Para establecer la espacio-temporalidad de estos factores y determinar cuáles se 
encuentran activo, y, por ende, representan una amenaza geológica, se debe avanzar en 
la investigación científica integrando datos más específicos y de mayor resolución, por 
ejemplo, mediante el uso de batimetría de ultra-alta resolución, muestreo geológico, 
perfiles sísmicos y demás herramientas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 Conclusiones 
El presente estudio contribuye a la caracterización de la geomorfología 
submarina y la identificación de los procesos que actuaron en su génesis y configuración 
actual, de la zona comprendida entre las Islas Cayos de Quitasueño y Cayos de Serrana 
en el ASAPSC, zona que se encuentra poco estudiada. A partir de los resultados y 
discusiones llevados a cabo en la presente investigación, es posible concluir lo siguiente: 
 
• Los principales rasgos geomorfológicos que caracterizan la zona de estudio 
corresponden a cordilleras submarinas, montes submarinos, zonas de escarpes y 
cuencas de tracción controladas por el Sistema de Fallas de Serrana y el Sistema 
de Fallas de Pedro, las cuales a su vez se encuentran delimitando a los edificios 
volcánicos. 
 
• Los edificios volcánicos de Quitasueño y Serrana, y la geomorfología 
desarrollada alrededor de estos, parecen estar fuertemente controlados por 
sistemas de fallas regionales, las cuales probablemente se encuentren activos 
debido a su expresión batimétrica y la actividad sísmica reconocida. 
 
• Debido a lo anterior, es posible determinar que existe una conexión entre la 
tectónica y el magmatismo en la génesis y evolución del ASAPSC, en donde la 
construcción de los edificios volcánicos estuvo fuertemente controlada por 
estructuras tectónicas regionales, dado que los sistemas de fallas regionales 
sirvieron como conductos que permitieron el ascenso y extrusión de material 
magmático. Esta actividad volcánica se relaciona con la tectónica extensional de 
intraplaca reportada en el ASAPCS. 
 
• Las altas pendientes que configuran los flancos de los edificios volcánicos 
analizados, los cañones submarinos y surcos observados sobre estas, los procesos 
erosivos y deposicionales identificados, son factores que posiblemente 
condicionaron el proceso de inestabilidad que provocó el colapso de los flancos, 
generando los depósitos de deslizamientos y las geoformas asociadas.
36 
 
Conclusiones 
 
• Aunque no se identificaron sismos en la zona de estudio, en el registro 
sismológico se evidenció una importante actividad hacia el sector SW de esta, 
que teniendo en cuenta el área de influencia un evento sísmico, que a su vez tiene 
el potencial de generar otros eventos en cascada, como colapso de laderas o un 
posible un evento tsunamigénico, este factor geológico representa un gran 
potencial como detonante de una posible geoamenaza para la zona del ASAPSC. 
 
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