INTERPRETACIÓN DE LOS CAMPOS POTENCIALES EN EL SECTOR CIÉNAGA DE MAJAGUILLAR- MOTEMBO

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1 INTERPRETACIÓN DE LOS CAMPOS POTENCIALES EN EL SECTOR CIÉNAGA DE MAJAGUILLAR- MOTEMBO José Gemen L. Prol Betancourt, María C. Rifá Hernández Centro de Investigaciones del Petróleo (CEINPET) (DIGICUPET). Calle 23 # 105 e/ O y P, Vedado, Ciudad Habana, Habana 4, Cuba. s: prol@digi.cupet.cu. rifa@digi.cupet.cu RESUMEN El sector de estudio esta cubierto por levantamientos gravimétricos que se unificaron aplicando las correcciones necesarias. El campo magnético se estudió mediante el mapa (escala 1:50 000) La Habana - Matanzas. Este levantamiento fue realizado en el El área pertenece al Mínimo Norte Cubano, coincidente con sedimentos plegados del margen continental, imbricados durante la orogenia, con depósitos más jóvenes, y cuerpos del Terreno "Zaza". Así, hay una serie de anomalías, desde regionales hasta locales; por ejemplo, el máximo "Motembo", generado por un enorme cuerpo ultrabásico. Análogamente se puede suponer que en Majaguillar, el máximo está generado por un cuerpo de la corteza oceánica, elevado durante la Orogenia Cubana, cuyo tope se ubica a mayor profundidad que su homólogo Motembo. En cambio, el máximo al sur de Majaguillar se supone generado por el Arco Volcánico Cretácico. El campo magnético ΔT anómalo muestra correspondencia con el gravitacional. Especialmente se destacan máximos magnéticos en Motembo y Majaguillar respectivamente. Por su parte, las elevaciones del margen continental coinciden con mínimos locales magnéticos y máximos gravitatorios locales débiles, dentro de mínimos regionales gravitatorios y magnéticos. La interpretación de los campos potenciales permitió localizar sectores con mayor probabilidad de encontrar estructuras gasopetrolíferas. ABSTRACT The study sector is covered for gravity surveys that have been unified applying on the data the corrections in order to reduce them at the same level. To study the magnetic field it was used the map (scale 1:50 000) of the sector Havana - Matanzas. This survey was carried out in the year The area is extended above the Cuban North Minimum which is coincident with the continental margin sediments folds, imbricated, during the orogeny, with younger deposits, and also with bodies of the "Zaza" Terrain. For that reason there is a set of several anomalies in the sector, from regional anomalies to local anomalies; for example, the "Motembo" maximum, which is generated by an enormous ultramaphic body. Similarly it is possible that the "Majaguillar" maximum would be generated by a geological body belonging to the oceanic crust too, ascended during the Cuban Orogeny. The tope of such geological body would be deeper than its homologous of "Motembo". On the other hand the maximum to the south of Majaguillar is supposed generated by the Volcanic Arch of Cretaceous. The anomalous magnetic field shows correspondence with the gravity field. Gravity high and magnetic high are coinciding in Motembo and Majaguillar respectively. On the other hand the possible elevations of continental margin sediments coincide with magnetic local minima and weak local gravitational maxima, inside gravitational and magnetic regional minima. The interpretation of the potential fields has allowed to limit the sectors where it is increasing the probability in order to locate the oil field structures. INTRODUCCIÓN La zona de estudio ha llamado la atención de los exploradores de petróleo desde las últimas décadas del siglo XIX cuando se reportaron discretas acumulaciones de petróleo de un elevado API en la localidad de Motembo. Valga añadir que muy cerca del sector se encuentra el yacimiento de Varadero cuya producción ocupa un volumen significativo en la economía nacional. A pesar de que las perforaciones realizadas en los últimos años no han alcanzado los resultados esperados, el sector sigue presentando grandes potencialidades para el hallazgo de nuevos yacimientos. En ese sentido, existe la necesidad de reinterpretar los datos existentes de los La Habana, 4 al 8 de abril de 2011, Palacio de Convenciones 1

2 campos potenciales, con el fin de orientar la prospección sísmica hacia las áreas donde con mayor probabilidad iluminará estructuras gasopetrolíferas. DESARROLLO Como es usual en este tipo de investigación fueron reducidos desde un mismo nivel de referencia, todos los datos gravimétricos existentes en el sector de estudio, para conformar un mapa unificado de Anomalías en Reducción Bouguer. Los materiales utilizados proceden de levantamientos realizados en diferentes periodos dentro de las décadas de los 60 hasta la de los 80 inclusive, con errores de ±0.5 mgal para las bahías de Cárdenas y Santa Clara, y de ±0.2 mgal para el área terrestre. En líneas generales se cuenta con una distribución de 1 punto por Km 2 en el mar y más de 5 puntos por Km 2 para el área terrestre. Con esta información se generó el mapa de anomalías gravitacionales regionales (Fig.1). Para estudiar el campo magnético se utilizó el mapa a escala 1: del sector Habana- Matanzas (Corbea L, et al, 1986) correspondiente al levantamiento realizado en el año 1986 por la expedición soviética adscrita a la desaparecida Empresa Nacional de Geofísica. La altura de vuelo fue de 70 m y la distancia entre perfiles igual a 500 m. El error medio cuadrático del campo ΔTa se estima en ± 5nT. Para facilitar la comparación de esta información con los datos gravimétricos se confeccionó el mapa de anomalías magnéticas reducidas al polo (Fig.2). La zona de estudio se inscribe dentro del Gran Mínimo Gravitacional Norte Cubano, cuyas fuentes se asocian a los sedimentos de margen continental imbricados con sedimentos depositados durante la orogenia cubana, y con cuerpos del denominado Terreno Zaza (Prol, J. G. L, 2009). La densidad de todo este complejo es inferior a la de los sedimentos de ambiente somero que yacen al norte N (UTE Remedios), y a las variedades ígneas del Arco Volcánico Cretácico que yacen al sur M (Fig.3). En todo el Mínimo Norte Cubano, solamente un máximo interrumpe su continuidad desde el este al oeste de la isla: se trata del Máximo Motembo (A) que coincide con un gran afloramiento de serpentinitas, y contacta tectónicamente por el este con los sedimentos de las Formaciones Carmita y Veloz, ambas pertenecientes a la UTE Placetas. El rumbo de este contacto se orienta al norte, ortogonalmente al rumbo general de estas formaciones en la región (García D et al, 1998). Es notable el hecho de que el contacto oriental de las serpentinitas coincide con el intenso gradiente que limita al Máximo Motembo. La forma redondeada de la anomalía sugiere la presencia de un cuerpo denso tridimensional. Es obvio que para los intereses de la prospección petrolera resulta necesario estimar la profundidad a la que yace la base del cuerpo anómalo, bajo la cual se encontrarían los sedimentos de margen continental. Con ese fin fue ajustado el modelo (Fig.4) según la línea L-L. Nótese cómo una composición de prismas verticales de alta densidad, extendidos hasta una profundidad de 8 Km, justifica el campo gravitatorio medido. Por otra parte, en los flancos del cuerpo se observan los máximos magnéticos locales A A (Fig. 2), lo que indica el aumento de la susceptibilidad magnética hacia los bordes de esta estructura. Todos los elementos citados conducen a considerar la presencia de un enorme cuerpo ultrabásico, con una intensa serpentinización en sus bordes, que fue emplazado tectónicamente en su posición actual durante las colosales compresiones campaniano-eocénicas, a la manera de una protrusión (Prol, J. G. L, 1994). El contacto oriental de la gran estructura, pudo ser camino de migración de los hidrocarburos ligeros hacia los reservorios serpentiníticos de Motembo (Álvarez J, et al, 2004). Por analogía con el máximo A (Motembo) se puede suponer que B (Fig.1) está generado por un cuerpo ultrabasico cuyo tope está más profundo (o es más pequeño) que su homólogo de Motembo. En cambio el máximo C se supone generado por grandes cuerpos del Arco Volcánico Cretácico cuya base se encuentra a más de 5 km de profundidad (Prol J. G. L, 2009). En los La Habana, 4 al 8 de abril de 2011, Palacio de Convenciones 2

3 sectores delimitados por estos máximos regionales es muy poco probable que existan los sedimentos de margen continental alcanzables por la perforación. Los pozos perforados en los últimos 10 años hasta profundidades de 3 Km en el Máximo Motembo, han cortado dunitas, sin salir de ellas. El curso de estos razonamientos conduce a considerar que los mínimos regionales D y E (Figs.1 y 2) están siendo generados por grandes espesores de sedimentos plegados, tan potentes como los cuerpos de peridotitas ubicados en sus cercanías. En tal caso aparece la necesidad de delimitar dentro del contorno de las anomalías regionales negativas, los sectores hacia donde debe enfocarse el interés de la prospección sísmica. En este punto cabe referirse a los lugares donde existen elevaciones comprobadas de la UTE Placetas bajo serpentinitas y sedimentos campaniano-eocénicos. El patrón más cercano para este tipo de yacimiento se encuentra en Cantel, ubicado a 6 Km al sur oeste de Varadero, donde un máximo gravitatorio local débil, en un fondo de valores regionales mínimos, se asocia a la elevación de los sedimentos de las Formaciones Carmita y Santa Teresa bajo serpentinitas y sedimentos más jóvenes. Aquí el campo mágnético presenta máximos y mínimos de unas pocas decenas de nanotesla, que indican fuentes someras ubicadas en las serpentinitas. Este criterio se justifica por el hecho físico de que los sedimentos de margen continental son ligeramente más densos que las serpentinitas fracturadas (y sedimentos depositados durante la orogenia) que los recubren, creando contrastes positivos del orden de 100 Kg/m 3. Tales argumentos permitieron delimitar las anomalías locales a, b, c y d de interés en el sector de estudio (Fig.5). CONCLUSIONES La presencia de grandes máximos gravitacionales como el de Motembo, aun dentro del Mínimo Norte Cubano, excluye la posibilidad de encontrar los sedimentos de margen continental a profundidades similares a las que se reportan en los yacimientos conocidos, como Varadero, por ejemplo. La prospección sísmica en el sector debe orientarse hacia los mínimos gravitacionales regionales, los cuales seguramente están generados por apilamientos de sedimentos pertenecientes a la denominada UTE Placetas. Dentro de los mínimos gravitacionales regionales, los máximos locales de poca intensidad representan el efecto de altos estructurales, correspondientes a las UTE Placetas bajo las serpentinitas y sedimentos más jóvenes. BIBLIOGRAFÍA Álvarez Castro J et al, 2004, Informe sobre el pozo Castillo, Archivo del CEINPET. Corbea C, L, L. Díaz, I. Padilla, 1986, Resultados del levantamiento aerogeofísico complejo en el territorio de la provincias Habana y Matanzas, Archivo ONRM. García D, et al, 1998, Mapa Geológico de Cuba a escala 1: , Archivo electrónico del CEINPET. Prol, J. G. L, 2009, Contribución de la gravimetría a la exploración de petróleo en el Archipiélago Cubano y sus aguas adyacentes. Tesis de Doctorado, CUJAE , 1994, Sobre la ubicación del yacimiento Motembo en los campos potenciales y su relación con la tectónica local, Archivo del CEINPET , G. Arriaza, R. Otero, 1992, Sobre la confección de los mapas de profundidad del basamento y espesor de la corteza terrestre en el territorio cubano, Archivo del CEINPET. La Habana, 4 al 8 de abril de 2011, Palacio de Convenciones 3

4 Anexos Figura 1.- Mapa regional del campo gravitacional en relieve sombreado (Obtenido a partir de una matriz de 200m con filtro gaussiano k=4). Prepararon: José G. L. Prol y Maria C. Rifá 2010 Figura 2.- Mapa del campo magnético Delta T reducido al polo en relieve sombreado. Prepararon: José G. L. Prol y Maria C. Rifá 2010 La Habana, 4 al 8 de abril de 2011, Palacio de Convenciones 4

5 Figura 3.- Mapa regional de anomalías gravitacionales de la parte occidental y central de Cuba (obtenido a partir de la resta de 2 medias móviles 15 km y 30 km respectivamente). Prepararon: José G. L. Prol, G. L. Arriaza y R. Otero Figura 4.- Interpretación cuantitativa del máximo gravitacional Motembo. Prepararon: José G. L. Prol y Maria C. Rifá Figura 5.- Mapa gravitacional de anomalías locales en relieve sombreado (obtenido a partir de la resta de 2 filtros gaussianos). Prepararon: José G. L. Prol y Maria C. Rifá La Habana, 4 al 8 de abril de 2011, Palacio de Convenciones 5