Aplicación integrada de los métodos geofísicos, morfométricos y de teledetección al estudio de la Cuenca del Cauto

      El área seleccionada para este estudio en escala 1:250.000, es la Cuenca del Cauto, ubicada en la región oriental de Cuba. En la trabajo se exponen las diferentes etapas de la elaboración realizada empleando métodos modernos de procesamiento así como las conclusiones de tipo metodológico e informativo a que se arriba en cada una de ellas.

      Como resultados fundamentales, quedó demostrada la eficacia del sistema de elaboración cosmos-aire-tierra-pozos; se presenta un esquema geofísico estructural de la cuenca y se ubican las zonas de mayor interés potencial para el entrampamiento de hidrocarburos sobre la base del análisis del mismo.

      El interés científico del trabajo consiste en la concepción de una metodología para la elaboración interrelacionada, consecutiva y coherente, de datos muy diversos que reflejan distintas características de la geología de la región, demostrándose que sin necesidad de realizar nuevas mediciones, optimizando la elaboración de los datos existentes, es posible precisar y aumentar los conocimientos sobre el área lo cual tiene gran importancia económica y científica.

2. Análisis y elaboración de los datos de teledetección y morfométricos
2.1. Desciframiento de las fotos cósmicas y aéreas 40
2.1.1. Antecedentes 40
2.1.2. Metodología y resultados del desciframiento de las fotos cósmicas y aéreas 42
2.2. Análisis morfométrico 51

3. Elaboración y análisis de la información geofísica de superficie y de pozos
3.1. Regionalización de los campos físicos en le área de la cuenca del Cauto 55
3.2. Elaboración de la información geofísica de superficie para el estudio de la cobertura sedimentaria 60
3.2.1. Modelización gravimétrica de los pliegues anticlinales detectados mediante el MPCP 60
3.2.2. Transformaciones de los datos gravimétricos 65
3.2.3. Correlación entre campos físicos de superficie 76
3.2.3.1. Correlación entre datos H, Δg y ΔT 77
3.2.3.2. Correlación entre las fronteras sísmicas entre sí 89
3.2.3.3. Correlación entre las fronteras sísmicas y el relieve topográfico 89
3.2.4. Análisis de los cortes sísmicos de tiempo obtenidos por el Método del Punto común de Profundidad (MPCP) 93
3.3 Análisis y elaboración de la información geofísica de pozos 101
3.3.1. Análisis de los datos de los pozos profundos perforados en el área 101
3.3.2. Elaboración de los datos de carotage acústico para el cálculo de sismogramas sitéticos 105
3.3.2.1. Proceso de cálculo de los sismogramas sintéticos 109
3.3.2.2. Referencia geológica de las reflexiones sísmicas 114
3.3.3. Correlación entre datos geofísicos en el pozo Rabihorcado 118

4. Interpretación de los resultados
4.1. Análisis integrado de los datos de teledetección, morfométricos y geólogo-geofísicos 123
4.2. Ubicación de los sectores de mayor interés 127
4.2.1. Análisis del esquema geofísico estructural 127
4.2.2. Métodos de búsqueda directa 130
4.2.3. Investigación detallada del sector 1 134
4.3. Algunos criterios sobre las investigaciones futuras 137
4.4. Evaluación de los efectos metodológico, informativo, y económico de la investigación138

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía

      Metodológicas

      – Ha quedado evidenciada la eficacia de la elaboración integrada de datos para la investigación geológica a partir del sistema cosmos, aire, tierra, pozos.

      – La reelaboración combinada de los datos geólogo-geofísicos, de teledetección y morfométricos en escala 1:250.000 siguiendo el orden metodológico establecido en el diagrama de bloques que aparece en la figura 1, ha permitido, sin necesidad de realizar nuevas mediciones de campo, precisar los datos disponibles sobre la constitución de la región de la cuenca del Cauto ubicándose en la misma varios sectores que presentan interés para futuras investigaciones de búsqueda y detalle de estructuras gasopetrolíferas en escalas mayores.
El empleo de esta metodología de elaboración en otras cuencas sedimentarias superpuestas probablemente permitiría de forma similar, precisar sus rasgos tectónicos ayudando a ubicar sus posibles sectores mas interesantes.

      – Para la detección diferenciada de las dislocaciones plicativas ubicadas en la cobertura sedimentaria terciaria de la cuenca del Cauto mediante el método gravimétrico, se requiere trabajar en una escala mayor que 1:100.000 ya que en los mapas que están en esta escala se refleja principalmente el efecto integrado provocado por objetivos y estructuras de orden superior a las anteriormente referidas, subyacentes a la cobertura sedimentaria mas el de estas como tal.

      – Mediante la modelación gravimétrica, con ayuda del programa GRAVPOLY, es posible resolver la tarea directa bidimensional y tridimensional. En nuestro caso la misma permitió cuantificar el efecto gravitatorio que cabe esperar que provoquen por separado las estructuras plicativas emplazadas en la cobertura sedimentaria.

      – Las transformaciones realizadas e los mapas de partida empleando los filtros referidos en el presente trabajo con ayuda del sistema IMAG-PC, constituyen un procedimiento de elaboraciónh adecuado. Con ayuda de este sistema referido fueron obtenidos cinco mapas transformados de anomalías residuales gravimétricas en escalas 1:100.000 en los que resaltan los efectos de varias anomalías no apreciables a simple vista en los mapas Δg de Bouguer originales.

      – Las técnicas de correlación estadística univariada y multivariada entre datos geofísicos y su empleo con ayuda del programa MICROSTAT permiten establecer ecuaciones de regresión que posibilitan pronosticar un parámetro en función de otros.
En nuestro trabajo estas metodologías fueron empleadas con éxito para calcular datos de profundidades de fronteras en función de datos de Δg y datos de velocidades en función de las resistividades eléctricas de las rocas. En ambos casos, quedó probada la efectividad de estas técnicas en las condiciones de la cuenca del Cauto.

      – El reanálisis de los cortes de tiempo mel MPCP en condiciones sismológicas favorables similares a las presentes en la cuenca del Cauto, permite además de la información estrictamente cinemática que habitualmente se extrae de los mismos, inferir algunas valoraciones sobre las condiciones en que se llevó a cabo la sedimentación en la región dada, lo que tiene interés para la prospección gasopetrolífera.

      – Los sismogramas sintéticos constituyen un valioso recurso metodológico para el amarre litoestratigráfico de las reflexiones. El cálculo de estos mediante el sistema de programas MECCA de acuerdo a la metodología referida en la presente investigación, se realiza en una forma rápida y confiable.
En nuestro caso, en el pozo Rabihorcado no solo fueron calculados los sismogramas sintéticos sino también la curva de seudoacústica y el seudohodógrafo vertical partiendo de los datos del carotage electrico los que presenta indudable interés.

      Geólogo-geofísicas

      – La región de la cuenca del Cauto está atravesada por varias fallas extensas de direcciones noroeste-sureste y noreste-suroeste las que se expresan tanto en los campos físicos como a través de lineaminetos descifrados en las fotos cósmicas y aéreas.

      – En esta región se observan 11 estructuras circulares de diferentes áreas descifradas en los materiales de teledetección las que están asociadas con distintas anomalías en los campos físicos por lo cual puede interferirse que dichas estructuras expresan rasgos de la constitución profunda del territorio integrado.

      – Los mapas filtrados en escala 1:100.000 obtenidos mediante el sistema de programas IMAG-PC reflejan varias estructuras u objetivos geológicos, no apreciables a simple vista en el mapa de Δg de Bouguer que son de orden superior a los pliegues sobre yacentes ubicados en la cobertura sedimentaria mediante el método sísmico de reflexión. Aparentemente existe una vinculación genética entre tales estructuras de diferente orden lo que indica las posibilidades del método gravimétrico y sus transformaciones para la detección indirecta de estructuras de interés en las condiciones de esta región

      – En el área de la cuenca del Cauto se manifiesta una elevada correlación entre los campos Δg y ΔT lo que indica la coincidencia existente entre de los factores geológicos que dan lugar a sus anomalías
Así mismo se observan correlaciones elevadas entre el campo Δg y las fronteras sísmicas de refracción; entre estas entre sí; y entre estas y el relieve, lo que indica que los planos estructurales superiores reflejan los rasgos principales de los mas profundos lo que constituye una condición favorable para la investigación de estos últimos.

      – La frontera sísmica refractora identificada como B₁ está ubicada en un nivel hipsométrico y tiene una geometría aproximada a la que presenta la frontera reflectora II. Según datos del pozo Granma esta frontera está asociada al contacto entre las rocas del N¹₁ y del P³₃ que se observa a una profundidad aproximada de 1280 m.
Igualmente se aprecia una buena correspondencia entre las fronteras reflectoras IV y la frontera refractora B₂ cuya profundida oscila alrededor de los 3000 m., no existiendo un amarre geológico seguro para la misma aunque puede suponerse que esté asociada a los complejos efusivos del basamento plegado.

      – Los cortes sísmicos de tiempo del MPCP analizados en el presente trabajo permiten suponer que en la región investigada se manifiestan condiciones que propician las existencia de diferentes tipos de trampas posiblemente gasopetrolíferas en el área.
Al extremo noroeste de los perfiles, se observa el pliegue anticlinal Tuna, así como puede suponerse la existencia de una falla profunda que posiblemente ocurrió durante el Eoceno-Oligoceno.
Asociado al tope superior del orogénico P³₃ por lo visto se manifiestan acuñamientos de los horizontales reflectores que podrían estar asociados a trampas de tipo estratigráfico.
Fueron identificadas 4 formaciones sismoestratigráficas en el intervalo de tiempo aproximado: 0,1-3,5 s. y específicamente asociado a la cúpula del pliegue anticlinal Caoba (t=1,1 s.) Se observó una anomalía sísmica similar a un punto brillante.

      – En el pozo Rabihorcado el amarre geológico de las reflexiones sísmicas mediante los sismogramas sintéticos arrojó los siguientes resultados:
Tiempo (s)     Referencia geológica
0,340             Capa de baja velocidad ubicada a unos 300 m.
0,412             Discordancia angular ubicada a 490 m.
0,548             Discordancia ubicada a 600 m. entre N¹₁ y N²₁
0,752             Contacto estratigráfico entre el N¹₁ y P³₃

      En este propio pozo se manifiesta una elevada correlación entre las resistividades eléctricas y las velocidades de propagación de las ondas sísmicas a través de las rocas cortadas por el mismo, lo que permitió establecer ecuaciones de regresión estadística que posibilitaron calcular curvas seudoacústicas y seudohodógrafos verticales a partir de los datos del carotage eléctrico.

      – Los sectores 1, 2 y 3 (anexo 1º) y especialmente el 1, son los que parecen presentar un mayor interés para futuras investigaciones de búsqueda y detalle en esta región ya que en las mismas se manifiestan determinados índices favorables para la acumulación y presencia de hidrocarburos.

      Económicas

      – La investigación realizada ha implicado un aporte en el orden económico porque ha permitido obtener un nuevo esquema geofísico-estructural de la región definiendo sus sectores de mayor interés sin necesidad de haber realizado nuevas mediciones específicamente con este fin.

      – El empleo de las técnicas de correlación estadísticas entre datos de Δg y profundidades de fronteras sísmicas, permite pronosticar el comportamiento de estas últimas sobre la base de las mediciones gravimétricas, lo que posibilita una disminución de los volúmenes de los trabajos sísmicos regionales a realizar en áreas con características similares a la investigada, lo que puede expresarse en un considerable ahorro de recursos.

      – La metodología establecida para el cálculo de los sismogramas sintéticos y de los hodógrafos verticales a partir de curvas de carotage acústico, permite un apreciable ahorro de recursos en los pozos en que la misma sea empleada.