Caracterización del basamento en Cuba sobre la base de la interpretación de los datos geofísicos

Como es conocido, esta caracterización es de gran importancia para poder evaluar acertadamente los espesores y rasgos de la tectónica de las capas sobreyacentes al mismo, a fin de aclarar, entre otros aspectos de interés, diversos criterios sobre las perspectivas gasopetrolíferas de los territorios investigados.

En este informe investigativo, se exponen nuevos enfoques, tanto sobre el procesamiento como sobre la interpretación geológica de los datos sísmicos, concebidos a partir del análisis de las limitaciones que a la respuesta de estos métodos, imponen las características sismogeológicas de nuestro territorio, así como en base a la consulta de numerosas fuentes bibliográficas modernas.

Como resultados principales, se expone un nuevo Esquema Estructural del Basamento obtenido a partir del análisis combinado de los datos sísmicos y gravimétricos, así como se establecen nuevas identificaciones geológicas de las fronteras refractoras correspondientes a las capas «consolidadas» y «no consolidadas» de la corteza terrestre en nuestro país.

Por último se concluyen las posibilidades de los métodos sísmicos para el estudio del basamento en regiones con tectónica de tipo alpina, estableciéndose en este contexto, tanto los criterios para aprovechar las primeras y segundas entradas en los hodógrafos de refracción, como para estimar y rectificar la influencia del efecto de penetración en estas condiciones.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN 1

I. CARACTERÍSTICAS SISMOGEOLÓGICAS DE CUBA
I.1) Estado actual de las técnicas de prospección sísmica 6
I .2) Condiciones sismogeológicas del territorio cubano
I .2.1) Condiciones sismogeológicas superficiales 13
I .2.2) Condiciones sismogeológicas profundas 16
I .3) Objetivos y tareas propuestas 19

II. PROCESAMIENTO DE LOS DATOS GEOFÍSICOS PARA EL ESTUDIO DEL BASAMENTO
II 1.1) Características geofísicas del basamento en Cuba 20
II .2) Modelaje de hodógrafos de refracción 28
II.1.3) Elaboración del Esquema Estructural del Basamento 32
II .3.1) Elaboración de los datos sísmicos 32
II.3.2) Utilización de los datos gravimétricos 39
II.3.3) Análisis de correlación entre los datos gravimétricos y sísmicos. Confección del Esquema Estructural del Basamento 40

III. INTERPRETACIÓN GEOLÓGICA DE LOS RESULTADOS GEOFÍSICOS
III.1) Resultados de la reinterpretación de los perfiles regionales del Método de Correlación de las Ondas Refractadas (MCORf) y del Método de Onda de Cambio de los Terremotos (MOCT) 44
III.1.1) Reinterpretación de los perfiles regionales de refracción MCORf 50
III.1.2) Reinterpretación de los perfiles del Método de Onda de Cambio de los Terremotos (MOCT) 72
III.2) Particularidades de la corteza profunda de Cuba y su relación con las perspectivas hidrocarburíferas 83

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

CONCLUSIONES 99

RECOMENDACIONES 102

LISTA DE FIGURAS Y TABLAS

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. El Método de Correlación de las Ondas Refractadas, en base de los hodógrafos de primeras y segundas entradas, permite cartografiar una frontera geofísica ubicada a profundidad del orden de 8,0-11,0 km la que ha sido identificada como el basamento en el desarrollo del presente trabajo.

2. La identificación de la onda refractada en el basamento en las segundas entradas de los sismogramas que fue realizada en el curso del presente trabajo, posibilita disminuir los gastos de explosivos y las afectaciones al medio ambiente que son acarreadas por las explosiones realizadas para su registro en primeras entradas, sin perder calidad en la correlación de la referida frontera.

3. Las características cinemáticas y de frecuencia principales que permiten identificar las ondas refractadas asociadas al basamento en Cuba, son las siguientes:

En primeras entradas:
• V* = 7,1-8,3 km/s Velocidad aparente (valores sin corregir)
• T = 0,080-0,095 s Período de las oscilaciones
• F = 10,0-11,0-12,0 Hz Frecuencia de las oscilaciones
• Offset =30,0-36,0-40,0-50,0-54,0 km. Distancia de salida de las primeras entradas con respecto al punto de explosión.
• Grado de Amortiguación: poco, suave
• Tr = 6,0-7,0 s Tiempo de registro

En segundas entradas:
• V* = 6,5-7,2-8,0-9,0-9,4 km/s Velocidad aparente (Valores sin corregir)
• Vf= 6,9-7,0-7,5 km/s …Velocidad de frontera por cortes sísmicos (sin corregir)
• Vf =5,9-6,0-6,5 km/s Velocidad de frontera por cortes sísmicos (corregidos)
• Vf = 6,5-7,5 km/s. Veloc. frontera por hodógrafos independientes. (sin corregir)
• Vf=5,5-6,5 km/s… Veloc. frontera por hodógrafos independientes (corregidos)
• T = 0,09 s Periodo de las oscilaciones
• offset< 30 km Distancia de salida de las segundas entradas con respecto al punto de explosión
• F = 6,0-10,0-12,0-14,0 Hz. Frecuencia de las oscilaciones
• Grado de Amortiguación: Poco.
• Tr< 6,0 s Tiempo de registro

4. En regiones que presentan tectónica de tipo alpina como la que caracteriza a nuestro territorio, es necesario estimar y corregir la influencia del efecto de penetración de las ondas sísmicas en los hodógrafos de refracción a fin de evitar distorsiones en los valores de las velocidades de frontera que pueden acarrear interpretaciones geológicas erróneas de los datos sísmicos.

5. El Método del Punto Común de Profundidad (MPCP) empleando el concepto de “base acústica” del registro, es útil como complemento del Método de Refracción en los estudios del basamento, ya que puede aportar datos similares sobre las profundidades de esta frontera.

6. En los cortes de tiempo del MPCP en Cuba, el basamento se expresa principalmente asociado a un tiempo de registro de 4,0-5,0 s, teniendo una característica discontinua la correlación de los ejes cofásicos asociados al mismo.

7. La utilización combinada de los datos sísmicos y gravimétricos mediante el empleo de técnicas estadísticas de regresión, permitió cartografiar la superficie del basamento así mismo como elaborar un nuevo Esquema Estructural del mismo en escala 1: 500 000

8. En Cuba se manifiesta una variabilidad muy grande de las velocidades de propagación de las ondas sísmicas longitudinales, lo mismo para rocas de una litología dada que para éstas dentro de intervalo de tiempos geológicos específicos, por cuya razón, en nuestras condiciones, la interpretación de los hodógrafos en los perfiles regionales, sólo permite establecer asociaciones entre los hodógrafos sísmicos de refracción y las Unidades Tectono-Estratigráficas a que ellos están vinculados.

9. La reinterpretación de los cortes de profundidad obtenidos a lo largo de los perfiles regionales de refracción, realizada en el curso del presente trabajo, ha aportado nuevos datos sobre las características sismogeológicas profundas de nuestro territorio insular.

10. En nuestro territorio nacional se identifica principalmente un tipo de corteza “continental fina” cuyo máximo espesor es de 42,5 km. Generalmente la frontera de “Mohorovicic” oscila entre profundidades de H= 24,0-38,0 km yaciendo a profundidades de 40,0 km en los perfiles VI y VIII y anómalamente a profundidades de 42,5 km en el perfil X.

11. Las capas “granítica” y “basáltica” de la corteza terrestre en Cuba, se encuentran bien definidas según las reinterpretaciones de los perfiles MOCT, descansando sobre la primera, las capas de la corteza sedimentaria, entre ellas las secuencias del Margen Continental, y las rocas correspondientes a corteza de tipo oceánica y al arco insular las que actualmente se encuentran tectónicamente elaboradas, pudiendo ser consideradas éstas últimas de conjunto como otra capa más; por lo tanto, el modelo litosférico cubano puede ser considerado como constituido anómalamente por cuatro capas geológicas.

12. Los datos consultados acerca de los tipos de corteza presentes en la Región CaribeMejicana, hacen suponer que, existen similitudes entre la corteza cubana y la que presenta la costa de Guerrero, en Méjico.

13. Los resultados obtenidos en el desarrollo del presente trabajo apoyan las tareas de la exploración petrolera en Cuba ya que:
– Fue identificada la existencia en nuestro territorio de un tipo de corteza predominantemente continental, la que ha sido correlacionada positivamente en
otras regiones del mundo con la presencia de cuencas sedimentarias gasopetrolíferas.
– El nuevo Mapa Estructural del Basamento permite pronosticar la profundidad de esta superficie en nuestro territorio, lo que es de suma importancia para orientar adecuadamente la exploración petrolera.