Geología de campo/Field geology/Geologia de campo
Consideraciones geológicas sobre origen y distribución de las manifestaciones hidrocarburiferas superficiales en Cuba
Geological considerations on the oil seeps, origin and distribution in Cuba
Considerações geológicas sobre origem y distribuição de manifestações hidrocarburiferas superficiais no Cuba
Rolando García-Sánchez
Geo°, Dr. Profesor. Universidad Tecnológica de la Habana. Correo-e: rjgarcias@civil.cujae.edu.cu
Evelio Linares-Cala
Geo°, Dr. Centro de Investigaciones del Petróleo de Cuba (CEINPET). Correo-e: bello@ceinpet cupet.cu
Yeniely Fajardo-Fernández
Geo°, MSc. CEINPET. Correo-e: yeniley@ceinpet.cupet.cu
Recibido: 10-3-21; Aprobado: 22-3-21
Abstract
Throughout Cuban territory there are hundreds of oil seeps related to rocks of different nature and ages, which in some cases formed asphalt mines of commercial interest, now exhausted. In a very general way, this work shows some of the most interesting oil seeps, which were visited in order to establish the biostratigraphy and lithological characterization of bedrocks, their exact location and sampling for geochemical investigations, and finally to graphically document all the scenarios visited. The great diversity of surface ores is conditioned by the complex structural geologic constitution of the Cuban territory, due to the presence of several tectonic mantles where carbonate rocks of the continental margin (of Tithonian Jurassic-Turonian Cretaceous age) are mixed with crust rocks oceanic and arc of the Cretaceous, product of the collision of the Caribbean plate with the paleomargin of the North American plate, an event that took place from the late Cretaceous to the early Middle Eocene.
Resumen
A lo largo del territorio cubano existen cientos de manifestaciones de hidrocarburos relacionadas con rocas de diferentes naturaleza, y edades, que en algunos casos llegaron a formar minas de asfalto de interés comercial, hoy ya agotadas. De forma muy general en este trabajo se muestran algunas de las manifestaciones superficiales más interesantes, que fueron visitadas con la finalidad de establecer la caracterización bioestratigráfica, litológica de las rocas encajantes, su ubicación exacta y muestreo para investigaciones geoquímica, y por último documentar gráficamente todos los escenarios visitados. La gran diversidad de menes superficiales, estan condicionados por la compleja constitución geológico estructural del territorio cubano, debido a la presencia de varios mantos tectónicos donde se mezclan rocas carbonatadas del margen continental (de edad Jurásico Tithoniano–Cretácico Turoniano), con rocas de la corteza oceánica y arco volcánico del Cretácico, producto de la colisión de la placa Caribe, con el paleomargen de la placa Norteamericana, evento que tuvo lugar desde el Cretácico tardío al Eoceno medio temprano.
Resumo
Em todo o território cubano existem centenas de manifestações de hidrocarbonetos relacionados com rochas de natureza diferente, e idades, que em alguns casos vieram formar minas de asfalto de interesse comercial, agora esgotadas. De uma forma muito geral neste trabalho são mostradas algumas das mais interessantes manifestações de superfície, que foram visitadas de forma a estabelecer a caracterização biostratigráfica e litológica das rochas de montagem, a sua localização exata e amostragem para a investigação geoquímica, e, finalmente, documentar graficamente todos os cenários visitados. A grande diversidade de menes superficiais, são condicionadas pela complexa constituição geológica estrutural do território cubano, devido à presença de vários mantos tectónicos onde rochas carbonadas da margem continental (era jurássica-cretácea- cretácea) são misturadas, com rochas da crosta oceânica e arco vulcânico do Cretáceo, produto da colisão da placa caribenha, com o paleomargen da placa americana, um evento que ocorreu desde o cretáceo tardio até ao início do Eoceno Médio.
Palabras clave/Keywords/Palabras-chave:
Asfaltitas, asphaltites, betume, eventos tectónicos, eventos tectônicos, heavy oil, manifestaciones superficiales, manifestações superficiais, oil seeps, petróleo pesado, tectonic events.
Citar así/Cite like this/Citação assim: García et al. (2021) o (García et al., 2021)
Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:
García S., R., Linares C., E., Fajardo F., Y. (Abril 2021). Consideraciones geológicas sobre origen y distribución de las manifestaciones hidrocarburiferas superficiales en Cuba. Geominas 49(84). 15-22.
Introducción
De Golyer (1918), aconsejaba ser cautelosos a los petroleros de la época ya que en Cuba con tantas manifestaciones no habrían grandes perspectivas; también en la década de los cuarentas del pasado siglo, Brodermann et al. (1943) presentaron un informe sobre los yacimientos asfaltíferos de Cuba, y más tarde Montoulieu (1956), en su estudio sobre el petróleo en Cuba, trataba, no solo la presencia de las numerosas manifestaciones a lo largo del territorio nacional, sino también señalaba hechos históricos, sobre su utilización.
Estas evidencias, desalentaron a muchos exploradores en el pasado, quienes consideraron, que la existencia de tantos salideros, era debido a la destrucción de las trampas y poco petróleo quedaría en el subsuelo.
Echevarría-Rodríguez, G. (1968) trataba sobre las actividades de prospección petroleras por diferentes compañías y que posteriormente por el servicio geológico cubano realizaron descubrimientos de pequeños yacimientos petroleros en áreas aledañas a estas manifestaciones.
Hoy, trabajos como los de Linares-Cala et al., (2011), han permitido organizar las centenas de localidades reportadas en informes de archivo, ubicándose en planchetas topográficas a escala 1:50.000 de toda la isla, que permitieron la confección de un mapa geológico de Cuba a escala 1:250.000 con todos los tipos de manifestaciones reconocidas hasta la fecha.
La explicación de tantas manifestaciones hidrocarburíferas se debe a la compleja constitución geológico estructural del territorio cubano, formado por varios mantos tectónicos de carbonatos del Jurásico Tithoniano – Cretácico Turoniano del margen continental norteamericano, y mantos de rocas de la corteza oceánica y vulcanitas del Cretácico, relacionadas con la placa Caribe, en complejas relaciones (cabalgamientos de unos mantos sobre otros), que originaron numerosas fallas y fenómenos de yuxtaposición de unos conjuntos petrotectónicos con otros. Tales fenómenos, condicionaron, la fuga de hidrocarburos y la creación de manifestaciones superficiales y someras de asfaltitas, asfalto, petróleo de diferentes densidades y gas.
En este trabajo se muestran a manera de ilustración algunas de las más sobresalientes manifestaciones visitadas y muestreadas en diferentes provincias por los autores, como parte de los trabajos realizados durante los últimos veinte años en las investigaciones de campo.
Planteamiento del problema
Las manifestaciones hidrocarburíferas existentes en Cuba se presentan como filones, vetas (fracturas-relleno) en rocas: sedimentarias, vulcanógenas e intrusivas, que en unos casos originaron minas asfaltíferas y en otros, simples acumulaciones no industriales, pero carecían de una caracterización y ubicación exacta, además de la edad de las rocas encajantes y mucho menos un álbum de sus imágenes.
Metodología
La ejecución del trabajo compendió tres etapas: la primera dedicada a la consulta de la información bibliográfica existente; la segunda abarca los trabajos de campo para documentar, muestrear, cartografiar y ubicar con GPS las localidades visitadas; y la tercera a la integración de datos bioestratigráficos, petrográficos y geoquímicos.
Resultados y Discusión
Debido a la gran extensión de la zona de estudio que abarca el sector norte de Cuba, (más de 1.000 km de longitud por 30 km de ancho), las localidades estudiadas en todas las provincias (Rassi, 1981), se agrupan en tres regiones geográficas convencionales que son: región occidental, región central y región nororiental. (Figura 1).
Figura 1. Mapa de Cuba mostrando las regiones geográficas convencionales para la ubicación de las localidades estudiadas.
La región occidental comprende las provincias Pinar del Río, Artemisa, La Habana, Mayabeque y Matanzas, donde las rocas plegadas y fracturadas del margen continental representadas por carbonatos jurásico-cretácicos de ambientes profundos y generalmente en complejas estructuras junto a rocas de la corteza oceánica y del arco volcánico Cretácico, región denominada cinturón plegado norte de Cuba, donde indistintamente se reportan manifestaciones hidrocarburíferas superficiales, así como en pozos de cartografía geológica y artesianos, o restos de antiguas minas de asfaltita.
En Pinar del Río un caso curioso, corresponde a la localidad Playa Las Canas, donde ocurre un cuerpo de 2 km por 20 m de ancho con petróleo biodegradado en arenas del Pleistoceno y petróleo ligero en aguas del río en el caserío El Burén sobre rocas jurásicas. (Figura 2).
Figura 2 Manifestaciones en la provincia Pinar del Río; 2-1 Localidad Playa Las Canas, donde el asfalto satura arenas recientes; 2-2 Petróleo ligero en rocas jurásicas del caserío El Burén.
En la provincia de Artemisa es visible la presencia de petróleo ligero en calizas cretácicas, de Cantera Quiñones, al sur de Bahía Honda, así como en la vieja Cantera Barrio Frías, con petróleo pesado sobre una zonas milonitizadas, también en esta provincia, se conocen algunas minas asfaltíferas ya agotadas, como es el caso de Cacarajícara donde las asfaltitas aparecían en grietas de lavas aglomeráticas, pero realmente la mayoría de las manifestaciones ocurren en rocas del Eoceno medio en los alrededores del poblado Mariel, estas son Mina Manuela, donde según Hrushkovich, (1970) se realizó la explotación de asfaltita en galerías desde 1946; la Tomasita, con charcos superficiales de crudo pesado; y Arroyo Guajaibón en calizas, y serpentinitas fracturadas de un manto tectónico. Por último, en rocas fracturadas del Paleoceno junto al embalse La Coronela, bajo cuyas aguas Garbuz y Linares, (1969) cartografiaron una gran manifestación, hoy solo son visibles en sus flancos. (Figura 3).
Figura 3 Principales manifestaciones en la provincia de Artemisa 3-1 Barrio Frías, calizas neocomianas con asfalto en fracturas; 3-2 Cantera Quiñones, petróleo denso en calizas; 3-3 Asfaltita de Mina Manuela en sedimentos del Eoceno medio; 3-4 Asfalto en La Tomasita, en rocas del Eoceno medio; 3-5 -Localidad Arroyo de Guajaibón, petróleo en grietas; 3-6– Asfalto en rocas del Paleógeno frente al embalse La Coronela
En la misma ciudad de La Habana y sus alrededores, se conocen varias manifestaciones en rocas de diferente naturaleza y composición o minas de asfaltita ya abandonadas, pero aquí solo se presentan las más significativas. Estas son las canteras La Victoria I y Sur de Minas con asfalto en calcarenitas y conglomerados y la mina Jesús de Potosí, donde según Fernando-Cruz (1994), la asfaltita rellenaba una gran falla, donde hoy solo se observan pequeños brotes de petróleo viscoso. Por último, Linares-Cala et al., (2011) reportan otras minas ya agotadas también en serpentinitas agrietadas (Mina Teresa y Mina Abeja) situadas al sur del Poblado Minas. (Figura 4).
Figura 4 Manifestaciones en la provincia La Habana: 4-1 Cantera Victoria I asfalto en conglomerados cretácicos; 4-2 Cantera Sur de Minas, calcarenitas con petróleo en fracturas; 4-3 Asfalto en la antigua mina asfaltífera Jesús de Potosí.
En la provincia Mayabeque, también los menes se relacionan con sedimentos del Maestrichtiano al Eoceno y algunos con rocas volcánicas. La más importante corresponde al Coto Bejucal (Brodermann et al. (1943); donde se extrajo asfaltita en rocas del Eoceno medio, Loma El Perle en el extremo NE de la provincia con asfalto en los planos de estratificación, y Playa El Fraile en calizas agrietadas del Paleógeno. Igualmente se conocen las localidades Tres Palmas y Castilla en vulcanitas cretácicas y serpentinitas muy fracturadas. (Figura 5).
Figura 5. Manifestaciones en la provincia Mayabeque: 5-1 Antigua mina de Bejucal con asfalto licuado por el sol; 5-2 Loma El Perle petróleo en planos de estratificación; 5-3 Playa El Fraile petróleo en calizas del Paleógeno; 5-4 Localidad Guaicanamar petróleo pesado en calcarenitas cretácicas; 5-5 Petróleo pesado en vulcanitas de Tres Palmas; 5-6 Asfalto en rocas efusivas de la localidad Castilla.
En la provincia de Matanzas, la presencia de manifestaciones superficiales se encuentra en rocas sedimentarias del Eoceno, Cretácico y en serpentinitas. El sector de mayor concentración de asfalto en rocas del Eoceno, se ubica entre las comunidades Máximo Gómez y Martí, (antiguos yacimientos El Peñón, Angelita y Santa Gertrudis), y en ofiolitas (San Felipe), esta última estudiada con fines paleontológicos por la abundancia de restos fósiles en este asfalto. (Iturralde-Vinent, M. et al., 2000). (Figura 6).
Figura 6. Localidades de la provincia Matanzas: 6-1 Antiguas minas de asfalto La Angelita en rocas del Eoceno; 6-2 El Peñón, areniscas del Eoceno impregnadas de asfalto; 6-3 Serpentinitas de la localidad San Felipe con asfalto en fracturas.
En la región central (provincias Villa Clara, Santi Spíritus, Ciego de Ávila y Camagüey) son muy comunes los afloramientos de los carbonatos jurásico-cretácicos, las serpentinitas y las rocas volcánicas por lo que las acumulaciones de hidrocarburos en superficie se aprecian mejor. Ejemplo de esto en Villa Clara son: la cantera Loma Bonachea, con asfalto rellenando fracturas, o cementando brechas; y Loma Las Azores en calizas jurásicas con petróleo pesado en los, planos de estratificación, mientras que petróleo ligero se observa en las oquedades de calizas cretácicas de la localidad Santa Clarita, y en calizas jurásicas el petróleo pesado de la localidad San Antonio.
El único caso en rocas del Eoceno se ubica a la cantera Jumagua, petróleo ligero en sus grietas. Por otro lado, Brodermann et al., (1943) reportaban importantes minas de asfaltitas ya hoy agotadas en serpentinitas y diabasas, (Minas Esperanza y Santa Eloisa). Otra localidad igualmente agotada, es Mina Crispín, lugar donde según Linares Cala et al., (2011) un cuerpo de gilsonita con espesor de hasta 5 m se acumuló en una falla (Figura 7).
Figura 7. Localidades de la provincia Villa Cara: 7-1 Cantera Loma Bonachea, asfalto como cemento en brecha; 7-2 Calizas de Loma Las Azores con petróleo en planos de estratificación; 7-3 Santa Clarita, petróleo ligero en calizas cretácicas; 7-4 San Antonio petróleo pesado superficie; Figura 7-5 Cantera Jumagua con petróleo en rocas del Eoceno; 7-6 Escombrera de Mina Crispín donde se extraía gilsonita.
El escenario geológico en Sancti Spíritus, es semejante al de Villa Clara, donde se conocen manifestaciones tanto en rocas carbonatadas cretácicas, ejemplo mina El Porvenir, como en rocas ígneas, manifestación Norberto y las antiguas minas Alicia, Esperanza en el coto Bellamota Linares-Cala et al., (2011). (Figura 8).
Figura 8. Provincia Sancti Spíritus Figura 8-1 Localidad Norberto asfalto en grietas de gabro y calizas; 8-2 Restos de la mina de asfaltitas El Porvenir en calizas cretácicas.
El ambiente geológico en la provincia de Ciego de Ávila, es diferente, aquí en su sector norte afloran estructuras diapíricas, mientras en el sector centro occidental se ubican las principales manifestaciones que corresponden al Coto Chambas (Figura 9), constituyendo la continuación del Coto Bellamota de la provincia Santi Spíritus, donde se explotaron las minas Esperanza, Santa Rosa y Eufemia (Linares-Cala et al., 2011).
Figura 9.Ubicación del coto Chambas en la provincia Ciego de Ávila.
La zona norte de Camagüey exhibe escasas rocas de facies profundas, pero abundantes calizas cretácicas de plataforma, así como serpentinitas y vulcanitas. Aunque en la Sierra de Camaján, se conocen algunas rocas carbonatadas de facies profundas, localidad El Carmen, donde se extrae asfalto en un pozo minero con profundidad entre 8 y 10 m, y la localidad conocida como Canjilones del Río Máximo, donde el río labró una piscina natural en calizas fracturadas, por donde brota petróleo viscoso. (Figura 10).
Figura 10. Localidad estudiadas en la provincia de Camagüey: 10-1 El Carmen pozo con asfalto en calizas jurásicas. 10-2 y 10-3 Brotes de petróleo en las calizas cretácicas del río Máximo.
En el sector norte de las provincias Las Tunas y Holguín afloran principalmente, carbonatos de plataforma somera y ultrabasitas. Precisamente con estas últimas, se asocian numerosas manifestaciones de asfalto. Este es el caserío Maniabón, donde los menes guardan una marcada alineación, posiblemente debido a una falla local, que atraviesa los caseríos San Antonio, La Anguila y La Farola (Linares-Cala et al., (2011). La zona en cuestión es tan rica en manifestaciones que el caserío La Farola en un pozo artesiano, brotó tanto petróleo pesado por las fracturas de las ultrabasitas, que imposibilitó el uso del agua. (Figura 11).
Figura 11 Principales sitios de la provincia Las Tunas: 11-1 Manifestaciones alineadas en Maniabón; 11-2 Caserío La Anguila, acumulaciones superficiales de asfalto; 11-3 Pozo artesiano en La Farola, donde de petróleo pesado imposibilito el uso del agua.
Por último, en la provincia de Holguín se desarrollan mantos tectónicos de ultramafítas, vulcanitas y calizas de ambiente somero, donde se alojan los menes: Así, en el poblado Punta Macabí, también en la perforación un pozo para agua, surgió gas que hoy es utilizado en actividades domésticas. También en ofiolitas, localidad La Palmita, al NE de Holguín, en otro pozo artesiano se detectaron manifestaciones de petróleo. (Figura 12).
Figura 12. Ubicación de las manifestaciones en la provincia de Holguín: 12-1 Calizas de ambiente somero con asfalto en fracturas; 12-2 Surtidor de gas en el pozo perforado en Punta Macabí: 12-3 Manchas de petróleo en serpentinitas en el pozo artesiano en la Palmita.
Conclusiones
En el sector norte de la isla, la ocurrencia de manifestaciones superficiales de hidrocarburos, están asociadas a rocas sedimentarias, ofiolitas y rocas volcánicas que constituyen la estructura denominada cinturón plegado y sobrecorrido norte, debido al emplazamiento tectónico de obducción desde el Cretácico tardío al Eoceno medio por la colisión de las placas Norteamericana y del Caribe. Eventos que facilitaron la formación de reservorios en carbonatos fracturados que hoy constituyen los yacimientos conocidos a lo largo de la costa norte de la isla.
A la vez, estos eventos originaron numerosas vías para la fuga de los hidrocarburos, que en algunos casos encontraron espacios disponibles como regla general, en intervalos Cretácico tardío - Eoceno medio, dando lugar a cuerpos asfaltíferos de variadas dimensiones tanto en la vertical, como a lo largo de fallas.
Como se mostró no se detectan manifestaciones en rocas más jóvenes, con excepción del caso en Playa las Canas en arenas del Pleistoceno. Por otro lado cuando las manifestaciones aparecen directamente en carbonatos del Jurásico – Cretácico, está condicionado por la ausencia de la cobertura cenozoica sobre estos. Otro de los escenarios donde se encuentran las manifestaciones son las rocas ígneas y volcánicas tectónicamente emplazadas sobre los carbonatos del margen continental, donde la fuga de los hidrocarburos logran acumularse y originar pequeños yacimientos petroleros o minas de asfalto en estas litologías fracturadas, y en los casos que no existía cobertura sedimentaria, solo dieron lugar a manifestaciones superficiales.
Las numerosas manifestaciones superficiales que han estado activas cientos de años, que algunos investigadores interpretaban como la destrucción de trampas, para otros, constituyó un indicio favorable para la prospección petrolera, y partiendo de la práctica mundial, se interpretaron como la existencia de surtidores activos, lo que condujo a sustanciales descubrimientos, así Cuba registra desde 1960 hasta la fecha, un ascenso en los resultados positivos con los descubrimientos en el cinturón plegado y sobrecorrido norte a lo largo de la costa meridional de las provincias occidentales.
Referencias
Brodermann, J., Villoch, F., y Andreu, A. (1943). Investigación técnica de yacimientos asfaltíferos de Cuba, Boletín 19. Dirección de Montes, Minas y Aguas. Ministerio de Agricultura. La Habana.
De Golyer, E. (1918). The geology of Cuban petroleum deposits. AAPG Bulletin 2 (1), 133-167.
Echevarría-Rodríguez, G. (1968). Yacimiento Guanabo y sus resultados, Código E-30, (Informe inédito) Archivos Centro de Investigaciones del Petróleo, La Habana
Fernando-Cruz, J; Torres, J. (1994). Expedición geológica Habana-Matanzas. Informe del trabajo temático productivo Asfaltitas Habana, (informe inédito) Archivos Instituto de Geología y Paleontología La Habana.
Garbuz, I.y Linares-Cala, E.. (1969). Informe del levantamiento geológico, área Mariel-Cojímar, escala 1:20 000 No inventario. 896, (informe inédito).Oficina Nacional de Recursos Minerales, La Habana.
Hrushkovich, S; y Casanovas, E. (1970). Explotación de asfaltitas Mariel. No inventario. 822, (informe inédito).Archivos Oficina Nacional de Recursos Minerales, La Habana.
Iturralde-Vinent, M., Mac-Phee, R.D.E., Díaz-Franco, S., Rojas-Consuegra, R., Suárez, W. y Lomba, A. (2000) Las Breas de San Felipe, a Quaternary fossiliferous asphalt seep near Martí (Matanzas province, Cuba). Caribbean Journal of Science, (3-4):300-313.
Linares-Cala, E., García-Delgado, D. E., Delgado-López, O., López-Rivera, J. G., y Strazhevich. V. (2011). Yacimientos y manifestaciones de hidrocarburos de la República de Cuba. La Habana: Centro de Investigaciones del Petróleo.480 p.
Montoulieu, E. I. (1956). Notas sobre el petróleo. Rev. Soc. Cubana de Ingenieros 4(8).
Northey, A. E. (1931). Mining asphalt in Cuba. Engineering and Mining World, 2, 407-408.
Peckham, H. E. (1901). On the bituminous deposits situated at the south and east of Cardenas, Cuba. American Journal of Science, 12(67), 33-41. Recuperado de: https://doi.org/10.2475/ajs.s4- 12.67.33
Rassi, R. (1981). Cuba: nueva división político-administrativa.: Editorial ORBE. La Habana 85 p
Vaughan, T. W. (1902). Bitumen in Cuba. Engineering and Mining Journal, 73, 344-345.
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