La Sociedad Geológica Mexicana A.C.
Convención Nacional
Geológica
2014
10 al 12 de Noviembre
World Trade Center,
Ciudad de México
Memorias
Editores:
Ulises Hernández Romano y Mario Aranda García
Comité Organizador
Presidente:
J. Antonio Escalera Alcocer
Coordinador
Ejecutivo:
Moisés Dávila Serrano
Programa Técnico
Ulises Hernández, Mario Aranda, Ángel Márquez
Exposición Industrial: Rigoberto Ruiz Barragán, Teobaldo Fuentes
Ceremonia de
Inauguración:
Bernardo Martell Andrade
Conferencias
Magistrales:
Dora Carreón Freyre
Tesorería:
Sandra Ortega Lucach, Jorge Casique Vásquez
Atención VIP:
José Vargas Badillo
Cursos postconvención:
Faustino Monroy Santiago, José Luis de la Rosa
Zepeda
NOTA
Las ideas plasmadas en los trabajos incluidos en estas Memorias son responsabilidad de cada autor y no
representan la opinión o posición de la Sociedad Geológica Mexicana o de los editores. La Sociedad
Geológica Mexicana no avala ni recomienda ningún producto o servicio citado en esta publicación.
i
Contenido
Comité Organizador .......................................................................................................... i
Contenido............................................................................................................................. ii
Programa general ............................................................................................................. 1
Programa técnico .............................................................................................................. 2
Trabajos técnicos .............................................................................................................. 6
Sesiones orales .............................................................................................................. 6
Lunes 10 de noviembre ...................................................................................................................... 6
Educación e historia de geología en México ........................................................................................ 6
Reto del docente de educación superior frente al desarrollo económico. .......................................... 6
Uso de Sistemas y Datos de Exploración Geofísica y Geológica en Investigación y Posgrado. ... 8
Plata, el metal que cambio (y cambiará) la historia de la humanidad. ................................................. 9
Aspectos históricos acerca de la geología mexicana según algunas publicaciones del siglo XX 9
Comentarios Reflexiones sobre el libro "Los Límites del Crecimiento" de Donella Meadows,
relaciondos con los recursos hídricos del Mundo y México ................................................................... 10
Elementos de transversalidad económica asociada al desarrollo minero y pobreza en México
......................................................................................................................................................................................... 10
Geología e investigación............................................................................................................................ 12
Ruptura continental y magmatismo en el norte del Golfo de California: Interpretación de
imágenes sísmicas y composición geoquímica e isotópica del volcanismo reciente. .................. 12
Un modelo de evolución estructural "bend restraining" en el frente de la Sierra de Chiapas,
Sureste de México. ................................................................................................................................................... 15
Orogenias y terrenos del Mesozoico en el norte de Sonora: Un dilema causado por el
conocimiento incompleto de su estratigrafía. .............................................................................................. 16
Origen de la faja estructural Cananeana durante el Hadeano (4600-4000 ma) y su desarrollo,
en el tiempo y espacio. ........................................................................................................................................... 16
Implicaciones paleogeográficas del paleo Río La Mora; Sistema fluvial ancestral del Triásico
Tardío-Jurásico Temprano en el Sur de México. ......................................................................................... 22
Evolution of the late Cretaceous (Campanian) Cabullona Basin in Sonora: regional
stratigraphy and U-Pb geochronology ............................................................................................................ 22
Geología ambiental ..................................................................................................................................... 24
Modelación de impacto del cambio climático en balance de aguas en la Cuenca del Rio Yaqui,
Sonora, México, usando el programa de computo STELLA. ................................................................... 24
Evaluación del potencial de generación de drenaje ácido en la Asignación Minera Peña
Blanca, Chihuahua, México. .................................................................................................................................. 28
Análisis de la afectación ante escenarios de cambio climático en México y acciones de
adaptación................................................................................................................................................................... 29
Hidrología Ambiental en el Río Atoyac, Puebla, Tlaxcala y México. .................................................... 30
ii
Monitoreo de la dinámica del agua y las transformaciones de N en la zona crítica de un
piedemonte regado con agua residual. ........................................................................................................... 30
Digital rock physics for conventional and unconventional rocks. ....................................................... 32
Métodos indirectos y directos para definir el estado termal de la litosfera, corteza y cubierta
sedimentaria: caso Golfo de México. ................................................................................................................ 32
Competividad internacional en petrología orgánica en México ........................................................... 33
Análisis cuantitativo de curvatura para evaluar el Sistema Petrolero. ............................................. 39
Simulación numérica aplicada a yacimientos fracturados ..................................................................... 41
Influencia de las facies sedimentarias en el proceso de producción de pozos en un campo en
explotación en el Golfo de México. .................................................................................................................... 41
Correlación Estratigráfica y Metalogénica del Precámbrico entre los Estados de Oaxaca y
Chiapas. ........................................................................................................................................................................ 52
Nuevas Localidades de Minerales Radiactivos en el estado de Chihuahua. .................................... 57
Geología y petrografía de la mina de Pánuco, Municipio de Candela, Coahuila, México. ........... 61
Tendencias en la exploración de los recursos minerales en fondos marinos ................................. 62
Retos de operación y suministro de concreto en proyectos mineros. ............................................... 66
Servicios e infraestructura requerida para la caracterización química-mineralógica de un
mineral y la definición de su procesamiento metalúrgico. ..................................................................... 67
Martes 11 de noviembre ................................................................................................................. 68
Riesgos geológicos....................................................................................................................................... 68
Evaluación de peligros geológicos asociados al agua, base para la planeación urbana al sur de
la Ciudad de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. .......................................................................................................... 68
Aplicación del método punto medio común, usando radar de penetración terrestre, para
estudiar la estructura del subsuelo en sitios afectados por fracturamiento en la Delegación
Iztapalapa .................................................................................................................................................................... 72
Cartografía de Zonas de Taludes Inestables en la Sierra de Santa Catarina Delegación
Iztapalapa, México D.F. .......................................................................................................................................... 73
Valoración de la susceptibilidad a los movimientos de ladera en la zona noreste de la Sierra
de las Cruces (Estado de México, México) utilizando Sistemas de Información Geográfica..... 74
Aplicación de la interferometría SAR en el análisis de peligros geológicos .................................... 74
Informe de la zona afectada por lo fenómenos meteorológicos producto de los huracanes
Manuel e Ingrid en los poblados; San Vicente, Paraiso, La Pintada, El Eden, del Municipio de
Atoyac y carreteras que los unen. ..................................................................................................................... 78
Geología e investigación............................................................................................................................ 80
Ambientes Modernos en la Planicie Costera de Tabasco: Análogos para la caracterización
geológica de yacimientos. ..................................................................................................................................... 80
Análisis sedimentológico y estratigráfico de la cuenca cenozoica Tepenene, Sur de Puebla... 80
Geología del Área Yolomécatl-Tlaxiaco, Oaxaca Noroccidental y su relevancia en el
entendimiento de la Evolución Cenozoica del Sureste. ............................................................................ 81
iii
Significado paleogeográfico de los clastos de calizas Neocomianos del Conglomerado
Guanajuato: Facies someras de la cuenca Arperos. ................................................................................... 85
Modelo de facies y análisis de procedencia de la sucesión clástica al sur de Chazumba, Oax.
¿Jurásica o Paleógena? ........................................................................................................................................... 85
Mineralogía Avanzada en México: resultados e investigaciones futuras.......................................... 86
Geología petrolera – Recursos no convencionales .......................................................................... 91
Integrated workflow for unconventional play............................................................................................. 91
Parámetros que afectan el almacenamiento de gas natural en algunos yacimientos no
convencionales.......................................................................................................................................................... 91
Improving Shale Resource Reconnaissance and Pilot Programs through incorporation of
Digital Rock Physics ................................................................................................................................................ 92
Una nueva localidad de tipo “shale gas” en la formación San Miguel; en Ocampo, Coahuila.
(Caracterización de la materia orgánica y metanogénesis); (Resultados preliminares). .......... 93
Análisis petrográfico y geoquímico en carbones y lutitas carbonosas (CBM y shale gas) en las
cuencas de Sabinas y Chihuahua. ...................................................................................................................... 96
Aspectos y Características de Yacimientos Compactos (Tipo; Tight Oil & Gas) en la Porción
Central del Paleocañón de Chicontepec. ...................................................................................................... 100
Paleontología ............................................................................................................................................. 109
El límite Jurásico/Cretácico en San José de Iturbide, Nuevo León, México................................... 109
Relaciones Bioestratigráficas del Cámbrico del Suroeste de los Estados Unidos de América
con el Noroeste y Centro de Sonora, México. ............................................................................................ 111
Roveacrínidos (Crinoidea, Roveacrinida) del Cenomaniano superior de la localidad de
Cerritos en la Plataforma Valles-San Luis Potosí, México. ................................................................... 111
Estudio micropaleontológico de una secuencia estratigráfica del Cretácico, en las cercanías de
Charco de Peña, Chihuahua............................................................................................................................... 112
Una nueva localidad fosilífera para el Cretácico Superior en Ramos Arizpe, Coahuila, México
...................................................................................................................................................................................... 113
Dieta de teleoceras fossinger de San Francisco de los Reyes, Michoacán, México. ................... 114
Hidrogeología ............................................................................................................................................ 115
Evaluación de la capacidad del subsuelo para captar agua pluvial en el Fraccionamiento Villas
del Real, Ensenada, B. C. ..................................................................................................................................... 115
Comportamiento Geohidrológico P. H. Chicoasén II............................................................................... 115
Estudio Geofísico-Geohidrológico para elaborar un Modelo Conceptual de la Pluma
Contaminante del Acuífero Vanegas, San Luis Potosí. ........................................................................... 119
Manejo de los acuíferos en México ................................................................................................................ 122
Estudio de la variación isotópica de δ²H y δ18O y determinación de la Línea de Agua
Meteórica Local a lo largo de una sección centro-noreste de México. ............................................ 125
Correlación entre niveles estáticos, subsidencia y esfuerzos tensionales, en un sistema
acuífero volcánico. ................................................................................................................................................ 126
Miércoles 12 de noviembre .......................................................................................................... 128
iv
Almacenamiento geológico de CO2 ..................................................................................................... 128
La transición de la recuperación mejorada de hidrocarburos con CO2 a proyectos de
almacenamiento geológico (CCS) ................................................................................................................... 128
Evaluación regional del potencial para el almacenamiento geológico de CO2 en la Provincia
de Coahuila. ............................................................................................................................................................. 132
Selección y caracterización de sitios para almacenamiento geológico de CO2 en la Cuenca de
Burgos. ....................................................................................................................................................................... 134
Mapa de ruta tecnológica de CCUS................................................................................................................. 138
Modelo Geológico 3D para Delimitación de Estructuras de Interés para el Proyecto de CCUS
en la Provincia de Sabinas. ................................................................................................................................ 141
Desarrollo de la Metodología para evaluar la capacidad de almacenamiento de CO2 en
Acuíferos Salinos: México. ................................................................................................................................. 143
Geofísica aplicada ..................................................................................................................................... 148
Cien años de observaciones sísmicas en México: una síntesis. .......................................................... 148
FWI aplicada a un estudio OBC en el Golfo de México y su impacto en yacimientos profundos.
...................................................................................................................................................................................... 150
El método de la tomografía sísmica para el estudio detallado del subsuelo. ............................... 151
Innovative technology for permanent seismic monitoring in oil and gas reservoirs. .............. 154
Modelo tridimensional del Fondo Marino en Aguas Someras y Profundas del Golfo de México
con resolución de pixel de 50m x 50m y precisión vertical de +- 4 m. ........................................... 154
Geología del subsuelo en la parte alta de la cuenca binacional del Río San Pedro en el NE de
Sonora, México ....................................................................................................................................................... 157
Modelado geológico-petrolero ............................................................................................................ 158
Naturaleza del margen pasivo en el Sur del Golfo de México. ............................................................ 158
La Tectogenia Americana del Jurásico Medio. .......................................................................................... 158
Facies sedimentarias del Paleógeno en la Cuenca del Golfo de México en una fase orogénica.
...................................................................................................................................................................................... 159
Sucesión de eventos geológico-estructurales en la estructura profunda de Perdiz. ................ 160
El rol determinante de las geociencias en el diseño de pozos exploratorios de aguas
profundas. ................................................................................................................................................................ 161
Geología aplicada a la ingeniería civil............................................................................................... 162
Estudio geológico geotécnico para la estabilización del talud situado en el km 10+460 al
10+540 de la carretera Chilpancingo-Tixtla, Estado de Guerrero. ................................................... 162
El estudio de la evolución de un sistema cárstico para la localización de un embalse de una
presa. .......................................................................................................................................................................... 162
Análisis petrográficos aplicados a un macizo rocoso para la construcción de una obra civil.
...................................................................................................................................................................................... 166
Mejoramiento del subsuelo en plataformas de un campo geotérmico por medio de
inyecciones de lechada de cemento. ............................................................................................................. 167
La aplicación de los modelos digitales del terreno (LiDAR) en Geología. ..................................... 167
v
Importancia de los agregados pétreos en el concreto. .......................................................................... 173
Geología aplicada...................................................................................................................................... 174
Evolución de los sensores remotos aplicados a geología. .................................................................... 174
Identificación y caracterización preliminar de bancos de roca para enrocamiento y agregados
de concreto en la construcción de un Sistema Hidroeléctrico. .......................................................... 177
Deslizamiento de laderas entre la zona de fallas Tamazulapam-Cieneguilla, localizados entre
los poblados de Tamazulapam-Nochixtlán-Teposcolula, sur de México. ...................................... 178
Riesgo geológico de la inundación de la población de Tixtla Guerrero por efecto de las lluvias
producto de los huracanes Manuel e Ingrid en septiembre de 2013 en el Estado de Guerrero.
...................................................................................................................................................................................... 182
Inyección de un macizo rocoso bajo condiciones de flujo de agua. ................................................. 185
Maximización en la obtención del carbón pulverizado a una granulometría de 0.0075 mm
mediante la instalación de un clasificador dinámico. ............................................................................ 186
Sesiones póster .......................................................................................................... 190
Lunes 10 de noviembre ................................................................................................................. 190
Hidrogeología de la porción central, del acuífero Vizcaíno, BCS. ...................................................... 190
Aplicaciones de los SIG en el proyecto integral TEO, PTAR y RÍO TULA........................................ 190
Determinación de ambientes sedimentarios en el Oligoceno de una porción de la Cuenca de
Burgos y su importancia en la localización de uranio. .......................................................................... 191
Sistema de información geográfica terminal de gas natural licuado. .............................................. 192
Acumulaciones de CO2 asociadas al vulcanismo y modelo tectónico regional: Cuenca de
Sabinas....................................................................................................................................................................... 195
Origen y tectónica de las terrazas costeras de Puerto Escondido, Oaxaca.................................... 196
Los basaltos Miocénicos al noreste de Zacatecas, México y su mineralización asociada:
Propuesta de estudio. .......................................................................................................................................... 196
Localización de áreas prospectivas utilizando SIG y teledetección, en San Marcial, Sonora. 197
Estratigrafía de la secuencia precámbrica del Estado de Chiapas. ................................................... 197
Metodología para la evaluación de peligro sísmico en obras civiles de CFE. ............................... 198
Borde oriental autóctono de la Plataforma de Córdoba: posible complejo arrecifal. ............... 198
Martes 11 de noviembre ............................................................................................................... 200
Evolución tectónica y metalogénesis del sureste de México............................................................... 200
Modeling static of Petrophysical properties with well logging analysis and Geostatistics. ... 200
El volcán de Fuego de Colima en imágenes históricas........................................................................... 201
Cenomanian algae and microencrusters from the El Abra Formation, W Valles–San Luis
Potosí Platform, Mexico...................................................................................................................................... 201
Conexión estructural y metalogénicas de la faja estructural Cananeana del Hadeano, hacia las
Antillas y Centro-América. ................................................................................................................................ 202
Amonitas de una nueva sección de la Formación Taraises (Cretácico Inferior) en el área de
Galeana, Nuevo León, México. .......................................................................................................................... 202
vi
Importancia de la evaluación petrográfica de agregados para su uso en concreto................... 203
Análisis del peligro geológico para la infraestructura en centrales de generación eléctrica
nacionales................................................................................................................................................................. 204
Sismicidad inducida. ............................................................................................................................................ 204
Solving Cementing Challenges in California Geothermal Wells. ........................................................ 205
Miércoles 12 de noviembre .......................................................................................................... 208
Las reconstrucciones históricas de la erupción del Volcán de Fuego de Colima en 1818. ..... 208
Nuevas características de GeoInfoMex Libre (el banco de datos de información geocientífica
del SGM) .................................................................................................................................................................... 211
Atlas de Riesgos Geológicos del Servicio Geológico Mexicano ........................................................... 212
The invertebrate ichnodiversity through geological time: a preliminary look at Mexico's
forgotten invertebrate trace fossil record. ................................................................................................. 212
Estratigrafía de las terrazas costeras de Puerto Escondido, Oaxaca. .............................................. 213
Una localidad con rudistas al sur de Tamaulipas. ................................................................................... 213
Situación Global de la Geotermia.................................................................................................................... 214
La sucesión estratigráfica del Neoproterozoico en México, con referencia al Supergrupo
Caborca (1000-560 ma). .................................................................................................................................... 214
Levantamiento geológico para la rectificación de taludes en caminos de acceso a la C. H.
Alfredo Elías Ayub. .............................................................................................................................................. 215
Uso de software especializado para el modelado geológico en 3D. ................................................. 216
vii
Programa general
Horario Domingo 09
Lunes 10
Martes 11
Conferencia Magistral: Industria Petrolera
(09:30 - 10:15) Auditorio
10:00
12:00
12:30
13:00
13:30
14:00
16:00
16:30
17:00
17:30
18:00
19:00
20:00
Registro a la convención (15:00 20:00) Área de registro
14:30
Conferencias Técnicas (11:00 13:50)
Conferencia Magistral y comida:
Modelaje Geocelular Avanzado
para Yacimientos No
Convencionales a través de la
colaboración multidisciplinaria
(14:00 - 15:30) Olmeca 4
Conferencia Magistral: Metodología
cartográfica para generar blancos de
exploración de los recursos minerales
por el Servicio Geológico Mexicano
(10:20 - 11:20) Auditorio
Vsita a la exposición (09:00 - 18:00)
11:30
Visita a la exposición (11:00 - 18:00)
Registro a la convención (09:00 - 18:00) Área de registro
11:00
Registro a la convención (09:00 - 18:00) Área de registro
Inauguración de Exposición (10:15-11:00)
Olmeca 1,2,3
10:30
15:30
Jueves 13
Viernes 14
Conferencias Técnicas (11:25 12:40)
Mesa Redonda: Impacto de la
explotación de yacimientos de aceite
y gas en lutitas en el desarrollo
sostenible (12:50 - 13:50) Auditorio
Sesión Poster (14:00-15:00)
Conferencia Magistral y comida:
Las mejores prácticas para la
explotación de yacimientos de aceite
y gas en lutitas (15:00-16:30) Olmeca 4
Sesión Poster (15:30-17:00)
1
Conferencias Técnicas (09:00 10:15)
Vsita a la exposición (09:00 - 14:30)
Conferencias Técnicas (09:00 10:15)
09:30
Registro a la convención (09:00 - 14:30) Área de registro
09:00
15:00
Miércoles 12
Ceremonia de Inauguración (09:00 - 09:30)
Auditorio
Conferencia Magistral:
Sustentabilidad hídrica (10:20 11:20) Auditorio
Conferencias Técnicas (11:25 12:40)
Sesión Poster (12:40-13:40)
Mesa Redonda: Retos de la
educación ante las reformas
(13:40 - 15:10) Auditorio
Ambigú y brindis de clausura
(15:15 - 18:00) Olmeca 4
Cursos post
Cursos post
convención (09:00 - convención (09:00 18:00)
18:00)
Programa técnico
Sesiones orales - Lunes 10 de Noviembre
SALA
TEMA
HORARIO
Mixteca 1
Educación
Historia de la Geología en México
Práctica docente frente al desarrollo
económico
Rocío A. Rosas Cruz
11:00
11:25
11:50
12:15
12:15
12:35
12:35
13:00
13:25
13:00
13:25
13:50
Tolteca 1
Tolteca 2
Huichol-Yaqui
Geología e Investigación
Geología Ambiental
Geología Petrolera
Geología Minera
Use of STELLA Software for the
Digital rock physics for conventional
modelling of Climate Change Impacts and unconventional rocks
on Water Balance for the Rio Yaqui
Takashi Akai
Basin, Sonora, Mexico
Elia M. Tapia
Correlación estratigráfica y metalogénica
del Precámbrico entre los estados de
Oaxaca y Chiapas
Sergio D. Bazán Perkins
Uso de sistemas y datos de Un modelo de evolución estructural
exploración geofísica y geológica en "bend restraining" en el frente de la
investigación y posgrado
Sierra de Chiapas, Sureste de México
Mario González Escobar
José Aurelio España Pinto
Evaluación del potencial de
generación de drenaje ácido en la
Asignación Minera Peña Blanca,
Chihuahua, México
Fredy Guzmán Martínez
Métodos indirectos y directos para
definir el estado termal de la
litosfera, corteza y cubierta
sedimentaria: caso Golfo de México
Joel Rosales Rodríguez
Nuevas localidades de minerales
radiactivos en el Estado de Chihuahua
Jesús D. Herrera Galván
Plata, el metal que cambio, (y Orogenias y terrenos del Mesozoico
cambiara), la historia de la humanidad en el norte de Sonora: Un dilema
José Eleazar Rodríguez Galeote
causado por el conocimiento
incompleto de su estratigrafía
César Jacques Ayala
Analisis de la afectación ante
escenarios de cambio climático en
México y acciones de adaptación
Norma Labrada Hernández
Competividad internacional en
petrología orgánica en México
Genaro de la Rosa Rodríguez
Geología y petrografía de la mina de
Pánuco, Municipio de Candela, Coahuila,
México
Edith Fuentes Guzmán
11:25
11:50
Mixteca 2
Ruptura continental y magmatismo en
el norte del Golfo de California:
Interpretación de imágenes sísmicas y
composición geoquímica e isotópica
del volcanismo reciente
Arturo Martín Barajas
RECESO
Aspectos históricos acerca de la Origen de la faja estructural U.S.
Unconventionals
geología mexicana según algunas Cananeana durante el Hadeano (4600- Management
publicaciones del siglo XX
4000 ma) y su desarrollo, en el tiempo Wiagney Palma
Oscar H. Jiménez
y espacio
Sergio Bazán Barrón
Water Analisis cuantitativo de curvatura para Estado del arte y tendencias en la
evaluar el sistema petrolero
exploración de los recursos minerales en
Samuel Eguiluz y de Antuñano
fondos marinos
Sofía del Pilar Mendoza-Castillo
Comentarios Reflexiones sobre el libro
"Los Límites del Crecimiento" de
Donella Meadows, relaciondos con los
recursos hídricos del Mundo y México
Carlos M. Tejeda Galicia
Implicaciones paleogeográficas del
paleo Río La Mora; Sistema fluvial
ancestral del Triásico Tardío-Jurásico
Temprano en el Sur de México
Gilberto Silva-Romo
Hidrología Ambiental en el Río Atoyac, Simulación numérica aplicada a
Puebla, Tlaxcala, México S. Milán- yacimientos fracturados
Valdés
Erick Osorio Santiago
Retos de operación y suministro de
concreto en proyectos mineros
Francisco Cotero Bastida
Elementos
de
transversalidad
económica asociada al desarrollo
minero y pobreza en México
Jesús S. Torales Iniesta
Evolution of the late Cretaceous
(Campanian)
CabullonaBasin
in
Sonora: regional stratigraphy and U-Pb
geochronology
Carlos M González-León
Monitoreo de la dinámica del agua y
las transformaciones de N en la zona
crítica de un piedemonte regado con
agua residual
J.L. Hernández-Martínez
Servicios e infraestructura requerida para
la caracterización química-mineralógica
de un mineral y la definición de su
procesamiento metalúrgico
Flor de María Harp Iturribarría
2
Influencia de las facies sedimentarias
en la producción de pozos en un
campo en explotación en el Golfo de
México
Víctor Hernández de la Cruz
Sesiones orales - Martes 11 de Noviembre
SALA
Mixteca 1
Mixteca 2
Tolteca 1
Tolteca 2
Huichol-Yaqui
TEMA
HORARIO
Riesgos Geológicos
Geología e investigación
Geología Petrolera Recursos NoConvencionales
Paleontología
Hidrogeología
09:00
09:25
09:25
09:50
09:50
10:15
10:20
11:20
11:25
11:50
12:15
11:50
12:15
12:40
Evaluación de peligros geológicos
asociados al agua, base para la planeación
urbana al sur de la ciudad de Tuxtla
Gutierrez, Chiapas
Gloria Espíritu Tlatempa
Ambientes Modernos en la Planicie
Costera de Tabasco: Análogos para la
caracterización geológica de
yacimientos
Juan I. Juárez Placencia
Integrated workflow for
unconventional play
Sunao Takagi
El límite Jurásico/Cretácico en San José Evaluación de la capacidad del subsuelo
de Iturbide, Nuevo León, México
para captar agua pluvial en el
Rafael A. López Martínez
Fraccionamiento Villas del Real,,
Ensenada, B. C
Mónica Pérez Cruz
Aplicación del método punto medio
común, usando radar de penetración
terrestre, para estudiar la estructura del
subsuelo en sitios afectados por
fracturamiento en la Delegación
Iztapalapa
Felix A. Centeno Salas
Análisis sedimentológico y
estratigráfico de la cuenca cenozoica
Tepenene, Sur de Puebla
Yoalli B. Hernández-Marmolejo
Parámetros que afectan el
almacenamiento de gas natural en
los yacimientos no convencionales
Demetrio Santamaría-Orozco
Relaciones Bioestratigráficas del
Cámbrico del Suroeste de los Estados
Unidos de América con el Noroeste y
Centro de Sonora, México
Francisco Cuen
Comportamiento Geohidrológico, P. H.
Chicoasén II
Jaime Tinajero González
Cartografía de Zonas de Taludes
Inestables en la Sierra de Santa Catarina
Delegación Iztapalapa, México D.F.
Marcos González Hernández
Geología del área Yolomecatl-Tlaxiaco,
Oaxaca noroccidental y su relevancia
en el entendimiento de la evolución
cenozoica del sureste
Ismael Ferrusquía-Villafranca
Improving Shale Resource
Reconnaissance and Pilot Programs
through incorporation of Digital Rock
Physics
John Smyth
Roveacrinids (Crinoidea, Roveacrinida)
from the late Cenomanian to early
Turonian from Cerritos, western VallesSan Luis Potosí Platform, Mexico
Blanca E Buitrón Sánchez
Estudio geofísico-geohidrológico para
elaborar un modelo conceptual de la
pluma contaminante del acuífero
Vanegas, San Luis Potosí
Leydi A. Isidro León
Valoración de la susceptibilidad a los
movimientos de ladera en la zona
noreste de la Sierra de las Cruces (Estado
de México, México) utilizando Sistemas
de Información Geográfica
Eduardo J. Benavides Garduño
Significado paleogeográfico de los
clastos de calizas Neocomianos del
Conglomerado Guanajuato: Facies
someras de la cuenca Arperos
Raúl Miranda-Avilés
Una nueva localidad de tipo “shale
gas” en la formación San Miguel; en
Ocampo, Coahuila. (Caracterización
de la materia orgánica y
metanogénesis); (Resultados
preliminares
Francisco De La O Burrola
Estudio micropaleontológico de una
secuencia estratigráfica del Cretácico,
en las cercanías de Charco de Peña,
Chihuahua
Karina Remigio Morales
El Manejo de los acuíferos en México
Gabriel Salinas Calleros
Aplicación de la interferometría SAR en
análisis de peligros geológicos
Natalia C. Tello Medrano
Modelo de facies y análisis de
procedencia de la sucesión clástica al
sur de Chazumba, Oax. ¿Jurásica o
Paleógena?
Claudia C. Mendoza-Rosales
Análisis petrográfico y geoquímico
en carbones y lutitas carbonosas
(CBM y shale gas) en las cuencas de
Sabinas y Chihuahua
Francisco De La O Burrola
Una nueva localidad fosilífera para el
Cretácico superior en Ramos Arizpe,
Coahuila, México
Arturo Palma-Ramírez
Estudio de la variación isotópica de d²H
y d¹8O y determinación de la Línea de
Agua Meteórica Local a lo largo de una
sección centro-noreste de México
César F. Aguilar-Ramírez
Aspectos y Características de
Yacimientos Compactos (Tipo; Tight
Oil & Gas) en la Porción Central del
Paleocañón de Chicontepec
Hugo Ávalos Torres
Dieta de Teleoceras Fossinger
(Perissodactyla, Rhinocerontidae) de
San Francisco de los Reyes, Michoacán,
México
Víctor A. Pérez-Crespo
Correlación entre niveles estáticos,
subsidencia y esfuerzos tensionales, en
un sistema acuífero volcánico
Norma Arroyo-Domínguez
RECESO
Informe de la zona afectada por lo
Advanced Mineralogy in Mexico:
fenómenos meteorológicos producto de results and future research
los huracanes Manuel e Ingrid en los
Mikhail Ostrooumov
poblados; San Vicente, Paraiso, La
Pintada, El Eden, del Municipio de Atoyac
y carreteras que los unen
Carlos García Herrera
3
Sesiones orales - Miercoles 12 de Noviembre
SALA
Mixteca 1
Mixteca 2
Tolteca 1
Tolteca 2
Huichol-Yaqui
Almacenamiento Geológico de CO2
Geofísica Aplicada
Modelado Geológico-Petrolero
Geología Aplicada a la Ingeniería Civil
Geología Aplicada
SALA
TEMA
09:00
09:25
HORARIO
09:25
09:50
09:50
10:15
10:20
11:20
11:25
11:50
12:15
La Transición de la Recuperación
Mejorada de Hidrocarburos con CO2 a
Proyectos de Almacenamiento
Geológico (CCS)
Moisés Dávila
Cien años de observaciones sísmicas
en México: una síntesis
Jaime Yamamoto
Naturaleza del margen pasivo en el
Sur del Golfo de México
Lino R. Miranda Peralta
Evaluación regional del potencial para
el almacenamiento geológico de CO2
en la Provincia de Coahuila
María del Carmen Reynoso
FWI aplicada a un estudio OBC en el
Golfo de México y su impacto en
yacimientos profundos
Paola Godínez
La Tectogenia Americana del Jurásico El estudio de la evolución de un
Medio
sistema kárstico para la localización de
Samuel Eguiluz y de Antuñano
un embalse de una presa
Carlos García Herrera
Identificación
y
caracterización
preliminar de bancos de roca para
enrocamiento y agregados de concreto
en la construcción de un Sistema
Hidroeléctrico
Esteban Franco Rosas
Selección y caracterización de sitios
El método de la tomografía sísmica
para almacenamiento geológico de CO2 para el estudio detallado del subsuelo
en la Cuenca de Burgos
Maximino Salinas García
Erik Medina Romero
Facies Sedimentarias del Paleógeno
en una fase tectónica, en el
occidente de la Cuenca del Golfo de
México
Humberto Alzaga Ruíz
Análisis petrográficos aplicados a un
macizo rocoso para la construcción de
una obra civil
Miguel Á. Ruvalcaba Sepúlveda
Deslizamiento de laderas entre la zona
de fallas Tamazulapam-Cieneguilla,
localizados entre los poblados de
Tamazulapam-Nochixtlán-Teposcolula,
sur de México
Alfredo Santa María Díaz
Mapa de ruta tecnológica de CCUS
Rafael Acosta Quevedo
Innovative technology for permanent
seismic monitoring in oil and gas
reservoirs
Ayato Kato
Claves del éxito en exploración
subsalina en Total, el caso aguas
profundas angoleño
Daniel Larranaga
Mejoramiento del subsuelo en
plataformas de un campo geotérmico
por medio de inyecciones de lechada
de cemento
Gelasio Vargas Benítez
Riesgo geológico de la inundación de la
población de Tixtla Guerrero por efecto
de las lluvias producto de los huracanes
Manuel e Ingrid en septiembre de 2013
en el Estado de Guerrero
Carlos García Herrera
Modelo geológico 3d para delimitación
de estructuras de interés para el
proyecto de CCUS en la Provincia de
Sabinas
Rocío Carbajal Martínez
Modelo tridimensional del Fondo
Marino en Aguas Someras y Profundas
del Golfo de México con resolución de
pixel de 50m x 50m y precisión vertical
de +- 4 m
Luis A. Fuentes Torres
Sucesión de eventos geológicoestructurales en la estructura
profunda de Perdiz
Adriana Chura
La aplicación de los modelos digitales
del terreno (Lidar) en Geología
Jose J. Reyes Escojido
Inyección de un macizo rocoso bajo
condiciones de flujo de agua
José A. Valencia Quintanar
Desarrollo de la metodología para
evaluar la capacidad de
almacenamiento de CO2 en acuíferos
salinos: México
Jazmín Mota Nieto
Geología del subsuelo en la parte alta El rol determinante de las
de la cuenca binacional del Río San
geociencias en el diseño de pozos
Pedro en el NE de Sonora, México
exploratorios de aguas profundas
Francisco J. Grijalva Noriega
Gonzalo Ramírez Ramírez
Importancia de los agregados pétreos
en el concreto
Mario M. Butrón Silva
Contribución del servicio de control de
calidad del carbón a la eficiencia
térmica
de
las
centrales
termoeléctricas
Víctor Montes Hernández
RECESO
11:50
12:15
12:40
Estudio geológico geotécnico para la
Evolución de los sensores remotos
estabilización del talud situado en el
aplicados a Geología
km 10+460 al 10+540 de la carretera
Elizabeth Nava Abarca
Chilpancingo Tixtla, Estado de Guerrero
Magdaleno Martínez Govea
4
Pósters
Lunes 10 de Noviembre
(15:30 - 17:00 hrs)
Stand de
póster
1
Hidrogeología de la porción central, del
acuífero Vizcaíno, BCS
Raúl Soto Gutiérrez
Martes 11 de Noviembre
(12:30 - 14:00 hrs)
Miercoles 12 de Noviembre
(12:00 - 13:30 hrs)
Evolución tectónica y metalogénesis del La reconstrucciones históricas de la
sureste de México
erupción del Volcán de Fuego de Colima
Sergio D. Bazán Perkins
en 1818
Jose Julio Zerpa Rodriguez
2
Aplicaciones de los SIG en el proyecto
integral TEO, PTAR y RÍO TULA
Rubén Elizalde Romero
Modeling static of Petrophysical
properties with well logging analysis and
Geostatistics
Erick Osorio Santiago
Nuevas características de GeoInfoMex
Libre (el banco de datos de información
geocientífica del SGM)
Deyanira L. Martínez Lucero
3
Determinación de ambientes
sedimentarios en el Oligoceno de una
porción de la Cuenca de Burgos
Abelaid Loera Flores
El volcán de Fuego de Colima en
imagenes históricas
Jose J. Zerpa Rodríguez
Atlas de Riesgos Geológicos del Servicio
Geológico Mexicano
Aura Ramos Lora
4
Sistema de información geográfica
terminal de gas natural licuado
Jose L. Mendoza Flores
Cenomanian algae and microencrusters
from the El Abra Formation, W
Valles–San Luis Potosí Platform, Mexico
Lourdes Omaña
The Invertebrate ichnodiversity through
geological time: a preliminary look at
Mexico's forgotten invertebrate trace
fossil record
Arturo Palma-Ramírez
5
Acumulaciones de CO2 asociadas al
vulcanismo y modelo tectónico regional:
Cuenca de Sabinas
Joel Rosales Rodríguez
Conexión estructural y metalogénicas de Estratigrafía de las terrazas costeras de
la faja estructural Cananeana del
Puerto Escondido, Oaxaca
Hadeano, hacia las Antillas y CentroAlejandra Almazán Vázquez
América
Sergio Bazán Barrón
6
Origen y tectónica de las terrazas
costeras de Puerto Escondido, Oaxaca
Jorge A. Briseño Sotelo
Amonitas de una nueva sección de la
Formación Taraises (Cretácico Inferior)
en el área de Galeana, Nuevo León,
México
Celestina González-Arreola
Una localidad con rudistas al sur de
Tamaulipas
Laura C. Tristán Capetillo
7
Los basaltos Miocénicos al noreste de
Zacatecas, México y su mineralización
asociada
Laura C. Tristán Capetillo
Importancia de la evaluación
petrográfica de agregados para su uso
en concreto
Adriana Ambriz Dávalos
Situación Global de la Geotermia
Roberto Rodríguez Flores
8
Localización de áreas prospectivas
utilizando SIG y teledetección, en San
Marcial, Sonora
Alma P. Samano Tirado
Análisis del peligro geológico para la
infraestructura en centrales de
generación eléctrica nacionales
Fausto Castañeda Leonides
La sucesión estratigráfica del
Neoproterozoico en México, con
referencia al Supergrupo Caborca (1000560 ma)
Sergio Bazán Barrón
9
Estratigrafía de la secuencia precámbrica Sismicidad inducida
del Estado de Chiapas
Elias Lomas Delgado
Sergio D. Bazán Perkins
Levantamiento geológico para la
rectificación de taludes en caminos de
acceso a la C. H. Alfredo Elías Ayub
Pedro Santillán Reyes
10
Metodología para la evaluación del
peligro sísmico en obras civiles
M. Dolores González Mellado
Uso de software especializado para el
modelado geológico en 3d
Mizraim Castillo Alcántara
11
Borde oriental autóctono de la
Plataforma de Córdoba: posible
complejo arrecifal
Esmeralda González Mercado
Solving Challenges in USA Geothermal
Projects
José Luis Cervantes
5
Trabajos técnicos
Sesiones orales
Lunes 10 de noviembre
Educación e historia de geología en México
Reto del docente de educación superior frente al
desarrollo económico.
Rocío A. Rosas-Cruz
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura. ESIA Ticomán. Instituto Politécnico Nacional, 07340 México D. F. México.
Resumen: El propósito de este ensayo es reflexionar
sobre los retos actuales de la práctica docente en la
educación superior y el rol del estudiante frente al
desarrollo económico.
La problemática actual del estudiante es, no lograr
vincular lo aprendido en el aula con la práctica
profesional. El docente tutor es el que promueve el
mayor vínculo entre educación y sector productivo,
enlazando los programas de desarrollo social y
económico y los de desarrollo educativo mediante un
nuevo modelo educativo que dé seguimiento a los retos
del desarrollo económico del país mediante los
profesionistas egresados del Instituto Politécnico
Nacional.
información
para
realizar
un
informe
autodiagnóstico y coadyuvaran a un programa de
fortalecimiento y desarrollo con actividades
prácticas, en donde se logrará una interacción
docente-alumno-empresa; tal como una cadena
unida que no podrá separarse jamás.
Por otra parte las tres líneas de formación en la
práctica docente son: La socio-ética-educativa, la
psicopedagógico-didáctica y la disciplinaria,
elementos que deben ser aplicados en las
actividades docentes para contribuir al desarrollo
profesional del estudiante.
En este sentido, según Fierro, Fortoul & Rosas,
1999 describen la práctica docente de la siguiente
manera:
“El trabajo del maestro está situado en el punto en
que se encuentran el sistema escolar (con una oferta
curricular y organizativa determinada), y los grupos
sociales particulares. Su función es mediar el
encuentro entre el proyecto político educativo,
estructurado como oferta educativa, y sus
destinatarios, en una labor que se realiza cara a
cara”.
Por todo lo anterior, El IPN cuenta con los estudios
de seguimiento de egresados, que apoyan los
procesos de evaluación de la calidad de la
educación superior; proveen información amplia y
objetiva a quienes tomas decisiones en materia de
planeación académica, así como diseño, revisión y
actualización de planes y programas de estudio;
requisito fundamental para los procesos de
acreditación y reacreditación de las carreras que el
Instituto Politécnico Nacional brinda.
La Dirección de Egresados y Servicio Social
(DEySS) en coordinación con los responsables de
los estudios de seguimiento de egresados de las
Palabras clave:
Práctica docente, Educación
Económico, estudiante
superior,
Desarrollo
Práctica docente
Según el Diccionario de la Real Academia
Española: “El docente es aquel individuo que se
dedica profesionalmente a la enseñanza con
carácter general o especializado en determinada
área de conocimiento”
En mi experiencia ante la práctica docente,
encuentro que la disciplina docente es el desarrollo
del conocimiento, enriqueciendo la profesión y
profundizando el sustento teórico de la
identificación y el análisis de los contextos
curriculares, la relación entre los elementos
teóricos, prácticos y conceptuales que permiten
elaborar un diagnóstico pedagógico y encontrar
elementos metodológicos para la planeación y
ejecución de los contenidos temáticos de un
programa. Los instrumentos como la bitácora de
clase, encuestas y videograbaciones, aportarán
6
unidades académicas aplica cada año encuestas de
acuerdo a criterios metodológicos específicos.
Según la técnica estadística de muestreo
estratificado de la DEySS, se desprende un análisis
comparativo de estudios de seguimiento de
egresados: IPN, UNAM, UAM, a nivel nacional y
toma de opinión de empleadores 2009. De donde se
deriva que:
Más del 90% de los empleadores considera que los
egresados
politécnicos
son:
confiables,
perseverantes, emprendedores, y con buena
disposición en el trabajo y tardan más tiempo en
una empresa.
académicos pertinentes y de calidad, además de
darle un sentido social a la generación del
conocimiento; innovar y transferir estas acciones a
los medios productivos para lograr la
independencia tecnológica y económica necesaria
para el país. Para lograr estos retos es necesario
vincular y consolidar proyectos con las empresas,
programas de educación a distancia, crear nuevas
redes de investigación e invitar a la consolidación
de proyectos institucionales.
Desarrollo económico.
En todo este contexto es importante pensar en la
vinculación que tienen las instituciones educativas,
con Los desafíos económicos del país, donde la
educación técnica es una estrategia en el Plan
Nacional de Desarrollo.
En consecuencia México enfrenta el reto de
impulsar el posgrado como un factor para el
desarrollo de la investigación científica y la
innovación tecnológica para una inserción eficiente
en la sociedad de la información. La experiencia
internacional muestra que para detonar el desarrollo
en Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI) es
conveniente que la inversión en investigación
científica y desarrollo experimental (IDE) sea
superior o igual al 1% del PIB. Una de las
características más notables del caso mexicano es
la desvinculación entre los actores relacionados al
desarrollo de la ciencia y la tecnología y el sector
empresarial, Se deben alinear visiones de todos los
actores del Sistema de CTI para que las empresas
aprovechen las capacidades existentes en las
instituciones de educación superior y centros
públicos de investigación”.
Este análisis conduce necesariamente al reto que se
tiene en la práctica docente, como parte importante
en el desarrollo económico del país.
“Guillermo Londoño Orozco, señala al respecto
que, el docente que no comprenda al joven ni a sus
manifestaciones culturales tenderá a minimizar,
desalentar, lastimar e influir de manera equivocada
en los jóvenes que desean adquirir la cultura de la
profesionalización”.
El docente tutor es un docente profesional que
reconoce y respeta a cada ser humano, reconoce sus
propios límites y orienta hacia las áreas de apoyo
que pueden dar solución a las demandas del
estudiante, tiene capacidad de diálogo y de
relaciones humanas, equilibrio emocional, objetivo,
reflexivo, es coherente entre actitudes y principios,
tiene el sentido de cooperación y participación
además de la sensibilidad social, asertiva, autoconocimiento,
liderazgo,
empatía,
profesionalismo.”
Retos actuales de la educación superior
El 95% de los empleadores califica a los egresados
del IPN como buenos en su ejercicio profesional
respecto a otras Instituciones de Educación
Superior (IES). Sin embargo el principal puesto
que desempeñan los politécnicos en el mercado
laboral es el de empleado u operativo profesional.
Mientras que la UAM tiene un porcentaje más alto
de egresados que están desempeñando el puesto de
ejecutivo de mandos medios, así como de
profesionales independientes. Mientras que la
UNAM no publicó datos. Los estudios también
reflejan que los politécnicos obtienen menos
ingresos salariales en comparación con la UNAM,
pero más que en comparación con la UAM. Los
datos presentados indican que los estudiantes
politécnicos están impactando en el desarrollo
económico de manera favorable, sin embargo se
encuentra como zona de oportunidad el desarrollo
de las habilidades ejecutivas de mandos medios y
de profesionales independientes.
En tal sentido, el acceso y permanencia en el
sistema escolar permiten el desarrollo profesional
del individuo, lo que en consecuencia promueve el
desarrollo económico de un país.
En esta reflexión el gran reto del Instituto
Politécnico Nacional, tiene el compromiso de dar
su mejor esfuerzo en realizar programas
7
Por lo tanto es ideal que sea un docente que guste
de capacitarse continuamente, será una persona con
inteligencia general capaz de observar e intuir, con
aptitud para la comunicación asertiva. Digamos
entonces dos culturas diferentes que no chocan pero
que se tocan tangencialmente y se acompañan para
ayudarse a crecer como seres humanos e impactar
positivamente en el desarrollo económico de su
nación.
los profesores, será el reto a combatir en la práctica
docente
Ante este panorama se concluye que la práctica
docente y la tutoría son parte fundamental dentro de
la sociedad y la Institución educativa, que impactan
en el desarrollo económico del país.
Referencias
Alfredo Sánchez –Castañeda. (2009) Los retos de la Educación
superior: hacia una política de estado. Recuperado de
http://biblio.juridicas.unam.mx/libros/1/341/19.pdf
CONCLUSION
Se habla que una de las estrategias para el
desarrollo económico del país se encuentra en la
capacitación continua del docente porque esto
permite una mejor comunicación sincera y de
confianza entre los estudiantes y profesores,
generando
ambientes
de
aprovechamiento
académico más efectivos. Esto quiere decir, que el
joven, su cultura o sus culturas y el choque que
exista entre la cultura de la Institución educativa y
Teoréticos: revista electrónica de la UFG “Análisis y
Reflexiones” Año V, No 001,
Enero-Junio 2001 La Educación superior en México Ernesto
Guerra
García.
Recuperado
de
http://www.ufg.edu.sv/ufg/theorethikos/enero2001/analis
is04.htm
Pere Marqués Graells, 2000 (ultima revisión 7/08/11) Los
Docentes: Funciones, Roles, Competencias Necesarias,
Formación
Uso de Sistemas y Datos de Exploración Geofísica y
Geológica en Investigación y Posgrado.
Mario González- Escobar
División de Ciencias de la Tierra, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
Carretera Tijuana-Ensenada 3918, 22860, Ensenada, Baja California, México.
Martín Pacheco-Romero
División de Ciencias de la Tierra, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
Carretera Tijuana-Ensenada 3918, 22860, Ensenada, Baja California, México.
Clemente Gallardo-Mata
División de Ciencias de la Tierra, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
Carretera Tijuana-Ensenada 3918, 22860, Ensenada, Baja California, México.
Sergio Arregui-Ojeda
División de Ciencias de la Tierra, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
Carretera Tijuana-Ensenada 3918, 22860, Ensenada, Baja California, México.
Resumen: La utilización de sistemas de procesamiento,
interpretación e integración de datos geológicos y
geofísicos es indispensable en la formación de técnicos
para la industria. En el posgrado en Ciencias de la Tierra
del Centro de Investigación Científica y de Educación
Superior de Ensenada (CICESE) hemos venido
estudiando el proceso de extensión y rompimiento de la
corteza continental en el norte del Golfo de California a
través del procesado e interpretación de datos sísmicos
de reflexión multicanal y registros de pozos. Esto nos ha
permitido incrementar el conocimiento sobre la evolución
de las cuencas sedimentarias y en general de la
tectónica del noroeste de México, mediante el desarrollo
de tesis y artículos científicos por parte de nuestros
estudiantes y del personal académico del posgrado. Los
trabajos publicados se basan en el procesado e
interpretación de una malla sísmica de reflexión 2D de 5
a 20 km de separación propiedad de PEMEX que ha
permitido identificar el basamento acústico y la estructura
en dos sistemas de cuencas, el sistema Tiburón-Delfín
Superior y el sistema Tepoca-Wagner. Las cuencas
Tiburón y Tepoca del lado oriental, son inactivas,
carecen de actividad magmática y posiblemente
contienen un basamento continental bajo una secuencia
sedimentaria de más de siete kilómetros de espesor. En
contraste, las cuencas Delfín, Consag y Wagner son
activas y presentan un posible basamento oceánico en la
zona axial (<40 km) en donde se han interpretado
intrusivos en la parte profunda de la secuencia
sedimentaria, con reflectores de alta amplitud que
muestran relaciones discordantes con el sedimento. El
norte del Golfo de California constituye una zona de
deformación activa entre las fallas Cerro Prieto al norte y
Canal de Ballenas al sur y los procesos que controlan la
8
deformación, el magmatismo y la sedimentación y los
recursos naturales en estas cuencas son temas de
investigación del Grupo de Estudios de Cuencas y del
posgrado en Ciencias de la Tierra de CICESE.
Palabras Clave. Golfo de California, sísmica de
reflexión, tectónica.
Plata, el metal que cambio (y cambiará) la historia de la
humanidad.
José Eleazar Rodríguez Galeote
IPN, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, unidad Ticomán, 07700, México, D.F. México
Resumen: El desarrollo de la raza humana está ligando
con el aprovechamiento de metales y minerales. El
objetivo del presente trabajo es mostrar como la plata en
lo particular cambio el curso de la historia en varias
ocasiones.
La moneda más estable y “seria” de la Antigüedad, fue el
dracma ateniense. Contenía alrededor de 65-67 gramos
de plata fina y sirvió como moneda fiduciaria durante
varios. La plata de Laurión ayudó a que Atenas fuera una
potencia naval capaz de vencer a los persas en la
Batalla de Salamida, la cual cambia por completo el
curso de la historia al detener el avance persa hacia
occidente y permitiendo el florecimiento de la cultura
griega.
La moneda romana era el denario –de aquí viene
nuestra palabra dinero–, y en origen era de plata pura.
En tiempos de Augusto, el primer emperador, cada
denario estaba compuesto en un 95% por plata y en un
5%por otros metales, como el bronce. Un siglo más
tarde, con Trajano, el porcentaje de plata era del 85%.
Ochenta años más tarde, Marco Aurelio volvió a
depreciar el denario, que ya sólo tenía un 75% de plata.
El denario, pues, se había devaluado un 20% en dos
siglos. Algo más o menos tolerable. Caracalla, muy
necesitado de efectivo para sus gastos, devaluó el
denario hasta dejarlo con sólo un 50% de plata; es decir,
lo devaluó un 25% en un solo año
Durante ese siglo el denario no dejó de devaluarse hasta
que acabó convertido en un pedazo de bronce bañado
en plata que pasaba de mano en mano. En cuanto al
áureo, prácticamente desapareció de la circulación, y
cuando aparecía era fino y maleado. La inflación superó
el 1000%. La plata también afectó el curso de la historia
en el nuevo mundo. La actividad minera en el nuevo
mundo se desarrolló desde un punto vista más teológico
que práctico
La vida moderna no sería igual sin la Plata, precisamente
por su gran utilidad la gran mayoría de los
aproximadamente 46000 millones de onzas producidas a
lo largo de la historia de la civilización, sencillamente se
han consumido, “se han ido para siempre” cerca del 90%
de la Plata producida en la última década ha sido
consumida por la industria Es de destacar que ya se ha
extraído de las minas aproximadamente el 80% de la
Plata y del Oro, al ritmo actual de producción, en unos 16
años el restante 20% se extraería de las minas en tierra
firme
La sociedad insiste en no tener memoria y repite una vez
más los errores del pasado, es inminente el quebranto
del sistema financiero basado en el dólar, y la repetición
de la tragedia romana ahora en la sociedad
estadounidense, el uso de la plata es cada vez mayor y
tal como sucedió con la conquista de América por las
potencias europeas, los países con yacimientos de plata
jugaran un rol dominante en el desarrollo de la nuevas
economías basadas en un patrón oro – plata.
Aspectos históricos acerca de la geología mexicana
según algunas publicaciones del siglo XX
Oscar H. Jiménez.
Instituto Nacional de Antropología e Historia
Resumen: Los aspectos históricos de la geología
mexicana atraen, cada vez más, a los estudiosos tanto
de la historia como a los practicantes de la geología
misma. La mayoría de ellos se han concentrado en los
sucesos y personajes geológicos del siglo XIX, e inicios
del siglo XX. Sin embargo, las décadas posteriores y,
desde luego, las más recientes, no han sido atendidas
suficientemente.
En este trabajo se propone mostrar que varios de los
documentos publicados en el siglo XX, acerca de la
historia de la geología en México, sirven como fuentes
documentales para contribuir en la valoración de la
historia reciente de la geología mexicana.
El método de abordaje es desde una óptica
historiográfica donde, en una primera instancia, se
agrupan los documentos encontrados de acuerdo con el
tipo de publicación, el formato discursivo, el tema tratado
con mayor énfasis, y la concepción teórica sobre la
geología realizada en México. Posteriormente, se hace
un análisis acerca del contenido de los documentos
publicados. Todo lo anterior se lleva a cabo,
considerando las publicaciones de corte histórico
realizadas por algunos de los propios geólogos que han
ejercido la profesión en el siglo XX.
Entre los resultados hasta el momento obtenidos, se
distinguen los siguientes tipos de publicaciones: 1)
9
artículos en revistas periódicas de tipo científico, 2)
secciones en libros, 3) obras monográficas y, 4) estudios
introductorios en obras facsimilares. En torno de los
géneros discursivos se tienen los formatos siguiente: 1)
reseñas históricas, 2) cronologías de sucesos, 3)
comunicaciones biográficas,
4) notas acerca de
protagonistas relevantes, y 5) panorámicas de la
geología general. En relación con el tema, el más
favorecido corresponde a la exaltación de personajes y
sucesos, mientras que el de menor aparición es el
análisis de revistas científicas periódicas.
Comentarios Reflexiones sobre el libro "Los Límites del
Crecimiento" de Donella Meadows, relaciondos con los
recursos hídricos del Mundo y México
Carlos M. Tejeda Galicia
Comisión Federal de Electricidad
Dora Martha Carrasco Franco
Resumen: En Ciencias de la Tierra pocos trabajos han
citado el libro “Los Límites del Crecimiento” creado por
Donella Meadows y otros, no obstante que recurren en
su modelo general a la finitud de los recursos naturales
hacia el año 2100. En este sentido y revisando lo
publicado en los Límites del Crecimiento se observó que
no aparecen de modo explícito, en las gráficas del citado
trabajo, los recursos hídricos y en especial los referentes
al agua subterránea. Entonces se efectúo una búsqueda
referente al comportamiento del agua subterránea para
el modelo general. Con base en el crecimiento
poblacional y otros datos del multicitado trabajo así como
de datos censales y de recursos hídricos actuales se
efectuaron gráficas para el agua subterránea en un caso
para el mundo y en otro caso para México. Se presentan
una serie de comentarios y reflexiones derivadas de la
comparación entre los gráficos obtenidos y con los del
modelo general presentado en los “Límites del
Crecimiento”.
Elementos de transversalidad económica asociada al
desarrollo minero y pobreza en México
Jesús S. Torales Iniesta
Universidad de la Cañada
Aurea Judith Vicente Pinacho
Ma. Teresa Mejía Silva
Resumen: En el presente trabajo, la transversalidad
económica consiste en el efecto (positivo y/o negativo)
que las actividades mineras experimentan por la
evolución de las actividades económicas (primarias,
secundarias y terciarias) así como por la condición de la
población y el medio ambiente.
El presente trabajo se ubica en la línea de acción de la
estrategia 4.8.1 del Plan Nacional de Desarrollo 20122018 en el que se establece “Articular, bajo una óptica
transversal, sectorial y/o regional, el diseño, ejecución y
seguimiento de proyectos orientados a fortalecer la
competitividad del país, por parte de los tres órdenes de
gobierno, iniciativa privada y otros sectores de la
sociedad”
Objetivo. Obtener elementos transversales estructurales
que influyen en el desarrollo del sector minero, a fin de
diseñar o fortalecer estrategias de amplio alcance que
impacten en el desarrollo sustentable de las localidades
en situación de pobreza con yacimientos minerales.
Desarrollo. Se obtuvieron relaciones de indicadores de
producción de las actividades primarias, secundarias y
terciarias, a nivel nacional, con énfasis en estados con
niveles significativos de pobreza, tales como: Oaxaca,
Guerrero y Chiapas. Para esto se utilizó información del
Instituto Nacional de Estadística y Geografía de México.
Esta etapa se complementó con la construcción de una
escala de valoración de las relaciones de crecimiento del
Producto Interno Bruto por actividad económica; y la
construcción de un mapa de la situación ecológica por
entidad federativa, a partir del mapa de situación del
medio ambiente por unidad estadística básica del
Instituto Nacional de Ecología. Una vez realizado lo
anterior se procesaron e interpretaron los resultados. El
trabajo incluyó un esquema basado en la metodología
del marco lógico, a fin de obtener estrategias viables.
Resultados. Los resultados obtenidos indicaron que la
producción
en
México
presenta
desequilibrios
transversales en la producción de las actividades
primarias, secundarias y terciarias, que explican, en
parte, restricciones estructurales en el desarrollo
sustentable de la minería, que para el caso de
localidades en situación de pobreza y con yacimientos
minerales, equivale a costos de oportunidad de gran
magnitud.
10
Conclusiones. La producción de minerales industriales
(metálicos, no metálicos rocas dimensionables y
derivados pétreos) coadyuvaría a atenuar los
desequilibrios macroeconómicos en las actividades
primarias, secundarias y terciarias, asociados a los
mercados interno y externo del país.
El aprovechamiento sustentable de los recursos
minerales constituye un medio factible para la
generación de ingreso, consumo, ahorro, e inversión; en
localidades con situación de pobreza.
La población, inversionistas y gobierno incurren en altos
costos de oportunidad asociados a beneficios que se
obtendrían mediante la conciliación de intereses que
permita la expansión de la inversión minera.
11
Geología e investigación
Ruptura continental y magmatismo en el norte del Golfo
de California: Interpretación de imágenes sísmicas y
composición geoquímica e isotópica del volcanismo
reciente.
Arturo Martín-Barajas
CICESE, División de Ciencias de la Tierra. Carr. Ensenada-Tijuana 3918, 22860 Ensenada, Baja California
Juan Carlos Hurtado
PEMEX Exploración y Producción, Activo de Exploración Cuencas del Sureste Terrestre, Villahermosa, Tabasco
Bodo Weber, Mario González-Escobar
CICESE, División de Ciencias de la Tierra. Carr. Ensenada-Tijuana 3918, 22860 Ensenada, Baja California
Resumen: La extensión y el rompimiento de la corteza
continental en el norte del Golfo de California está
enmascarado por la gruesa cubierta sedimentaria del río
Colorado. La interpretación de perfiles sísmicos de
reflexión permitió definir la estructura de las cuencas y
localizar la actividad magmática submarina. Numerosos
intrusivos y volcanismo reciente de composición riolita a
andesita se ubican en el margen peninsular y en las
cuencas activas y definen la posible zona con nueva
corteza oceánica. Las relaciones isotópicas εNd y
87
86
Sr/ Sr de las rocas volcánicas confirman su relación
con un magma padre tipo MORB, con <20% de
contaminación cortical. A fin de estimar el efecto de la
cubierta sedimentaria en la diferenciación magmática,
calculamos el nivel máximo de ascenso del magma
basáltico originado por sobrepresión magmática en
función de su densidad, presión y temperatura. La
densidad de los sedimentos y la distribución de presión
litostática de los primeros 5.0 km se basó en registros de
lentitud (DT) de cuatro pozos marinos de PEMEX. El
modelo predice que el magma basáltico no alcanza la
superficie y sólo el magma riolítico a andesítico puede
alcanzar niveles someros, y producir erupciones
submarinas. Estos resultados indican que la gruesa
cubierta
sedimentaria
controla
el
ascenso
y
diferenciación del magma y contribuye a la formación de
una corteza híbrida, compuesta de rocas intrusivas y
volcánicas emplazadas en la secuencia sedimentaria.
produce submarine volcanic eruptions. We evaluate the
effect of the thick sedimentary lid in the ascent of magma
in a simple hydraulic model to calculate the ascent of
basaltic melts (2.68 g/cc). Density of sediments is
constrained with well density logs, and magma pressure
is controlled by density contrast and tensile strength of
rocks. The model predicts that basaltic magma can not
reach shallow depths and only andesite to rhyolite
magma rises to shallower levels, where they exsolve
volatiles and produce submarine eruptions. Our results
indicate that thick sedimentary deposits control magma
ascent and differentiation in rift basins and contribute to
produce a hybrid type of crust composed of basaltic and
differentiated intrusive-extrusive rocks and meta- to
unmetamorphosed siliciclastic rocks.
Keywords. Gulf of Califonria, tectonics, rift basins,
magmatism
Linea sismica con
basamento acustico
Fallas mayores y patron de fallas
114°
F.
Ce
rr
oP
N
rie
t
Falla detachment
o
Pliegue extensional
Volcan Plio-Pleistoceno
W-1, 3
C. Wagner
Profundidad a basamento
acustico (TWTT)
A
F.
0
ad
m
31°
o
0.5
C-1
1.0
1.5
2.0
C. Consag
Palabras clave. Golfo de California, tectónica, cuencas
rift, magmatismo
2.5
C. Tepoca
P-1
3.0
3.5
4.0
PVP
Abstract. The rupture of continental lithosphere in the
northern Gulf of California is masked by a >5 km-thick
sedimentary cover, principally derived from the Colorado
River. The interpretation of a 5-20 km grid of seismic
reflection images obtained by PEMEX constrains the
maximum length of new crust in the Upper Delfin basin to
<40 km based on the lack of an acoustic basement.
Numerous magmatic intrusive, volcanic edifices and their
pyroclastic deposits are imaged within the Delfin basins
in high-resolution seismic profiles. Samples of submarine
and subaerial Quaternary volcanoes are rhyolite to
87
86
andesite with εNd y Sr/ Sr values indicative of MORBtype parent magma. We infer that basaltic melts intrude
the base of the sedimentary deposits, whereas
differentiated magma rise to shallower levels and
4.5
5.0
C. Delfin Sup.
>5.5
30°
30°
F. D
F.
Vo C. Delfin Inf.
lc a
ne
s
Sonora
eM
ar
T-1
C. Tiburon
25
50
km
29°
114°
an
ron
F.
C
0
u
Tib
F.
Baja California
al
de
Ba
IAG
IT
lle
na
s
113°
Figura 1. Mapa estructural y de profundidad al basamento acústico en
el norte del Golfo de California a partir de la interpretación de perfiles
sísmicos de PEMEX. El basamento en la porción central de las
cuencas no se observa y está interpolado. Numerosos aparatos
12
volcánicos e intrusivos ocurren en las cuencas Delfín, Consag, Wagner
y el margen peninsular. Los puntos blancos son pozos de PEMEX
(modificado de Martín-Barajas et al., 2013).
muestra que la mayor actividad se encuentra en la
cuenca Delfín Inferior y parte sur de Delfín
Superior (Figura 1). Los depósitos volcaniclásticos
ocurren en diferentes niveles estratigráficos y la
mayoría puede asociarse al aparato volcánico que
los originó (Figura 2A, B, C). Las erupciones más
recientes se ubican en la cuenca Delfín Inferior, en
la parte norte del Canal de Ballenas y en la cuenca
Delfín Superior, observandose una relación estrecha
entre la actividad volcánica y las fallas que
1 Estructura del norte del Golfo de
California
La interpretación de perfiles sísmicos de PEMEX
indica que el norte del Golfo de California contiene
dos sistemas paralelos de cuencas (Figura 1). Al
oeste el sistema activo de las cuencas Delfin,
Consag, Wagner y Cerro Prieto. Al este el sistema
inactivo de las cuencas Tiburón, Tepoca y Altar
(Aragón-Arreola and Martin-Barajas, 2007)
(Figura 1). Ambos sistemas de cuencas contienen
rellenos sedimentarios de más de 6-7 km de
espesor principalmente acumulados por el río
Colorado (Pacheco et al., 2006; González-Escobar
et al., 2009; Martín-Barajas et al., 2013).
En las cuencas activas Delfín y Wagner la
interpretación sísmica indica que la corteza
continental presenta una posible zona de ruptura
angosta (<40 km) debajo de la cubierta
sedimentaria en forma de cuña con >6 km de
espesor. Hacia el sureste la secuencia sedimentaria
se acuña sobre un alto de basamento intracuencas
que separa a las cuencas inactivas al este y suroeste
y forma el bloque bajo de una falla de bajo ángulo
limitada entre dos zonas de cizalla destral que
acomodaron el desplazamiento relativo entre
Sonora y Baja California. Las cuencas inactivas
están cimentadas en corteza continental adelgazada
y no presentan evidencias de magmatismo
(González-Fernández et al., 2005; Aragón-Arreola
y Martín-Barajas, 2007; Martín-Barajas et al.,
2013). En contraste la depresión axial de las
cuencas activas y el margen peninsular se
identificaron numerosas intrusiones magmáticas y
volcanismo reciente (Persaud et al., 2003; Hurtado
Brito, 2012; Martín-Barajas et al., 2013; GonzálezEscobar et al., 2014).
2
Ubicación y composición
geoquímica e isotópica del volcanismo
reciente
Figura 2. A. Imagen sísmica de alta resolución (Ulloa 99-5) con el
volcán submarino AV-11 y sus depósitos volcaniclasticos en la cuenca
Delfín Superior. B. Al menos cinco eventos explosivos de este volcán
ocasionaron depósitos piroclásticos (AV11_1-5) que se intercalan en
los sedimentos. C. Distribución de los depositos piroclásticos AV11_3,
4 y 5 en la cuenca Delfín Superior. Las muestras colectadas en la cima
del volcán son de pómez riolítica (tomado de Hurtado-Brito, 2012).
Las características geométricas y las relaciones de
contacto de los intrusivos someros (<1.5 km) y la
ubicación de edificios volcánicos y sus depósitos
piroclásticos
se
definieron
mediante
la
interpretación de ~3500 km de sísmica de reflexión
multicanal de alta resolución (48 canales, 2
segundos de registro) del crucero Ulloa99-5
(Persaud et al., 2003). La cartografía de conos
volcánicos, intrusivos y depósitos volcaniclásticos
cortan la secuencia sedimentaria en las cuencas y
corteza en el margen peninsular. El volcanismo
reciente en el norte del Golfo de California es de
magma diferenciado (riolita, dacita, andesita) que
intrusiona y se intercala en la gruesa cubierta
sedimentaria (Figura 3). Intrusivos y xenolitos
basálticos han sido reportadas en pozos
13
exploratorios geotérmicos y en erupciones
riolíticas en las cuencas Salton, Cerro Prieto y
Delfín Inferior (Schmitt et al., 2013; Herzig y
Jacobs, 1994; Martín-Barajas et al., 2008), pero los
eventos volcánicos son de magma diferenciado
(Figura 3).
15
Leyenda
13
Na2O+K2O
al., 2005). La densidad de los sedimentos y la
distribución de presión litoestática de los primeros
5.0 km se basó en registros de lentitud (DT) de
cuatro pozos de PEMEX. La presión del magma
está controlada por el contraste de densidad y la
resistencia tensil de las rocas (9 a 1 Mpa). El
modelo predice que el magma basáltico puede
alcanzar un máximo de 1 a 1.3 km bajo el fondo
marino en la cuenca Delfín Superior. Solo el
magma félsico e intermedio alcanzaría niveles
someros y eventualmente las condiciones de
exolución de volátiles y erupción submarina. El
efecto de la viscosidad y la fricción, aunque no se
introduce en el modelo, disminuye el nivel de
ascenso del magma. Estos resultados indican que la
gruesa cubierta sedimentaria controla el ascenso y
la diferenciación del magma basáltico y contribuye
a la formación de una nueva corteza, compuesta de
rocas intrusivas y volcánicas intercaladas en las
secuencia sedimentaria y metasedimentaria en las
cuencas activas del norte del Golfo de California.
Volcan Cerro Prieto
Roca Consag
C. Delfin Inferior
C. Delfín Superior
Canal de Ballenas
Isla San Luis
Volcán Prieto
11
Salton Sea pozo St14
9
BTA
7
5
3
B
BA
A
D
R
1
40
50
60
70
80
SiO2
Figura 3. Gráfica de álcalis totales vs. sílice (TAS) en muestras de
rocas volcánicas recientes en el norte del Golfo de California, Cerro
Prieto y la cuenca de Salton. St14 es un intrusivo basáltico cortado en
pozo en la cuenca Salton (Herzig y Elders, 1988).
Agradecimientos
Las rocas volcánicas cuaternarias tienen una
composición isotópica empobrecida (relativa to
CHUR) con valores de εNd de +8.5 +6.3 en Salton
Buttes y ligeramente menores (+6.5 a +4.1) en
Roca Consag, cuenca Delfin Inferior e Isla San
Luis. La riolita del volcán AV11 en la cuenca
Delfín Superior tiene εNd +2.2 y la dacita del
volcán Cerro Prieto tiene +1.0. Esta composición
isotópica de Nd se acompaña con valores bajos de
87Sr/86Sr (0.70353-0.70382). Solo las riolitas de
las cuencas Delfín y el volcán Cerro Prieto tienen
valores altos de 87Sr/86Sr (0.70492-0.70661) en
comparación con andesitas coexistentes, lo que
implica alteración hidrotermal y/o contaminación
de corteza continental y sedimentos derivados de
ésta. Interpretamos que las rocas volcánicas en las
cuencas representan ensambles cogenéticos
derivados de la diferenciación de magmas tipo
MORB, con menos de 20% de contaminación
cortical (Schmitt et al., 2013).
A PEMEX Exploración y Producción por el
permiso para utilizar datos sísmicos y registros de
pozos. A Landmark University Grant Program por
el uso de licencias para interpretación sísmica y de
registros de pozos. A E. Cañon por su asesoría en la
construcción del modelo hidrostático. P. Schaaf
(LUGIS-UNAM) y P. Castillo (SIO-UCSD)
colaboraron en los análisis isotópicos.
Referencias
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Legacy of George Walker. Geological Society of London.
London. 267-289 p.
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González-Escobar, M., Suárez-Vidal, F., Sojo-Amezquita, A.,
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of new crust, based on seismic reflection data. International
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Michaud, F., Córdoba, D., Bartolomé, R., 2005, Mode of
extension and rifting history of upper Tiburon and upper
Delfin basins, northern Gulf of California. Journal of
Geophysical Research, 110(B01313), 1-17.
Herzig, C. T., Jacobs, D. C., 1994, Cenozoic volcanism and
two-stage extension in the Salton trough, southern
California and northern Baja California. Geology, 22, 991994.
Herzig, C. T., and W. Elders 1988, Nature and significance of
3 Efecto de la cubierta sedimentaria en la
diferenciación magmática
A fin de estimar el efecto de la cubierta
sedimentaria en la diferenciación del magma y
explicar la falta de erupciones basálticas,
construimos un modelo hidráulico simple para
calcular el nivel de sobrepresión y ascenso del
magma basaltico en función de su densidad (2.68
g/cm3), presión y temperatura (c.f Cañón-Tapia,
2009). La estructura de densidad de la litósfera es
un perfil de refracción sismica a través de las
cuencas Delfín-Tiburón (González Fernández et
14
igneous rocks cored in the State 2-14 research borehole:
Salton Sea scientific drilling project, California. Journal of
Geophysical Research, 91(B11), 13069-13080.
Hurtado-Brito, J. C., 2012, El registro volcánico en las cuencas
rift del norte del Golfo de California a partir de sísmica de
reflexión: Ensenada, Baja California, CICESE, Tesis de
Maestría, 100 p.
Martín-Barajas, A., Weber, B., Schmitt, A.K. y Lonsdale, P.,
2008, Recent Rift Volcanism in the Northern Gulf of
California and the Salton Through: why a Preponderance of
Evolved Magmas? American Geophysical Union Annual
Meeting: San Francisco, Ca.,
Martín-Barajas, A., González-Escobar, M., Fletcher, J.,
Pacheco, M., Oskin, M., Dorsey, R., 2013, Thick deltaic
sedimentation and detachment faulting delay the onset of
continental rupture in the Northern Gulf of California:
Analysis of seismic reflection profiles, Tectonics, 32, 12941311.
Pacheco, M., Martín-Barajas, A. Elders, W., Espinosa-Cardeña,
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structure of the Altar basin of NW Sonora: Implications for
the history of the delta of the Colorado River and the
Salton Trough. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas,
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Persaud, P., Stock, J., Steckler, M., Martín-Barajas, A.,
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Mexico. Journal of Geophysical Research, 108(B7), 2355,
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Schmitt, A., Martín, A. Weber, B. Stockli, D. Zou, H., Shen, C.,
2013, Oceanic magmatism in sedimentary basins of the
northern Gulf of California rift. Geological Society of
America Bulletin, 125, 1833-1850.
Un modelo de evolución estructural "bend restraining"
en el frente de la Sierra de Chiapas, Sureste de México.
España-Pinto José Aurelio
Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cardenas, Norte 152, 07730 México, D.F., México.
Vázquez-Meneses Mario Ernesto
Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cardenas, Norte 152, 07730 México, D.F., México.
Rosales-Contreras Eduardo Rosales
Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cardenas, Norte 152, 07730 México, D.F., México.
Ruiz Violante Agustín
Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cardenas, Norte 152, 07730 México, D.F., México.
Resumen: En la región Sureste de la República
Mexicana existen áreas donde confluyen diferentes
estilos estructurales, la comprensión de estos estilos así
como de su evolución y estructuras asociadas se puede
facilitar a través de la aplicación de trabajos geológicos
integrales que involucren información de campo,
información del subsuelo y la comparación con modelos
análogos. El área del presente estudio se ubica dentro
del estado de Veracruz, en la concurrencia de los
estados de Tabasco, Oaxaca y Chiapas, en los
alrededores del Cerro Pelón; estructuralmente se
encuentra al frente de la Sierra de Chiapas, al Sur de la
Cuenca Salina del Itsmo; y en este trabajo se considera
dentro de una provincia transicional de fallas de
desplazamiento a rumbo sinestrales y fallas inversas
asociadas con cuerpos evaporíticos. Se propone que
esta provincia se origina a partir de la subducción de la
Placa de Cocos, el movimiento lateral asociado del
Bloque de Chortis y deformación halocinética.
La información geológica a diferentes escalas, de tipo
tectónica, estratigráfica y estructural; integrada con la
información del subsuelo de líneas sísmicas y datos de
cimas de pozos; permitieron interpretar y construir
secciones estructurales balanceadas así como
establecer un modelo estructural evolutivo de "bend
restraining" (flexión transpresiva) asociado a sal.
Asimismo se realiza una analogía con un modelo
experimental de laboratorio consultado en la literatura
especializada, que permite sustentar junto con los demás
elementos geológicos analizados la factibilidad de la
formación de este tipo de estructuras y soportar el
modelo geológico propuesto en el área estudiada. Es
importante resaltar que el conocimiento de las
estructuras de esta zona así como de su evolución en el
tiempo geológico,
tienen una aplicación directa y
relevante en la evaluación del sistema petrolero presente
en esta región y ya probado a través del campo
Nanchital.
Palabras clave. Desplazamiento a rumbo, deformación
transpresiva, tectónica salina, secciones balanceadas,
frente de la Sierra de Chiapas
15
Orogenias y terrenos del Mesozoico en el norte de
Sonora: Un dilema causado por el conocimiento
incompleto de su estratigrafía.
César Jacques Ayala
Instituto de Geología
Juan Carlos García y Barragán
Resumen: La evolución tectónica del N de Sonora
durante el Mesozoico no ha podido ser dilucidada debido
a que se desconoce, en gran medida, la estratigrafía. Se
ha avanzado en éste campo del conocimiento, pero aún
falta entender algunas relaciones entre unidades y las
deformaciones que éstas presentan. Dependiendo de la
región, algunas unidades estratigráficas presentan
cambios de facies muy significativos y diferentes estilos
e intensidades de deformación. Hasta donde hemos
observado, no se ha logrado definir con claridad la
relación entre el Triásico-Jurásico Inferior y las
secuencias paleozoicas. En cuanto al Jurásico Superior
(Js), Cretácico Inferior (Ki) y Superior (Ks) el panorama
se complica. El Js aflora en pocos lugares. En la región
de Cucurpe subyace en discordancia al Ki, lo que llevó a
proponer la orogenia Nevadiana. Pero, también subyace
en discordancia al Ks. En el sureste de Arizona se ha
descrito como una secuencia continua del Ki sobre el Js.
En el NE de Sonora, el Ki (Grupo Bisbee) se depositó
sobre el cratón de Norteamérica mientras que en el NW
se depositó sobre el arco volcánico del Jurásico
Temprano. La cuenca Bisbee se define como una cuenca
de retro-arco. Por otro lado, el Ks, representa una
secuencia de antepaís, con relaciones más complejas.
En algunas localidades se depositó sobre el Ki en
discordancia paralela o angular, mientras que en otras se
depositó sobre el J o sobre el Proterozoico. En la
localidad de Cerro de Oro, el Ki se depositó sobre el
Cámbrico. A unos cuantos kilómetros, el Ks se depositó
sobre el Paleozoico. La base del Ks contiene clastos de
caliza del Ki y del Pérmico, lo cual indica que hay un
levantamiento del basamento, probablemente hacia el
sur. En el NW de Sonora, el Ks (Grupo El Chanate) se
depositó en discordancia paralela sobre el Ki. Ambas
unidades fueron plegadas formando un sinclinal (sierra
El Chanate). En la sierra contigua (El Batamote), el Ks
está fuertemente foliado, los clastos de los
conglomerados están aplastados. Y unos 14 km al S,
aflora el Esquisto Altar, cuyo protolito es del Cretácico
Tardío y el metamorfismo es del Paleoceno. En esta
región el criterio de que una litología muy deformada y
metamorfoseada no puede ser más joven que una
litología solamente plegada, no se puede aplicar.
Unidades más jóvenes están fuertemente cizalladas y
metamorfoseadas. Se propone aqui que el Esquisto Altar
representa la falla de piso de un sistema orogénico de
grandes dimensiones, en donde el ProterozoicoPaleozoico fue emplazado sobre las secuencias
cretácicas durante el Paleoceno-Eoceno. Proponemos la
falla Pápago, definida como terreno, la cual representa la
falla de piso del sistema orogénico mencionado. Existen
otras cabalgaduras más someras o “piggy back” como
los “klippes” de sierra El Pando y el cerro Arituaba, en
donde la secuencia paleozoica cabalga sobre
secuencias del K, particularmente, del Ks. Localmente no
es fácil decir si está uno en la placa inferior o superior de
sistema orogénico.
Origen de la faja estructural Cananeana durante el
Hadeano (4600-4000 ma) y su desarrollo, en el tiempo y
espacio.
Sergio Bazán Barrón
Industria Minera Indio SA de CV
Bazán Perkins Sergio D.
Resumen:
Sobre
bases
estratigráficas
y
geocronométricas globales se interpreta origen de la
Faja Estructural Cananeana, durante Hadeano (46004000 Ma), a partir del Gran Rift iniciado por el
bombardeo de asteroides entre 4300-3900 Ma. Esa
acción acentuó el Ni-Fe hacia el núcleo, separando
manto con numerosas placas pequeñas, deriva y
subducción incipiente incrementada con el tiempo.
Las causas y efectos en los continentes, constituyen
estructuras mineralizadas vulcano-sedimentarias de
sulfuros masivos bandeados de origen bioquímico,
removilizados después por anatéxis, emplazados como
“porphyry copper deposits”. Los plutones de carácter
diorítico a granodiorítico, representan fajas cratonizadas
subyacentes de estructuras primitivas de riftings en
expansión oceánica. Estos eslabones, Gran Rift
primigenio de la corteza de 40,000 km de largo y entre
600-800 de ancho, ramificados y desplazados con
brazos de aulacógenos producen Cu-Z-Au-S-Ag-Ni-PtCo-Cr-Pb-Fe. Asociados a esos depósitos, pero en
16
proceso genético diferente, generaron otros grupos de
minerales como: Mo-W-Sn.
El Gran Rift con basamento cratonizado del Arqueano,
presenta una flexión hacia el Noreste desde Arizona y
Montana, para postular estratigráfica, tectónica y
metalogenéticamente que ”The Sudbury Structure
Ontario, Canada,” formaba parte de la Faja Estructural
Cananeana, durante el rifting, con subducción lateral que
desarrolló los escudos canadiense y mexicano, ahora NS, uno del otro. Se descarta que la enorme región
mineralizada de sulfuros de Cu-Ni-Pt, asociados con ZnPb-Ag-Au-Co-Se-Te, distribuidos en la masa basal micro
brechada norítica, ultramáfica y máfica del Sudbury
Complex, se deba “a tectonically deformed multi-ring
impact basin, hacia los 1850 Ma”; postulado por
distinguidos expertos.
El Gran Rifting fue entre 3800-2500 Ma, con gran
actividad volcánica ultramáfica y toleítica de tipo MORB,
con lluvias, mares primitivos hacia los 4,100 Ma y
atmosfera reductora, generando bacterias y el origen de
la vida en nuestro planeta. Más tarde, para 3,900 Ma, las
dorsales tectónicas del rifting depositaban in situ sulfuros
masivos bandeados acumulando tungsteno de origen
coluvial, en zonas falladas. Mientras, hacia los 3,800 Ma,
en planicies aluviales y lagunas costeras reductoras
concentraban cloruros, salmueras y sulfatos Mo-S-Tl-SeV-U y minerales afines. Las partes alejadas fluviales
diseminaban minerales de placer, como Sn-Au-W-Pt, con
detritus refractarios, durante torrenciales lluvias.
Hacia 3,800 Ma, las dorsales del Gran Rifting generaban
fuerzas distensionales con subducción cortical lateral y
arcos insulares con escudos de carácter komatítico, en
continentes, de basaltos, dacítas, andesitas y riolítas
hasta los 2,500 Ma. Hacia el Proterozoico, se generan
los primeros geosinclinales y sistemas orogénicos, para
el Paleozoico con extensas plataformas marinas y
depósitos continentales con nuevas especies.
dióxido de azufre, ácido clorhídrico y vapores
complejos.
De la extensa bibliografía relacionada con el origen
de la corteza y su estratigrafía, los primeros
estudios del tiempo son contradictorios, basados en
hipótesis no probadas en las rocas más antiguas de
los continentes. Hasta los 70’s, Wilson (1949),
McCall (1965), Dearnley (1966), Cloud (1968),
Singer (1970), Green (1971), Fielder (1972),
McGregor (1973), Moorbath (1977) y Frakes
(1979) consideraban una edad máxima entre 3,500
y 3,790 Ma, con ideas que implicaban a la Luna,
desprendida de la Tierra o derivada del impacto con
otro planeta. Basados en la estratigrafía de las rocas
más antiguas identificadas en todos los continentes,
el presente trabajo considera que la Tierra y la Luna
tuvieron un origen independiente, a partir de los
gases, polvo interestelar y meteoritos de la propia
nebulosa.
Así podemos establecer que la primigenia corteza
ocurrió entre los 4,550 y 4000 Ma, donde se origina
la apertura del Gran Rift, hacia los 3,900 Ma para
formar la parte basal de la Faja Estructural
Cananeana. La corteza de apertura del Gran Rift,
sería análoga a la expuesta en la Provincia Nain de
Labrador y de Minnesota River Valley, así como en
Godthaab, West Greenland, entre otras más. Esa
misma secuencia,
podría subyacer bajo los
paragneises cuarcíferos de alto grado del grupo Los
Alisos del Supergrupo Guanajuato, que subyace en
discordancia tectónica y gradual, bajo la parte basal
del supergrupo Pápalo del escudo arqueano
mexicano, con edades entre 3800-2600 Ma.
Podemos destacar que la corteza primigenia, está
compuesta por gneises, migmatitas, masas
granitoides, rocas volcánicas heterogéneas,
metagrauvacas y conglomerados metamorfoseados
en alto grado metamórfico, derivados de eventos
tectónicos y procesos a elevadas temperaturas. Son
numerosas las localidades identificadas de esa
corteza primitiva que implican a todos los
continentes. Condie (1988) menciona varias
provincias corticales denominadas granitegreenstone o high-grade metamorphic associations,
donde predominan las dioritas y tonalitas, asociadas
a terrenos migmatíticos y gneises, de variado origen
y espesor que pueden ser extrapolados por su trend
estructural orientado. Algunas son extensas y otras
reducidas, destacando las provincias de Slave,
Amitsoq, Nain y de Wyoming para el cratón de
Norteamérica y Groenlandia, también reconocidas
en Finlandia, Ucrania, Rusia, China, Brasil,
Sudáfrica y Australia Occidental.
Las rocas ultramáficas y máficas del supergrupo
Zihuatanejo comprenden rocas esencialmente
toleítico, generadas en dorsales tipo MORB durante
Desarrollo
Sobre bases estratigráficas, metalogénicas y edades
geocronométricas globales, se interpreta el origen
de la Faja Estructural Cananeana (FEC) hacia la
parte tardía del Hadeano (4600-4000 Ma) a partir
de la apertura de un Gran Rift global, iniciado por
desequilibrio del manto y la corteza, debido al
bombardeo espacial de asteroides hacia la Tierra
entre los 4300-3900 Ma. Esa acción acentuó la
caída del níquel y fierro hacia el núcleo, para
separar el manto y fraccionar la incipiente corteza
con numerosas placas pequeñas en distensión, con
débil subducción, incrementada por fuerzas de
convención a través del tiempo.
Entonces, la corteza implicaba una nata heterogenia
sin grandes cordilleras ni mares para segregar
minerales, sino más bien estaban en iones y
moléculas entre los feldespatos, micas y minerales
ferro-magnesianos reciclados en un proceso
continuo de migmatización, plutonismo y
vulcanismo. Así pues, la primitiva atmósfera
terrestre, se caracterizaba por ausencia de oxígeno
libre, gases raros para esa corteza primigenia,
constituida principalmente por dióxido de carbono,
nitrógeno, y en menor cantidad metano, amoníaco,
17
copper deposits durante el Proterozoico, Paleozoico
y Mesozoico y Cenozoico, en todos los continentes.
Estos depósitos hidrotermales aparecen asociados a
plutones de carácter diorítico a granodiorítico, a
partir de fajas cratonizadas arqueanas subyacentes
para confirmar los riftings en expansión oceánica,
entre 3,800-2,500 Ma.
Para comprender la litoestratigrafía precámbrica de
México, se describe la sucesión reconocida a lo
largo y ancho de su territorio, comparada y
correlacionada con la investigada en otros
continentes. Con el propósito de identificar la
sucesión de unidades litoestratigráficas de los
supergrupos del Precámbrico, se definen los
intervalos de su desarrolló y los límites de tiempo
expresado en millones de años, regidos por la
International Stratigraphic Chart (2004-2008)
modificada, según la tabla siguiente:
FANEROZOICO
DIVISION ESTRATIGRAFICA DEL PRECAMBRICO DE MEXICO EN SUPERGRUPOS.
TIEMPO
ESPACIO
ERATEMAS
EON
542 a 251 Ma
Paleozoico
Discordancia Global
1000 a 542 Ma
Supergrupo Caborca
Neoproterozoico
1500 a 1000 Ma
Supergrupo Telixtlahuaca
Mesoproterozoico
PROTEROZOICO
1800 a 1000 Ma
Supergrupo Acatlán
Mesoproterozoico
2500 a 1800 Ma
Supergrupo Zimatlán
Paleoproterozoico
Discordancia Global
2800 a 2500 Ma
Supergrupo Pápalo
Neoarqueano
3600 a 2800 Ma
Supergrupo Pápalo
Mesoarqueano
PRECAMBRICO
ARQUEANO
3600 a 2500 Ma
Supergrupo Pápalo
Paleoarqueano
3900 a 3600 Ma
Supergrupo Guanajuato
Eoarqueano
Discordancia Global
3900 a 2500 Ma
Supergrupo Zihuatanejo
Neohadeano
HADEANO
Paleohadeano Provincias de Slave, Amitsoq, Nain 4600 a 4300 Ma
Discordancia Global
4600 Ma
Origen del Planeta
la apertura del rifting del Gran Rift primigenio de la
Tierra. En general son masivas a foliadas, con
densidades entre 2.9 a 3.3, en pillow lavas, en parte
amigdaloides, con tonalidades de verde oscuro a
verde amarillento, según se desprende también del
grupo La Verde, de la región de Tierra Caliente. La
composición de elementos mayores es significativa
variable aun para rocas comagmáticas, donde el
SiO2 puede variar del 31 a 47%, el TiO2 de 0.40 a
1.8%, el Al2O3 del 11 al 16%, el Fe2O3 del 6 al 12%,
MnO de 0.12 a 0.2%, MgO del 5 a 9%, CaO del 6
al 22%, Na2O de 0.2 a 1.4%, K2O de 0.01 a 0.06%,
P2O3 de 0.12 a 0.2%, en términos generales. Son
pobres en elementos incompatibles y los móviles
como K, Rb, Cs, U, Sr, Ba y Pb. Por tanto, aparecen
enriquecidas con tierras pesadas HREE (Heavy
Rare Earth Elements) como Gd, Tb, Dy, Ho, Er,
Tm, Yb y Lu y con una deflación en LREE (Light
Rare Earth Elements) tales como La, Ce, Pr, Nd,
Pm y Sm. Por constituir dorsales de la serie
toleítico de apertura oceánica (mid-oceanic ridge
basalts) o MORB, se consideran generadoras de
potenciales depósitos vulcano-sedimentarios de
sulfuros masivos Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Ag, Au, Pt y
otros, dentro de una prolongada fase exhalativo de
fumarolas submarinas (black smockers), de carácter
bioquímico, aparentemente reciclado in situ a
elevadas temperaturas.
Por la propia naturaleza geológica de los
continentes, podemos considerar que su origen
parte de escudos arquéanos producidos por fuerzas
de convención del Gran Rift, o dorsales de la FEC
del manto, seguidos de expansión oceánica. Es
decir, los continentes se originaron de los escudos
arquéanos, segregados por subducción lateral a
partir arcos de islas primigenios de origen calco
alcalino. Por consecuencia, el arco de islas del
supergrupo Pápalo, se debe a la subducción lateral a
partir del Gran Rift, generado con dorsales mesooceánicas y expansión del fondo marino, tipo
MORB de naturaleza toleítico. Bajo este criterio de
acreción, podemos concluir que el Gran Rift de la
Faja Estructural Cananeana, representa el origen de
los continentes y los geosinclinales, a partir de los
3,850 Ma. Esta edad constituye una sincrónica
tectónica global en las rocas de alto grado
metamórfico basal de la Tierra, originada por
fuerzas tensionales de convención por las dorsales
del Gran Rift y en expansión oceánica global por
más de 1000 Ma, según la historia de su desarrollo
vulcano sedimentario.
Evidencias de tales causas y efectos los tenemos
reflejados en todos los continentes, a través de
estructuras mineralizadas vulcano-sedimentarias de
sulfuros masivos bandeados de naturaleza
bioquímica, movilizados después por eventos
anatexíticos para constituir los clásicos porphyry
La estratigrafía del Precámbrico pude ser
reconstruida por grandes cambios tectónicos y
litológicos en las potentes secuencias reconocidas
en todos los continentes, correlacionadas con las
identificadas en México, definidas por eones y
eratemas separados por extensas y marcadas
discordancias tectónicas. Estos cambios, se deben a
profundos procesos de erosión, relacionados con la
apertura oceánica de riftings, seguidos por
interacción de placas a la deriva y orogenias
reconocidas globalmente.
La edad del supergrupo Zihuatanejo se asigna al
Arqueano basal por su semejanza y posición con
los extensos afloramientos de rocas ultramáficas y
18
máficas del área tipo de Zihuatanejo, Guerrero,
también con las partes costeras del Pacífico en
Sinaloa-Sonora y la Península de California. Su
definición fue establecida por Bazán y Bazán
Perkins. (2012) para la corteza basal cratonizada
del Gran Rift, tipo MORB, pre-Arqueano, de la
Faja Estructural Cananeana del Occidente de
México. Las rocas ultramáficas y máficas expuestas
en Chiapas, representan la parte superior y posición
que tenían en los estados de Jalisco, Colima y
Michoacán, hacia el Jurásico Inferior, antes del
desplazamiento al NW del Cratón de NorteAmérica, en lo que se conoce Trinchera de
Acapulco. Por lo tanto, su parte basal no aflora y se
desconoce su espesor; en cambio, el límite
estratigráfico superior se presenta muy erosionado,
en discordancia angular con la parte basal de los
paragneises del supergrupo Zimatlán del
Paleoproterozoico (2500 a 1800 Ma).
El supergrupo Zihuatanejo en Chiapas, se reconoce
como unidad basal del Precámbrico de México, a lo
largo de la carretera pavimenta que parte de
Hermenegildo Galeana, sobre el río y corte
carretero a Huixtla y hasta Motozintla, en lo que
estructuralmente se conoce Bloque Chortis, del
sureste de Chiapas, Guatemala, Honduras,
Nicaragua de Centro-América. Aflora formando el
límite tectónico del supergrupo Pápalo, a lo largo
del sistema de fallas transformes PolochicMotahua, con desplazamiento lateral izquierdo, en
crestones de color verde oscuro a claro y gris, de
carácter volcánico y naturaleza toleítico, muy
metamorfoseado. Su aspecto es masivo,
ligeramente foliado, algo denso, en parte
serpentinizado y con metamorfismo regional en
facies de esquistos verdes a la de anfibolita y con
zonas corneanas piroxénicas de alto grado
metamórfico. Es común la presencia de granitoides
dioríticos a félsicos del Mioceno y Plioceno, a lo
largo del mencionado contacto tectónico de fallas
transformes de la placa Caribeña, identificados en
la parte baja y costera del Océano Pacífico, desde
del Istmo de Tehuantepec hasta Guatemala.
Por consecuencia, la provincia metalífera de la FEC
puede seguirse por miles de kilómetros en el
subsuelo en forma continua, a partir de la cadena de
porphyry copper deposits en Sudamérica, desde
Argentina y Perú, pasando por Centro-América y El
Caribe, continuar por Michoacán, Jalisco, Sinaloa,
Sonora, Baja California, Arizona, para flexionarse
al Noreste por Nevada, Utah, Colorado, Montana,
New Mexico, Minnesota, Kansas, Wyoming, Ohio,
Vermont, Connecticut, New Hampshire hasta
Sudbury, New Brunswick y Newfoundland,
Canadá. Por ejemplo, la corteza primigenia
aflorante en la Provincia Nain de Labrador, Canadá
y de Minnesota River Valley, USA, así como en
Godthaab, Isua y Amitsoq
al sur de West
Greenlandia, sería la corteza matriz de la FEC para
inferir su continuidad al norte de Escocia. En esas
condiciones, seguiría a través del escudo
Escandinavo con grandes yacimientos de sulfuros
masivos que atraviesan Finlandia, como sería la
Main Sulphide Ore Belt para integrar un gran
eslabón de la FEC. Además, por la propia
naturaleza estratigráfica, tectónica y metalogénica
la prolongación del Gran Rift de la FEC, puede
seguirse por una serie de eslabones continuos o
truncados por la Alpine-Balkan-CarpanthianDinaride laramídica hacia Rumania-Servía-Bulgaria
para seguir la extensa provincia de Eurasia, a través
de Rusia, Mongolia, China, también por Filipinas,
Malaysia, Indonesia, Papua New Guinea del
Neógeno y Australia Oriental, entre otras
importantes fajas o cinturones estructurales.
Es importante considerar para la metalogenia
global, que los porphyry copper mineralization no
son característicos de la tectónica laramide como
acontece en el cratón de Norte-América, sino que
pueden
aparecer
emplazados
en
el
Paleoproterozoico como Finlandia, así como en el
Mesoproterozoico y Neoproterozoico. Por ejemplo,
Seltmann (2014) reporta que en la faja estructural
de 5000 km de los Urales y Eurasia de Rusia y
Mongolia, los porphyry copper deposits, fueron
emplazados en múltiples episodios magmáticos del
Ordovícico al Jurásico. Igualmente, Maksaev y
Zentilli (1999) y Maksaev et. al. (2007) describen
que la Sierra de los Andes que implica Argentina,
Chile y Perú, se tienen depósitos de Cobre y
Molibdeno porfíritíco del Pérmico-Carbonífero al
Jurásico, así como del Cretácico y Terciario,
comprobados con edades de los plutones anatéxicos
que les dieron origen.
Por tanto, la Faja Estructural Cananeana (38002500 Ma.) distribuida hacia la parte occidental de
México y más allá del escarpe de la costa del
Pacífico, forma parte de una estructura global
caracterizada por contener conspicuos plutones
cuarzo-monzoníticos y dioríticos de Porphyry
Copper Deposits de edad laramide. Estos
yacimientos aparecen removilizados a partir de
sulfuros masivos vulcano sedimentarios de origen
exhalativo, enriquecidos in situ, por procesos
análogos al tipo kuroko de Cu-Zn, Cr, Pt, Pd, Rn,
Ru, Ir, Os, Co, Ni, Au, Ag y otros elementos, dentro
y a lo largo del Gran Rift, tipo MORB, entonces de
unos 600-800 km de ancho y más de 40,000 km de
largo global. El Gran Rift al mismo tiempo que se
expandía, generaba por subducción, a uno y otro
lado, los característicos arcos volcánicos calcoalcalinos que constituyen precisamente los escudos
arquéanos en todos los continentes como el
canadiense,
mexicano,
guayana,
brasileño,
19
pampeano, australiano, sudafricano, báltico,
gruenlandiano, ucraniano, indiano, aldeano,
siberiano, coreano y antártico, entre otros muchos
fragmentos dispersos.
Con tales eslabones alineados, desplazados o
truncados, podemos reconstruir la FEC del Gran
Rift primigenio de la corteza en todos los
continentes, ramificado con brazos entrelazados de
aulacógenos. Asociados en tiempo a esos depósitos,
pero en ambientes de
procesos
genéticos
diferentes, se reconocen otros grandes grupos de
minerales de ambiente litoral y continental, como
serían los de molibdeno, tungsteno y estaño, entre
los principales.
Un esquema metalogénica del Gran Rift, postula la
existencia de actividad bioquímica in situ, entre las
dorsales ultramáficas y vulcano-sedimentarias tipo
MORB, con potenciales concentraciones de
sulfuros masivos de Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Ag, Pb,
Au, Pt y otros. Al mismo tiempo, se concentraban
mecánicamente minerales de tungsteno coluvial en
las fallas concéntricas laterales, diseminado entre
conglomerados, hacia los deltas, arroyos y bordes
abruptos. Es decir, el tungsteno deriva del
plutonismo generado en la corteza primigenia basal,
en forma de scheelita y wolframita desprendido
durante la apertura fallada del rifting, de los
primitivos mares o cuerpos estrechos en fosas de
aquella biosfera. Más allá, en las lagunas
marginales y con barrera, precipitaban iones en
sulfuros de molibdeno micro bandeado o laminar,
asociado con evaporitas en salmueras de V, F, U,
Re, Tl y Tr. Entonces, la destrucción de los
feldespatos era agresiva por la gran acidez del agua,
para dejar residuos arenosos de cuarzo, tridimita y
cristobalita, como se evidencia en el potente grupo
Los Alisos del supergrupo Guanajuato. Finalmente
en esos depósitos residuales de las riberas de cauces
con flujos de agua y hielo, quedaban ricos placeres
de Sn, W, Au y Pt con otros minerales detríticos
refractarios muy resistentes a la erosión. Esta
zonación metalogénicas puede ser reconocida en
secciones W-E a través de Sinaloa-DurangoChihuahua, Zacatecas, SLP y Guanajuato, así como
desde Perú-Bolivia-Brasil en Sudamérica, con una
distribución zonal de las provincias metalíferas en
el tiempo y espacio
Debido a que el basamento cratonizado del
Arqueano del Gran Rift, presenta una flexión hacia
el Noreste a partir de Arizona y Montana, se postula
con
bases
estratigráficas,
tectónicas
y
metalogénicas
que el gran yacimiento ”The
Sudbury Structure Ontario, Canada,” forma un
eslabón continuo de unión con la propia Faja
Estructural Cananeana. Es decir, que durante la
apertura del rifting de expansión oceánica arqueana,
entre 3,850-2500 Ma, mediante eventos tectónicos
de subducción lateral, se desarrollaban los arcos
volcánicos de los escudos canadiense y mexicano,
ahora en posición Norte-Sur, uno del otro. Por
tanto, se descarta y niega que la enorme región
mineralizada de sulfuros de Cu, Ni, asociados con
minerales de Zn, Pb, Ag, Au, Co, Se, Te y del
grupo Pt, distribuidos en la masa basal micro
brechada de rocas nórticas, ultramáficas y máficas
del Sudbury Complex, deba su origen “a
tectonically deformed multi-ring impact basin, in
1850 Ma.”; como se considera desde hace más de
un siglo por distinguidos expertos.
Las referidas conexiones estructurales fraccionadas
se basan por analogía estratigráfica y litológica del
basamento, con la
presencia de yacimientos
laramídicas de porphyry copper deposits, asociados
con Cu-Zn-Au-S-Ag-Ni-Pt-Co-Cr-Pb-Fe, derivados
de
concentraciones
subyacentes
vulcano
sedimentarias de sulfuros masivos de origen
exhalativo de la corteza primigenia. En efecto, el
Bloque Chortis, Cuba, Haití-Santo Domingo,
Puerto Rico y Panamá alojan en sus territorios
yacimiento removilizados de esa naturaleza
primitiva, asociados con plutones diorítico, cuarzo
monzoníticos y granodioríticos que conservan sus
lineamientos, al desprenderse de la parte
continental sureste de México desde el Cretácico al
Plioceno. En especial, podemos destacar que Cuba
aloja un núcleo de rocas ultramáficas, con
importantes yacimientos de Ni, Co, Pt y Cr, así
como porphyry copper deposits y skarns
subordinados, como continuidad de la FEC,
desprendidos de la corteza continental del Sureste
de México.
Por otra parte, la secuencia basal del grupo Oaxaca
y Tejalapan del arco volcánico del supergrupo
Telixtlahuaca (1,500-1,000 Ma) en Chiapas,
determinan que el supergrupo Acatlán estuvo en
subducción activa todo el Mesoproterozoico,
conectada con la Faja Estructural Rondoniana-San
Ignacio (1500-1300 Ma) y Sunsás (1250-1000 Ma)
parasincrónicas con los supergrupos Acatlán y de
Telixtlahuaca. El grupo Oaxaca basal comprende
una secuencia del rifting volcánico con rocas
gabroides, basáltico, dacítico y andesiticas,
seguidas de una sucesión de cuña clástica
sedimentaria marina de calizas magnesianas,
margas, lutitas y areniscas de plataforma. A las
anteriores, sobre yace en discordancia angular el
grupo Tejalapan, que representa una sucesión
vulcano sedimentaria del arco volcánico del
subgrupo Vigallo, responsable del metamorfismo
regional de la Faja Estructural Oaxaqueña. De estas
relaciones tectónicas, se desprende que hacia el
Proterozoico Tardío la región sureste de México, se
encontraba en franca acreción cortical con la Faja
Estructural Cananeana, debido a la polaridad de la
20
EDAD
Pz a Oligoceno
Ks a Paleógeno
Paleógeno
Paleógeno
Paleoproterozoico
Cretácico
Ordovícico
Neógeno
Ordovícico
Neoproterozoico
LEYES
0.6% Cu
1.4% Cu
0.6% Cu
0.6% Cu
3.8% Cu
0.5% Cu
0.4% Cu
0.8% Cu
0.4% Cu
5.0% Cu
METALES >1g/ t- Au
Fe-Cu-Mo-Ag-Au
Fe-Cu-Zn-Au (Ni)
Fe-Cu-Mo-Ag-Au
Fe-Cu-Mo-Au-Ag-Pb
Fe-Cu-Ni-Co-Zn-Au
Fe-Cu-Au-Zn-Pb-Ag
Fe-Cu-Mo-Au
Fe-Cu-Mo-Au
Fe-Cu-Au-Zn-Pb
Fe-Cu-Co
TIPO GEOLÓGICO
Porphyry-Brechas
Skarns-Porphyry-Vetas
Porphyry-Brechas
Porphyry-Brechas
Vulcano-Estratiforme-skarn
Porphyry-Stockwork-skarn
Porphyry-Brechas
Porphyry-Skarn-Stocwork
Porphyry-Skarn
Estrato-Singenético
DEPOSITO
Chuquicamata-Chile
Cuba-P. Rico-Haití
Cananea- México
Bingham, Utah-USA
Outokumpu-Finlandia
Bor-Majdanpek-Servia
Bozshakol-Rusia-China
Ok Tedi-Nueva Guinea
Cadia Ridgeway-Austr.
Kambove West-Congo
LOCALIDAD
1-Sierra de los Andes
2-C. América-Antillas
3-Sierra Madre Occidental
4-W- Mountain, Salt-Lake
5-Main Sulphide Ore Belt
6-Alpine-Balkan-Dinaride
7-Eurasia Central 5000 km
8-Cenoz. Arc Thrust Belt
9-New South Wales
10-Katanga Copper Belt
FAJAS ESTRUCTURALES DEL GRAN RIFT DE APERTURA OCEÁNICA TIPO MORB, DEL SUPERGRUPO
ZIHUATANEJO DEL HADEANO TARDIO, QUE ORIGINÓ BIOQUÍMICAMENTE LOS YACIMIENTOS DE SULFUROS
MASIVOS EXHALATIVOS DE Cu-Zn-Ni-Co-Cr-Au-Ag-Pt, ENTRE 3,800 Y 2,500 Ma.
Orogenia Oaxaqueña (1250-1000 Ma) hacia el
poniente y hasta integrar la Pangea hacia el PérmoTriasico.
La referida acreción del Neoproterozoico, implicó
eventos de colisión con la FEC, mientras se
extinguía la subducción del supergrupo Acatlán y
cierre del geosinclinal Cordillerano. La continua
acreción fue prolongada por todo el Paleozoico
hasta integrar la Pangea, que culmina en el Triásico
Inferior. Por tanto, en el territorio de México no
existen aperturas oceánicas de riftings que dieran
lugar a geosinclinales paleozoicos, tampoco
orogenias con desarrollos de montañas tipo Alpino,
sino
potentes
sucesiones
anorogénicas
cordilleranas, con someros pliegues de fondo en la
corteza precámbrica, a lo largo del territorio de
México por una franja de unos 400 km de ancho,
con trend estructural NNW – SSE que afecta a los
supergrupos Guanajuato, Pápalo, Zimatlán,
Telixtlahuaca y Caborca respectivamente.
Asimismo, reconocimientos estratigráficos y
litológicos del Precámbrico al Sureste de México,
en el área tipo de Galeana, Huixtla y Motozintla,
Chiapas, determinan que la Faja Estructural
Cananeana del supergrupo Zihuatanejo del
Hadeano, se prolonga a través de las fallas
transformes de Polochic y Motahua, hacia las
Grandes Islas Antillanas de Cuba, Haiti-SantoDomingo, Puerto Rico, Jamaica y los bloques
Chortis y Panamá en Centro América, para
extenderse a la parte occidental del cratón de
Sudamérica. Esto es, que el Gran Rift tipo MORB,
del supergrupo Zihuatanejo con basamento
cratonizado de la parte tardía del Hadeano (43003800 Ma) aparece fraccionado en bloques
dispersos, trasladados y rotados en Las Antillas del
Mar Caribe y Centro-América, para continuar al
occidente de Sudamérica. Por lo tanto, se tienen
conexiones globales que se ilustran en la siguiente
figura.
Figura 1. Distribución global del Gran Rift (3900 Ma).
21
Implicaciones paleogeográficas del paleo Río La Mora;
Sistema fluvial ancestral del Triásico Tardío-Jurásico
Temprano en el Sur de México.
Gilberto Silva-Romo
Departamento de Ingeniería Geológica Facultad de Ingeniería Universidad Nacional Autónoma de México
Claudia C. Mendoza-Rosales
Emiliano Campos-Madrigal
Elena Centeno-García
Rosario Peralta-Salazar
Resumen: Las sucesiones clásticas pre-Cretácicas del
sur de México en la Región Mixteca, por lo general
consisten de conglomerados y arenas gruesas que
sugieren que su acumulación ocurrió en un escenario
tectónico de Pilares y Cuencas; configuración estructural
en la cual discurrieron sistemas fluviales durante el
Jurásico. La Formación La Mora, expuesta en las
cercanías de San José Chapultepec, Pue-Santiago
Chilixtlahuaca, Oax. y de Yododuxi, Oax., cerca de
Huajuapan de León, resulta una excepción; aunque sus
rasgos sedimentológicos corresponden con un ambiente
fluvial, se trata de una sucesión de grano fino que
atestigua la planicie de inundación de un sistema fluvial
mayor: el paleo Río La Mora drenó el sur de México
durante
el
Triásico
tardío-Jurásico
temprano,
previamente a la dislocación reconocida en las
sucesiones clásticas jurásicas más jóvenes. Este
sistema fluvial acarreó circones detríticos desde el cratón
Amazónico y otros terrenos de Sudamérica, antes de la
disgregación de Pangea. El origen de los circones
detríticos de la Formación La Mora es consistente con el
emplazamiento del Bloque Oaxaquia-Acatlán en el
noroeste de Sudamérica hacia el Triásico tardío.
Evolution of the late Cretaceous (Campanian) Cabullona
Basin in Sonora: regional stratigraphy and U-Pb
geochronology
Carlos M González-León
Instituto de Geología UNAM
Luigi Solari
Jayagopal Madhavaraju
Uxue Villanueva-Amadoz
Abstract: The Cabullona basin in NE Sonora holds the
~4 km thick Cabullona Group. This depocenter is at least
80 km long and 30 km wide, although it can extend
northwards to correlate with the Fort Crittenden
Formation in SE Arizona. A 2.5-km thick type section for
this group was first described by Taliaferro (1933) from
~20 km south of the town of Naco. This section is near
the east-central part of the basin and adjacent to the
Cabullona thrust which is suggested to have formed the
basin. New regional mapping and measured stratigraphic
sections south and west of this section indicate the basin
was regionally widespread and its sedimentary fill much
thicker than previously thought. New U-Pb zircon dates
from interbedded volcanic rocks constrain age of initiation
and evolution. A diachronous, basal conglomeratic unit
unconformably rest on deformed Proterozoic to Lower
Cretaceous rocks at three different localities in the basin.
In the west-central part, this conglomerate which is 230-
m thick and overlain by rhyolite ash-fall tuffs and flows
correlates with nearby strata in sierra Los Ajos where
interbedded volcanic rocks yielded Ar/Ar ages at ca. 80
Ma (Page et al., 2010; one sample is in U-Pb dating). A
110-m-thick basal conglomerate in the southern part of
the basin rests over Mural Formation and is overlain by
fluvial strata with interbedded ash-fall tuffs. One analyzed
tuff sample yielded only inherited zircons and another
sample is in process of dating, but the nearby, fluvial,
720-m-thick section of Los Atolillos section whose base is
not exposed yielded an age at ca. 81 Ma in rhyolites of its
upper part. After a short interval at around 80 Ma
dominated by accumulation of rhyolitic tuffs, fluvial and
lacustrine sedimentation continued until 75 Ma. Strata
with dinosaur remains of the 640-m-thick Fronteras
section have minor rhyolites in its upper part that yielded
an age at 76 Ma, while the 940-m-thick section of Ejido
Cuauhtemoc in the northern part of the basin have a
22
basal 150-m-thick conglomerate that rests on the Cintura
Formation and yielded an age at ca. 75 Ma from a
rhyolite flow. Between 75 and 73 Ma the basin received
distal volcanic rocks (mostly ash-fall tuffs), and then the
2.5-km-thick type Cabullona Group’s formations were
deposited in a short interval at near 72 Ma. The 790-mthick Esqueda section dominated by ash-fall tuffs and
fluvial and lacustrine strata is the younger section of the
group and it is constrained between 71 and 70 Ma. The
Cabullona Group started to accumulate at ca 80 Ma after
mid-Cretaceous tectonic shortening that affected rocks as
young as the underlying Bisbee Group. It records alluvial,
fluvial and lacustrine deposits with episodic influence of
distal volcanic rocks that originated in the Laramide
magmatic arc that developed southward. The El Cuervito
granodiorite dated at 72 Ma intrudes the group in the
northern part of the basin and records onset of Laramide
plutonism.
23
Geología ambiental
Modelación de impacto del cambio climático en balance
de aguas en la Cuenca del Rio Yaqui, Sonora, México,
usando el programa de computo STELLA.
Elia M. Tapia Villaseñor
Departamento de Geología, Universidad de Sonora. Hermosillo, Sonora, México. 83178
Inocente Gpe. Espinoza, Ismael Minjarez
Departamento de Geología, Universidad de Sonora. Hermosillo, Sonora, México. 83178
Email: inocentegua@gmail.com, inocente.espinoza@ciencias.uson.mx
Carlos Minjarez
Departamento de Física, Universidad de Sonora. Hermosillo, Sonora, México. 83178
Resumen: El cambio climático en el noroeste de México
y su impacto hidrológico, incluyendo el balance de
aguas, escasez de agua y eventos de inundación, son
un tema de gran preocupación para la región debido a
las condiciones semiáridas. Los cambios de temperatura,
precipitación y los cambios en el
nivel del mar,
afectarían a la agricultura, la agricultura y acuacultura.
También resultaría afectada la calidad del agua para el
consumo humano almacenada en acuíferos y presas.
Se evaluaron los posibles cambios de precipitación y
temperatura para la cuenca del Rio Yaqui en Sonora,
México, así como el impacto de dichos cambios en la
escorrentía, evapotranspiración y recarga de acuíferos.
La proyección se basó en un modelo que
cubre el
periodo de 2010 a 2099. Para este fin, se analizaron los
resultados de una proyección de clima con corrección de
tendencia con downscaling de la base de datos del World
Climate Research Programme's Coupled Model
Intercomparison Project Phase 3 (WCRP-CMIP3) multimodel: UKMO-HadCM3 del Centro Hadley de Predicción
de Clima.
1 Introducción
El Panel Intergubernamental del Cambio climático
(IPCC) declaró en 2007 que el cambio climático
modificaría
gradualmente
las
condiciones
climatológicas promedio de la Tierra, y que esto
causaría eventos climáticos extremos locales con
mayor frecuencia, por ejemplo inundaciones y
sequías. Como fue establecido por Allen (2004), los
cambios en precipitación y temperatura determinan
la cantidad del agua que alcanza la superficie, se
evapora, regresada a la atmósfera, se infiltra, cubre
la superficie de tierra, y finalmente se convierte en
flujo base de corrientes. La relación entre el cambio
climático y el potencial de corrientes de agua
extremas e inundación representan hoy un tema de
gran urgencia.
Según el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC,
los modelos de circulación globales pueden
proporcionar estimaciones confiables de futuras
condiciones climáticas así como de los procesos
atmosféricos que los causan, están basados en datos
de entrada, como alta emisión de gases
invernaderos (A2) y baja emisión de gases
invernaderos (B1). Sin embargo, las condiciones de
cambio climático proporcionadas por estos modelos
de circulación global tienen una resolución
demasiado extensa para uso a niveles regionales o
locales. Por esta razón, se han desarrollado
procesos de downscaling para ayudar a mejorar la
resolución, basada en metodologías dinámicas
estadísticas y empíricas (Madera et al. 2002,
Madera et al. 2004, y Maurer et al. 2007).
La cuenca del Rio Yaqui es una de las más
importantes en Sonora. Localizada en el noroeste
de México, esto cubre un área aproximada de
74054 km2, proporcionando el agua a una de las
zonas agrícolas más productivas del estado y del
país.
Palabras clave. Modelado, cambio, climático, rio
Yaqui
Abstract. Climate change in Northwest Mexico and its
hydrological impact, including on water balance, water
scarcity and flooding events, is a matter of great concern
for the region due to its semiarid conditions. Changes in
temperature, precipitation, and sea level would affect
agriculture, farming, and aquaculture. The quality of
water storages for human consumption may also be
adversely affected.
We evaluated possible changes in precipitation
and temperature for the Rio Yaqui Basin in Sonora,
Mexico and assessed the impact of those changes on
water runoff, evapotranspiration and aquifer recharge for
the years 2010 to 2099. For this purpose, we analyzed
the results of a bias-corrected and downscaled climate
projection
from
the World
Climate
Research
Programme's Coupled Model Intercomparison Project
Phase 3 (WCRP-CMIP3) multi-model dataset: UKMOHadCM3 from the Hadley Centre for Climate Prediction.
Keywords. Modelling, climate, change, Rio Yaqui,
modeling.
24
(Comisión Nacional del Agua, 2004).
Las simulaciones generadas con el programa de
computo STELLA, proporcionan una base
adecuada para establecer políticas para la
optimización del almacenamiento de agua durante
períodos de abundantes y voluminosos flujos de
agua, que pueden servir de abasto durante períodos
de sequía. Debido a escases datos para el noroeste
de México, se propone el uso de un método
empírico.
2.1. Programa de computo STELLA
Se presenta la simulación de cambio climático
usando el software STELLA 9.0.2, con escenarios
individuales para cada sub-cuenca en el área de
estudio: Angostura, Oviachic, y Novillo (Fig. 1).
STELLA 9.0.2 es un paquete de cómputo de
programación visual orientada a objetos, de
aplicación directa a simulación y modelado de
sistemas dinámicos. El software combina la
fortaleza de una técnica de programación y la
velocidad y versatilidad de modelado en
computadora.
El programa STELLA consiste en cuatro
instrumentos o elementos básicos de construcción
de modelos dinámicos y un instrumento o espacio
para registro o kernel. Los cuatro componentes
básicos son:
2 Metodología
El archivo de corregido de tendencia y downscaled
WCRP-CMIP3 de proyecciones de clima es
respaldado por el Laboratorio Nacional Lawrence
Livermore;
Oficina
de
reclamación
estadounidense, la universidad de Santa Clara y el
Servicio geológico de Estados Unidos. Este
archivo incluye 112 downscaled proyecciones de
temperatura y precipitación mensuales condiciones
hidrológicas asociadas a una resolución de 1/8
grados. Tres diferentes escenarios de emisión
(escenarios SRES) están disponibles para descarga:
(i) A2 para cambios tecnológicos y alto
crecimiento demográfico (patrones de emisiones
alto); (ii) B1 para un mundo limpio y sostenible
(bajo patrón de emisión); y (iii) A1b para un
mundo equilibrado con un balance entre el uso de
energía fósil y no fósil (patrón de emisión medio).
Para esta investigación, se seleccionó la
proyección downscaled del B1 y escenarios de
emisiones A2 del Centro Hadley de Predicción del
Clima en el Reino Unido (http://gdodcp.ucllnl.org/downscaled_cmip3_projections/). El
modelo de clima HadCM3 es conocido por ser uno
de los mejores en la reproducción del clima
observado en el noroeste de México (Arriaga,
2008).
El proceso de downscaling consiste en transformar
la información de clima de resolución amplia o
modelos de circulación global (2 °), a una escala
de mayor resolución (resolución de 1/8°), que
permita la definición local de impacto al ambiente.
Hay numerosos métodos estadísticos disponibles
para procesos de downscaling pero se eligió la
corrección de tendencia y el método downscaling
espacial de Wood et al. (2004) el cual es excelente
para producir resultados hidrológicamente posibles
para futuros escenarios de clima.
Para cada escenario de 2000 hasta 2099, se
determinó la precipitación y
temperaturas
proyectadas. La evapotranspiración en la zona fue
calculada usando la expresión de Turc y las
proyecciones de corrientes superficiales y de
almacenamiento se basaron en datos históricos
obtenidos de informes internos de CONAGUA
STOCK, CONVERTER, FLOW y CONNECTOR
3 Proyecciones del cambio climático para
la Cuenca del Rio Yaqui
La figura 3 muestra las proyecciones de cambio
climático obtenidas de la base de datos CMIP3 y
con formato de proyección en netCDF.
Primeramente fue analizado en Matlab R2009a y
más tarde importado al software ArcGis 9.3, para
los cálculos estadísticos zonales. Se observa en la
Figura 4, hay un aumento notable de condiciones
de temperaturas, hasta para el escenario más
optimista (SRES-B1), a excepción de la Cuenca
hidrográfica de la Angostura. El aumento en la
precipitación no es tan claro como para la
temperatura. Sin embargo, está presente en la
cuenca del Rio Yaqui la posibilidad de
experimentar períodos frecuentes de sequías,
alternando con años embalse sustanciales.
25
f) El almacenamiento en la presa Oviachic y el
comportamiento futuro del sistema fue modelado
usando las proyecciones de cambio climático para
la cuenca del Rio Yaqui.
3 Resultados
En este estudio, se pudieron determinar escenarios
de aporte de corriente superficial para la cuenca del
Rio Yaqui, basados en diferentes proyecciones de
cambio climático. Los resultados para el cálculo
de flujo de corriente superficial y almacenamiento
en la cuenca del Yaqui son mostrados en las
Figuras 6 y 7. La figura 6 muestra el flujo de
corriente superficial que resulta del escenario
SRES A2, y aunque hay flujos de agua altos en
algunos años, los períodos de sequía son también
severos.
Las proyecciones de almacenamiento no solo
muestran una tendencia positiva sino también
algunas variaciones anuales (la Figura 5). Los
períodos de sequía históricos de 1989, 1990, 2000,
2001, 2002 y 2003 no solo se debieron a que hubo
menos lluvia, también fueron el resultado de la
mala gestión en política del uso agua. Con esta
simulación,
se
identificaron
potenciales
deficiencias en almacenamiento para 2034, 2070 y
2074. Sin embargo, aunque se proyecta que los
niveles de almacenamiento disminuirán, habrá
suficiente agua para cubrir las necesidades de
ciudades cercanas, a condición de que la gestión y
uso del agua sea bien manejado. En contraste, en
2057 hay un valor de proyección de
almacenamiento de 3177 Hm3, el cual está cerca
del nivel máximo soportado por la Presa Oviachic
(3,226.7 Hm3).
Figure 4. UKMO-HadCM3 SRES A2 y B1 para la cuenca Rio Yaqui
3.1 Impacto del cambio climático en la cuenca del
Rio Yaqui
El impacto del cambio climático en la cuenca del
Rio Yaqui fue determinado usando métodos
empíricos y el software STELLA 9.0.2. El modelo
en la Figura 5, representa la interface visual del
programa, el cual fue desarrollado usando las
siguientes premisas:
a) En la simulación se usó, la base de datos
UKMO-HadCM3-A2 ya que representa el más
adverso u hostil de los escenarios para la cuenca
del Rio Yaqui.
b) La simulación usa la información histórica a
desde 1965 hasta 2010 y la información proyectada
de 2011 a 2099.
c) Los coeficientes de corriente superficial para la
Angostura, Novillo y Oviachic, fueron obtenidos
correlacionando la información histórica de
almacenamiento de agua y precipitación en el área
de estudio (CONAGUA 1965-2010), teniendo
como resultados: 0.08, 0.1 y 0.03 para cada subcuenca.
d) La evapotranspiración para el área de estudio
fue determinada usando la expresión Turc:
Donde:
ETR= evapotranspiración anual (mm)
L = 300 + 25T + 0.05T3
T=Temperatura
P = Precipitación media anual (mm)
T = Temperatura media anual (°C)
e) Considerando la carencia de criterios objetivos y
la dificultad de proyectar la política para el uso de
agua en el área de estudio, la simulación usa el
promedio histórico para transferencias de agua
entre presas para cada año observado y para las
proyecciones.
Figura 5. Simulación en STELLA 9.0.2 de cambio climático
26
al WCRP's Working Group on Coupled Modelling
por hacer disponibles las bases de datos WCRP
CMIP3. El apoyo para esta base de datos
proporcionado por Office of Science, US
Department of Energy. También se reconoce el
apoyo de CONACYT México, CONAGUA,
Universidad de Sonora y Estudios de Riesgos
Ambientales e Hidrológicos, S.C.
Referencias
Figura 6. Proyección de flujo superficial la cuenca Rio Yaqui y subcuencas (millones de metros hm3)
Allen D. M., D.C. Mackie and M. Wei 2004 Groundwater and
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Mendoza, M. y M. Puche (2007) Evaluacion de la ocurrencia
de sequia en localidades de Venezuela. Rev. Fac. Agron.
Figure 7. Almacenamiento de agua para la presa Oviachic (millones de
metros cúbicos hm3)
Discusión
Usando el software STELLA y escenarios de
cambio climático, se desarrolló una simulación
simple para el almacenamiento de agua para una
de las cuencas más grandes y productivas en
México.
Según Mendoza y Puche y (2007), el análisis y la
evaluación de escenarios futuros, aunque sean
inciertos, permitirán su detección anticipada y con
eso la posibilidad de adaptación y mitigación.
Aunque severo, el pronóstico de abastecimiento de
agua de la cuenca Rio Yaqui es uno de los menos
problemáticos para el estado de Sonora. La cuenca
vecina, la cuenca hidrográfica del Rio Sonora, ha
tenido problemas con el agua desde 1980 y los
escenarios futuros de clima para esta cuenca no
muestran una proyección favorable. Hay un
proyecto del gobierno en Sonora que pretende
transportar el agua de la cuenca del Rio Yaqui a la
cuenca hidrográfica del Rio Sonora debido a las
altas de mandas de agua. Basado en este estudio,
recomendamos un enfoque cauteloso a este
proyecto para la cuenca del Rio Yaqui ya que esto
podría poner en peligro la disponibilidad de agua
para ambas cuencas: Rio Yaqui y Rio Sonora.
Agradecimientos
Agradecemos a los grupos de modelación: the
Program for Climate Model Diagnosis (PCMDI) y
27
Vol. 24, 661-678 p.
Menzel L., A. H. Thieken, D. Schwandt amd G. Burger (2002)
Impact of Climate Change on the Regional Hydrology –
Scenario-Based Modelling Studies in the German Rhine
Catchment. Natural Hazards, 2003, Vol. 38: 45–61 p.
Minjarez J. I, Rangel M., Monreal R., Grijalva, F.J. (2003)
Piezometría y censo de aprovechamientos de los acuíferos
ubicados en las partes medias de las cuencas de los ríos
Yaqui y Mayo, Sonora: Instancia Revisora: Comisión
Nacional del Agua.
Minjárez, J I., Tapia E. M., y A. Montijo (2012) Estudio de
Impacto por el Cambio Climático en el Avance de la
Interfase Marina de los Acuíferos Costeros Valle del Yaqui
y Cocoraque: Universidad de Sonora, Departamento de
Geología, Instancia revisora: CONAGUA.
Minjárez, J I., Tapia E. M., y A. Montijo., 2012, Estudio de
Impacto por el Cambio Climático en el Avance de la
Interfase Marina de los Acuíferos Costeros Valle Guaymas
y San José de Guaymas: Universidad de Sonora,
Departamento de Geología, Instancia revisora: Comisión
Nacional del Agua.
Monreal, R., Rangel, M., Minjarez, I., Castillo, J., Morales M.,
2003, Estudio de Actualización Geohidrológica del
Acuífero del Valle del Yaqui, Sonora: Instancia Revisora:
Distrito de Riego del Río Yaqui y Comisión Nacional del
Agua. Wood, A. W., Leung, L. R., Shridar V., and
Lettenmaier, D. P. (2004) Hydrologic implications of
dynamical and statistical approaches to downscaling
climate model outputs. Climatic Change Vol. 62: 189–216
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Wood, A. W., Maurer, E. P., Kumar, A., and Lettenmaier, D. P.
(2002) Long Range Experimental Hydrologic Forecasting
for the Eastern U.S., J. Geophys. Res. 107(D20), 4429.
Evaluación del potencial de generación de drenaje
ácido en la Asignación Minera Peña Blanca, Chihuahua,
México.
Fredy Guzmán Martínez
Subgerencia de Uso del Suelo, Servicio Geológico Mexicano. Blvd. Felipe Ángeles Km. 93.50-4, 42080 Pachuca,
Hidalgo, México.
Resumen. El objetivo de este trabajo fue evaluar el
potencial de generación de drenaje ácido en la
asignación minera Peña Blanca, localizada al norte de
México. El potencial de generación de drenaje ácido de
mina (DAM) fue determinado mediante la realización de
pruebas predictivas estáticas, usando la técnica de
conteo ácido-base que define el balance entre la
generación de ácido y el consumo de ácido del mineral.
Las especies minerales fueron identificadas por la
técnica de difracción de rayos X (XRD) y la composición
química fue analizada mediante espectrometría de
emisión óptica. El muestreo fue sistemático y a intervalos
regulares colectando muestras en suelos de área
minera.
Los resultados indican que 26 muestras presentan
potencial para generar DAM y que estas se encuentran
cercanas a los yacimientos de interés para la
explotación, mientras que 34 muestras no presentan
potencial para generar DAM. Las pruebas para
determinar potencial de neutralización y potencial de
acidificación, junto con los análisis de XRD permitieron
conocer que en el sitio, la calcita tiene un rol clave en la
neutralización de la acidez.
En un contexto biogeográfico, los datos sugieren que la
principal restricción para la generación de DAM es el
bajo régimen de precipitación pluvial que limita la
oxidación, aunado a que las condiciones topográficas de
la zona difícilmente permiten que el agua se almacene
de manera natural.
Se encontró también que la concentración de elementos
potencialmente tóxicos está por debajo de los valores de
referencia especificados por la legislación ambiental
Mexicana. Para lograr un mayor nivel de confianza, se
recomienda realizar pruebas dinámicas y tomar las
muestras directamente de los núcleos de barrenación.
Palabras clave. Drenaje ácido de minas, Pruebas
predictivas estáticas, Conteo ácido-base, Potencial de
neutralización, Potencial de acidificación.
Abstract. The aim of this study was to assess the acid
mine drainage potential in Peña Blanca mining district,
located on the north of Mexico. Acid mine drainage
(AMD) was determined by static tests using the acidbase accounting test (ABA test), ABA test measure the
balance between the neutralizing and acid forming
potentials, the mineralogy was identified by X ray
diffraction technique (XRF) and optical emission
spectrometry with inductively coupled plasma technique
was used to determine the concentration of the elements.
The samples were collected with a systematic grid
sampling.
Results indicate that 26 sampled tested have AMD
potential, and those samples were located near to the
mining sites of interest for exploitation. Whereas 34
sampled did not have AMD potential. The statics tests
and XRF analysis suggest that calcite plays a key role
neutralization.
In a biogeographic context, data suggest that AMD
formation is strongly constrained by the low annual
rainfall which limits oxidation. Besides topographic
conditions do not allow natural water storage.
Concentrations of toxic potential elements found were
lower than those specified in the Mexican environmental
regulations. If more detailed results are required, it is
recommended to carry out kinetic tests and collected the
sample ideally from fresh drill cores.
Keywords. Acid mine drainage, Static tests, Acid-Base
Accounting, Neutralization potential, Acid production
potential.
28
Análisis de la afectación ante escenarios de cambio
climático en México y acciones de adaptación.
Norma Labrada Hernández
Subgerencia de Uso del Suelo, Servicio Geológico Mexicano. Blvd. Felipe Ángeles Km. 93.50-4, 42080 Pachuca,
Hidalgo, México
de actividades con desarrollo sustentable que
mitiguen y dejen de emitir grandes cantidades de
Gases de Efecto Invernadero (GEI), indica que la
temperatura aumente en la mayor parte del
territorio mexicano 2°C, excepto en el sur de Baja
California Sur y norte de la Península de Yucatán
en donde aumentará 1°C, mientras para un futuro
lejano y el mismo RCP se espera que aumente la
temperatura de 3°C en la mayor parte de México,
excepto en la mesa central del norte que se espera
un aumento hasta 4°C.
1 Objetivo
Conocer las afectaciones por fenómenos
meteorológicos extremos ante un cambio climático
para implementar acciones que permitan mitigar
daños y adaptarnos.
2 Desarrollo
Las proyecciones de la variación del clima mundial,
se obtuvieron mediante el análisis de las salidas de
15 modelos de circulación global, divididos en:
futuro cercano (2015-2039) futuro lejano (20752099). Para contextualizar y visualizar la magnitud
de las variaciones climáticas en cada uno de los
escenarios; se realizó un análisis de la información
histórica de las variables de precipitación,
temperatura máxima, temperatura mínima. Los
escenarios de cambio climático son proyecciones
climáticas bajo diferentes escenarios de índices de
radiación global de energía en W/m2, llamados
Trayectorias de Concentración Representativa
(RCP, por sus siglas en inglés). Actualmente la
concentración de CO2 es aproximadamente de
398.58 ppm, solo se presentarán los escenarios
RCP8.5 y el RCP4.5, de concentraciones de 1,370
ppm y de 650 ppm de CO2, ambos para un futuro
cercano y futuro lejano, creados mediante los
modelos “MESSAGE (Australia) y GCAM (EU)
respectivamente.
3
4 Conclusiones
Considerando el aumento en la temperatura de 1°C
los efectos en el sector eléctrico son: disminución
en la eficiencia energética, aumento en la demanda
de energía, interrupciones en la generación de
energía; en el sector agrícola y ganadero, será
afectado por sequías, incendios forestales, cambios
en el uso del suelo, escases de alimentos. La
inestabilidad de laderas bajo un escenario de
tormentas más severas aumentaría el riesgo por
remoción de masas, agravándose más por
deforestación y cambios de uso de suelo. Como
medidas de adaptación ante un cambio en el
régimen de lluvias será: desarrollar nuevas
tecnologías de riego, dirigir esfuerzos en los
alimentos que requieren menor cantidad de agua,
captar agua de lluvia, tratamiento de aguas
residuales. Las políticas de adaptación deben ser
medibles y monitoreadas, serán nuestros
indicadores para conocer si las acciones que
estamos implementando, aumentarán la resiliencia,
en otro caso se podrán implementar acciones
efectivas de manera que aumente nuestra capacidad
de adaptación ante un cambio climático.
Resultados
Se analizó lluvia, temperatura máxima y mínima y
su repercusión para los diferentes sectores
económicos de México. Para un futuro cercano y un
forzante radiativo de 4.5 W/m2, escenario
conservador en donde se espera la implementación
29
Hidrología Ambiental en el Río Atoyac, Puebla, Tlaxcala
y México.
S. Milán-Valdés
Secretaria de Investigación y Posgrado
P.F. Rodríguez-Espinosa
E. Martínez-Tavera
N.P. Muñoz-Sevilla
Resumen: Determinar mediciones de gasto a través de
una sección dada, no solo puede servir para obtener
gastos de diseño y así resolver problemas ingeniería o
de riesgo, estas mediciones pueden ser utilizadas como
herramienta para determinar la cantidad en peso de
parámetros contaminantes (físicos, químicos
y
bacteriológicos) que pasan en un determinado lapso de
tiempo. Lo ideal es tener una estación hidrométrica en
cada punto de muestreo, sin embargo esto es muy
costoso. Existen otros métodos para lograr obtener el
gasto tales como el método de sección pendiente y el de
sección velocidad, el primero sólo con datos topográficos
para llegar a cantidades cinemáticas, y el segundo
aforando con molinete teniendo el área hidráulica ya
levantada. En la Cuenca del Río Atoyac, se calcularon
los caudales en época de estiaje (en los meses de marzo
y abril) cuyos volúmenes de flujo provienen
exclusivamente
por
actividades
antropogénicas
(Industria,
Doméstico y Agrícola). Los puntos de
monitoreo fueron seleccionados de manera estratégica
en los principales cauces tributarios del Atoyac, y en el
mismo cauce, hasta la desembocadura en la Presa
Valsequillo, Puebla. Una vez obtenidos los gastos en
cada punto de monitoreo, se procedió a calcular los
volúmenes de contaminantes que pasan por día
logrando cuantificar las toneladas y las Unidades de
Formación de Colonias (UFC) que pasan en un día. Los
parámetros trabajados fueron DBO, DQO, Sólidos en
suspensión, sólidos totales disueltos, nitratos, nitritos,
posfátos, nitrógeno total, fósforo total, E. Coli SS,
Shigella SS, Salmonella SS, E. Coli EMB, Enter_EMB,
Can_EMB Kleb, hong, proteus.
Los resultados reflejan el grado de contaminación de la
red de drenaje de la cuenca, sobre todo en el colector
principal, además de la cantidad de éstos que son
finalmente vertidos en la presa Valsequillo.
Monitoreo de la dinámica del agua y las
transformaciones de N en la zona crítica de un
piedemonte regado con agua residual.
Jejanny Lucero Hernández-Martínez
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Blanca Prado-Pano
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Wolf- Anno Bischoff
TerrAquat Consultants. Schellingstr 43. D-72622. Nuertingen, Germany.
Christina Siebe
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
El Valle del Mezquital es una de las zonas más
antiguas y grandes en el mundo (más de 90 000 ha)
que es regada con agua residual (AR) cruda,
recibiendo un caudal procedente de la Cd. de
México de 40 m3/s más 12 m3/s en la época de
lluvia (BGS, 1998). Dicha actividad ha provocado
la formación y estabilización de un acuífero
somero, el cual sirve como fuente de
abastecimiento de agua a la población local (500
000 habitantes). El AR provee más nitrógeno (N) al
suelo del que esté necesita para los cultivos por lo
que es de interés evaluar si el excedente de N está
contaminando el agua subterránea. El objetivo fue
evaluar la dinámica del agua y las transformaciones
de N en la zona crítica (desde la superficie del suelo
al acuífero somero) en un piedemonte localizado en
el poblado de Tlahuelilpan, al suroeste de Hidalgo,
en el Valle del Mezquital. Se realizó el monitoreo
30
de 7 eventos de riego independientes en diferentes
parcelas del piedemonte. El contenido volumétrico
de agua en el suelo fue monitoreado por TDR y el
potencial matricial con tensiómetros. N-NO3-, NNH4+ y Cl- se analizaron en: AR, solución de suelo
colectada a diferentes profundidades con
microcápsulas porosas de succión y flujo lateral
muestreado en pozos de observación someros (2.5 a
5.0 m de profundidad). El nivel estático y la calidad
del agua del acuífero somero fueron monitoreados
en dos norias utilizadas por los lugareños y en dos
pozos de observación profundos que fueron
perforados en el piedemonte. La conductividad
hidráulica saturada (Ks) se determinó en la
superficie del suelo con un permeámetro de Guelph
y mediante pruebas de bombeo en los pozos de
observación someros. Ganancias y pérdidas de N se
evaluaron con la relación N/Cl en todas las
muestras colectadas a diferente profundidad de la
zona no saturada. Los resultados indican la
formación de un flujo lateral entre el suelo y la
primera capa de tepetate debajo de esté,
inmediatamente después de cada evento de riego.
Lo anterior se debe a diferencias en la Ks, 0.080.001 cm/seg en el suelo y 0.0001-0.0003 cm/seg
en el tepetate. La dirección de flujo del agua
subterránea es de este a oeste y el nivel freático no
varía significativamente en la época de estiaje y
lluvias. El N-NH4+ fue la especie de N inorgánico
que predomina en el AR. En el suelo el N-NH4+ se
oxida a N-NO3- cuando existen condiciones de no
saturación. La nitrificación redujo los valores de pH
de la solución del suelo hasta en una unidad de pH.
Cambios en la relación N/Cl con la profundidad
evidenció posibles pérdidas de N por volatilización
de N-NH3, favorecida por el pH alcalino del suelo y
del AR. Otra pérdida de N identificada fue por
desnitrificación bajo condiciones de saturación del
suelo (4 hrs después de iniciado el riego). Las
concentraciones de N-NO3- en el agua que sale de
la zona de las raíces (52-88 mg/L), es 2.5 veces
mayor que las concentraciones encontradas en el
agua subterránea (17-34 mg/L), la desnitrificación
dentro de la zona vadosa y saturada parece ser
responsable de esta atenuación.
Agradecimientos
Los autores agradecen el financiamiento otorgado
por el proyecto PAPIIT IA100513, UNAM,
México.
Lucero
Hernández
le agradece al CONACyT el
apoyo otorgado a
través de la Beca para Estudios de Doctorado. A los
revisores (anónimos) y editores que permitieron
mejorar el manuscrito.
Referencias
Bouwer, H., and Jackson, R.D. Determining soil properties. In
van Schilfgaarde, J., 1974, Drainage for Agriculture.
Madison, WI: American Society of Agronomy; 1974. 611–
672.
Bouwer, H. and R.C. Rice., 1974, A slug test method for
determining hydraulic conductivity of unconfined aquifers
with completely or partially penetrating wells, Water
Resources Research 12, 423-428.
British Geological Survey (BGS); Comisión Nacional del Agua
(CNA).; London School of higiene and Tropical Medicine
(LSHTM).; University of Birmingham (UB)., 1998, Impact
of wastewater reuse on groundwater in the Mezquital
Valley, Hidalgo state, México, Final Report, Department
for International Development, Comisión Nacional del
Agua, British Geological Survey, London School of
higiene and Tropical Medicine, University of Birmingham.
Final report, 155 p.
Costa, J. L., Massone, H., Martínez, D., Suero, E. E., Vidal, C.
M. y Bedmar, E., 2002. Nitrate contamination of a rural
aquifer and accumulation in the unsaturated zone.
Agricultural water management. 57, 33-47.
31
Geología petrolera
Digital
rock
physics
unconventional rocks.
for
conventional
and
Takashi Akai
JOGMEC
Abstract: Japan Oil, Gas and Metals National
Corporation (JOGMEC) has been studying the digital
rock physics (DRP), which uses high resolution
observation tools such as micro focus X ray CT to obtain
pore scale images of the rock samples and computes
petrophysical parameters from the image data. In this
presentation, the DRP workflow on the conventional rock
samples will be discussed. We took micro focus X ray CT
images of the Berea sandstone and the pore structure of
the sample was reconstructed. Based on the structure,
petrophysical properties such as porosity, permeability,
capillary pressure and relative permeability were
computed. The computed petrophysical properties were
compared with laboratory derived petrophysical
properties. Based on this, the applicability of the DRP will
be discussed. In addition, the ongoing work toward the
application of DRP for unconventional rocks will be briefly
discussed.
Métodos indirectos y directos para definir el estado
termal de la litosfera, corteza y cubierta sedimentaria:
caso Golfo de México.
Joel Rosales Rodríguez
JOGMEC
Resumen: La temperatura es factor importante en el
desarrollo de modelos termo-tectónicos de la estructura
interna de la Tierra así como en la calibración termal del
modelado numérico de sistemas petroleros. Su
conocimiento se limita a mediciones de temperatura en
los primeros metros o kilómetros de la cubierta
sedimentaria.
Las metodologías de inversión de datos geofísicos
permite evaluar cualitativa y cuantitativamente el estado
termal dentro de la corteza y litosfera, y sus resultados
requieren ser validados geológica y termalmente. En
este trabajo se presentan los resultados de métodos
indirectos usados para estimar el estado termal del Golfo
de México.
La tomografía sísmica permite estimar cualitativamente
las variaciones de la temperatura usando una relación
empírica entre velocidades sísmicas y temperatura. La
principal limitante de esta metodología en el Golfo de
México es la escasa información sísmica y registro
sísmico.
Con la inversión de las velocidades del Moho sísmico es
posible calcular el flujo de calor en la cima del manto.
Sus resultados se correlacionan cualitativamente con las
anomalías gravimétricas del Golfo de México, los bajos
gravimétricos corresponden con altos flujos de calor en
la parte occidental.
Con la inversión de los datos magnéticos se obtiene la
profundidad de la base de la fuente magnética, asociada
a la temperatura en la cual las rocas pierden su
magnetismo (temperatura de Curie). Usando la
profundidad, la temperatura de Curie y una conductividad
térmica promedio para la corteza es posible calcular el
flujo de calor. Los valores de flujo de calor obtenidos en
el Golfo de México (32.2 y 84.6 mW/m2) están dentro del
rango de flujos de calor estimados a partir de
temperaturas medidas en la superficie de la cubierta
sedimentaria, 9.0-111.0 mW/m2 (Epp et al., 1970;
Nagihara et al., 1996).
Cualitativamente se observa una congruencia entre
ambos datos, principalmente sobre los valores de 40 y
45 mW/m2; sin embargo cuantitativamente se observan
diferencias, principalmente en áreas de alto flujo de
calor.
La tendencia de los resultados de flujo de calor
obtenidos con la inversión de los datos magnéticos es
similar a los resultados de temperatura obtenidos con
tomografía sísmica (Goes y van der Lee, 2002) para la
parte inferior del manto superior del Golfo de México. Las
zonas de mayores flujos de calor superficial
corresponden con las zonas de mayores temperaturas a
la profundidad de 110 km, sobre el límite de la corteza
oceánica-continental.
Cada metodología tiene sus propias limitantes que
dependen del modelo geológico y los datos disponibles
para su aplicación.
Las variaciones cuantitativas entre los resultados de los
métodos indirectos y las mediciones corresponden a:
cobertura de los datos, escala de análisis y detalle del
modelo geológico.
32
Competividad internacional en petrología orgánica en
México
Genaro De la Rosa-Rodríguez
Dirección Minerales Energéticos. Servicio Geológico Mexicano. Blvd. Felipe Ángeles km 93.50-4, Col. Venta Prieta, C.P.
42080, Pachuca, Hidalgo, México. Teléfono: (771) 7114266. genarodelarosardz@gmail.com
Noé Piedad-Sánchez
Facultad de Metalurgia, DES Ciencias Extractivas, Unidad Norte, Universidad Autónoma de Coahuila, Carretera 57 km
5, C.P. 25710, Monclova, Coahuila de Zaragoza.
Luciano Hernández-Noriega, Francisco De la O-Burrola
Dirección Minerales Energéticos. Servicio Geológico Mexicano. Blvd. Felipe Ángeles km 93.50-4, Col. Venta Prieta, C.P.
42080, Pachuca, Hidalgo, México. Teléfono: (771) 7114266.
Resumen. La necesidad de asegurar que los
laboratorios puedan operar bajo un sistema de gestión
para asegurar la validez técnica y calidad de los servicios
ofrecidos, ha creado un compromiso para que
organismos y empresas mexicanas dedicadas a apoyar
la generación de datos geocientíficos para la exploración
de los recursos minerales y energéticos del país, se
involucren en la acreditación de sus procesos para
garantizar su reconocimiento global.
En este contexto, en enero de 2013, por primera vez, el
Laboratorio Centro Experimental Chihuahua, formó parte
de los participantes en el Programa de Acreditación 2013
CBAP (Coal Blends Accreditation Program) del ICCP
(International Committee for Coal and Organic
Petrology), donde también se inscribieron analistas de
laboratorios de Europa, Oceanía, y América del Sur,
entre otros.
Se analizaron dos muestras de carbón, en base a la
norma ISO 7404-5 (2009) para la identificación de la
vitrinita y la medición del poder reflector de la vitrinita, y
de la norma ISO 7404-3 (2009) para la determinación de
la composición maceral.
Los resultados obtenidos del poder reflector de la vitrinita
fueron de 1.088 para una muestra, y de 1.113 para la
segunda muestra, obteniendo un promedio de sus
respectivos UMSD de 1.332, considerando este dato
como aceptable.
La primera muestra fue un carbón con 0.948 %Rr, y otro
con 1.421 %Rr, mientras que la segunda muestra,
presentó un carbón con 0.941 %Rr, y otro con 1.271
%Rr. Al calcular los UMSD, se encontraron los valores de
1.124 y 0.719 respectivamente, quedando por debajo de
1.50, por lo que se considera el análisis aceptable.
En Agosto de 2013 se recibió la acreditación en el
Laboratorio del Centro Experimental Chihuahua, por lo
que por primera vez, se tiene a uno de 28 petrógrafos
acreditados a nivel mundial, y con ello, se fortalece la
oportunidad para suministrar datos útiles en la
exploración de los recursos naturales no renovables en
nuestro país.
exploration of the country involved in the accreditation
processes to ensure global recognition.
In this context, in January 2013, for the first time, the
Chihuahua Experimental Center Laboratory, was among
the participants in the 2013 CBAP Accreditation Program
(Coal Blends Accreditation Program) of the ICCP
(International Committee for Coal and Organic
Petrology), which also analysts from laboratories in
Europe, Oceania, and South America, among others,
were enrolled.
Two coal samples were analyzed with ISO standard
7404-5 (2009) for the identification of vitrinite and
measurement of vitrinite reflectance, and ISO 7404-3
(2009) for determining maceral composition.
The results of the vitrinite reflectance were for a sample
of 1.088, and 1.113 for the second sample, by averaging
their respective UMSD 1.332, considering as an
acceptable data.
The first sample was a coal with 0.948 %Rr, and another
with 1.421 %Rr, while the second sample, presented a
coal with 0.941 %Rr, and the other with 1.271 %Rr. When
calculating UMSD, the values are 1.124 and 0.719
respectively, fallen below 1.50, which is considered an
acceptable analysis.
In August 2013, at the Chihuahua Experimental Center
Laboratory was awarded accreditation, so for the first
time, we have one of the 28 petrographers accredited
worldwide, and with it the opportunity to provide useful
data for exploration of non-renewable natural resources
in our country is strengthened.
Keywords. Organic matter, Coal, Maceral, %Rr.
1 Introducción
El desarrollo de los sistemas de gestión de la
calidad ha ocasionado la necesidad de asegurar que
los laboratorios puedan operar bajo un sistema de
gestión que esté conforme a los requisitos
indicados en la norma NMX-EC-17025-IMNC2006 / ISO/IEC17025:2005, para asegurar la
validez técnica y calidad de los servicios ofrecidos
con la intención de apoyar la aceptación de
resultados en al ámbito nacional, y entre países.
De acuerdo a la Ley Federal sobre Metrología y
Normalización, Acreditación es el acto por el cual
una entidad de acreditación reconoce la
Palabras clave. Materia orgánica, Carbón, Maceral,
%Rr.
Abstract. The need to ensure that laboratories can
operate under a management system to ensure the
technical validity and quality of services offered, has
created a commitment to Mexican companies and
organizations dedicated to supporting the generation of
geoscientific data for mineral and energy resource
33
competencia técnica y confiabilidad de los
organismos de certificación, de los laboratorios de
ensayo (prueba), de los laboratorios de calibración
y/o de las unidades de verificación (organismos de
inspección) para la evaluación de la conformidad.
De acuerdo a la norma NMX-EC-17011-IMNC2005, acreditación es la atestación de tercera parte
relativa a un organismo de evaluación de la
conformidad
(OEC)
que
manifiesta
la
demostración formal de su competencia para llevar
a cabo tareas específicas de evaluación de la
conformidad (Figura 1).
orgánica para la exploración de combustibles
fósiles (e.g, carbón), confiando en la experiencia
acumulada y en la calidad de sus procedimientos
para la determinación del poder reflector de
vitrinita (%Rr) a fin de predecir la zona de
generación de hidrocarburos, las fases de
maduración, y el rango que presenta cualquier
muestra de roca con materia orgánica (Figura 2).
Figura 2. Zonas de generación de hidrocarburos, aceite y gas natural,
en relación al rango y otras propiedades del carbón. (Orem y
Finkelman, 2003).
Figura 1. Esquema de acreditación de acuerdo a ema (2013).
En México, como muchos de los organismos y
empresas que fomentan la inversión, la
competitividad y el aprovechamiento sustentable
de los recursos minerales y naturales no
renovables, el Servicio Geológico Mexicano
(SGM)
está
comprometido
en
proveer
infraestructura y personal competente para apoyar
con información geocientífica, soportada en
procesos de calidad con reconocimiento
internacional, garantizando la confiabilidad de la
información y los productos generados.
En este contexto, la adopción y asimilación de
metodologías de punta y en estado de arte ligadas
al uso de equipos de alta tecnología, para apoyar la
exploración de recursos minerales y energéticos en
las cuencas sedimentarias mexicanas implica
apoyar el desarrollo continuo de la competitividad
y habilitación especializada del personal en el
SGM en diferentes temáticas de Ciencias de la
Tierra.
En este trabajo, se describe la obtención de un
Certificado de Acreditación, expedido por un
organismo con amplio reconocimiento mundial
como lo es el International Committee for Coal
and Organic Petrology (ICCP), que representa la
labor realizada en el último lustro dentro del SGM
para generar datos precisos y confiables en el área
de estudio de la materia orgánica en carbón y rocas
sedimentarias, en este caso, utilizando la petrología
2 Acreditación en técnicas de análisis
petrográfico
En el ámbito de la exploración, la reflectancia de la
vitrinita es ampliamente considerada como el
parámetro petrográfico más robusto para la
determinación de la madurez térmica en la
exploración de hidrocarburos (e.g., Taylor et al.,
1998; Corcoran y Doré, 2005; Dembicki, 2009;
Suárez-Ruiz et al., 2012; Hackley et al., 2014).
Sin embargo, ha sido históricamente difícil obtener
resultados reproducibles para esta medida en
estudios entre laboratorios sobre muestras de rocas
sedimentarias que no sean carbón (Dembicki,
1984; Borrego, 2009; Hackley et al., 2014).
Con el interés actual de la industria de petróleo y
gas mundial enfocado en yacimientos de gas e
hidrocarburos no convencionales en lutitas
(Aguilera y Radetzki, 2013), es sumamente
importante que la medición de la madurez térmica
en estas rocas tenga un procedimiento codificado
para su determinación.
2.1. International Committee for Coal and Organic
Petrology
El Comité Internacional para el Carbón y la
Petrología Orgánica, mejor conocida como ICCP,
por sus siglas en inglés (International Committee
34
for Coal and Organic Petrology), desde 1995
organiza ejercicios de acreditación mundial a
través del cual puede concederse una Acreditación
en las técnicas de análisis petrográfico.
La acreditación se concede sólo a los petrógrafos
que participan y aprueben cada uno de los
ejercicios, y sólo se aplica al trabajo realizado por
el analista suscrito, quien permanecerá acreditado
hasta la fecha de expiración del Certificado de
Acreditación.
El Certificado de Acreditación tiene normalmente
una validez de 2 años.
El ICCP alienta anualmente a los laboratorios del
mundo para solicitar la acreditación para la
totalidad de sus analistas.
En la actualidad, el ICCP ofrece la acreditación en:
•
Programa Individual de Acreditación en
Carbón (Single Coal Accreditation Program,
SCAP), tanto para análisis de grupos macerales y
medición de la reflectancia de la vitrinita aleatoria.
En este programa, se pone a prueba al analista para
identificar y cuantificar los grupos macerales y
para identificar y medir la reflectancia de la
vitrinita en una muestra de carbón de acuerdo con
las normas ISO.
•
Programa
de
Acreditación
en
Reflectancia de la Vitrinita en Materia Orgánica
Dispersa (Dispersed Organic Matter Vitrinite
Reflectance Accreditation Program, DOMVR).
En este programa se prueba al analista para
identificar y medir la reflectancia de la vitrinita que
se presenta como vitrinita dispersa en las rocas,
tales como lutitas carbonosas o rocas generadoras
de hidrocarburos.
•
Programa de Acreditación en Mezclas de
Carbón (Coal Blends Accreditation Program,
CBAP). En este programa se prueba al analista
para identificar el número de carbones en una
mezcla y sus características petrográficas como
reflectancia de la vitrinita y la composición del
grupo maceral según las normas ISO. La petrología
orgánica es la única técnica capaz de proporcionar
información de los componentes individuales de
carbones dentro de una mezcla de carbón.
granel), al Laboratorio Centro Experimental
Chihuahua del SGM.
El plazo para enviar los resultados al ICCP se
estableció en Abril de 2013, lo que se cumplió
exitosamente, recibiendo la Acreditación en agosto
de 2013.
Para esta edición del ejercicio convocado por el
ICCP, 110 analistas en total se registraron 51
laboratorios ubicados en 23 países, sin embargo,
solo 109 enviaron sus resultados.
De acuerdo al ICCP, se percibió un aumento
constante en el número de participantes en los
últimos 8 años (en 2006 sólo 82 petrógrafos
participaron), debido al aumento en el empleo en
los laboratorios comerciales y la exigencia de datos
estandarizados.
La distribución geográfica de los participantes
(relativo a los continentes) fue: Oceanía 34%,
Europa 30%, América del Norte 12%, América del
Sur 10%, África el 8% y Asia el 6%.
Por primera vez, México a través del SGM, quedó
registrado en el Programa CBAP, al igual que
Mongolia, Suiza y Turquía.
Actualmente, en el programa de acreditación
CBAP solo se tiene registro de 28 petrógrafos
acreditados vigentes a nivel mundial, la mayoría de
ellos pertenecen al país de Australia, seguido de
Colombia, España y Polonia, y por primera vez, en
México se tiene el registro de un petrógrafo (Tabla
1).
2.2. CBAP 2012
3 Metodología
Tabla 1. Registro de los petrógrafos acreditados vigentes en el
programa CBAP hasta el 2014.
Petrógrafos Acreditados CBAP
País
Petrógrafos
Australia
13
Colombia
3
España
3
Polonia
3
República Checa
1
México
1
Alemania
1
Sudáfrica
1
Francia
1
Eslovaquia
1
TOTAL
28
Se recibieron dos muestras de carbón con
aproximadamente de 15 a 20 gramos cada una y
molidas a menos de 1 mm de tamaño de partículas,
para posteriormente prepararlas a briquetas
utilizando los procedimientos de la norma ISO
7404-2, 2009.
En el programa de acreditación de mezclas de
carbones se tienen que determinar los siguientes
elementos:
1.- La reflectancia de la vitrinita media de la
El ICCP en 2012, anunció en febrero el ejercicio
CBAP, por lo que el SGM, considerando la
experiencia acumulada con el estudio de muestras
provenientes de Sonora, Chihuahua y Coahuila en
el Laboratorio del Centro Experimental Chihuahua,
decidió participar con el Ing. Genaro DE LA
ROSA RODRÍGUEZ, apoyado y asesorado por los
coautores de este trabajo.
En enero de 2013, llegaron las instrucciones y las
muestras para la prueba (2 muestras de carbón a
35
mezcla de carbones.
2.- La reflectancia de la vitrinita media de cada
componente de carbón en la mezcla.
3.- La composición de la mezcla: La proporción de
las componentes de los carbones en la mezcla.
4.- El número de los componentes de los carbones
en la mezcla.
5.- La composición maceral global en términos de
contenido de vitrinita (libre de componentes no
asignados y materia mineral.
En base a la norma ISO 7404-5 (2009), se realiza
un barrido sistemático de la briqueta para
identificar el componente maceral de vitrinita y
efectuar la medición del poder reflector de la
vitrinita a 250 partículas para poder definir con
apoyo del histograma los diferentes tipos de
carbones presentes en la muestra.
Se recomienda que para determinar la composición
maceral se lleve a cabo siguiendo los criterios de la
norma ISO 7404-3 (2009). Este ejercicio considera
realizar el conteo maceral de 500 partículas de cada
una de las dos muestras con un espaciamiento entre
partículas de 0.5 mm y travesías de
aproximadamente 1.0 mm; y con ello diferenciar
en base a sus características morfológicas,
propiedades ópticas de cada uno de los
componentes macerales y determinar el contenido
de vitrinita, inertinita, liptinita, materia mineral (de
cada carbón), además de las partículas de vitrinita,
inertinita, liptinita y materia mineral no asignables
a ningún carbón y las partículas no asignables, todo
esto con apoyo de la clasificación de macerales
2009.
El análisis de la muestra se efectúo en el
Laboratorio del Centro Experimental Chihuahua
del SGM. Se realizó con un microscopio óptico
LEICA DM4500P acoplado a un espectrómetro
TIDAS CCD con luz monocromática ajustada a
546 nanómetros (Figura 2), aplicando luz blanca
reflejada de una lámpara de halógeno a la
superficie de la muestra pulida (briqueta),
observándola y haciendo un barrido sistemático
con un objetivo de 50x de inmersión de aceite e
índice de refracción n = 1.518, siguiendo la Norma
ISO 7404-3, 2009, y la clasificación maceral del
Sistema ICCP 1994 (1998, 2001) para diferenciar
cada uno de los macerales en base a sus
propiedades ópticas y características petrográficas
(Figura 3).
El ICCP utiliza parámetros de evaluación para el
ejercicio como los Múltiplos Sin Señal de la
Desviación estándar, UMSD (por sus siglas en
inglés, Unsigned Multiple of the Standard
Deviation) del participante, calculada contra la
media del grupo y la desviación estándar de los
datos para cada carbón analizado según fórmulas
reportadas en el ICCP.
El SMSD (Signed Multiple of the Standard
Deviation) se refiere a los múltiplos con señal de la
desviación estándar, calculada con la media del
grupo y la desviación estándar, para cada carbón
analizado según el ICCP.
Al final del análisis los resultados deben de
registrarse en las tablas que proporciona el
convocante del programa de acreditación para que
realice la evaluación.
Figura 3. Microscopio Óptico y barrido sistemático de la briqueta.
4 Resultados
Para la muestra analizada en el Laboratorio del
Centro Experimental Chihuahua del SGM, de clave
55258, se registró un valor promedio del poder
reflector de la vitrinita de 1.088, contra el 1.118 de
la media de grupo, se calculó un UMSD de 0.686;
en la muestra clave 60229 se obtuvo un valor de
1.113 contra 1.001 de la media de grupo,
generando un UMSD de 1.979, al realizar el
promedio de los dos valores de la UMSD se
calcula 1.332 que se considera un resultado
aceptable (Tabla 2).
Con las 250 mediciones de reflectancia se
generaron los histogramas para definir los tipos de
carbones presentes en la muestra.
Se puede observar que se determinaron dos tipos
36
de carbones para cada muestra: Para la muestra
55258, se presenta un carbón de 0.948 %Rr y otro
de 1.421 %Rr; mientras que para la muestra 60229,
se diferencia uno de 0.941 %Rr, y otro de 1.271
%Rr (Figuras 4 y 5).
En la Tabla 3 se presentan los valores del poder
reflector de la vitrinita promedio de cada
componente del carbón en la mezcla de carbón, al
realizar el promedio de la UMSD y la SMSD se
calculan valores de 1.124 y 0.719, respectivamente,
lo que indica que se encuentran por debajo del
valor de 1.50 y se considera aceptable.
El resultado del promedio de dispersión de las dos
muestras es de 1.097, lo que indica que los análisis
realizados están dentro de los límites aceptados del
programa de acreditación (Tabla 4).
Tabla 4. Resultados del promedio de dispersión de las muestras.
<1.5
Pass
Your analyses lie within the accepted limits for the
accreditation program.
Your result = 1.097
1.5
Fail
Your analyses lie outside the accepted limits for the
accreditation program.
Tabla 2. Promedio general del poder reflector de la vitrinita de las
muestras del programa de acreditación CBAP.
Your
Sample Blend Group Group
UMSD SMSD
#
VR
mean
SD
(%)
55258
1.088
1.118
0.044
0.686
-0.686
60229
1.113
1.001
0.056
1.979
1.979
1.332
0.647
Means
El sesgo promedio (consistencia del analista) de los
resultados reportados para las muestras es de 0.187, lo que indica un pequeño sesgo de la media
de grupo (Tabla 5).
Tabla 5. Sesgo promedio (consistencia del analista) de los resultados
reportados.
Your AASMSD lies between -0.5<your AASMSD<+0.5
1.0 and -0.5 or between +0.5
and +1.0
Minor bias
Medium bias
It may be possible to improve
Your results show a small of
your data by examining the
bias to the group means.
reasons for this bias.
Your result = -0.187
Your AASMSD lies between Your AASMSD is >+1.5 or
1.5 and -1.0 or between +1.0
<-1.5
and +1.5
Significant bias
Extreme bias
It should be possible to improve Your methods are yielding data
your data by examining the significantly different from the
reason for the bias.
group means.
Figura 4. Histograma de la muestra 55258.
Los resultados de las Tablas 4 y 5 se encuentran
por debajo del valor de 1.5, y por tanto, se
concluye que el análisis es aceptable y el analista
es acreditado.
En las dos muestras analizadas se observan
principalmente partículas de Vitrinita de tipo
colotelinita y colodetrinita (Lámina 1: C, D),
asociada con Inertinita de tipo fusinita,
semifusinita, micrinita, e inertodetrinita; y la
Liptinita se identifica como esporinita (Lámina 1:
A, B, E, F). Se observó escaso contenido de
materia mineral como arcilla y pirita framboidal
asociado a la vitrinita.
El Certificado de Acreditación se recibió en agosto
de 2013.
Figura 5. Histograma de la muestra 60229.
Tabla 3. Reflectancia de la vitrinita (promedio) de cada componente
de carbón en la mezcla.
Your
VR
Sample Coals #
(%) Group Group
UMSD SMSD
#
1,2,3
for
mean
SD
Coals
# 1,2
Component
55258
coal # 1
0.948 0.955 0.032 0.213 -0.213
60229
55258
60229
Component
coal # 2
0.941
0.854
0.040
2.210
2.210
1.421
1.457
0.061
0.595
-0.595
1.271
Means
1.191
0.054
1.476
1.476
1.124
0.719
5 Conclusiones
De acuerdo a la valoración impuesta en el ICCP,
los resultados del promedio de dispersión de las
37
dos muestras del ejercicio CBAP, es de 1.097, lo
que indica que los análisis realizados en el
Laboratorio del Centro Experimental Chihuahua,
están dentro de los límites de aceptación del
programa de acreditación.
Con la obtención de la acreditación, el Laboratorio
del Centro Experimental Chihuahua del SGM,
demuestra su compromiso para generar datos
precisos y confiables utilizando tecnología
moderna, y personal altamente competitivo,
coadyuvando a las actividades de exploración de
los recursos energéticos del país.
La acreditación del ICCP, en el Laboratorio del
Centro Experimental Chihuahua, garantiza datos de
calidad en los análisis de las muestras mexicanas
de materia orgánica, equiparables a los obtenidos
en laboratorios de prestigio mundial, localizados en
Australia, España, Francia o Alemania.
La acreditación del ICCP genera competitividad,
credibilidad, garantía en los resultados y
reconocimiento internacional del Laboratorio del
Centro Experimental Chihuahua, justificando el
financiamiento para el desarrollo de la habilitación
y competitividad especializada del personal.
A
B
C
D
E
F
de nuestro país por diversas instituciones y
organismos nacionales, requiere patrocinio
acelerado en la gestión de capital intelectual, con
miras a acreditar y/o certificar sus competencias en
el sector energético en sinergia con los cambios
estructurales en el país.
Agradecimientos
Los autores agradecen a los directivos del Servicio
Geológico Mexicano, especialmente al Ing. Raúl
CRUZ y al Ing. Ángel MARQUEZ, por su apoyo
para la difusión de este trabajo. Un agradecimiento
especial a la Coordinación de Estudios de Posgrado
e Investigación de la Universidad Autónoma de
Coahuila, especialmente, al Dr. Edgar BRAHAM
PRIEGO, por su reconocido soporte logístico para
fortalecer la investigación aplicada.
Referencias
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fundamentally changing global energy markets: Oil and
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Mastalerz, M., Rêgo-Menezes, T., Newman, J.,
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ISO 7404-3, 2009, Methods for the Petrographic Analysis of
Coals – Part 3: Method of Determining Maceral Group
Composition:
International
Organization
for
Lámina 1. Microfotografías. Muestra 60229: A) Liptinita (esporinita)
asociada con inertinita y vitrinita, objetivo 50x, luz de halógeno. B)
Fluorescencia de la liptinita (esporinita), objetivo 50x, luz de
mercurio. C) Vitrinita (colotelinita, 1.43 %Rr). Muestra 55258: D)
Vitrinita (colotelinita, 0.92 %Rr) asociada con materia mineral. E)
Vitrinita (colodetrinita) asociada con liptinita (esporinita) e Inertinita
(Inertodetrinita). F) Fluorescencia de la liptinita (esporinita), objetivo
50x, luz de mercurio.
La adopción y asimilación de metodologías de
punta para imbricarse competitivamente en la
exploración exitosa de los recursos no renovables
38
Standardization, Third edition, Geneva, Switzerland, 14 p.
ISO 7404-5, 2009, Methods for the Petrographic Analysis of
Coals – Part 5: Method of Determining Microscopically
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Análisis cuantitativo de curvatura para evaluar el
Sistema Petrolero.
Samuel Eguiluz de A.
Consultor; Rda. Precolombina, Bonampak 103, 04700, México, D.F.,
s_eguiluz@hotmail.com,
Gerardo Zenteno
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 04510, México, D.F.,
Álvaro Bardales
GPAEnergy, Blvd. Harold R. Pape 805, 25750, Monclova, Coahuila, México.
*
Arenisca y dolomía con fracturas naturales y
porosidad baja (< 10%) son rocas almacén al
incrementarse la curvatura. Lutita y evaporita son
rocas sello mientras no excedan cierta curvatura,
ambos elementos pueden evaluarse mediante
análisis cuantitativo de curvatura (C) en
yacimientos convencionales. La fragilidad de una
roca depende de su litología y está en función de la
tensión superficial (f= d2z/dx2) aplicada a la capa
sujeta a deformación, en relación con su radio de
curvatura (R= 1/C) máximo y mínimo (Murray,
1968; Lisle, 1994). La Cuenca de Sabinas produce
gas metano, en cuarzo arenita y litarenita
feldespática del Jurásico Superior, y en dolomía del
Cretácico Inferior, naturalmente fracturadas. Los
sellos regionales son lutita y anhidrita. Los pliegues
son isópacos, con estilo de propagación por falla
(Eguiluz, 2001 y 2007).
La orientación de fracturas en los pliegues está
acorde a modelos previos (Stern y Friedman, 1972;
Staples et al., 2013). La dimensión y densidad de
fracturas es fractal (Ortega, et al., 2006), pero la
evolución de fracturas está sujeta a diagénesis con
múltiples variables. La evaluación del yacimiento
requieren un análisis riguroso de la historia de
perforación (lodo, obturante, pérdida de
circulación, desviación, etc.) y pruebas de
producción inicial.
Los campos Forastero, Merced, Lampazos y
Monclova producen en arenisca con porosidad en
matriz desde 0.03 a 0.07. Los campos Monclova,
Buena Suerte y Pirineos, producen en dolomía con
porosidad desde 0.04 hasta 0.12 (6% promedio). La
densidad de fracturas/metro en núcleos con
litología de dolomía es de 20 a 24, pero en arenisca
varía desde 13 o 16 (Lampazos y Merced), hasta 60
(Monclova), con apertura capilar milimétrica (las
imágenes FMI no tienen esta resolución, Forastero).
El sello regional es lutita para la arenisca (70
metros netos en Forastero a 40 metros en
Lampazos) y anhidrita para la dolomía (220 metros
en Monclova y Buena Suerte y 250 metros en
Pirineos). Mediante pozos y sísmica las
configuraciones estructurales (Figura 1 y Tabla 1)
muestran promedios de curvatura máxima de: 0.0002081 (Lampazos), -0.0003636 (Forastero), 0.000465 (Merced), -0.001666 (Buena Suerte) y 0.002616 (Monclova y Pirineos). La superficie del
campo en relación con la producción acumulada,
más la reserva remanente, empíricamente sugieren
que la roca generadora expulsó ~15Bcf/km2 de
hidrocarburos, para cargar un solo yacimiento
(Forastero), esta carga indica que en los campos
Lampazos, Buena Suerte, Monclova, Pirineos, etc.,
hay áreas parcialmente drenadas con recursos de
gas por evaluar, más otros recursos no recuperables
(Figura 2 y Tabla 1). La tasa de explotación se
39
-0.0002081
4815 m
-0.000465
2150 m
-0.002616
382 m
-0.001666
602 m
-0.002616
382 m
-0.002616
382 m
-0.0003636
2750 m
Lampazos
Arenisca
3-10 (7%)
13
20
4.1
0.5
4.5
3.0
Lutita
100
Merced
Arenisca
2-4 (3%)
16
10
9.6
0.5
1.0
2.5
Lutita
120
Pirineos
Dolomía
4-10 (6%)
20
20
5.0
1.5
6.0
1.5
Anhidrita
250
Buena Suerte
Dolomía
4-7 (5%)
24
14
3.7
0.3
7.5
2.0
Anhidrita
220
Monclova
Arenisca
2-6 (4%)
60
27
0.3
0.0
2.7
1.5
Lutita
200
Monclova
Dolomía
4-12 (7%)
24
27
7.0
0.5
1.5
0.0
Anhidrita
220
Estructuras:
Roca almacén
Ø matriz (% promedio)
Fracturas x metro
Área km2
*Producción acumulada
*Reserva estimada
*Recurso recuperable
*Recurso no recuperable
Roca sello
Espesor
Curvatura promedio
Radio de curvatura(1/C)
Forastero
Arenisca
2-5 (3%)
14**
9.6
13.5
1.5
0.0
0.0
Lutita
250
torna crítica cuando el casquete de gas es reducido
y puede invadirse de agua de formación (Figura 3).
Cuando la curvatura es pequeña el sello se conserva
y la migración de hidrocarburos es insignificante a
niveles estratigráficos superiores (Forastero y
Lampazos), pero el incremento de curvatura
(Monclova y Pirineos), o fallas (Merced), permiten
la migración de gas, distribuyendo la carga
generada entre varias rocas almacén (Figura 3).
Este análisis de curvatura puede servir como
análogo para cuantificar las propiedades
petrofísicas del almacén y del sello y confirma su
conveniencia en la evaluación del Sistema
Petrolero.
Figura 1. Secciones transversales de la curvatura máxima (C) en
pliegues de varios campos en la Cuenca de Sabinas. Con línea gruesa
corresponde al polinomio filtrado de la sección transversal.
Tabla 1. Parámetros petrofísicos de los yacimientos en la Cuenca de
Sabinas. *miles de millones de pies cúbicos de gas/km2. **FMI log
Referencias
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sedimentary basins, and petroleum systems:
American Association Petroleum Geologists, Tulsa,
Ok., Memoir 75, p. 237-266.
Figura 2. Campo Monclova-Buena Suerte. Configuración cima
Formación Padilla en metros bajo el nivel del mar. Línea azul punteada
posible nivel agua-gas (-2100), con más de 250 metros de casquete de
gas. Círculos con producción acumulada en dolomías (formaciones
Padilla y La Virgen).
Eguiluz 2007, Exploración Petrolera Cuantitativa, Ejemplos y
Resultados de los Estudios de plays en la Cuenca de
Sabinas Coahuila, México. Revista Geociencia,
Servicio Geológico Mexicano, Año 1, Número 1, p.
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Ortega, O., Marrett, R., and Laubach, S.E., 2006. A scaleindependent approach to fracture intensity and
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Figura 3. Perfil longitudinal en la cima Jurásico del Campo Monclova
- Buena Suerte. La tasa de producción puede canalizar agua en el
casquete remanente de gas.
40
Stern, D.W., and Friedman, M., 1972; Reservoirs in fractured
rock, AAPG Reprint Series No. 21, Compilated by
John R. Kostura and John H. Ravenscroft, The
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Tulsa, Ok., U.S.A., 1977, p.174-198.
Simulación
fracturados
numérica
Staples, E., and Marfurt, K., 2013, American Association of
Petroleum Geologists, EXPLORER, Vol.34, No. 7, p.
42-43.
aplicada
a
yacimientos
Erick Osorio Santiago.
Instituto Politécnico Nacional
Resumen: En la industria petrolera en su exploración y
producción intervienen varias disciplinas en las cuales se
puede mencionar: la Geofísica, la Geología, la Ingeniería
de Yacimientos, la Ingeniería Petrolera e Ingeniería Civil.
El hidrocarburo se puede encontrar en el subsuelo en
trampas, estas pueden ser estructurales, estratigráficas o
ambas. Estas acumulaciones se presentan en las partes
porosas de la roca, a su vez estas rocas que
principalmente pueden ser arenas, carbonatos
(yacimientos naturalmente fracturados) y arcillas (shaleoil, shale-gas), y deben tener propiedades petrofísicas
específicas como es la porosidad, permeabilidad,
saturación de fluidos (agua, aceite y gas).
El estudio de la roca-yacimiento se hace integrando las
disciplinas de las Ciencias de la Tierra para garantizar la
obtención y análisis de los datos que permitan
desarrollar estos estudios.
Los ingenieros de yacimientos utilizan una herramienta
que es la simulación para poder estimar el
comportamiento del yacimiento a través de un tiempo
determinado. Por medio de su aplicación es posible
modelar el flujo de fluidos a través del espacio paro del
yacimiento con mayor detalle. Aunque la simulación de
yacimientos involucra una gran cantidad de variables y
complejidades, tanto de ingeniera como de matemáticas,
que afectan directamente con la precisión del resultado
En el trabajo se realiza la simulación de un yacimiento
naturalmente fracturado para encontrar una solución a la
producción de dicho yacimiento, proponiendo varios
escenarios para la toma de decisiones
Influencia de las facies sedimentarias en el proceso de
producción de pozos en un campo en explotación en el
Golfo de México.
V. Hernández - de la Cruz
ESIA Unidad Ticomán, Instituto Politécnico Nacional, México D.F., México/ Instituto Mexicano del Petróleo, México D.F.,
México
I. A. Castillo - Núñez
Instituto Mexicano del Petróleo, México D.F., México
H. García - Torres
ESIA Unidad Ticomán, Instituto Politécnico Nacional, México D.F., México/ Instituto Mexicano del Petróleo, México D.F.,
México
L. Villa - Gómez
Instituto Mexicano del Petróleo, México D.F., México
Resúmen. En este trabajo se establece una relación
entre las facies sedimentarias y el comportamiento
dinámico para la secuencia estratigráfica del Cretácico
Superior de un yacimiento carbonatado del Golfo de
México. Se enfatiza la importancia de la integración del
análisis sedimentario correlacionándolo con la naturaleza
dinámica como una forma de explicar los cambios
abruptos que ocurren en la capacidad de producción de
los pozos. Para la interpretación sedimentológica se
contó con información de diez pozos, con los que se
establecieron cinco unidades estratigráficas; dos para el
Cretácico Superior (ambientes de cuenca) y tres para la
Brecha (ambiente pie de talud) constituidos por facies de
flujos de escombros y canales con litofacies de
calcarenitas. El aporte de sedimentos proviene del talud
hacia la parte sur-occidental de la Plataforma de
41
Yucatán. Esta situación propició el depósito de brechas
carbonatadas de clastos gruesos, clastos finos y una
capa areno-arcillosa, así como calcarenitas depositadas
en canales presentes en la brecha gruesa; toda la
secuencia de brechas sobreyacen a las calizas pelágicas
de cuenca del KS. Para la evaluación del
comportamiento dinámico se contó con información de
siete pozos. Los datos corresponden a pruebas de
variación de presión y registros de presiones estáticas
realizadas a lo largo de la vida productiva de los pozos
así como datos de historia de producción, con lo cual se
evaluó el sistema pozo-yacimiento.
Palabras clave. Brecha
superior, calcarenitas
carbonatada,
este documento es presentar un modelo
deposicional para la unidad Brecha del Cretácico
superior en el área de estudio, esto para
comprender mejor la distribución de facies
almacenadoras de hidrocarburos y establecer,
mediante el análisis de datos dinámicos, una
relación con la capacidad de producción de los
pozos.
Antecedentes Geológicos
Cretacico
La Brecha del Cretácico superior fue depositada en
un abanico submarino desarrollado en el talud de
los mares profundos predominantes en el área de
estudio para aquel tiempo. La sucesión
sedimentaria carbonatada del Cretácico superior
generalmente es subdividida en 4 unidades
litoestratigráficas: una unidad de calizas pelágicas
de facies de cuenca y 3 unidades de textura
clástica: brecha carbonatada de grano grueso,
brecha carbonatada de grano fino y capa arcillo
arenosa, ejecta (Grajales, 1989), hacia la cima
tenemos la unidad del Paleoceno inferior.
Abstract. In this paper a relation between sedimentary
facies and dynamic behavior for the stratigraphic
sequence of Upper Cretaceous carbonate reservoir in the
Gulf of Mexico states. The importance of integrating the
sediment analysis correlating with the dynamic nature as
a way of explaining the abrupt changes occurring in the
production capacity of the wells is emphasized. For the
sedimentological interpretation information was available
ten wells, with five stratigraphic units were established;
two for the Upper Cretaceous (main basin) and three for
the Gap (toe of the slope environment) consisting of
debris flow facies and channels calcarenite lithofacies.
Sediment comes from the slope to the south-western part
of the Yucatan Platform. This situation led to the
deposition of thick carbonate breccias clasts, clasts and
fine sandy-clay layer and calcarenites deposited in
channels in the thick gap; entire sequence gaps overlying
pelagic limestones basin KS. To evaluate the dynamic
behavior information was available from seven wells.
Data are evidence of variation of pressure and static
pressure records made throughout the productive life of
wells and production history data, which the wellreservoir system was evaluated.
Keywords.
calcarenites.
.
AREA DE ESTUDIO
CAMPO AH
Carbonate breccia, Upper Cretaceous,
Introducción
El campo AH (Figura 1) se localiza en la
plataforma continental del Golfo de México a 140
Km. al NE del Puerto de Dos Bocas, Tabasco. Esta
zona, presenta tirantes de agua de +/- 40 m y una
profundidad del yacimiento de unos 3400 mvbnm
El yacimiento Brecha del Cretácico superior (BRKS) consiste de una estructura anticlinal (domo),
cuyo eje principal tiene una orientación noroeste a
sureste, limitada en ambos flancos por fallas
inversas del mismo rumbo y con caída al centro de
la estructura. El campo cubre una extensión de 22
kilómetros cuadrados aproximadamente y hasta la
fecha se han perforado un total de 10 pozos. La
explotación del campo AH, se inició en diciembre
de 1981 con la terminación del pozo AH-212A en
el yacimiento BR-KS. La explotación del campo,
se ha caracterizado por una fuerte declinación de
producción como resultado de la baja capacidad de
flujo mostrada por el yacimiento. El propósito de
Figura 1. Mapa de localización mostrando el área de estudio a nivel
semiregional. (Imagen tomada de Google Earth).
Base de Datos
Para establecer el modelo sedimentario en el área
donde se encuentra el campo AH se utilizo la
información de 11 pozos pertenecientes al campo y
7 más de apoyo tomados de áreas aledañas a la
zona de estudio (Tabla 1). La información utilizada
consistió en registros geofísicos, informes finales
de perforación, informes geológicos, apéndices
litológicos y paleontológicos, estados mecánicos,
descripciones de muestras de canal y de núcleo,
análisis de petrofísica básica, estudios especiales
en núcleos, informes de trabajos previos en el área,
fotografías de núcleos, fotografías de laminas
delgadas y registros de imagen. Cabe mencionar
42
que cada tipo de información fue evaluada
cualitativamente en alta (A), media (M) y baja (B),
tomando en consideración la calidad y cantidad de
la misma.
litoestratigráficas informales, se llevo a cabo
basado en la litología y edad de cada una de ellas
siguiendo el orden de su posición estratigráfica
desde la más antigua hasta la más joven.
Con base en las descripciones de litofacies
obtenidas de la visita a campo se llevo a cabo el
amarre y relación de estas unidades con las
electrofacies presentes en los registros de pozos
(estas últimas calibradas con muestras de núcleos)
con el fin de establecer el marco estratigráfico sedimentológico en el campo AH. En la Figura 2 se
muestra la relación entre las litofacies observadas
en la sección estratigráfica de El Guayal con los
patrones de registros geofísicos del pozo K-101.
Una vez revisada la estratigrafía de secciones
análogas a lo que hay en el subsuelo se procedió a
establecer las electrofacies que sirvieron de patrón
para llevar a cabo la correlación estratigráfica de la
sucesión sedimentaria del Cretacico superior.
TABLA DE INFORMACION DISPONIBLE POR POZO PARA EL CAMPO AH
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
GRUPO 1 COLUM. NUC. DOC. INTER. DE NUC. DESCRI. POR NUC. DESCRI. POR UNID. FOT. NUC.Y LAM REGIS. IMAG.
K-1
ESTE POZO NO LLEGO A LA BRECHA POR ACCIDENTE MECANICO
K-1A
M
A
A
M
A
S/D
S/D
K-101
A
A
A
A
A
S/D
S/D
K-104
M
A
A
M
S/D
B
B
K-125
A
M
M
M
M
B
S/D
AH-211
A
S/D
S/D
S/D
S/D
S/D
S/D
AH-212A
A
B
B
B
S/D
S/D
S/D
AH-216
A
B
B
B
S/D
S/D
S/D
AH-221
A
A
A
M
M
S/D
S/D
AH-223
A
A
A
A
A
A
S/D
AH-226
A
S/D
S/D
S/D
S/D
S/D
S/D
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
B
M
A
GRUPO 2 COLUM. NUC. DOC. INTER. DE NUC. DESCRI. POR NUC. DESCRI. POR UNID. FOT. NUC.Y LAM REGIS. IMAG.
AH-241
A
A
A
M
S/D
S/D
S/D
AH-245A
A
M
M
M
B
S/D
S/D
AH-282
B
S/D
S/D
S/D
S/D
S/D
S/D
T-63
A
S/D
S/D
S/D
M
S/D
S/D
T-63D
A
M
M
B
B
B
S/D
T-81
A
S/D
S/D
S/D
B
S/D
S/D
T-201
A
A
A
A
A
S/D
S/D
B: BAJA
M: MEDIA
A: ALTA
RGP: REGISTROS GEOFISICOS DE POZO
M
A
RGP
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
M
A
RGP
A
A
A
A
A
A
A
S/D: SIN DATOS
Tabla 1. Inventario de la información disponible en cada pozo del
campo AH.
ELECTROFACIES DEL POZO
K-101
COLUMNA ESTRATIGRAFICA Y LITOFACIES DE
LA LOCALIDAD EL GUAYAL, TABASCO
Correlación de electrofacies con datos de
núcleo y análogos de afloramiento
Margas, lutitas y calizas
del Paleoceno
C
BRECHA
(KS)
Para la realización del modelo sedimentario en el
campo AH fue necesario realizar el estudio de
secuencias análogas de afloramientos. La Figura 2
muestra una sección estratigráfica del Cretácico
superior al Paleoceno inferior expuesta en el arrollo
de la localidad de El Guayal, Tabasco con las
coordenadas 17° 32’ 6.15” latitud Norte y 92° 36’
15.1” longitud Oeste, la cual se localiza en la
Provincia Geológica del Sureste de México, que
incluye a la Sub-provincia Cuencas Terciarias del
Sureste (López Ramos, 1979). Esta sección
geológica se ubica a unos 600 m al Noreste de la
población de El Guayal en el estado de Tabasco, en
las estribaciones de la porción norte de la Sierra de
Chiapas en la cercanía del límite sur de la Cuenca
de Macuspana.
En esta localidad se observaron en orden
ascendente partes de las siguientes unidades
litoestratigráficas:
calizas
pelágicas
del
Maastrichtiano, la cual fue denominada KS y de
acuerdo a electrofacies fue dividida en KS-1 y KS2, esta unidad es equivalentes a la Formación
Jolpabuchil (Grajales 1989), sucesión carbonatada
clástica granodecreciente que incluye brecha de
textura gruesa en la parte inferior (denominada Br-1
con base en el comportamiento de electrofacies),
seguida por una brecha de grano fino (Br-2), que a
su vez le sigue el material arenoso y arcilloso rico
en material de expulsión o ejecta (Br-3) y una
secuencia de margas, lutitas y calizas delgadas del
Paleoceno inferior (C) equivalentes a la Formación
Lutitas Nanchital reportada por Quezada Muñetón
(1990) en la porción Norte de la Sierra de Chiapas.
La subdivisión de esta sección, en unidades
C
Br-3
3
Limos, arcillas, areniscas,
lapilli acrecionario
Br-2
2
Brecha fina
Br
Br-1
1
Brecha gruesa
KS-2
KS
KS
Caliza pelágica con
nódulos de pedernal
KS-1
Figura 2. Sección estratigráfica del Cretácico superior en la localidad
del “Guayal”, Tabasco y su correlación con el pozo K-101 del área de
estudio.
Electrofacies de las calizas pelágicas del
KS (KS-1 y KS-2).
Con base en la revisión de muestras de núcleo se
interpretaron litofacies representativas de la
sucesión carbonatada del Cretacico superior, los
núcleos fueron puestos en la profundidad adecuada
y se correlacionaron con la respuesta de los
registros geofísicos de pozo.
Para la unidad KS se interpreto, a partir de muestras
de núcleo, una secuencia de cuerpos carbonatados
con intercalaciones de bandas de pedernal en color
negro (Figura 3). El patrón dentado de la curva de
Rayos Gama Corregido (CGR) en KS-2 presenta
una alternancia entre valores mínimos y máximos
lo cual representaría intercalaciones de mudstone y
wackestone con mayor y menor arcillosidad, la
curva de Resistividad Profunda en general tiende a
la baja y muestra un patrón dentado semejante a la
curva CGR lo cual apoya la interpretación de
43
intercalaciones de zonas de mayor y menor
presencia de arcilla; en KS-1 las curvas ya
mencionadas presentan tendencias y deflexión
contraria a lo ya explicado.
La curva de resistividad profundad LLD muestra
valores relativamente altos en la mayor parte de la
brecha gruesa, sin embargo en la parte media - alta
de esta unidad se muestra una tendencia hacia el
decremento de valores lo cual indicaría mayor
presencia de agua o decremento de tamaño de
poros.
Las curvas de densidad (RHOB) y porosidad
neutrón (NPHI) presentan intervalos variables en
magnitud, las zonas con mayor relleno en color
verde muestran porosidades más bajas y las zonas
con menor relleno verde y con relleno amarillo
muestran porosidades más altas, esto con base en
las escalas asignadas para el graficado de dichas
curvas. Es importante mencionar que la transición
entre la unidad de calizas pelágicas y la brecha
gruesa esta dada por la litología mostrada por el
núcleo 1 del pozo K-101, en la imagen se muestra
este contacto.
Las curvas de porosidad RHOB y NPHI presentan
alternancias de zonas con mayor porosidad
(rellenos en color amarillo y acercamiento de
ambas curvas) y zonas de menor porosidad
(rellenos en color verde generalmente separadas).
La Figura 3 muestra los patrones de registros
geofísicos y su relación con las muestras de núcleos
en el KS-2 y base de la brecha gruesa (Br-1).
Electrofacies de la Brecha gruesa (Br-1) del
Cretácico superior.
Con base en la descripción de muestras de núcleos,
esta unidad se interpreto como una brecha
carbonatada de grano grueso de estructura
desordenada, masiva pobremente clasificada y
soportada por litoclastos principalmente.
Electrofacies de la Brecha fina (Br-2) del
Cretácico superior.
En esta unidad se describió una brecha carbonatada
de grano medio a fino sin orden en la disposición
de los litoclástos, masiva con un grado de selección
de pobre a moderado. Los litoclástos son angulosos
a subredondeados y su diámetro es de pocos cm.
Cabe mencionar que el contacto entre la brecha fina
y la gruesa es gradual de acuerdo al mecanismo de
depósito (Fig.4), sin embargo, un criterio para la
división fue el descenso de la resistividad, esto con
base en que mientras los poros se vuelven más
pequeños y homogéneos en forma y tamaño, el
fluido que predomina es el agua irreductible.
K-101
NUCLEO-1
Frag. 41
Br-3
Br-2
Frag. 40
Frag. 39
Br-1
Frag. 38
BRECHA DEL KS
KS
En cuanto a los patrones mostrados por las curvas,
la CGR se incrementa ligeramente hacia la cima, lo
cual hace pensar en un posible incremento en la
cantidad de material de granulometría más fina y
una fracción mínima de arcilla. La curva de
resistividad profunda (LLD) presenta un
decremento gradual hacia la cima, lo cual apoya la
idea de un posible incremento en la cantidad de
material fino. Las suposiciones anteriores se apoyan
en el tipo de mecanismo de depósito, ya que el
material más fino se deposita al final del evento, en
la parte alta de la secuencia, ya que tardan más
tiempo en depositarse; un incremento de matriz
aglutinante carbonatada mezclada con material
limo-arcilloso contra un decremento en el volumen
de litoclástos y bioclástos produciría tal efecto en
las curvas anteriormente mostradas. Las curvas
RHOB y NPHI en general muestran porosidades
más bajas. Un efecto parecido al del pozo AH-223
también lo presenta el K-101.
Frag. 38
KS-2
Frag. 36
KS-1
Figura 3. Definición de electrofacies para KS-1, KS-2 y Brecha
gruesa (Br-1) del Cretácico superior en el pozo K-101.
Los litoclástos son angulosos a subredondeados de
varios cm de diámetro y se derivaron
principalmente de facies someras y algunos de
facies de mar abierto (Grajales, 1989, tomado de la
guía de campo). De acuerdo al patrón mostrado por
la curva CGR (Fig.3) esta unidad presenta bajos
valores de radiactividad lo cual indica un bajo
contenido de arcilla, aunque el GR muestra valores
ligeramente más altos en comparación con el CGR.
44
indica dirección de la corriente, la porosidad NPHI
generalmente se presenta alta.
Electrofacies de la unidad areno - arcillosa
(“ejecta”) del Cretácico superior.
El patrón mostrado por la curva GR en intervalos
con calcarenitas mostrados en color amarillo en la
Figura 5 generalmente acusan baja radioactividad,
los contactos entre las calcarenitas con las unidades
inferiores se presentan abruptos y hacia la cima
gradacionales, la curva de resistividad profunda
LLD deflexiona ligeramente hacia la izquierda
generando un patrón de caja al igual que GR, la
curva RHOB genera patrones con geometría
parecida al LLD lo cual indica densidad baja en la
roca, la curva NPHI muestra valores altos lo cual
hace pensar en porosidades interparticulares altas.
Las unidades de calcarenitas se han documentado
con muestras de núcleo y comportamiento de
electrofacies.
La brecha de grano fino (unidad anterior) gradúa
hacia la cima a un intervalo amarillento compuesto
por capas poco cementadas de arenisca y limolita
calcárea que engloban una capa distintiva con
lapilli acrecionario (Grajales, 1989). Sobre esta
unidad se ubica un intervalo compuesto por una
capa de arcilla de tonos gris oscuro correspondiente
al Paleoceno inferior.
Por la litología descrita la curva CGR presenta
valores ligeramente altos, la curva LLD de
resistividad profunda con valores bajos, NPHI con
valores altos y RHOB con valores bajos denotando
un horizonte poco consolidado, con porosidades
interparticulares altas. Las características antes
mencionadas no se sustentan con muestras de
núcleos, sin embargo se infieren a partir de lo
observado en los análogos de afloramientos. Es
importante mencionar que esta unidad no presenta
interés económico.
T-63D
Br-3
NUCLEO-1
BRECHA DEL KS
Frag. 31
Br-2
AH-223
NUCLEO-1 (BRECHA DEL KS)
Frag. 15
Br-1
Br-3
Frag. 31, Detalle
Frag. 23, Detalle
Frag. 15
NUCLEO-2 (BRECHA DEL KS)
KS-2
Br-2
Frag. 6
KS-1
1 cm
Frag. 9, Detalle
Frag. 15, Detalle
Figura 5. Definición de electrofacies para las calcarenitas presentes
en la Brecha del Cretácico superior en el pozo T-63D.
Distribución de litofacies y ambientes
sedimentarios en el área del campo AH
Br-1
Una vez que quedaron establecidas y calibradas con
núcleos las electrofacies correspondientes a las
unidades estratigráficas definidas para la columna
tipo, se llevo a cabo el análisis cualitativo de
diversos registros en pozos del campo AH para
establecer la correlación litoestratigráfica en todos
los pozos involucrados en el área de estudio y
construir con ello secciones de correlación de la
sucesión sedimentaria del Cretácico superior, con
ello se pudo determinar la arquitectura, extensión
areal y espesor de las diferentes unidades de interés
presentes en el campo AH. En este trabajo se
construyeron 6 secciones de correlación
Figura 4. Definición de electrofacies para la Brecha fina (Br-2) del
Cretácico superior en el pozo AH-223.
Electrofacies de calcarenitas presentes en
la Brecha del Cretácico superior.
Para esta unidad se interpretaron arenas
carbonatadas con base en las características
megascópicas vistas en núcleos y correlacionadas
con su electrofacies correspondiente. Son intervalos
de arenas con litoclástos de carbonato, presentan
cierta tendencia a la estratificación, disposición de
los clastos tabulares con cierta orientación lo cual
45
litoestratigráfica, aquí solo se muestran los
resultados obtenidos graficados la sección III-III´,
la cual involucra a los pozos AH-226, AH-212A y
AH-223.
AH-226
AH-223
AH-212A
Br-3
Br-3
Br-2
Br-2
Br-1
mostrado por la unidad KS-1.
Como ya se ha comentado anteriormente, y con
base en los datos analizados en cada uno de los
pozos
estudiados,
las
descripciones
e
interpretaciones, todo indica que la brecha calcárea
representa el resultado de un flujo de escombros
submarino, depositado de manera instantánea
(Figura 7), que se extiende ampliamente, lo cual se
sustenta con los afloramientos vistos en campo en
los estados de Chiapas y Tabasco, originado por
materiales provenientes del colapso del margen
occidental de la Plataforma de Yucatán, ayudados
por la gravedad y probablemente también por
materiales emplazados mediante procesos de
sedimentación balística (Grajales, 1989). Con base
en la posición actual del talud continental en esa
zona y considerando que este ha permanecido en su
misma posición desde antes de Cretácico superior,
los flujos de escombros vinieron del NE al SW
dentro de zonas canalizadas sobre el talud tal como
lo muestra la Figura 7. La unidad Br-1 fue
interpretada en los pozos analizados lo cual implica
su presencia en toda el área donde se encuentra el
campo AH. Figura 8.
Br-1
KS-2
KS-2
KS-2
KS-1
Figura 6. Sección de correlación estratigráfica III-III´ de la secuencia
sedimentaria de la Brecha y KS en el área del campo AH. Br3=Ejecta, Br-2=Brecha fina, Br-1=Brecha gruesa, KS-2, 1=Calizas
pelágicas del Cretacico superior.
Con base en la integración de todos los datos
colectados, descripciones y resultados obtenidos en
las etapas anteriores se llego a establecer la
distribución de litofacies y ambientes sedimentarios
para las unidades estratigráficas estudiadas en el
presente trabajo. Aunque se realizaron los planos de
distribución de litofacies para todas las unidades
trabajadas, aquí solo se
muestran los
correspondientes a las unidades yacimiento, brecha
de grano grueso (Br-1) y brecha de grano fino (Br2).
La litofacies de calizas pelágicas correspondientes a
la unidad KS-1, fue interpretada en todos los pozos
analizados, lo cual implica que esta unidad está
distribuida en toda el área de estudio. Para el
Cretácico superior Maastrichtiano las condiciones
de depósito que imperaban en el área donde se
encuentra el campo AH eran de aguas tranquilas en
ambientes profundos, específicamente de pie de
talud a cuenca. Esto lo sustentan las características
descritas en las litofacies correspondientes a la
localidad de Guayal así como las encontradas en los
núcleos y los resultados de la interpretación de
registros geofísicos.
La litofacies de calizas pelágicas arcillosas KS-2
también fueron interpretadas en todos los pozos
analizados, lo cual implica que esta litofacies se
encuentra distribuida ampliamente en toda el área
de estudio. La arcillosidad en esta unidad aumenta
ligeramente respecto a la unidad anterior, es
probable que esta influencia terrígena sea el
resultado de las primeras pulsaciones del
levantamiento de la sierra de Chiapas. Las
condiciones de sedimentación y el ambiente de
depósito de la unidad KS-2 es semejante al
Figura 7. Distribución de ambientes sedimentarios para la Brecha
gruesa Br-1 del Cretácico superior en el campo AH.
46
PLANO DE DISTRIBUCION DE BRECHA GRUESA
TRT-63
T-63
T-81
TRT-63D
T-63D TRT-81
TRT-201
T-201
incompleta en algunas zonas del área ocasionado
por otros eventos turbulentos que causaron el no
deposito o erosión de esta unidad mientras
permanecían en suspensión en espera de su
depósito. Ambas unidades, Br-1 y Br-2, hacia la
porción SE del área de estudio (pozos AH-241, AH245A y AH-282) fueron afectadas por procesos
diagenéticos (dolomitización) con mayor intensidad
en comparación con los pozos que se encuentran en
la parte central lo cual ocasiono un mejoramiento
en las propiedades petrofísicas fundamentales para
la producción de hidrocarburos (porosidad efectiva
y permeabilidad) en el sector SE.
Esta suposición de mejores condiciones para el
almacenamiento y producción de hidrocarburos
hacia él SE la apoyan diversos datos como las altas
producciones presentadas por los pozos, los
resultados obtenidos en la interpretación
petrofísica, el conjunto de curvas PEF (factor
fotoeléctrico) en la mayoría de los pozos de este
sector así como las descripciones de núcleos y
muestras de canal revisadas. En general las
unidades KS-1 y KS-2 presentan dolomitización
incipiente en toda el área de estudio y estas
unidades funcionan como sello para el yacimiento
de la brecha.
El
término
“calcarenita”
fue
propuesto
originalmente en 1903 por Grabau, esta roca es un
tipo de caliza compuesta predominantemente por
granos detríticos del tamaño de las arenas (0.0625 a
2 mm.) que fueron transportados y depositados. Las
calcarenitas se pueden acumular en una amplia
variedad de ambientes marinos y no marinos.
Pueden consistir en granos de carbonato que se han
acumulado, ya sea como las dunas costeras, playas,
barras y bancos en alta mar, turbiditas, u otros
ambientes sedimentarios. Con base en las muestras
de calcarenitas encontradas en los núcleos cortados
por los pozos T- 63D, K-125, AH-212A y AH-221,
y por la posición estratigráfica de estos respecto a la
brecha gruesa (Br-1) y fina (Br-2) se considera que
estos depósitos corresponden a canales submarinos
con una posible dirección de flujo NE-SW y
desarrollados posteriormente sobre estas 2 últimas
unidades.
APORTE SEDIMENTARIO
PIE DE TALUD
BRECHA LIGERAMENTE DOLOMITIZADA
KNAB-1A
K-1A
KNAB-125
K-125
K-101
KNAB-104
K-104KNAB-101
ABK-216
AH-216
ABK-223
AH-223
ABK-211
AH-211
ABK-212A
AH-212A
ABK-221
AH-221
PIE DE TALUD
ABK-226
AH-226
ABK-241
AH-241
PRODUCCION ACUMULADA
MMBLS
ABK-245A
AH-245A
ABK-282
AH-282
50-80
20-50
BRECHA CON MAYOR DOLOMITIZACION
14-20
8-14
2-8
BRECHA LIGERAMENTE DOLOMITIZADA
BRECHA CON MAYOR DOLOMITIZACION
Figura 8. Mapa de distribución de litofacies para la Brecha gruesa Br1 del Cretácico superior en el campo AH.
Considerando su amplia distribución en la Sonda de
Campeche y su posición estratigráfica, es decir, su
intercalación con facies de cuenca se considera que
la brecha representa la sedimentación en la base del
talud o “apron”; por lo que su geometría
aparentemente corresponde a una cuña sedimentaria
la cual se extiende hacia aguas profundas del Golfo
de México.
En este tipo de depósitos, el aporte de sedimentos
es del margen de la plataforma hacia la cuenca. La
brecha calcárea en el área del campo AH representa
una porción de un cuerpo carbonatado de mayores
dimensiones ya que esta misma secuencia
sedimentaria se ha encontrado en otros pozos
perforados en campos petroleros de la Sonda de
Campeche.
Una vez que se deposita la unidad Br-1 ayudada por
la gravedad con sus litoclástos de mayor tamaño,
viene el depósito de la brecha fina Br-2 (Figura 9 y
10), lo cual se realiza de manera gradual mientras
transcurre el tiempo y con menor velocidad de
depósito, esto se comprueba con la presencia de
mayor cantidad de material aglutinante y con
litoclástos de menor tamaño vistos en las muestras
de núcleos analizados.
Por último la unidad sello o ejecta se deposita al
final con un tiempo prolongado, también es
probable que esta ultima unidad se encuentre
47
PLANO DE DISTRIBUCION DE BRECHA FINA
TRT-201
T-201
El análisis del comportamiento de producción, se
realizó por pozo y a nivel de campo. Para una
evaluación completa, también fueron considerados
algunos pozos de los campos aledaños productores
en la misma unidad estratigráfica.
La correlación de estos resultados con los obtenidos
para el campo de interés, cerró el ciclo dando un
sentido integral a la caracterización del sistema.
Para la caracterización dinámica del campo AH se
dispuso de la información de presión para los pozos
AH-211, AH-212A, AH-216, AH-221, AH-223 y
AH-226 y de sus respectivas historias de
producción, así como, de la información
complementaria para el análisis, todo ello,
referenciado a la unidad estratigráfica Brecha del
Cretácico superior.
APORTE SEDIMENTARIO
TRT-63
T-63
T-81
TRT-63D
T-63DTRT-81
PIE DE TALUD
BRECHA LIGERAMENTE DOLOMITIZADA
KNAB-1A
K-1A
AH-223
KNAB-125
K-125 ABK-223
KNAB-101
K-101
KNAB-104
K-104
ABK-216
AH-216
ABK-211
AH-211
ABK-212A
AH-212A
ABK-221
AH-221
ABK-226
AH-226
ABK-241
AH-241
ABK-245A
AH-245A
PIE DE TALUD
Evaluación de pruebas de presión.
ABK-282
AH-282
BRECHA CON MAYOR DOLOMITIZACION
El hidrocarburo producido en los pozos,
corresponde a un aceite con un factor de volumen
estimado en 1.55 m3/m3, y una viscosidad de 0.49
cp. Aunque existen casos en los que la duración de
la prueba es corta (Figura 11), en general, el ajuste
tipo propuesto para las pruebas de presión (apoyado
en la caracterización petrofísica del medio),
correspondió a un yacimiento homogéneo.
Aún con ésta limitación, uno de los aportes más
importantes del ajuste corresponde a la
caracterización de la prueba cuando le son
incorporados los registros de presión y producción
históricos. En éstos ajustes, invariablemente, todos
los pozos reflejan sistemas cerrados (figura 2), y no
se aprecia ninguna evidencia de la presencia de un
empuje activo, lo cual, fue corroborado, con un
análisis de balance de materia.
CALCARENITAS
BRECHA LIGERAMENTE DOLOMITIZADA
BRECHA CON MAYOR DOLOMITIZACION
Figura 9. Mapa de distribución de litofacies para la Brecha fina Br-2
del Cretácico superior en el campo AH.
Figura 10. Distribución de ambientes sedimentarios para la Brecha
fina Br-2 del Cretácico superior en el campo AH.
Análisis de datos dinámicos.
La evaluación de los datos dinámicos comprende
tanto el análisis de pruebas de presión de pozo y la
evaluación del comportamiento de los datos de
producción registrados durante la etapa productiva
de los pozos en las áreas de interés del yacimiento.
Los resultados obtenidos en la caracterización
mediante el análisis de las pruebas de presión,
mostraron indicios del modelo representativo del
yacimiento, los cuales, fueron precisados al
incorporar al análisis el comportamiento de la
historia de producción, con lo que, se pudo
establecer el comportamiento de presión en cada
uno de los pozos a tiempos largos.
Figura 11. Ajuste homogéneo de una prueba tipo de presión
48
productividad del área exhiben una baja capacidad
de flujo, lo que ha repercutido que la mayoría de los
pozos presentaran continuas intermitencias durante
su vida productiva, así como, tendencias de
declinación considerables (Figura 13).
100000
PERIODO DE AJUSTE
AJUSTE
100
Qo (BPD)
q L.E.
Int. Selec.
Qw (BPD)
RG A
fw (%)
PRED. EXP.
RGA
qo (BPD)
q (BPD)
800
100
Qo
10000
f w (%)
18000
fw
1000
fw (%)
75
600
50
50
400
0
25
200
-50
100
12000
10
1
0
6000
2500
5000
7500
t (Días)
10000
RME
ESTIM.
ESTIM.
ESTIM.
INDUC.
Figura 12. Caracterización dinámica tipo de la prueba de presión a
tiempos largos.
0
Tipo de Prueba
Permeabilidad
(mD)
Modelo de
Ajuste
212
Brecha
Incremento
4.16
Homogéneo
216
Brecha
Incremento
5.42
Homogéneo
221
Brecha
Decremento
15
Homogéneo
223
Brecha
Incremento
4.25
Homogéneo
226
Brecha
Decremento
4.20
Homogéneo
01/01/1992
31/12/1996
01/01/2002
0
01/01/2007
01/01/1982
-100
01/01/1987
01/01/1992
31/12/1996
01/01/2002
01/01/2007
Las declinaciones abruptas están relacionadas con
la baja capacidad de restitución de flujo de la
formación, para mitigar este efecto, los periodos de
cierre permiten restablecer las condiciones del
medio, que fueron acompañadas, por algunas
correcciones en las condiciones de explotación de
los pozos (reducción del diámetro del
estrangulador, estimulaciones, optimizaciones de
los aparejos de producción, etc.).
Sin embargo, durante el análisis de las condiciones
dinámicas de los pozos, resalta que aunque las
intervenciones lograron mantener y estabilizar el
perfil de producción, en dos de los pozos, se
lograron definir tendencias de declinación claras y
bien definidas, para uno de ellos (AH-212A),
cuantificable en 14%, la cual, corresponde a la
tendencia más baja del campo AH (Figura 14). Es
oportuno mencionar que la producción de este
ultimo pozo proviene de litofacies de calcarenitas.
Tabla 2. Valores de permeabilidad estimados a través de pruebas de
presión.
100000
Estas
condiciones
provocaron
que
el
comportamiento de producción de los pozos
analizados en el campo AH presentan una primera
etapa de altas producciones, seguida a un tiempo
corto, de un abatimiento considerable de
producción que tiende a producciones más
constantes y tiempos más largos, lo cual, se puede
asociar a la respuesta de un medio matricial con
fracturamiento muy moderado.
Al comparar los resultados obtenidos en la
evaluación dinámica de los pozos del campo AH,
con los pozos de los campos aledaños (al NW y al
SE), se corroboró que el campo AH en estudio se
encuentra en una zona de características
petrofísicas y litológicas muy diferentes a los
campos vecinos, por lo cual, el comportamiento
esperado en los pozos es radicalmente diferente y
no existe correlación alguna entre las características
dinámicas de los yacimientos.
El análisis del comportamiento de producción de
los pozos mostró que las condiciones de
Qo
qo (BPD)
PERIODO DE AJUSTE
AJUSTE
PRED. EXP.
10000
q L.E.
1000
1600
100
RGA
RG A
f w (%)
Formación
01/01/1987
Figura 13. Comportamiento intermitente y declinación pronunciada.
Condición predominante en los pozos del campo AH.
De los resultados obtenidos y presentados en la
Tabla 2, se determina un medio poroso de baja
permeabilidad.
Estos
resultados,
discrepan
drásticamente de las que se encuentran en ésta
misma unidad estratigráfica en la zona interpretada
con mayor dolomitización al SE. Al revisar los
resultados de la interpretación sedimentológica y
estructural, se determinó que las bajas
permeabilidades en el campo AH son debidas
principalmente a la baja actividad tectónica en el
área, lo cual genero una roca almacén de menor
calidad petrofísica.
Pozo
0
01/01/1982
fw
100
1200
800
50
10
0
400
-50
1
0
4000
0
01/01/1981
8000
-100
01/01/1986
01/01/1991
01/01/1996
01/01/2001
01/01/2006
t (Días)
12000
01/01/2011
Figura 14. Comportamiento de producción del mejor pozo en el
campo AH
Para el pozo AH-221, aunque la tendencia de
declinación es mayor, la tendencia es
marcadamente constante y muy similar a la del
pozo AH-212A (al igual que en su comportamiento
49
de la RGA). Estos efectos, representan que la
tendencia de producción en estos dos pozos se
abate a gastos más estables debido a que está
relacionada con una mejor calidad petrofísica
(local) del medio. Dinámicamente, esta condición
provocó, que la capacidad de producción del pozo
contara con mejores condiciones para el flujo de
aceite, por el cual, no fueron necesarios los
periodos de cierre para restaurar la presión en el
yacimiento.
Como dato, el pozo AH-212A ha mantenido su
producción sin interrupciones por 14 años y cuenta
con el mayor volumen acumulado de aceite (18.4
MMBLS contra 13.8 MMBLS del segundo mejor
pozo), la segunda mejor relación Np/tp y mejores
características de producción del campo. Esta
situación de mejor capacidad de producción no es
casualidad, ya que el intervalo productor en este
pozo corresponde a litofacies de calcarenitas donde
su espesor resulto ser el mayor comparado con los
demás pozos del campo AH que también cortaron
esta litofacies. Como dato anexo, en la
interpretación de registros geofísicos se obtuvieron
porosidades efectivas mayores al 18% en dichas
litofacies.
Por medio de los perfiles de presión, se determinó
que toda la zona se encuentra hidráulicamente
conectada. Sin embargo, también se identificó que
para los pozos AH–212A (mejor productor del
campo) y AH–221, sus registros se encuentren por
debajo de los demás pozos del campo, lo cual
necesariamente involucra otro punto importante, el
de que las condiciones (locales) que gobiernan el
flujo en estas dos localizaciones, deben de ser
mejores que en los demás pozos del campo AH.
Esto obligó a integrar la evaluación con los
resultados de otras especialidades, en donde, la
evidencia más notable se encontró en la
interpretación sedimentológica, que reporta en estos
dos pozos la presencia de calcarenitas, lo cual, nos
lleva a pensar en la posibilidad de que la presencia
de esta litofacies tenga un papel sobresaliente en el
fenómeno de drene, por lo que, estos pozos pueden
contar con condiciones geológicas localmente
mejores, que contribuyen, a que las condiciones de
drene sean mejores.
Para comparar gráficamente estas evidencias, en la
Figura 15 se comparan los perfiles y características
de producción del pozo AH-212A con otro del
mismo campo, que como referencia, pudieran
referirse como un pozo productor en calcarenitas y
otro en brecha gruesa.
Figura 15. Diferencias en el comportamiento de producción. Izq.
pozo en calcarenita. Der. pozo en brecha.
En ésta figura, resaltan claramente las
características antes discutidas. Es así como en el
pozo productor en calcarenitas (Figura 15, graficas
Izq.), se observa una mayor estabilidad en la
tendencia de producción y una menor interrupción
de ésta, lo cual, no ocurre en los otros pozos en los
que predominan los periodos de cierre para restituir
la capacidad de producción (Figura 15, gráficas
Der.).
Todo esto nos lleva a concluir que la producción
más constante está asociada a un mejor drene y una
mayor recuperación, y por ende, petrofísicamente a
un mejor medio (Figura 16), que solo fue
correlacionable a la presencia de calcarenitas en los
pozos AH-212A y AH-221, lo cual, también fue
detectado en el análisis de pruebas de presión, en
donde, para el pozo AH-221 fue evaluada la mejor
permeabilidad (Tabla 2).
Figura 16. Muestras representativas de la brecha gruesa y de la
calcarenita. A) Dolomitización incipiente en la brecha gruesa; de la
matriz hacia los clastos, se observa también escaso desarrollo de
porosidad. B) Fragmento de núcleo de la brecha gruesa escasamente
fracturado y compacta. C) En azul: distribución de la porosidad en la
calcarenita.
50
Finalmente, desde el punto de vista dinámico la
revisión del comportamiento de producción de los
pozos vecinos al campo AH mostró condiciones
totalmente diferentes. Mientras que en los pozos del
área de estudio el comportamiento de producción se
caracteriza por la cuantificación de declinaciones
pronunciadas y comportamientos intermitentes, en
los pozos del campo colindante al SE, en los cuales
se interpreto una zona de brechas dolomitizadas, se
observaron comportamientos de producción muy
estables, caracterizados por gastos muy superiores y
declinaciones inferiores, a veces, con presencia de
agua significativa en la última etapa de producción.
Por otro lado, las evaluaciones estáticas de este
yacimiento reflejan que este medio cuenta con
litologías de mayor dolomitización y los resultados
de las evaluaciones de algunas pruebas de presión
reportan que la permeabilidad del medio se estima
en el orden de Darcy’s.
Por otro lado, el comportamiento de los pozos
ubicados en el campo colindante situado al NW,
exhiben características de producción afines a
pozos que producen en un medio fracturado. Así
mismo, los resultados de la interpretación sísmica
arrojaron mayor numero de fallas en este campo lo
cual soporta esta suposición.
recuperación de hidrocarburos.
Las variaciones en las propiedades petrofísicas
originadas por los procesos diagenéticos en los
yacimientos carbonatados dependen de las facies
que se desarrollan en el proceso de sedimentación,
por lo que afectarán en mayor o menor medida el
comportamiento dinámico. Esto también impactará
de manera importante el proceso de flujo en la
vecindad de los pozos, lo que se traduce en una
mejora o deterioro de la eficiencia de flujo.
La correlación e integración de los modelos de
facies y dinámico permitieron entender la
naturaleza y más aún las diferencias existentes en
las capacidades de flujo evaluadas, lo cual es vital
para el desarrollo futuro del campo.
El proceso de correlación ayudo a identificar que
las mejores características de producción estaban
asociadas a una unidad estratigráfica no evaluada
adecuadamente, la cual no presenta continuidad en
todos los pozos. La identificación de esta unidad
permitió la definición adecuada de las unidades
litoestratigráficas, así como, la definición de
recomendaciones para continuar con el desarrollo
del Campo.
La importancia de la correlación de los resultados
de las diferentes disciplinas en la integración de
una interpretación, repercute en una adecuada
caracterización de las unidades con mejores
propiedades petrofísicas, lo que impacta
favorablemente la producción de hidrocarburos.
Conclusiones
Las litofacies de brecha gruesa y fina, roca
almacén, se distribuyeron en toda el área de
estudio, sin embargo, las facies de canales se
encontraron solo de manera local, por lo cual, se
definió que el riesgo de encontrar brecha es mínimo
en comparación con los canales.
Se determinó que la dolomitización es incipiente, y
se da de la matriz aglutinante hacia los clastos
mayores en la brecha gruesa.
Se identificó que las mejores capacidades de
producción ocurrieron en presencia de un medio
matricial que contó con mejor calidad para la
transmisión de fluidos, en este caso: las facies de
canales submarinos (calcarenitas).
El análisis dinámico determinó valores discretos y
cerrados en los cálculos de la permeabilidad. Sin
embargo, se encontraron diferencias importantes en
la
evaluación
de
los
parámetros
del
comportamiento de producción, que ayudaron a
comprender mejor la discrepancia en cuanto a la
Agradecimientos
Los autores expresan su mas sincero
agradecimiento al Instituto Mexicano del Petróleo y
al Instituto Politécnico Nacional por las facilidades
otorgadas y el prestamo de la información para la
realización de este trabajo.
Referencias
J. M. Grajales-Nishimura, G. Murillo-Mun˜eto´n, C. RosalesDom´ınguez, J. C. Bermu´dez-Santana, and L. G.
Velasquillo-Martinez, 2009, The Cretaceous–Paleogene
Boundary Chicxulub Impact: Its Effect on Carbonate
Sedimentation on the Western Margin of the Yucatan
Platform and Nearby Areas: American Association of
Petroleum Geologists, Memoir 90, 315-335.
51
Geología minera
Correlación
Estratigráfica
y
Metalogénica
del
Precámbrico entre los Estados de Oaxaca y Chiapas.
Sergio D. Bazán Perkins
Posgrado Facultad de Ingeniería, UNAM,
Sergio Bazán Barrón
Industria Minera Indio, S. A. de C. V.
bazanperkins@hotmail.com
bazanba@hotmail.com
Resúmen. Reconocimientos regionales de las rocas
precámbricas y fanerozoicas al Sureste de México,
determinan que la sucesión litoestratigráfica y
metalogénica reconocida en Chiapas, representa una
prolongación de la Faja Estructural Oaxaqueña (FEO).
La potente secuencia de rocas metamórficas,
sedimentarias e Ígneas del Macizo de Chiapas y áreas
aledañas, constituyen un eslabón de unión para la
Orogénica Oaxaqueña con edad entre 1250-900 Ma,
también hacia las secuencias Sunsás y Rondoniana de
Sudamérica.
Por
consecuencia,
aparecen
profundamente erosionadas y afectadas por la tectónica
anorogénica del Paleozoico (542-251 Ma) y finalmente,
por la Orogenía Mexicana (110-15 Ma) que desplazó,
rotó y fraccionó la Sierra de Chiapas, mediante extensos
sistemas de fallas transcurrentes SW-NE, que implican al
Istmo de Tehuantepec, hasta las fallas en OaxacaVeracruz postuladas por Gibson (1950).
Las fallas transformes de Motahua-Polochic, sobre el
corte de la carretera federal del área tipo de Huixtla a
Motozintla expone rocas arqueanas del basamento,
correlacionadas con el supergrupo Zihuatanejo de la
parte basal de la Faja Estructural Cananeana (FEC)
cratonizada al occidente de México. Por tanto, la placa
Norteamericana ha tenido un movimiento continuo y
escalonado hacia el Noroeste, desde el Cretácico hasta
el Pleistoceno, para ponerse en contacto tectónico con la
placa Caribeña, a través del sistema de fallas
transformes Polochic-Motahua durante el Cretácico y
Terciario. Se estima en más de 900 km el
desplazamiento lateral izquierdo de la FEC, a partir de
Jalisco, debido al movimiento continúo hacia el Noroeste
del cratón de Norteamérica. La FEC se originó del Gran
Rift hacia la parte tardía del Hadeano (4550-4000 Ma)
para implicar al bloque Chortis, Cuba, Haití, Puerto Rico,
Jamaica, Costa Rica y Panamá, representados en
bloques fragmentados de las fajas estructurales del
basamento de la FEC y la FEO.
el límite tectónico que interacciona con el arco
volcánico del supergrupo Pápalo, a lo largo del
sistema de fallas transformes Polochic-Motahua. En
general es de aspecto masivo, en parte ligeramente
foliado, algo denso,
serpentinizado y con
metamorfismo regional en facies de esquistos
verdes a la de anfibolita y con zonas corneanas
piroxeníticas de alto grado metamórfico. Es común
la presencia de granitoides dioríticos a félsicos del
Oligoceno, Mioceno al Plioceno, a lo largo del
mencionado contacto tectónico, derivados de las
fallas transformes de la placa Caribeña,
identificados desde el Istmo de Tehuantepec hasta
Guatemala de la zona costera del Océano Pacífico.
La edad del supergrupo Zihuatanejo se asigna al
Arqueano basal por su semejanza y posición con
los extensos afloramientos de rocas ultramáficas y
máficas del área tipo de Zihuatanejo, Guerrero,
también con las rocas ultramáficas costeras del
Océano Pacífico expuestas en Sinaloa-Sonora y la
parte occidental de la Península de California. Su
definición fue establecida por Bazán y Bazán
Perkins. (2012) para la corteza basal cratonizada
del Gran Rift, tipo MORB, pre-Arqueano, de la
Faja Estructural Cananeana del Occidente de
México. Las rocas ultramáficas y máficas expuestas
en Chiapas, representan la parte superior y posición
que tenían en los estados de Jalisco, Colima y
Michoacán hacia el Jurásico Inferior, antes del
desplazamiento al NW del Cratón de NorteAmérica, a lo largo de la Trinchera de Acapulco.
Por tanto, su parte basal no aflora y se desconoce su
espesor; en cambio, su límite estratigráfico superior
se presenta muy erosionado, en marcada
discordancia angular con la parte basal de los
paragneises del supergrupo Zimatlán del
Paleoproterozoico, que constituye la margen
occidental del geosinclinal de El Rosario.
La estratigrafía y tectónica del Precámbrico de
Chiapas asocia también la metalogenia de la FEC, a
partir de la división en supergrupos y grupos por
Bazán-Perkins y Bazán (2011) y Bazán y BazánPerkins (2012) que implica desde Arizona la
evidencia de una flexión hacia el Noreste del Gran
Arqueano
Estratigráficamente, se reconoce al supergrupo
Zihuatanejo en Chiapas como unidad basal del
Precámbrico de México, a lo largo de la carretera
pavimenta que parte de Galeana a Huixtla y hasta
Motozintla, en lo que estructuralmente se conoce
Bloque Chortis, del sureste de Chiapas, Guatemala,
Honduras, Nicaragua de Centro-América. Aflora en
crestones de color verde oscuro a claro y gris, de
carácter volcánico y naturaleza toleítica, formando
52
Rift, tipo MORB, pre-Arqueano. También,
confirma el origen del escudo Arqueano mexicano
hacia el oriente México, de mayor distribución que
el escudo canadiense, ambos parasicrónicos, o
generados como arcos vulcano-sedimentarios por
subducción lateral opuesta, a partir del Gran Rift,
tipo MORB, de la Faja Estructural Cananeana.
Estos postulados se basan en las características
metalogénicas similares a lo largo de la FEC, según
las asociaciones mineralógicas de los clásicos
porphyry Cu-W-Mo-Sn deposits, en plutones
anatexíticos, emplazados mediante subducción
laramídica de la placa Chilpancingo de polaridad al
poniente, según los modelos tectónicos y
metalogénicos propuestos por Bazán Perkins y
Bazán (2004-2011), y Bazán y Bazán Perkins
(2012) para la sucesión estratigráfica de México.
Al considerar que el Gran Rift tipo MORB de la
FEC sufre una flexión o quiebre estructural a partir
de Arizona y Montana hacia el oriente, se determina
que por subducción lateral se generaron los arcos
primigenios de los escudos arquéanos canadiense y
mexicano, ahora dispuestos uno del otro en
posición Norte-Sur, mediante eventos simultáneos
entre los 3800 y 2500 Ma. Por tanto, podemos
establecer que The Sudbury Structure Ontario,
Canada, forma parte y prolongación de la FEC. En
efecto, las características estratigráficas, tectónicas
y metalogénicas de la FEC se prolongan por unos
40,000 km en todos los continentes y tienen como
referencia el origen de los sulfuros masivos de los
porphyry copper deposits, emplazados desde el
Proterozoico al Terciario, así como los enormes
yacimientos de Ni, Co, Cr y minerales del grupo del
platino, que vendrían a formar los núcleos basales
de las dorsales axiales en expansión oceánica.
Los referidos escudos consisten de una potente
sucesión vulcano sedimentaria calco alcalina que se
inician en la base con rocas komatíticas, de alto
contenido de magnesio entre 40%-35% de MgO2,
en el área de Tehuitzingo, Puebla, y en la Sierra de
Guanajuato, según la potente sucesión estratigráfica
y metamórfica reconocida, integrada por
supergrupos, grupos, formaciones y miembros
relacionados, identificados en el territorio de
México. En el área del Istmo de Tehuantepec entre
San Juan Guichicovi, Juchitán, Coyula y la Presa
del Marqués, el supergrupo Pápalo aflora en
diapiros de serpentinita, anfibolita y filitas
espilitizadas vulcano clásticas. Hacia el área de
Laollaga-Lachivizá a las rocas verdes del
supergrupo Pápalo, Ferrusquía-Villafranca (1999)
con lógica estratigráfica las asigna al Precámbrico
indiferenciado, para extenderse como basamento en
la Sierra de Chiapas, hasta las fallas transformes de
Polochic-Matahua.
Podemos concluir por simple petrología que las
rocas ultramáficas arqueanas de la primigenia
secuencia de rocas ultramáficas de la Faja
Estructural Cananeana del Gran Rift, del
supergrupo Zihuatanejo, son de origen toleítico,
densas y de tipo MORB. En cambio, la potente
sucesión del arco vulcano-sedimentario del escudo
Arqueano mexicano del supergrupo Pápalo,
comprende una sucesión calco-alcalina que se
inicia con greenstone belts de carácter komatítico
en su parte basal y culmina con dacitas, andesitas y
riolitas en la cima, derivadas de la subducción y
apertura oceánica del mencionado Gran Rift del
supergrupo Zihuatanejo, de distribución continental
y global. Por tanto, el supergrupo Pápalo se
extiende como basamento regional bajo la Sierra de
Chiapas, con las mismas secuencias expuestas en la
Sierra de Juárez, en la Cañada Oaxaqueña, Valle de
Oaxaca y del Istmo de Tehuantepec, limitado al
sureste por el sistema de fallas transformes
Polochic-Motahua, para definir su contacto
estructural con la placa Caribeña.
Paleoproterozoico
Comprende al supergrupo Zimatlán, integrado por
el grupo basal El Trapiche y el Valdeflores en la
cima. La potencia máxima de ambos grupos del
geosinclinal de El Rosario pudo alcanzar unos 8 km
de espesor, ahora muy devastados por la erosión
producida por las tectónicas de la Orogenía
Oaxaqueña, Nevadiana y Laramide, así como por
eventos de subducción y las aperturas oceánicas del
geosinclinal cordillerano y mexicano. El
geosinclinal de El Rosario restringe su posición,
entre el escudo Arqueano al oriente y limitado al
occidente por la FEC. Aunque la potente sucesión
de paragneises del grupo El Trapiche aparece
metamorfoseado en las facies de anfibolita y
granulita, es posible identificar su naturaleza
sedimentaria y clase quimica, fallado en bloques.
Litológicamente, se presenta interbandeado con
textura granoblástica de color verde, gris y crema,
constituidos de cuarzo, feldespato, hornblenda,
biotita, diópsido, esfena, clorita, ilmenita,
magnetita, rutilo, granate, monacita y circón con
variados grados de redondez.
Los paragneises del grupo El Trapiche en Chiapas,
muy erosionados exhiben espesores de 50 a 200 m,
muy plegado en Hermenegildo Galeana, sobre el
río y corte carretero que se dirige a Huixtla y hasta
Motozintla, para definir la parte occidental del
geosinclinal de El Rosario (2600-1800 Ma)
desplazados por más de 800 km de su posición
original, probablemente desde Jalisco. Se
correlaciona con el Supergrupo Huroniano del
sureste de Canadá, a través de los EUA y hacia el
53
sur, con las regiones cratonizadas del noreste de
Sao Francisco y Minas Gerais del sureste de Brasil
en Sudamérica, con el supergrupo Río das Velhas
del Arqueano y Minas del Proterozoico, según
descripciones de Almeida et. al (2000) de Barbosa
y Sabaté (2004) y Barbosa (2009). Estas
interpretaciones
prueban
que el supergrupo
Zimatlán, cubría básicamente todo el territorio de
México, con los clásicos iron formation, tipo
Superior BIF, en la cima, plenamente reconocidos
como hierro bandeado en Oaxaca y Sonora para el
territorio de México.
Oaxaqueña, donde el contacto entre los grupos
Oaxaca de color verde gris y el Tejalapan de café
pardo, son distinguibles fácilmente y afectados por
grandes masas granitoides del Paleozoico, de
carácter pegmatoide, de textura nerítica, porfídica,
holocristalina y nerítica, hacia su extremo Noroeste
y Suroeste de la Sierra de Chiapas, principalmente.
Los granitoides paleozoico están compuestos de
porfidoblastos de ortoclasa, cuarzo y mica, en un
proceso lento de cristalización prolongada en
etapas, hacia el Pérmico Carbonífero y Triásico,
según las edades geocronométricas reportadas entre
280 a 170 Ma por diversos autores. No obstante, se
aprecia que los gneises del Mesoproterozoico
ocupan y cubren mayor volumen y distribución en
la Sierra de Chiapas que los granitoides
paleozoicos, dentro de
una foliación burda
orientada N-S, afectada por granitoides.
Es importante hacer notar que la potente secuencia
del Mesoproterozoico aflora desde Nochixtlán,
Valle de Oaxaca, Huatulco, Puerto Ángel,
Tehuantepec, Oaxaca, así como en Cintalapa y
Sierra de Chiapas, hasta las fallas transformes del
sistema Polochic-Motahua para definir su límite
estructural en contacto por falla, con el supergrupo
Zihuatanejo, en movimiento lateral izquierdo. Se
infiere que la secuencia del supergrupos Acatlán en
subducción hacia el oriente, subyace bajo las
secuencias del arco insular del supergrupo
Telixtlahuaca, ya que sólo aflora truncado hasta
Huatulco, afectado por migmatitas y anatéxis de
granitoides nevadianos y laramídicos. Por lo
mismo, el grupo Oaxaca basal aparece también
truncado en la costa de Puerto Ángel, en potentes
sucesiones de calizas magnesianas, margas y lutitas
de rocas marinas de plataforma, correspondientes a
cuñas clásticas de la cuenca back-arc spreading,
originada por la propia subducción del supergrupo
Acatlán en dirección poniente bajo la FEO.
Bajo esas condiciones, el trend estructural del arco
de Telixtlahuaca es consistente por 210 km de
longitud, con rumbo de NW12º SE, desde
Nochixtlán hasta Puerto Ángel. Por consecuencia,
se confirma una provincia metalogénica de fierro,
titanio, rutilo, apatita y esfena del grupo Oaxaca,
desde Telixtlahuaca hasta Pluma Hidalgo, para
definir la extensión del supergrupo Acatlán del
Mesoproterozoico hasta Huatulco. Sin embargo,
este mismo trend estructural de la provincia
metalogénica titanífera del arco insular de
Telixtlahuaca, fue desplazado, rotado y trasladado
contrario a las manecillas del reloj, hasta Rosendo
Salazar, Chiapas, sobre la carretera federal 150,
entre Tapanatepec y Pomposo Castellanos que se
dirige a Tuxtla Gutiérrez. Este extremo de falla,
aparece desplazado por 270 km con rumbo
SW70ºNE, pasando por Salina Cruz hasta Puerto
Mesoproterozoico
La litoestratigrfía del Mesoproterozoico se
distribuye hacia la vertiente y talud sureste de la
Sierra de Chiapas que drena al Pacífico,
representada por la potente secuencia basal del
supergrupo Telixtlahuaca (1,500-1,000 Ma). Está
compuesta por la sucesión del arco insular que
conforman los grupos Oaxaca y Tejalapan,
reconocidos en el Valle de Oaxaca, por Bazán
(1984 y 1985). El grupo Oaxaca basal comprende la
secuencia del rifting vulcano sedimentario marino
de origen gabroide, basáltico, dacitico y andesitica,
seguidas de calizas magnesianas, margas, lutitas y
areniscas de plataforma. A las anteriores, sobreyace
en discordancia angular el grupo Tejalapan,
bastante erosionado y de naturaleza vulcano
sedimentaria de arco, relacionado con el subgrupo
Vigallo, en una sucesión de gneises de origen
volcánico, piroclástico, pelíticos y psamíticos
retrabajados y muy erosionados.
La parte basal de ambos grupos no aflora y su
potencia puede exceder de los 3000 m, los que
aparecen metamorfoseados en la parte superior de
las facies de esquistos verdes y de anfibolita.
Estudios petrográficos del grupo Oaxaca, reportan
mármoles de color blanco y grisáceos con olivino y
calcosilicatos con clinopiroxenos asociados con
wolastonita, afectados por sistemas de fallas
subhorizontales inversas, de migmatitas y esquistos
pelíticos de biotita. En cambio, el grupo Tejalapan
consiste de paragénesis cuarzofeldespáticos, de
granate y mica, de carácter pelítico y psamítico de
color pardo y grisáceos, muy deleznables,
relacionados con el arco del subgrupo Vigallo.
La referida secuencia fue estudiada por Weber et.
al. (2001) que definió como Unidad Sepultura del
Complejo
Metamórfico
pre-batolítico
del
Proterozoico,
consistente
de
ortogneises,
augengneis,
migmatitas,
mármol
cipolino,
anfibolitas y metapelitas, con granate y cordierita,
para la región de Villa Flores, parte central de la
Sierra de Chiapas. La Unidad Sepultura está
confinada al grupo Oaxaca de la Faja Estructural
54
Ángel. Esto es, que en la Sierra de Chiapas, el
mismo trend estructural del arco de Telixtlahuaca,
consistentemente presenta un rumbo de NW55ºSE,
transversal a los cauces del Río Tablón, entre los
poblados Los Ángeles y Ricardo Flores Magón, del
altiplano de Villa Flores, así como en los ríos Los
Amates, Ningunilo, Custepec y hasta Acacoyahua.
En dichos cauces el grupo Oaxaca, consiste de
mármoles de gran pureza y calcosilicatos
estratiformes, con boudinage y cuerpos diapíricos
emplazados en la misma secuencia, sin gran
movilidad vertical. Termina su consistente
prolongación por unos 190 km hasta la mina de
titanio La Cristina de Acacoyahua, próximo a las
fallas transformes de Polochic-Motahua del
supergrupo Zihuatanejo, donde aparece truncada
tectónicamente, para ponerse en contacto con la
placa Caribeña.
Por otra parte, la secuencia basal del grupo Oaxaca
del supergrupo Telixtlahuaca (1,500-1,000 Ma) en
Chiapas, determina que el supergrupo Acatlán
estuvo
en
subducción
activa
todo
el
Mesoproterozoico, conectado con la Faja
Estructural Rondoniana-San Ignacio (1500-1300
Ma) y Sunsás (1250-1000 Ma) de Sudamérica, que
son parasincrónicas con los supergrupos Acatlán y
de Telixtlahuaca. Por tanto, la trinchera de
subducción del supergrupo Acatlán hacia el
poniente, aparece destruida por el emplazamiento
de las fallas transformes de la FEC, hacia la zona
costera del Océano Pacífico, conjuntamente con el
arco volcánico del subgrupo Vigallo que originó el
metamorfismo regional de la Faja Estructural
Oaxaqueña. De estas relaciones tectónicas, se
desprende que hacia el Proterozoico Tardío la
región sureste de México, se encontraba en
constante acreción cortical con la Faja Estructural
Cananeana, debido a la Orogenía Oaxaqueña con
polaridad hacia el poniente y hasta la Pangea del
Pérmo-Triásico.
Las sucesiones de rocas precámbricas de Chiapas,
infieren un proceso progresivo de metamorfismo en
las facies de esquistos verdes, hasta las facies de
anfibolita. En cambio, la anatéxis posterior que
originó la extensa granitización pneumatolítica
durante el Pérmo-Carbonífero y Triásico, pudo
acontecer entre 620º C. a 650º C, donde los
granitoides mantienen contactos transicionales con
los paragneises. Sin embargo, se advierte que la
extensa granitización paleozoica de la Sierra de
Chiapas, afecta en su mayor parte al grupo
Tejalapan, que al grupo Oaxaca subyacente, con
eventos de anatéxis progresiva hacia la parte sureste
de la Sierra de Chiapas.
Por lo mismo, el Neoproterozoico implica más
bien un evento de colisión con la FEC, mientras se
extinguía la subducción del supergrupo Acatlán y
cierre del geosinclinal Cordillerano. La continua
acreción cortical aparece prolongada por todo el
Paleozoico hasta integrar la Pangea, que culmina
en el Triásico Inferior. Por tanto, en el territorio de
México no existen aperturas oceánicas de riftings
que dieran lugar a geosinclinales y orogenias
paleozoicas de tipo Alpino; sino de potentes
sucesiones anorogénicas cordilleranas, afectadas
por pliegues de fondo en la corteza precámbrica,
representados a lo largo del territorio de México.
Por una franja de unos 400 km de ancho, con trend
estructural orientado NNW – SSE que afecta a los
supergrupos Guanajuato, Pápalo, Zimatlán,
Telixtlahuaca y Caborca respectivamente. En este
sentido, las formaciones Santa Rosa, Grupera y
Paso Hondo de carácter flyschoide, corresponden a
la orogenia Apalachiana del sureste de los EUA,
aunque traslapan y cabalgan al supergrupo
Telixtlahuaca en un evento Laramídico.
Se considera que la fuerza motriz que ocasionó los
desplazamientos laramídicos NW-SE, se deben a la
apertura oceánica del ridge of the Atlantic Ocean
or Mid-Atlantic Ridge, desde el Cretácico Medio,
sin participación de eventos de subducción de
placas tectónicas del Pacífico bajo el Cratón de
Norteamérica. La interrupción interpuesta por las
megashears de Polochic-Motahua de la placa
Caribeña, desplazada por movimientos lateral
izquierdo a partir del Istmo de Tehuantepec,
aconteció durante el Cretácico y Terciario, para
confirmar la continuidad de la FEC en Centro
América. La parte continental rebanada del Sur de
México, pudo extenderse unos 500 km en el
Océano Pacífico, ahora representada por los
bloques precámbricos rotados y desplazados
Chortis, Las Grandes Antillas y Centro-América,
identificados por su naturaleza arqueana y la
consistente presencia de yacimientos porphyry
copper deposits en Panamá, Cuba, Puerto Rico y
Haití. Estos bloques desplazados de la FEC,
comprenden dorsales tipo MORB, de la corteza
primigenia de la Tierra, que formaban parte del
occidente de México, desde Jalisco hasta Chiapas.
La apertura oceánica del rifting de la FEC, generó
sulfuros masivos vulcano sedimentarios exhalativo
de Cu-Zn-Ni-Co-Pb-Ag-Au-Pt, por más de 1000
Ma, removilizados por plutonismo anatexítico
Laramídico y distribuidos en todos los continentes.
Es importante mencionar que el sistema de fallas
NW-SE laramídicas reconocidas al noreste de
Oaxaca y Veracruz por Gibson (1950), Gutiérrez
Gil (1950), Cepeda de la Garza (1950) y de la
Llata-Romero (1979) comprende un proceso
escalonado con desplazamiento regional Noroeste
en bloques, de la placa de Norteamérica y por la
lógica reacción opuesta de la placa Pacífico
fraccionada. Los empujes principales se deben a la
55
plataforma de Yucatán en dirección sur, bajo la
Sierra de Chiapas durante el Terciario. Por otra
parte, los eventos de subducción de las placas
Chincontepec y Chilpancingo en dirección
poniente, están acompañadas con arcos insulares de
vulcanismo explosivo de verdaderas calderas
durante el Oligoceno Tardío, Mioceno y Plioceno
que removilizó los yacimientos de sulfuros masivos
vulcano sedimentarios tipo VMS Noranda-KurokoBesshi, originados en la secuencia del supergrupo
Pápalo. El vulcanismo durante el Neógeno, fue
ocasionado por la falla inversa de Vista Hermosa,
Veracruz, prolongada por Macuspana, Tabasco,
hasta la región de Palenque, que levantó la Sierra
de Chiapas.
Con esos datos se interpreta la metalogénesis de
numerosos yacimientos emplazados en secuencias
de calizas cretácicas y rocas andesítico y dacítas del
Neógeno de Oaxaca y Chiapas, derivados del arco
primigenio del escudo Arqueano mexicano (38002500 Ma). Estos depósitos tuvieron un origen
exhalativo de sulfuros masivos en diferentes niveles
de las secuencias del supergrupo Pápalo, los que
yacen como mantos en la localidad tipo de la mina
La Aurora-Aire Libre del Macizo de Teziutlán,
Puebla. Otros depósitos hidrotermales aparecen
emplazados en la secuencia sedimentaria
Fanerozoico, emplazados como skarns en calizas,
así como en vetas y stocworks en rocas dacíticas y
andesitas del Oligoceno al Mioceno, que se
extienden marginales al macizo de Teziutlán en
Puebla y Veracruz, Cañada Oaxaqueña, el Valle de
Oaxaca, el Istmo de Tehuantepec y hasta
Pichucalco del estado de Chiapas.
Los depósitos de sulfuros masivos vulcanogénicos
del supergrupo Pápalo, del tipo VMS NorandaKuroko-Besshi,
implican
hierro
bandeado
Algomana del Arqueano, como los depósitos
residuales del Neógeno de Almagres, Veracruz,
deslizados en fosas tectónicas terciarias del sistema
fallas Gibson. Deben su origen al vulcanismo
submarino exhalativo, asociados con sulfuros
masivos de Cu-Zn-Pb-Ag-Au-Pt. Se identifican
desde el macizo de Teziutlán, Puebla, hasta
Pichucalco, Chiapas, emplazados por plutonismo y
vulcanismo explosivo tipo caldera, de carácter
dacítico y andesítico del Oligoceno Superior al
Plioceno, como los de Tetela de Ocampo, TuligticTlalpizaco, en Puebla; Tatatila-Las Minas de
Somelahuacan y los de Alto Lucero-Caballo
Blanco, en Veracruz. Asimismo, los yacimientos de
La Natividad, Santiago Zacatepec- Alotepec, Cobre
Grande, San José de Gracia, Taviche, Guelavila,
Lichiguire, La Ventosa, Tapanatepec, Oaxaca,
asimismo los de Santa Fe, La Victoria, Ixhuatán,
Chiapas; removilizados por eventos plutónicos y
vulcanismo explosivo, debido a la subducción al
poniente, desde la trinchera de Chincontepec-Vista
Hermosa hasta Palenque durante el Terciario. Por
ejemplo, los depósitos de Au-Cu-Zn-Pb de Tetela
de Ocampo-Tuligtic-La Aurora-Alto Lucero,
muestran una estructura del basamento del
supergrupo Pápalo, alineada
con rumbo
sensiblemente E-W. Su importancia económica
radica en que pueden producir de 3 hasta 60
millones de toneladas de minerales polimetálicos,
en procesos mixtos de cielo abierto y obras
subterráneas.
Figura 1. Estratigrafía, evolución tectónica y metalogénesis del sureste
de México.
56
Nuevas Localidades de Minerales Radiactivos en el
estado de Chihuahua.
Jesús D. Herrera Galván
Servicio Geológico Mexicano, Gerencia de Exploración por Uranio Zona NE.
Luciano Hernández Noriega
Servicio Geológico Mexicano, Gerencia de Exploración por Uranio Zona NE.
Resúmen. En el presente trabajo se describen nuevas
localidades que corresponden a anomalías en la sierra El
Nido, Los Venados y Ágata en donde se registraron
lecturas radiométricas de rayos gamma de hasta 20,000
cps en ignimbritas rioliticas y brechas hidrotermales de la
misma composición similares con las estructuras
mineralizadas de Peña Blanca.
Palabras clave. Uranio equivalente. (eU).
1. INTRODUCCIÓN.
1.1 Localización y extensión territorial.
El estado de Chihuahua es el más grande del país
abarca una superficie de 247,088 Km2 que presenta
el 12 .6% del total de la nación y se ubica en la
región centro-norte de la República Mexicana
(Figura 1).
Derivado de la interpretación de la imagen de satélite se
observa que las localidades Ágata y Los Venados se
ubican al borde sur de un lineamiento curvo mientras que
El Nido se encuentra entre dos lineamientos rectos con
orientación NW. La geología de estas nuevas áreas está
conformada a la base de la columna por calizas del
Albiano de la Formación Finlay cubiertas en discordancia
por un conglomerado polimíctico de edad Paleoceno,
informalmente denominado conglomerado Pozos.
El Terciario está representado por vulcanismo de
composición riolítica y andesítica, con el predominio de
ignimbritas rioliticas cristalinas, cuyas edades varían de
57 Ma a 30 Ma. (Mauger., 1981). La caldera más
cercana es la de Majalca (San Marcos) se encuentra en
la porción más oriental de la Sierra Madre Occidental y
cuyas edades radiométricas comprendidas entre 46 y 43
Ma, (Mauguer., 1979) sugiere que estas rocas de edad
Eoceno del Cenozoico son las contenedoras de la
mineralización de uranio en la región.
Como resultado de la radiometría terrestre, en el área El
Nido los valores de eU (uranio equivalente) varían de 31
a 103 ppm, la mineralización se presenta de forma
irregular, brechas tectónicas y sistemas de vetillas
(stockwork), controlada por fallas normales y fracturas
NW-SE, cuya extensión en superficie es de 24 Km2, la
roca encajonante es riolita porfídica.
En la localidad Los Venados los valores de eU varían de
142 a 342 ppm, la estructura mineralizada es una brecha
tectónica a través de la cual circularon fluidos
hidrotermales controlada por una falla lateral derecha de
900 m de longitud y espesor un que varía de 3 a 4 m.,
mientras que en Ágata los valores de eU varían de 90 a
958 ppm provenientes de un arreglo de vetillas
entrelazadas y un denso sistema de fracturas con rumbo
N20°W y N40°E, relleno por cuarzo blanco-hematita, la
alteración hidrotermal aproximadamente comprende una
2
superficie de 1 km , en donde afecto a ignimbritas
cristalinas que se pueden correlacionar con la Formación
Nopal superior de edad Eoceno.
De los trabajos de campo se concluye que:
La mineralización es epigenética, los minerales de uranio
identificados son uranofano, betauranofano, weeksita y
carnotita, que rellenan espacios abiertos tales como
fallas, fracturas y brechas de falla, asimismo se observó
que los minerales de uranio se encuentran rellenando los
huecos que dejan los feldespatos lixiviados.
Figura 1.- Ubicación del estado de Chihuahua con respecto a la
República Mexicana.
1.2.- Objetivo.
El presente trabajo tiene la finalidad de dar a
conocer 3 nuevas localidades de minerales
radiactivos U-Th las cuales se nombraran El Nido,
Los Venados y Ágata, dentro del estado de
Chihuahua.
Así como sus características geológicasestructurales e hidrotermales asociadas a ambientes
volcánicos ácidos.
1.3 Antecedentes.
La primera localidad en México con evidencias de
mineralización de uranio fue en Placer de
Guadalupe Chihuahua, data de 1928, donde en los
yacimientos de oro del Placer de Guadalupe se
identificó la uraninita.
57
En los años de 1954 a 1959 en la región de Villa
Aldama, se identificaron localidades con
mineralización de uranio-molibdeno con el
descubrimiento de las minas El Calvario y Sierra de
Gómez.
En 1968 la Comisión de Energía Nuclear (CNEN)
en la sierra de Peña Blanca detecto con geofísica
aérea
(Radiometría)
55
localidades
con
radiactividad
anómala
y
evidencias
de
mineralización uranífera, en los años 1980 a 1981
la Comisión Federal de Electricidad (CFE) realizo
trabajos de exploración en la Caldera de Majalca.
Como trabajo más reciente del 2010 al 2012 el
SGM realiza radiometría aérea de rayos gama en
las sierras de Peña Blanca, Majalca, El Nido,
Pastorías, Carneros y Tinaja Lisa con 99,851
Kilómetros lineales.
Cretácico superior.
Caliza. (Formación Finlay).
Son calizas gris claro al intemperismo y en
superficie fresca de textura mediana y abundante
presencia de microfauna, de estratificación gruesa
a masiva en capas de 3 m de espesor.
Esta unidad aflora hacia el oeste y sur oeste de las
anomalía El Venado y Ágata.
Terciario.
Conglomerado
(Formación Pozos).
Polimíctico-Arenisca.
La Formación Pozos se define como un
conglomerado polimíctico de origen continental y
compuesto por clastos de caliza y arenisca, que
sobreyace a la caliza Finlay, para el área de Peña
Blanca, es correlacionable
con Formación
Corrales esta unidad aflora al oeste de la anomalía
Los Venados.
2. GEOLOGÍA.
De acuerdo a la distribución de terrenos tectónoestratigraficos,
los
prospectos
quedan
comprendidos en el Terreno Chihuahua (Campa y
Coney 1984), el basamento está constituido por
rocas gnéisicas, anfibolíticas, graníticas y
metamórficas de edad Precámbrico.
Por lo que respecta a la prospección por uranio en
el estado de Chihuahua, se ha hablado sobre la
relación existente entre el vulcanismo cercano a el
distrito minero de Peña Blanca y al de las áreas de
Majalca (Spruill, 1975 y Mauger, 1979), Caldera
de Pastorías (Megaw, 1980), Sierras La Campana y
El Nido (Mauger, 1979), El Papalote (Capps,
1981), todas ellas ubicadas al suroeste-noroeste de
este distrito minero.
En base a lo anterior la caldera más cercana es la
de Majalca (San Marcos) se encuentra en la
porción más oriental de la Sierra Madre Occidental
cuyas edades radiométricas comprendidas entre 46
y 43 Ma, (Mauguer., 1979), sugiere que estas rocas
de edad Eoceno son la base de la columna
estratigráfica.
Los últimos eventos volcánicos se registran en el
Oligoceno temprano, los más destacados son
domos riolíticos a traquíticos, que Peña Blanca se
define como Formación La Mesa, son derrames de
alto ángulo que descansan sobre la Formación Peña
Blanca, estudios previos en los trabajos de
exploración por uranio en las inmediaciones del
cerro Cebollal una edad radiométrica datada en
sanidino arroja 37.3 Ma (Rodríguez T. R., et al.
1976).
Ignimbrita riolitica. (Formación Nopal inferiorsuperior).
Esta unidad aflora ampliamente en las anomalías
Los Venados y Ágata, en el distrito minero Peña
Blanca consta de ignimbrita riolítica color rosa en
superficie fresca y rojo al intemperismo, de textura
eutaxitica destacando
minerales de cuarzo,
feldespato (sanidino), oquedades rellenas con
hematita, estructura masiva afectada por
fracturamiento moderado a intenso presentando
zonas de brechas.
La Formación Nopal inferior se caracteriza por ser
una ignimbrita lítica y es cubierta por la ignimbrita
cristalina de la Formación Nopal superior (Esta
unidad en base a determinación radiométrica de ±
44.47 Ma se le ha asignado una edad Eoceno
tardío, (Rodríguez T. R., et al. 1976) y es
correlacionable con la unidad San Marcos en
Majalca, es la roca contenedora de uranio en la
región.
Riolita-Traquita (Formación La Mesa).
Son derrames de riolita con variación a traquita
que descansan sobre la Formación Peña Blanca.
(Rodríguez T. R., et al. 1976).
Estos derrames afloran ampliamente al norte en las
anomalías El Venado, Ágata y El Nido.
Las rocas varían de gris a rosa a café rojizo al
intemperismo y rosa claro en superficie fresca, de
textura afanítica a cristalina con minerales de
cuarzo, feldespato de sanidino, afloran en forma de
derrames de alto ángulo con espesores de hasta 150
2.1 Estratigrafía.
La estratigrafía reconocida en estas nuevas áreas es
la siguiente, a la base se tiene:
58
m, presenta con una morfología de cerros abruptos
y ocasionalmente forma escarpes.
Uranio Mexicano (URAMEX) en la estratigrafía de
Peña Blanca la denomina Formación La Mesa, una
edad radiométrica datada en sanidino arroja 37.3
Ma, que la ubica en el Eoceno superior-Oligoceno
inferior.
Aplicando este criterio y las evidencias observadas
donde ocurre la mineralización de uranio, estas
intersecciones de fallas y fracturas NW-SE con las
NE-SW, es donde se encuentran los mejores
depósitos de uranio en Peña Blanca.
4.
CARACTERÍSTICA
YACIMIENTOS.
Cuaternario Holoceno.
limo-arena.
DE
LOS
Los depósitos de uranio en rocas volcánicas están
generalmente localizados en unidades permeables,
a lo largo de una zona de contacto basal de una
unidad vulcanoclástica, o a lo largo de una zona de
fallas-fracturas en ignimbritas (tobas soldadas), la
inducción de la precipitación de uranio en rocas
volcánicas varía desde un ambiente de reducción
indígena a un ambiente en el cual la reacción entre
agua subterránea y la roca huésped han causado la
precipitación de iones complejos de uranio por
ejemplo CO3, F, o PO4
Los depósitos de uranio que ocurren en rocas
volcánicas en ambientes de caldera (Figura 2) de
Peña Blanca y Majalca, se encuentran en grandes
unidades de flujos de ceniza (ignimbritas riolíticas)
comprendidas en una secuencia volcánica del
Eoceno de más de 900 m que rellena una cuenca
pre-arrecife cretácica pre-volcánica en el límite
centro-norte de la sierra Peña Blanca.
Las tobas son permeables y facilitan el flujo de
agua subterránea que han lixiviado y depositado
uranio. La mayoría del uranio descubierto a la fecha
en el área de Peña Blanca se encuentra en las
unidades ignimbríticas y tobáceas en las
formaciones El Nopal, Escuadra y Peña Blanca de
edad Eoceno y en contacto entre esta unidad y
flujos de cenizas riolíticas soldadas.
La mineralización de uranio ocurre en los
yacimientos, rellenando fallas-fracturas, brechas,
remplazando a los feldespatos y rellenando
cavidades de los mismos, asociada a fluorita,
powellita, calcita negra y trazas de molibdenita,
alunita, jarosita y óxidos de fierro (hematita).
Los minerales de uranio identificados en estos
yacimientos son uranofano, betauranofano,
weeksita, carnotita, metatyuyamunita, boltwoodita,
sodita, masuyita y en menor uraninita.
Las alteraciones presentes son feldespatización,
zeolitización,
desvitrificación,
argilización,
avanzada a completa, fuerte hematización e intensa
silicificación
Son suelos de limo-arena que conforman suelos de
planicie, son color café claro constituidos por limo
arena y ocasionalmente depósitos de grava, la
arena está formada por granos no consolidados de
líticos de ignimbrita, riolita y en menor toba
riolitica.
3. MARCO TECTÓNICO-ESTRUCTURAL.
En el estado de Chihuahua afloran rocas que varían
en edad del Precámbrico al Holoceno
La geometría de las estructuras controla, en buena
medida, la mineralización de uranio en el sistema
frágil que se desarrolla durante el Eoceno superior
al Mioceno.
3.1 Deformación Frágil.
Las estructuras generadas a partir de la deformación
frágil están generalmente asociadas a la etapa
distensiva denominada Cuencas y Sierras (Basin
and Range), donde se desarrolló un intenso
fallamiento y fracturamiento predominantemente
normal, aunque también se presentan fallas de
desplazamiento lateral asociadas a este evento, las
fallas normales están orientadas con un rumbo NWSE, N-S y ocasionalmente NE-SW, aunque estas
últimas tienen, generalmente, una importante
componente lateral y en la mayoría de los casos son
francamente laterales.
Para la prospección por minerales radiactivos esta
deformación es la más importante ya que forma
“horts y grabens” orientados NW-SE de los cuales la
sierra Peña Blanca y sierra El Nido se encuentran
falladas a sus márgenes o flancos y dentro de ellas
también se observa fallamiento y fracturamiento de
orientación NE-SW a E-W, que son secundarios o
posteriores ya que estas estructuras han desplazados y
disectados a las fallas NW-SE como por ejemplo
Cañón de Santa Clara en sierra El Nido, falla Loma
Larga dentro del bloque Peña Blanca, además este
tipo de estructuras también se observan en la sierra
La Gloria, sierra Gómez al sur de Peña Blanca y
Hormigas todas ellas con evidencias de
mineralización de uranio.
59
SUBTIPO
1. Vetas-Fallas
1.1 Relleno de
Fallas-fracturas
superficiales.
2. Estratiformes.
1.2 Vetas en
Domos/diques.
2.1 Estratos
intracaldera.
2.1 Estratos
exocaldera.
100m +
CLASE
Se ubica al N-NW de Peña Blanca en las
inmediaciones del rancho El Venado, su acceso es a
través de la carretera federal No. 45 Chihuahua-Cd.
Juárez donde a la altura del Km 90 y hacia el este
se toma una brecha con un recorrido de 23 Km
llegando al rancho El Venado.
La litología donde se ubican esta anomalía son
ignimbritas riolíticas líticas e ignimbritas cristalinas
correlacionables con las formaciones Nopal inferior y
superior de edad Eoceno siendo más evidente la
mineralización en esta última, comprende una
superficie de 1 km2.
La estructura mineralizada es una brecha tectónica
con hidrotermalismo, controlada por una falla lateral
de tipo dextral con pitch de bajo ángulo menor a 10°
y longitud de 800 metros con un espesor que varía de
3 a 4 m.
La mineralización de uranio es carnotita dentro de los
planos de fractura junto con hematita y cuarzo.
Lecturas con el espectrómetro registraron como valor
mínimo 1000 cps hasta 6000 cps con valores
máximos de eU-342 ppm y eTh -162 ppm.
VOLCANICO
TIPO
100 – 200m
Mineralización-U.
Domos/diques rioliticos
Ricos en Si-Al.
Flujos de riolita/ignimbritas
Vitrofídos.
Volcanoclásticos intracaldera
facies lagunares.
. ..
Volcanoclásticos intracaldera
facies lacustres.
Rocas base.
Figura 2.- Características y forma de como ocurre la
mineralización de uranio en ambientes volcánicos tipo caldera
(Tomado de Dahlkamp, 2009).
5. YACIMIENTOS MINERALES.
5.1 Anomalía El Nido.
Se localiza en las inmediaciones del rancho
Arcoiris, sobre el flanco este de la sierra La
Campana-El Nido, su acesso es através de la
carretera federal No. 45 Chihuahua-Cd. Juárez
donde a la altura del Km 87 hacia el oeste se llega
al área, es importante mencionar que esta se
encuentra dentro de una propiedad privada.
Litológicamente se encuentra en riolitas de
morfología de cerros con topografía suave a abrupta
son de color rosa a gris claro de textura granular
con cristales de cuarzo y sanidino bien
desarrollados pretograficamente la roca se describe
como riolita con minerales de cuarzo 43%, sanidino
35%, albita 10% y como secundario hematita 2%.
La forma del área mineralizada es irregular a tipo
stockwork controlado por fallas normales y
fracturas NW-SE cuyas dimensiones en superficie
es de 24 Km2, la anomalía está dada por TorioUranio
Con el apoyo del espectrómetro se tomó como
valor mínimo 1000 cps, a partir de este valor se
efectuaron lecturas por los canales de eTh y eU,
estos valores de conteo confirman que las amplias
anomalías están originadas por eTh, donde este
elemento presenta valores de 100 a 180 ppm,
mientras que el eU presenta valores de 20 a 103
ppm.
Las rocas donde se presenta esta anomalía son
riolitas
masivas
de
textura
porfídica,
ocasionalmente en flujos, donde las alteraciones
hidrotermales no son muy evidentes, sin embargo el
valor más alto por eU-103 ppm se detectó en una
brecha riolitica intensamente con oxidación y
silicificación
5.3 Anomalía Ágata
Se ubica al N-NW de Peña Blanca al noreste del
ejido Los Sauces, su acceso es a través de la
carretera federal No. 45 Chihuahua-Cd. Juárez
donde a la altura del Km 90, y hacia el este se toma
una brecha con un recorrido de 18 Km.
La litología donde se ubica la anomalía son
ignimbritas riolíticas cristalinas correlacionables con
la Formación Nopal superior de edad Eoceno, la
alteración hidrotermal asociada a la mineralización
comprende una superficie de 1 km2.
La estructura mineralizada se comporta como un
stockwork de fracturamiento cerrado con dirección
N20°W y N40°E, este fracturamiento se encuentra
relleno por vetillas de cuarzo blanco con una
superficie de 19 a 20 Has aproximadamente.
La mineralización de uranio aunque no se vio
megascopicamente se considera carnotita dentro de
los planos de fractura junto con hematita y cuarzo.
5.2 Anomalía Los Venados.
60
Dahlkamp, Franz. J., 2009, Uranium deposits of the World:
Springer, 1a ed., 493
Gobelman, J. W. 1977. Migration of Uranium and Thorium
exploration significance. The Association of Pretoleum
Geologist.
Mauger, R. L., 1979. Geology and Petrology studies in The
Sierra Caldera-Del Nido Block Chihuahua México.
Carolina University
Megaw, P. K. M., 1979, Volcanic rocks of the Sierra Pastorias
caldera area, Chihuahua, México: unpub. m. s. thesis, univ.
Texas, Austin, 162 p.
Rodríguez T. R., et al. 1976. Rocas volcánicas acidas y su
potencial como objetivo para prospectar uranio. Instituto
Nacional de Energía Nuclear., Programa de exploraciones y
Explotación Minera.
Spruill, R. C., 1975. The Volcanic Geology of Rancho Peñas
Azules area, Chihuahua, México, East Carolina University
Lecturas con el espectrómetro registraron como valor
mínimo 1000 cps hasta 20,000 cps con valores
máximos de eU-958 ppm y eTh-499 ppm.
Agradecimientos
Se agradece al Ing. José de Jesús Rodríguez
Salinas-Subdirector de Recursos Energéticos del
SGM., por el apoyo para la realización del presente
trabajo
Referencias
Capps. R. S., 1981 The geology of the rancho El Papalote area,
Chihuahua, México: m. s. thesis, east Carolina univ., 72 p.
Geología y petrografía de la mina de Pánuco, Municipio
de Candela, Coahuila, México.
Edith Fuentes Guzmán
Posgrado en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México,
D.F., México
Antoni Camprubí
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México
Juan Carlos Escalante
Grupo Minero Pánuco, Monterrey, 66220 Nuevo León, México
Resúmen. El área de estudio está localizada en la
porción centro oriental del estado de Coahuila, en el
terreno Coahuila, en la subprovincia conocida como
Cinturón Plegado de Coahuila o Cuenca de Sabinas
(Chávez Cabello, 2005). La mina de Pánuco se
encuentra dentro del Cinturón Intrusivo Candela
Monclova, y parte de este pertenece a la Provincia
Alcalina Oriental Mexicana, con un potencial metalífero
diferenciado
respecto
al
resto
de
provincias
metalogenéticas del Cenozoico (Camprubí, 2013).
En el área de Pánuco se cartografiaron 12 unidades
tomando como base los trabajos realizados por Hoggard
and Hopper (2010) y Gómez (2010). Entre las unidades
cartografiadas, en la base de la columna estratigráfica se
encuentran rocas sedimentarias formadas principalmente
por areniscas, calizas y lutitas pertenecientes a las
formaciones Upson, San Miguel y Olmos. Otra unidad
descrita en dichos trabajos como un solo intrusivo
(monzonita o granodiorita) consiste realmente en un
conjunto de unidades intrusivas. Entre ellas, pórfidos
andesíticos, sienitas, dioritas y granodioritas. Asimismo,
se observaron diques andesíticos y félsicos posteriores a
dichos intrusivos, de los cuales no se pudieron observar
las relaciones de corte entre sí.
Este conjunto de intrusivos está relacionado con las
mineralizaciones de la zona. En el pórfido andesítico se
encontró mineralización de cobre nativo, mientras que
las unidades de sienita, diorita y granodiorita se
encuentran mineralizaciones hipogénicas de Cu, con
calcopirita como mineral de Cu principal. En la mayor
parte de la zona de contacto entre las rocas
sedimentarias y las intrusivas se encuentra un hornfels,
aunque existen reportes de una pequeña zona de skarn
no cartografiable. En la zona de la chimenea existe una
brecha hidrotermal, la cual se ha descrito como una
unidad aparte.
Se estudiaron 49 láminas delgadas para identificar los
minerales de mena y ganga de dichas mineralizaciones.
Los minerales metálicos identificados son calcopirita,
pirita, esfalerita, bornita, cobre nativo, molibdenita,
magnetita (principales), hematites, covellita, galena,
acantita, marcasita (accesorios). Los minerales de ganga
son cuarzo, plagioclasas, feldespatos potásicos, calcita,
epidota, clorita, sericita, muscovita, piroxenos, biotita,
actinolita, feldespatoide (principales), titanita, rutilo,
apatito,
zircón
(accesorios).
La
mineralización
supergénica consta de malaquita, azurita, goethita,
calcosina y calcantita no identificados.
Existen asociaciones constituídas esencialmente por
magnetita, apatita, piroxenos (diópsido-hedenbergita),
actinolita, albita, clorita rica en Fe y feldespatos
potásicos, que sugieren una cierta afinidad con
asociaciones típicas de IOCG, con alteraciones ricas en
Na-Ca-Fe, mientras que en los pórfidos existen
alteraciones potásica, filica, argílica y propiliítica. Con
ello, se explora la posibilidad de que se encuentre algún
nexo genético entre el pórfido Cu-Mo y depósitos tipo
IOCG.
Las asociaciones de alteración hidrotermal constan de
biotita-feldespato potásico para la alteración potásica,
actinolita-albita para la alteración sódica, sericita-cuarzo
en la alteración filica, clorita-epidota-carbonatos en la
alteración propilítica, illita, illita-smectita, caolinita
(determinaciones mediante SWIR) en la argílica, dentro
de un yacimiento tipo pórfido Cu-Mo y magnetita-apatitopiroxeno típica de un yacimiento tipo IOCG.
61
En el cinturón de intrusivos Candela-Monclova, Sewell
(1968) reporta edades de 43 y 35 Ma (K-Ar en roca
total). Iriondo et al. (2004) obtuvieron edades de
40Ar/39Ar, que incluyen a la localidad de La Cueva,
entre 46.45 y 30.07 Ma, mientras que Chávez Cabello
(2003) obtuvo edades de 40Ar/39Ar entre 45 y 35 Ma,
todos los cuales se encuentran dentro del rango de
fechamientos de 40Ar/39Ar y U/Pb realizados en este
trabajo. El conjunto de intrusivos se presentan como una
serie magmática calcialcalina a alcalina enriquecida en
tierras raras ligeras (Chávez Cabello, 2005).
Chávez-Cabello, G., Aranda-Gómez, J.J., Schaaf, P., Solis, G.,
Iriondo, A., y Morton, O., 2003. Geoquímica y
Geocronología (40Ar/39Ar) del Cinturón de Intrusivos
Candela Monclova, Coahuila, México. GEOS, v. 23, p.
105.
Gómez Villa, W., Cerda Díaz, J. H., 2010. Reporte de prácticas
Grupo Minero Pánuco, Inédito, 21 p.
Hoggard, M., Hopper, E., 2010. Reconnaissance of the Pánuco
Mountain, Geology and Tectonic History. Reporte interno
Grupo Minero Pánuco, Inédito, 110 p.
Iriondo, A., Kunk, M. J., Winick, J. A., CRM, 2004. 40Ar/39Ar
Dating Studies of Minerals and Rocks in various areas in
México. United States Geological Survey / Consejo de
Recursos Minerales Scientific Collaboration (Part II).
USGS Open-File Report, v. 04-1444, 46 p.
Sewell, C.R., 1968, The Candela and Monclova belts of
igneous intrusions, a petrographic province in Nuevo León
and Coahuila, Mexico. Annual Meeting of the Geological
Society of America, Abstracts With Programs, p. 273.
Referencias
Camprubí, A., 2013. Tectonic and metallogenic history of
Mexico. Society of Economic Geologists, Special
Publication, v. 17, p. 201-243.
Chávez Cabello, G., 2005. Deformación y magmatismo
cenozoico en el sur de la cuenca de Sabinas, Coahuila,
México. Tesis de doctorado, UNAM.
Tendencias en la exploración de los recursos minerales
en fondos marinos
Sofía del Pilar Mendoza-Castillo
Servicio Geológico Mexicano, Dirección de Minerales Energéticos, Blvd. Felipe Ángeles km. 93.50-4, Pachuca, Hgo.
40080, México. (sdelpilar@sgm.gob.mx)
Ángel David Márquez Medina, José de Jesús Rodríguez Salinas.
Servicio Geológico Mexicano, Dirección de Minerales Energéticos, Blvd. Felipe Ángeles km. 93.50-4, Pachuca, Hgo.
40080, México
Resúmen. Se realizo una revisión del estado del arte y
las tendencias en la exploración de recursos minerales
en fondos marinos, dado que se presentan
oportunidades para México, debido a su vecindad con la
Zona Clarion-Clipperton, una de las zonas con mayor
potencial de recursos minerales en fondo marino.
Las actividades de exploración y extracción de minerales
en fondos marinos en aguas internacionales, se
encuentran reguladas por la Autoridad Internacional de
los Fondos Marinos (ISA), organismo científico y jurídico
que inspecciona las áreas fuera de los límites
económicos de los países en el marco de la Convención
de Naciones Unidas, sobre el Derecho del Mar ratificada
en 1994, y que cuenta en la actualidad con 166
miembros y de la cual México forma parte.
Dado el potencial económico que representan las
grandes reservas de minerales de los fondos marinos,
éstas han sido objeto de diferentes investigaciones en
cinco áreas principales: a) Evaluación y exploración; b)
Desarrollo de sistemas mineros; c) Procesamiento de
minerales y; d) Estudios ambientales, f) Legislación.
Durante las últimas tres décadas grupos de
investigadores y consorcios mineros, han realizado
investigaciones cuyos resultados han sido aplicados al
mejoramiento y diseño de equipos e instrumentos
usados para la investigación científica, y para la
conformación de los sistemas mineros.
Los recursos energéticos y minerales que se pueden
encontrar en los fondos marinos profundos incluyen
petróleo, gas natural, hidratos de gas, nódulos de
polimetalicos, costras ricas en cobalto, sulfuros masivos,
arena y gravas y otros minerales estrategicos como las
Tierras Raras. El tamaño y valor de dichos recursos
están en evaluación pero ofrecen un creciente interés
que incentivan la exploración.
Las actividades de explotación de los fondos marinos
están condicionadas principalmente por los impactos
ambientales, pues se ha comprobado que las áreas de
mayor concentración de biodiversidad corresponden al
piso marino, donde se producen impactos físicos y
mecánicos significativos.
Los avances tecnológicos para el desarrollo y diseño de
los sistemas y de las operaciones mineras han avanzado
considerablemente, además, la cibernética y la robótica,
incluyendo la tecnología satelital han proporcionado una
nueva visión del futuro de la minería marina a escala
comercial.
Actualmente se está desarrollando un Código de
Explotación de Minerales para los Fondos Marinos, más
allá de la jurisdicción nacional, en el cual el Servicio
Geológico Mexicano ha participado activamente, siendo
la tendencia materializar la explotación de los minerales
de los fondos marinos.
Como conclusión se hace énfasis en la necesidad de
establecer leyes y normas administrativas que aseguren
mecanismos para compensar los daños ambientales; dar
seguimiento a las tendencias de las actividades de
minería en fondos marinos, incluidas las condiciones del
62
mercado mundial de metales, las tecnologías eficaces
desde el punto de vista de los costos y que sean
favorables al medio ambiente, para incluir a México en la
exploración y explotación de los minerales de los fondos
marinos.
1 Introducción
Ante el agotamiento de los recursos mineros en la
superficie terrestre, algunos países industrializados
han mostrado gran interés por recurrir a los
yacimientos que ocurren en los fondos oceánicos,
se inició la exploración de nódulos polimetálicos,
costras con alto contenido de cobalto y sulfuros
polimetálicos, compuestos por minerales de gran
valor para la industria, en zonas de Sudáfrica,
Papúa Nueva Guinea, Clarion-Clipperton y
Namibia.
Desde finales del siglo XIX, la naturaleza de los
minerales del fondo marino se conoce en todo el
mundo, se sabe que se forman por la precipitación
de metales directamente en las aguas del océano o
a través de la descomposición de microorganismos
o sus desechos en los sedimentos bentónicos.
En este trabajo se detallan los tipos de recursos
minerales en los fondos marinos, su regulación y
las tendencias en la exploración y extracción.
Palabras clave. Exploración, Extracción, Regulación,
Desarrollo de sistemas mineros, Estudios ambientales.
Abstract. Reviews the state of art and trends in the
exploration of mineral resources in seabed was
conducted because opportunities for Mexico are
presented, because of its proximity to the ClarionClipperton Zone, one of the areas with the highest
potential of mineral resources in seabed.
The exploration and extraction of mineral seabed in
international waters, are regulated by the International
Seabed Authority (ISA), scientific organization that
inspects and legal areas beyond the economic limits of
the countries under the United Nations Convention on the
law of the Sea ratified in 1994, and currently has 166
members and which Mexico belongs.
In the current economic potential offered by the large
reserves of minerals from the seabed, these have been
the subject of various investigations in five main areas: a)
exploration and evaluation; b) Development of mining
systems; c) Processing and minerals; d) Environmental
Studies, f) Legislation. Over the past three decades,
research groups and mining partnerships, have been
investigated and the results have been applied to the
improvement and design of equipment and used
instruments for scientific research and for the
establishment of mining systems.
Energy resources and minerals that can be found in the
deep sea include oil, natural gas, gas hydrates,
polymetallic nodules, cobalt-rich crusts, massive sulfide,
sand and gravel and other strategic minerals such as
REE. The size and value of these resources are under
evaluation but offer a growing interest to encourage
exploration.
Operating activities of the seabed are mainly conditioned
by environmental impacts, as has been found that the
areas of greatest concentration of biodiversity correspond
to the sea floor where significant physical and
mechanical impacts occur.
Technological advances in the development and design
of systems and mining operations have advanced
considerably further cybernetics and robotics, including
satellite technology have provided a new vision of the
future of marine mining on a commercial scale.
Currently we are developing a code for Minerals
Development Seabed beyond national jurisdiction, in
which the Mexican Geological Service has been active,
with the tendency to materialize the exploitation of
seabed minerals.
In conclusion emphasizes the need for laws and
administrative rules to ensure mechanisms to
compensate for environmental damage is done; to
monitor trends in the activities of seabed mining,
including conditions of world metal market, effective
technologies from the point of view of cost and are
environmentally friendly, to include Mexico in the
exploration and exploitation of seabed minerals.
2 Regulación Internacional
En 1970, tras años de intensos esfuerzos, la
Asamblea General de las Naciones Unidas, declaró
por unanimidad que los fondos marinos y oceánicos
que quedan fuera de los límites de la jurisdicción
nacional eran patrimonio común de la humanidad.
Asimismo, en 1973 se celebró una conferencia que
culminaría con el establecimiento de la Autoridad
Internacional de los Fondos Marinos (ISA,
International, Authority Seabed), que se encarga de
organizar y controlar todas las actividades de la
Zona, con el fin de administrar los recursos. La
Autoridad, es la organización mediante la cual los
Estados Partes en la Convención, organizan y
controlan las actividades que se llevan a cabo en los
fondos marinos y su subsuelo, fuera de los límites
de la jurisdicción nacional (es decir, en la Zona), de
conformidad con el régimen establecido en la Parte
XI y en el Acuerdo, particularmente con miras en la
administración de los recursos de la Zona.
2.1. Código de minería de la ISA
El “Código de Minería” se refiere a la totalidad de
un amplio conjunto de normas, reglamentos y
procedimientos promulgados por la Autoridad
Internacional de los Fondos Marinos para regular
la prospección, exploración y explotación de
minerales marinos en la Zona (definida como los
fondos marinos y el subsuelo más allá de los
límites de la jurisdicción nacional).
Las normas, los reglamentos y los procedimientos
se promulgan dentro de un marco jurídico general
establecido en la Convención de las Naciones
Keywords.
Exploration,
Extraction,
Regulation,
Development of mining systems, Environmental Studies
63
Unidas sobre el Derecho del Mar, de 1982, y su
Acuerdo de 1994 relativo a la aplicación de la
Parte XI de la Convención (explotación de los
fondos marinos).
Hasta la fecha, la Autoridad ha promulgado el
Reglamento sobre prospección y exploración de
nódulos polimetálicos en la Zona (aprobado el 13
de julio de 2000); el Reglamento sobre prospección
y exploración de sulfuros polimetálicos en la Zona
(aprobado el 7 de mayo de 2010) y el Reglamento
sobre prospección y exploración de costras de
ferromanganeso con alto contenido de cobalto en la
Zona (aprobado el 27 de julio de 2012).
Estos reglamentos incluyen los formularios
necesarios para solicitar la concesión de derechos
de exploración y terminología normalizada
aplicable a los contratos de exploración. En la
actualidad la Autoridad está preparando otro
reglamento sobre prospección y exploración de
costras de ferromanganeso con alto contenido de
cobalto y sulfuros polimetálicos en la Zona. Todos
estos reglamentos formarán parte del Código de
Minería, además, la Comisión Jurídica y Técnica
ha aprobado recomendaciones para orientar a los
contratistas respecto de la evaluación de los
impactos ambientales causados por la exploración
de nódulos polimetálicos.
Es importante destacar el “Sistema Paralelo o
Derecho de Tanto” el cual contiene un sistema de
canje de emplazamientos, por el que, en el caso de
los nódulos polimetálicos, se reservan ciertas áreas
para que la Autoridad desarrolle actividades por
conducto de la Empresa, sea a título individual o en
colaboración con determinados países en
desarrollo, que bajo este sistema tienen la
oportunidad de participar en el aprovechamiento de
los recursos minerales de los fondos oceánicos.
uno al lado del otro. Para que tengan interés
económico se considera que su abundancia debe
ser más de 10 kg/m2, con un promedio de 15
kg/m2 y deben cubrir áreas de varias decenas de
kilómetros cuadrados.
La composición por minerales varía según las
zonas, pero los nódulos con interés económico
están generalmente compuestos por manganeso
(29%), hierro (6%), silicio (5%), aluminio (3%) y
asociados con níquel (1.4%), cobre (1.3%) y
cobalto (0.25%)
Figura 1. Nódulos polimetálicos
Costras ricas en cobalto: Se presentan como
incrustaciones en montes submarinos, cordilleras y
mesetas donde las corrientes han mantenido las
rocas libres de sedimentos durante millones de
años, variando en grosor desde finas láminas hasta
más de 40 cm. Las cortezas se van formando con
los minerales que se precipitan del agua fría del
mar sobre las rocas, a través de millones de años
(Figura 2)
Las costras se forman a profundidades entre los
400 y los 4000 m, pero las más anchas y ricas en
cobalto se encuentran entre los 800 y 2500 m
Tienen una composición similar a los nódulos,
pero con mayores valores de cobalto hasta 1% y
muchas veces titanio, serio y platino. Este
porcentaje de cobalto es más alto que los
yacimientos terrestres, donde se sitúa entre el 0.1 y
0.2%. Aun cuando eran conocidas anteriormente,
la primera investigación sistemática sobre costras
se realizó en 1981 en el Océano Pacífico Central
Su explotación es técnicamente mucho más
dificultosa que la de los nódulos, que se encuentran
apoyados sobre un sedimento liviano, mientras que
las costras están incrustadas en la roca que les sirve
de substrato. Pero la ventaja es que se encuentran
en aguas menos profundas y muchas de ellas se
encuentran dentro de la zona económica exclusiva
de Estados insulares.
3 Recursos del Fondo Marino
Nódulos Polimetálicos: Fueron descubiertos en
1868 en el Mar de Kara (Rusia) Las áreas con
mayor interés económico y de más concentración
son el centro del Océano Indico Norte y en el
Pacífico, cerca de la fractura Clarion Clipperton,
áreas elegidas por los primeros inversores.
El tamaño de los nódulos varía desde micronódulos a otros del tamaño de una papa, de más de
20 cm. Sin embargo, la mayoría de ellos tienen
entre 5 y 10 cm de diámetro (Figura 1).
Pueden encontrarse a cualquier profundidad, pero
las mayores concentraciones han sido encontradas
entre 4.000 y 6.000 m, sobre una capa de
sedimentos livianos; generalmente están semienterrados y muchos aparecen totalmente cubiertos
de sedimentos. Su abundancia es altamente
variable, pueden cubrir más del 70% del fondo,
64
selenita y zinc que sulfuros y también contienen
menos hierro y cobre.
Figura 3.- Sulfuros Polimetálicos en chimenea de humo negro
Figura 2.- Costras ricas en cobalto
4
Sulfuros
Polimetálicos:
Los
sulfuros
polimetálicos de los respiraderos o chimeneas
hidrotermales fueron descubiertos en 1977, en la
Galápagos Rift más allá de la costa de Ecuador, a
una profundidad de 2.500 m.
Los respiraderos hidrotermales se originan a partir
del agua de mar que penetra profundamente por las
fisuras de la corteza oceánica de modo que, cuando
se aproxima al magma, que en esas zonas está
cerca de la superficie, se calienta alcanzando
temperaturas entre 300-400° C. En ese punto se
convierte en extremadamente corrosiva, capaz de
disolver la roca basáltica y “licuar” los metales y
otros elementos, enriqueciéndose con una variedad
de componentes minerales. En el momento que se
aproxima nuevamente al lecho del océano, esa
agua de mar se ha convertido en una solución
hidro-termal rica en minerales y a altísimas
temperaturas que es despedida nuevamente hacia el
océano a través de las fisuras del fondo oceánico,
asemejando a un geiser.
Este fluido se mezcla con el agua del fondo del
mar que en esas profundidades tiene una
temperatura de 2°C. Con el frío y la presión, el
agua termal se condensa y deja caer su carga de
minerales, construyendo en la base de las fisuras,
estructuras de minerales sulfurados que son
llamados chimeneas porque su forma se asemeja a
las chimeneas de las fábricas y los minerales que
se precipitan de la solución hidrotermal producen
la sensación de un humo, ya que forman una nube
de pequeñas partículas metálicas sulfurosas.
Las chimeneas pueden ser de humo negro (“black
smokers”) (Figura 3), blanco o gris, según el
material que contenga el fluido que de ellas se
desprende. Las negras generalmente emiten
partículas ricas en sulfuros, plomo, cobre, zinc,
cobalto, oro y plata. Las blancas contienen más
Tendencias en los métodos
exploración y explotación
de
Actuamente se realiza la exploración de los fondos
marinos mediante embarcaciones y amplias
plataformas, equipadas para transportar al menos 90
personas y equipos, algunos sumergibles son
capaces de operar en altas presiones como las que
existen a 6000 metros de profundidad; tanto
controlados remotamente como tripulados. (Figura
4) a estos equipos se les conoce como ROV
(acrónimo del inglés Remote Operated Vehicle,
Vehículo operado a distancia), y estan equipados
con camaras de video y equipo de recolección de
muestras.
65
la minería aporta un impresionante nivel
tecnológico, existen brazos robóticos que taladran
los cerros; o camiones sin conductores, pronto esta
tecnología, no sólo se realizara en tierra, sino que
en las profundidades del mar.
El comportamiento de la economía mundial, está
produciendo un descenso en el precio de los
metales o en el vaivén de los mismos, afectará sin
duda, la decisión de los países industrializados para
proponer una fecha para iniciar la etapa de
extracción comercial de los minerales del fondo
marino.
Agradecimientos
Al Servicio Geologico Mexicano y a los Ing. Ángel
Márquez y José de Jesús Rodríguez por su apoyo y
confianza para la elaboración del presente trabajo.
Referencias
ISA, 2010. Código de Minería, Reglamento sobre prospección
y exploración de nódulos polimetálicos en la Zona,
Autoridad Internacional de Fondos Marinos.
ISA, 2010. A Geological Model of Polymetallic Nodule
Deposits in the Clarion-Clipperton Fracture Zone and
Prospector’s Guide for Polymetallic Nodule Deposits in the
Clarion-Clipperton Fracture Zone. International Seabed
Authority Technical Study: No. 6 ISBN: 978-976-95268-22
ISA, 2013. Polymetallic Nodules Exploration Areas in the
Clarion-Clipperton Fracture Zone, Página principal de la
Autoridad
Internacional
de
Fondos
Marinos.(http://www.isa.org.jm/es/scientific/exploration
Figura 4.- Algunos ejemplos de sumergibles tripulados y vehículos
operados por control remoto de la flota internacional utilizados en el
estudio de las profundidades marinas
5.- Conclusiones
Existen temas como la exploración de los fondos
marinos, que hace algunos años parecían futuristas,
pero que hoy son parte de del presente, actualmente
Retos de operación y suministro de concreto en
proyectos mineros.
Francisco Cotero Bastida
Resumen: El grupo CEMEX concretos ha venido
trabajando en conjunto con Minera “Tizapa” desde hace
18 años brindando soluciones a las necesidades
constructivas de minera “Tizapa” en cada una de las
etapas poniendo a su alcance un portafolio de productos
diseñados a la medida, tal como concretos lanzados,
pavimentos y pisos. En la actualidad nuestra operación
consta de una planta dosificadora de concreto con una
capacidad de producción de 12,500 m3/ mes, operando
los 365 días del año las 24 hr del día, la cual cuenta con
certificación ISO 9001:2008 y acreditación ante ema
como parte del Sistema de Gestión de Calidad
implementado por CEMEX.
Por las condiciones propias de la mina, uno de los
principales retos operativos es el traslado del concreto
por lo estrecho de los túneles, para lo cual es necesario
emplear equipos diseñados para laborar en espacios
reducidos llamados minimixers dotados con sistema 4x4
y una capacidad de transporte de 3 m3 de concreto.
El principal producto suministrado es un concreto
lanzado, el cual está diseñado con la tecnología
DURAMAX, utilizando cemento Puzolanico Tipo V
resistente a los sulfatos con resistencia F’c = 350
kg/cm2, agregado de 10 mm adicionado con fibra
plástica, con un revenimiento 20 cm ya que debe ser
trasladado a través de un tubo introducido en interior de
la tierra con un diámetro 20” con caída libre de 600 m al
interior mina y así poder suministrar el producto a los
diferentes puntos de lanzado. El lanzado se realiza
mediante el uso de una lanzadora con un sistema de
bombeo a base de aire aplicando aditivos para disminuir
el revenimiento a casi 0 cm y con ello minimizar el rebote
y poder generar una capa con un espesor de 4” en la
sección del túnel.
66
Servicios e infraestructura requerida para la
caracterización química-mineralógica de un mineral y la
definición de su procesamiento metalúrgico.
Flor de María Harp Iturribarría.
OBEJTIVO:
concentración metalúrgica, que permita obtener un
producto con las características físico-químicas que
el mercado demanda, al menor costo posible.
Describir la información que cada uno de los
servicios de caracterización y análisis químico
cuantitativo genera, su utilidad y aplicación para la
definición de un proceso metalúrgico que permita
obtener productos con las características que el
mercado demanda al menor costo posible.
RESULTADOS:
Información útil para responder las 3 preguntas
principales que un investigador se plantea al
intentar conocer un mineral: QUÉ ES, CUÁNTO
CONTIENE Y CÓMO SE CONCENTRA.
DESARROLLO GENERAL:
CONCLUSIONES:
El artículo contendrá los principales estudios de
caracterización mineralógica necesarios para
conocer un mineral, la información que cada uno de
ellos genera y los equipos que son requeridos para
llevarlos a cabo; así mismo, se mencionarán los
análisis químicos y/o paquetes analíticos para
complementar dicha caracterización y los equipos
que se emplean en esta etapa. Finalmente, una
breve descripción de la aplicación de la
información anterior para definir un proceso de
La información contenida en el artículo es aplicable
a todas las profesiones de las Ciencias de la Tierra,
siendo de mucha utilidad para dirigir
adecuadamente una solicitud de servicios a un
laboratorio que cuente con las tres áreas requeridas
para conocer a un mineral:
Caracterización,
Análisis Químico e Investigación Metalúrgica.
67
Martes 11 de noviembre
Riesgos geológicos
Evaluación de peligros geológicos asociados al agua,
base para la planeación urbana al sur de la Ciudad de
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.
Gloria Espíritu-Tlatempa
Doctorante del Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Blvd. Juriquilla 3001, 76230
Santiago de Querétaro, Qro., México.
Resumen: Actualmente las zonas de desarrollo urbano
son más vulnerables debido a la falta de información
geológica que determine las recomendaciones para el
uso de suelo en zonas susceptibles a peligros geológicos
como los movimientos de masas con sus detonantes, los
cuales cada vez son más intensos debido también a la
frecuencia de fenómenos hidrometeorológicos.
Aquí se vinculan los elementos más sensibles que
impulsan a dichos procesos, es decir los conocidos en
geología ambiental y los hidrológicos, determinando su
grado de importancia, según sus características, que
implican la prevención de riesgos geológicos, aunada a
la planeación urbana e incluso la delimitación de zonas
de recarga de agua pluvial.
Utilizando multicriterio para el análisis a mediana escala,
se transpusieron las asociaciones de parámetros clave
como grados de intemperismo, alteración de rocas,
densidad de estructuras locales y exposición de tipos de
roca y con ello se determinó la susceptibilidad de la zona
para el desarrollo de fenómenos geológicos. Esto fue
relacionado con la potencialidad hídrica para definir
categorías de esos peligros asociados al agua
superficial, tanto de lluvia como de escurrimiento para un
periodo de retorno de 25 años.
El análisis enfatiza las tendencias de los desarrollos de
fenómenos naturales y antrópicos. Los resultados son:
los escenarios potenciales mediante la caracterización
base geológico-geomorfológica-hidrológica, de procesos
delimitados en mapas que indican unidades: 26
litológicas (ocho grupos de rocas), 29 geomorfológicas
(agrupadas en 10), 101 cuencas hidrológicas; así como,
los de tendencias de crecimiento urbano y sus cambios
de uso de suelo de 1971 a 2005; concluyendo con los
mapas de 20 peligros geológicos (agrupados en once)
asociados a cuatro categorías de potencialidad hídrica y
propuestas de uso de suelo.
Cabe aclarar que ya ha habido manifestaciones de
peligros geológicos asociados al agua, por lo que este
método corrobora su efectividad en la evaluación que ha
futuro del total de peligros, se conformarán un 30% de
agrietamientos prácticamente en el valle fluvial norte en
donde se encuentra la urbe, 30% de deslizamientos
principalmente en las zonas de escarpe, 20%
fracturamientos y 20% de hundimientos, solifluxión y
licuación entre otros, ya sea en la meseta o sobre la
laderas, que son acelerados por el desarrollo urbano.
Currently the areas of urban development are more
vulnerable due to the lack of geological information to
determine recommendations for land use in areas
susceptible to geologic hazards such as mass
movements with their triggers, which are becoming more
intense also because frequency of hydrometeorological
phenomena.
Here the most sensitive elements that drive these
processes are linked, ie those known in environmental
geology and hydrology, determining their importance,
according to their particular characteristics, involving the
prevention of geological hazards, coupled with urban
planning and even zoning rainwater recharge.
Using
multi-criteria
analysis
for
medium-scale
associations of key parameters such as degree of
weathering, altered rocks, density of local structures and
rock types exhibit transposed and thus the susceptibility
of the area for the development of events was
determined geological. This was related to the water
potential to define those categories of hazards
associated with surface water, both rain and runoff for a
return period of 25 years.
The analysis emphasizes the development trends of
natural and anthropogenic phenomena. The results are:
scenarios by geological-geomorphological-hydrological,
geological processes based characterization, delimited
on maps that indicate units: 26 lithological (eight groups
of rocks), 29 geomorphological (grouped into 10), 101
watersheds; and the trend of urban growth and land use
changes from 1971 to 2005; concluding with 20 maps
geological hazards (grouped into eleven) associated with
four categories of water potential and proposals for land
use.
It is clear that there have already been demonstrations of
water-related geologic hazards, so this method confirms
its effectiveness in the evaluation to the future of all
dangers, they will settle 30% of cracking practically
northern river valley where it is located the city, 30% of
landslides mainly in the areas of escarpment, 20% and
20% fracturing subsidence, and liquefaction solifluction
among others, either on the plateau or on the slopes,
which are accelerated by urban development.
Palabras clave: peligros geológicos, potencial hídrico,
escenarios de fenómenos naturales y antrópicos,
planeación urbana, prevención de riesgo geológico.
Abstract
1. Introducción
La zona sur de la Ciudad de Tuxtla Gutiérrez,
Chiapas (Figura 1), se localiza en la Depresión
Central (Raisz, 1956 in INEGI, 1979); también
conocida como Valle Central de Chiapas
Keywords. geological hazards, water potential, scenes
of natural and anthropic phenomena, urban planning,
prevention of geological risk.
68
intermontano, en el que fluye el río Grijalva
situado entre la Sierra Madre de Chiapas hacia el
extremo Sur y tiene un área aproximada de 1,200
km2.
Esta zona ha acelerado su crecimiento conurbando
en los últimos años trascendiendo hacia las
poblaciones de la Meseta Copoya (Figura 1) en
donde se han manifestado movimientos de terreno:
varios fraccionamientos al sur como la Cueva del
Jaguar (desde 2003), avenida del pozo (desde
2000), planta de bombeo (2006), Fraccionamiento
Zoque, Fraccionamiento Real Mactumatzá,
Colegio Descartes, MUCH (reciente 2010),
carretera a Suchiapa (2010), Home Depont
(durante la construcción), Hotel Camino Real
(durante la construcción), entre otros. Todos ellos
ubicados
sobre
material
arcilloso-arenoso
proveniente de lutitas de la Formación del
Terciario. Por otra parte, las zonas de inundación,
son las manifestadas en los valles de los afluentes
Suchiapa y sobre el Río Grijalva, sobre los
depósitos acumulados compuestos de acarreos
arenosos o arcillosos.
depósito de cauces fluviales con arenas, limos y
cantos rodados.
Estas
formaciones
han
sido
afectadas
regionalmente, por un sistema de fallas en su
mayoría laterales dextrales, prevaleciendo las del
norte con orientaciones promedio NE-SW y las del
Río Grijalva al SE con orientación NE-SW, y
también por fracturas que iniciaron en el Cretácico
y hasta el Terciario. Debido a la naturaleza y
constitución de la zona intermedia de los detritos de
los taludes, algunos movimientos con fracturas
norte sur pueden originar deslizamiento en las
laderas acantiladas, principalmente en las partes
altas y caídos, por lo que se manifiestan cierta
inestabilidad actual.
Para evaluar las condiciones geológicas, se realizó
análisis cualitativo, espacial y verificación en
campo
de
las
condiciones
geológicas
reconociendo: aspectos litológicos en donde se
determinan el grado de intemperismo (CFE, 1979)
de 16 muestras petrográficas y el de alteración por
el tipo de estructura, según Therzagui, (Chávez,
2006), que son sumadas para la obtención de un
grado de alteración total; así como la presencia de
estructuras locales y el grado de exposición de las
rocas; se integraron para determinar tres tipos de
grados que se suman a los del tipo de roca y
geoforma, para identificar el peligro geológico
(terminología de CENAPRED, 2006) con alguna
particularidad o característica del proceso, como:
movimientos antiguos de deslizamientos, caídas de
roca en el escarpe y zonas de intenso
fracturamiento o remanentes de movimientos en la
parte baja de las laderas.
Considerando que el peligro geológico se refiere a
un proceso que está dimensionado por el lugar de
su presencia, su tiempo y su intensidad. Se
localizaron los siguientes peligros geológicos:
hundimientos, flujos, deslizamientos de derrubios,
de suelo y tierra, caídas de roca, solifluxión,
licuación, fracturamiento, reptación algunos de los
cuales se manifiestan como gravitacionales, pero
tienen un incremento evolutivo cuando están
asociados al agua.
.2.2. Potencial hídrico
Figura 1. Localización de la zona de trabajo
2. Resultados.
Elementos
de
evaluación los peligros geológicos.
2.1. Peligros geológicos potenciales
La Meseta Copoya, se distingue por un paisaje
merocárstico predominante limitado por escarpes,
en donde se observan afloramientos de rocas
semicompactas del Terciario Medio y Superior
(Formaciones El Bosque, San Juan y Copoya) y
material aluvial, coluvial y fluvial del Cenozoico
sobreyacientes a las rocas del Paleoceno de la
Formación Soyaló (CFE, 1989) que han aportado
detritos a las zonas de piedemonte con material
constituido por lutitas, margas, coluviones y
fragmentos de areniscas y calizas inmersos en
materiales sueltos; mientras que en las zonas de
Hidrológicamente, la región es relevante debido a
que gran parte de la lluvia escurre hacia el oriente,
hacia el Río Grijalva. Dos de sus afluentes
principales son perennes: Santo Domingo y
Suchiapa, el primero abastece a localidades
importantes como Tuxtla Gutiérrez, Chiapa de
Corzo y Copoya.
Otro de los aspectos hidrológicos predominantes es
el tipo de clima ya que de este depende el escenario
del comportamiento hidrológico también a futuro.
Este clima es Awo (w) igw” (modificado por
69
García, 1988). La precipitación media anual en esta
zona, es de 1,058 mm, manifestando lluvias durante
el año, en el periodo hidrológico desde mayo a
octubre de 1,004.8 mm, y en meses más secos de
noviembre a abril de 53.2 mm. El mes más lluvioso
es junio con 263 mm siguiendo agosto, septiembre
y julio, y el más seco enero con 0.8 mm siguiendo
febrero y marzo con 2.3 y 2.7 mm.
Para las condiciones de potencialidad hidrológica
(Figura 2), se seleccionaron 11 variables
independientes en la determinación de potencial
hidrográfico e hidrológico superficial según Horton
(1945) y Aparicio (2009), entre ellas: densidades de
ríos, precipitaciones, volumen de escurrimiento,
gasto, tiempo de concentración, coeficiente de
escurrimiento, intensidad de lluvia, pendiente,
forma y compacidad de cuenca.
Figura 3. Peligros geológicos asociados al agua.
Tabla 1. Escenarios críticos de afectaciones (en m2) por eventos
hidrometeorológicos altos a muy altas que intensifican el fenómeno
geológico.
Figura 2. Peligros geológicos asociados al agua.
Las particularidades físicas de las subcuencas,
principalmente aspectos como la pendiente y forma,
varias de ellas indican que están asociadas a las
formas de relieve potencialmente evolutivo con
densidades de drenaje variables presentes en épocas
de lluvias.
Para determinar el peligro geológico asociado al
agua, se adicionaron los valores de potencial
hidrológico con la clasificación de peligro
geológico, considerando las evidencias de
movimientos en lluvias máximas, y así su posible
detonación posterior para un periodo de retorno de
25 años.
Las relaciones entre potencial geológico y el
hídrico, son directamente o inversamente
proporcionales, ya que espacialmente dependen: la
composición litológica, tipo de geoforma y
concentración de intensidad de lluvia. La Figura 3
muestra las zonas de las categorías del peligro
potencial asociado al agua.
Por otra parte, las afectaciones o vulnerabilidad
física son consideradas aquí como daño total de
superficie y longitud de la zona urbana e
infraestructura vial en donde se encuentra el peligro
geológico potencia (Tabla 1). Partiendo de que el
riesgo depende además del peligro, de la
vulnerabilidad de los sistemas expuestos a ser
afectados o dañados por el sistema perturbador
(CENAPRED, 2011), para este caso se estimó la
posible pérdida en viviendas y caminos.
3. Conclusiones y recomendaciones.
Geológicamente el suelo más afectado es resultado
de roca lutita alterada por lo que se manifiestan los
problemas de obras con deslizamientos sobre todo
en terrenos húmedos; las obras civiles
recomendadas aún con métodos de control de
taludes indican quitar el material deslizable para
una mayor seguridad de la obra (FS>1.5), así como
la realización de obras secundarias necesarias, que
70
permitan el drenaje superficial apropiado y el
drenaje subterráneo para eliminar filtraciones al
hacer muros que soporten los taludes inestables
(Vidal, 2003). En este sentido, también las vías de
acceso, pueden ser conservadas ante peligros
geológicos asociados al agua, mediante la
construcción de drenes pluviales, lavaderos,
guarniciones, alcantarillas, muros de retención,
cultivo de especies vegetales ya que garantizan el
control de escurrimiento y ayudan a estabilizar el
talud tendido según Ruiz (2000).
Los elementos geológicos son los que están sujetos
a cambios de movimientos, por grado de
intemperismo y tipo de erosión que promueven los
peligros naturales, y que en la naturaleza son
comunes. Ahora se involucra un componente
importante que detona varios de estos fenómenos y
que debe ser lógicamente incluido en las
evaluaciones de estos peligros: el agua. En este
caso, se ha utilizado la herramienta tradicional en
hidrología y conociendo las condiciones litológicas
y estructurales de las unidades de trabajo, se ha
podido evaluar el sistema.
Los procesos más evidentes están referidos a
procesos lentos que se manifiestan durante y
después de la construcción es decir, procesos de
reptación que evolucionan a deslizamiento de
suelos en lluvias mayores a 100 mm en los meses
de agosto y septiembre se presentan sobre laderas
urbanizadas sin obras de mitigación ya que están
ubicados
sobre
material
arcilloso-arenoso
proveniente de lutitas. El deslizamiento de suelos
también se presenta sobre las cañadas expuestas
principalmente cerca de corrientes superficiales
desprovistas también de cobertura u obra de
mitigación (arroyo Grande de la cuenca Cerro
Hueco). Solifluxión y reptación son procesos lentos
que rara vez generan pérdida de vidas humanas
como es el caso de los procesos rápidos; pero sí en
ambos casos se provocan diversos daños
económicos (EDESO, 2008).
obras civiles que no hayan considerado relaciones
hidro-geomorfológicas de desarrollo permanente.
Agradecimientos
Este trabajo es el resultado de varios años de
esfuerzo personal, por lo que agradezco mucho las
asesorías de los doctores Luis M. Mitre, Rafael
Huizar y Juventino Martínez del Centro de
Geociencias y del Instituto de Geología de la
UNAM; además del apoyo local de autoridades de
los ejidos El Jobo, Copoya, Ribera Cerro Hueco, y
del Zoológico Álvarez del Toro y del grupo
espeleológico Vaxamel.
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En el diseño de escenarios, las relaciones que
existen de los elementos que originan la evolución
del movimiento permanentemente gradual son
susceptibles de desarrollarse en eventos
extraordinarios, o incluso por la construcción de
71
Aplicación del método punto medio común, usando
radar de penetración terrestre, para estudiar la
estructura del subsuelo en sitios afectados por
fracturamiento en la Delegación Iztapalapa
Felix A. Centeno Salas
CGEO-UNAM
Carreón Freyre Dora Celia
Flores García Walter Antonio
Gutiérrez Calderón Raúl Iván
Resumen: En la zona Noreste de la Delegación
Iztapalapa se realizo prospección con Radar de
Penetración Terrestre (RPT) utilizando los métodos
Punto Medio Común (PMC) y de refracción para
caracterizar la deformación y fracturamiento del terreno
que se presenta continuamente en el sitio de estudio. La
aplicación de métodos indirectos permite caracterizar la
estructura de los depósitos lacustres y volcánicos y
complementar la cartografía del fracturamiento en la
zona de estudio. Los reflectores registrados permiten
identificar contactos litológicos que se asocian a la
localización de la deformación del terreno. La
interpretación de los perfiles RPT o radargramas se
apoya en la información litológica de un sondeo
geotécnico y se complementa con perfiles de sísmica del
tipo Análisis Multicanal de Ondas Superficiales. Los
métodos indirectos permitieron incrementar la precisión
en la ubicación de las zonas de deformación durante la
caracterización de la estructura del subsuelo en un sitio
afectado por una alta densidad de fracturamiento.
Para el método Punto Medio Común (PMC) se realiza el
análisis de la velocidad a la cual viaja una onda
electromagnética en un medio geológico.La velocidad
específica de una unidad determinada permite establecer
la profundidad de los reflectores registrados y
caracterizar la estructura de la secuencia somera. Con
fines de comparación se utilizó también la técnica de
refracción RPT, que adopta del proceso de refracción
sísmica (Bohidar, 2002) para calcular los tiempos de
viaje de las ondas electromagnéticas en el subsuelo y
ubicar el contacto entre dos materiales con propiedades
físicas distintas.
La zona de estudio presenta depósitos de origen lacustre
que descansan sobre depósitos volcánicos, que se
consideran medios dieléctricos disipativos, lo que genera
un contraste eléctrico adecuado para la aplicación del
RPT. Se utilizo una antena de 100 MHz con el fin de
alcanzar una profundidad de investigación adecuada
para el estudio de la deformación de la secuencia.
La aplicación cualitativa y cuantitativa de PMC y
refracción RPT conjuntamente demostró que es posible
identificar la estructura del subsuelo que constituye una
técnica alternativa para el estudio de la evolución de la
deformación.
Como resultado de la interpretación RPT se presenta la
variación en el espesor de las secuencias lacustres que
se incrementa hacia el sector norte del sitio de estudio
en la Delegación Iztapalapa. Se registra también una
variación en la inclinación con respecto a los depósitos
volcánicos, lo que favorece la localización de la
deformación y el desarrollo de fracturamiento del
subsuelo, debido al contraste de materiales, adoptando
una orientación NW-SE que se puede asociar a la
paleotopografia de la zona.
72
Cartografía de Zonas de Taludes Inestables en la Sierra
de Santa Catarina Delegación Iztapalapa, México D.F.
Marcos Gonzalez Hernandez
CERG DELEGACION IZTAPALAPA
Gutiérrez Calderón Raúl Iván
Carreón Freyre Dora Celia
Zacarías Ramírez Said Ricardo
Resumen: Dentro de la Cuenca de México se presenta
una serie de estructuras volcánicas de origen
monogenético, las cuales en su mayoría han sido
modificadas en su morfología original debido a la
explotación de materiales para la construcción y han sido
aprovechadas para asentamientos humanos. En la
Delegación Iztapalapa, ubicada al oriente de la Ciudad
de México, se localiza una serie de estructuras
volcánicas entre las que destacala Sierra de Santa
Catarina (SSC) de edad Plioceno-Pleistoceno. Las
estructuras volcánicas que conforman la SSC están
constituidas por una sucesión de depósitos piroclásticos
(Depósitos de Caída, Flujos Piroclásticos de Escoria,
Oleadas Piroclásticas de tipo “base surge”) intercalados
con coladas de lava de composición Andesitica y
Basáltica.
Los aparatos volcánicos de la SSC tienen una
modificación en su relieve debido a agentes erosivos de
origen antropogénico (cortes sobre las laderas,
excavaciones, construcciones, extracción de material
etc.). Esto aunado a la heterogeneidad de los materiales
volcánicos en lo que se refiere a propiedades físicas y
estructurales (granulometría, espesor, inclinación, grado
de consolidación, etc.) dan origen a zonas de
inestabilidad en sus taludes.
A partir de la recopilación de información geológica,
topográfica y geomorfología, así como de la elaboración
de mapas en SIG de morfolineamientos, pendientes y
densidad de drenaje se identificaron los sitios más
susceptibles a desarrollar Inestabilidad. Esta información
se verifico en campo y a partir del análisis de estos
datos se plantea que los mecanismos de falla más
comunes en la zona de estudio son: flujos de detritos,
deslizamientos, volteos y caídos siendo este ultimo el
que prevalece dentro de la SSC.
Actualmente se tienen identificados 38 sitios con
problemas de inestabilidad de taludes distribuidos a lo
largo de la SSC. La mayoría corresponde a zonas en
donde las secuencias de lavas de composición básica
descansan sobre flujos piroclásticos de escoria y bloques
y ceniza, depósitos de caída y oleadas piroclásticas; que
en su mayoria son materiales granulares no cohesivos
con un bajo y/o nulo grado de consolidación provocando
que sean altamente deleznables y facilmente atacados
por
los
agentes
erosivos
(agua
y
viento
principalmente),esta condición provoca socavamiento al
pie de talud ocasionando que las secuencias de lava
tengan una pérdida de apoyo en la base y dejando
bloques en posición de cantillever. Con este trabajo se
propone que los mecanismos de falla en la SSC son en
general combinados entre procesos de caída y volteo y,
en menor proporción mecanismos de flujos de detritos en
secuencias volcánicas asociadas a Conos Cineriticos y
volteo-deslizamiento en bloques de lavas como resultado
de discontinuidades (juntas de enfriamiento) asociadas a
frentes escarpados de lava. Gran parte de estas zonas
inestables cuentan con asentamientos humanos
originando sitios en alto grado de riesgo geológico.
73
Valoración de la susceptibilidad a los movimientos de
ladera en la zona noreste de la Sierra de las Cruces
(Estado de México, México) utilizando Sistemas de
Información Geográfica.
Eduardo J. Benavides Garduño
ESIA-Ticomán Ciencias de la Tierra IPN
Téllez Flores René Alejandro
Ávila Bocanegra Luis Enrique
Woolrich Piña Guillermo Alfonso
Resumen: Los movimientos de ladera son procesos de
transporte de material de movilización lenta o rápida de
determinado volumen de suelo, roca o ambos, en
diversas proporciones, generados por una serie de
factores y constituyen una de las formas más recurrentes
de la evolución del relieve terrestre, puesto que son uno
de los procesos geológicos más frecuentes, El presente
estudio tuvo como objetivo realizar la valoración de la
susceptibilidad a este tipo de fenómenos en la zona
noreste de la Sierra de las Cruces (municipios de
Atizapán de Zaragoza, Isidro Fabela, Jilotzingo, Nicolás
Romero y Villa del Carbón) mediante el uso de Sistemas
de Información Geográfica para obtener un mapa de
susceptibilidad a los movimientos de ladera en el marco
del estudio de los riesgos geológicos, insumo útil para
actividades de prevención y mitigación de desastres.
La metodología del estudio se basó en la ponderación de
los factores territoriales que condicionan el fenómeno por
medio del análisis cartográfico de información temática.
Los factores que intervienen en el análisis de
susceptibilidad se cuantifican en una estructura de
variables, asignándole un valor numérico a cada factor
en función de su relevancia en la probabilidad de que se
produzcan deslizamientos en una zona. Una vez hechos
la elección y el análisis de las variables, las
ponderaciones de las mismas se combinan para obtener
un mapa final de zonificación de la susceptibilidad a los
movimientos de ladera.
De acuerdo al mapa de susceptibilidad a los
movimientos de ladera obtenido para la zona noreste de
la Sierra de las Cruces, se tiene que la mayor parte del
territorio presenta una susceptibilidad baja a media. Las
zonas con grado de susceptibilidad alta a muy alta
corresponden a terrenos que presentan altitudes
mayores a los 2,300 m.s.n.m., con pendientes que van
de los 20 a 40º y con presencia de fracturas aledañas.
Ejemplos de estas condiciones territoriales son las
localidades de Las Palomas y Calixte (municipio de
Isidro Fabela), Valle de Paz (municipio de Atizapán de
Zaragoza), Los Pilares (municipio de Nicolás Romero),
Las Moras y Los Oratorios (municipio de Villa del
Carbón), y La Cruz (municipio de Jilotzingo).
Aplicación de la interferometría SAR en el análisis de
peligros geológicos
Natalia Carolina Tello Medrano, Luis Manuel Salas Meza
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Comisión Federal de Electricidad. Augusto Rodín 265, Col. Nochebuena,
03720 México, D. F., México.
Resumen: El peligro geológico es un término que se
refiere al potencial que tienen algunos eventos
geológicos para ocasionar daño a las personas,
propiedades, infraestructura y comunidades. Entre estos
peligros se pueden mencionar eventos tales como
terremotos, vulcanismo, deslizamientos, inundaciones,
flujos de lodo, o eventos relacionados con la actividad
humana, como hundimiento por extracción de fluidos o
extracción de material en minas, etc. Los peligros
geológicos no pueden ser prevenidos en su totalidad ni
pronosticados con alguna precisión, sin embargo, las
medidas de mitigación apropiadas pueden reducir
enormemente los daños causados por los peligros
geológicos. Como parte de estas medidas se propone el
uso de técnicas de percepción remota, en particular la
técnica de Interferometría con Radar de Apertura
Sintética (InSAR), para el mapeo de peligro asociado a
eventos geológicos.
La técnica InSAR es cada vez más utilizada para el
monitoreo de cambios en la superficie relacionados con
peligros geológicos naturales y antropogénicos. La
técnica se basa en la combinación de dos imágenes
satelitales tomadas por un sistema de radar, en donde, a
partir de la diferencia de fase de la señal es posible
detectar cambios en la superficie. Los radares son
sistemas que detectan y miden distancias (radio
detecting and ranging), el cual trabaja por medio de
microondas que rebotan sobre un objeto y permite definir
características del objeto como la distancia, dirección e
intensidad de la señal. Entre los satélites equipados con
74
sistemas SAR se pueden mencionar JERS-1,
RADARSAT1/2, ERS1/2 y ENVISAT, ALOS.
Entre las ventajas del uso de técnicas InSAR se
encuentran la alta resolución espacial y cobertura de las
imágenes SAR, las imágenes pueden adquirirse bajo
diversas condiciones atmosféricas, y ya sea de día o de
noche, además utilizando varios conjuntos de imágenes
que cubran la misma área, se pueden realizar
mediciones precisas y una descripción exacta de la
evolución temporal de la deformación del terreno. A
diferencia de las imágenes ópticas, donde las
condiciones de sombreado mínimo y ángulo del sol
limitan la información geológica, con el procesamiento
correcto de las imágenes de radar es posible la
definición de características fundamentales y por lo tanto
aumenta la información de los rasgos geológicos
presentes en la zona a estudiar. Las imágenes satelitales
de radar proporcionan información que puede ser
utilizada con técnicas InSAR para el monitoreo de
deformaciones, análisis de estructuras geológicas (fallas,
pliegues y foliaciones), mapeo geológico y topográfico,
mapeo de inundaciones, estudios de deformaciones
cosísmicas, entre otras.
for deformation monitoring, analysis of geological
structures (faults, folds and foliations), geological and
topographic mapping, flood mapping, survey of coseismic
deformations, among others.
Keywords. Remote sensing, InSAR, geologic hazards
1 Percepción remota en el estudio de
peligros geológicos.
El peligro geológico es un término que se refiere al
potencial que tienen algunos eventos geológicos
para ocasionar daño a personas, propiedades,
infraestructura y comunidades. Los peligros
geológicos no pueden ser prevenidos en su
totalidad ni pronosticados con alguna precisión, sin
embargo, las medidas de mitigación apropiadas
pueden reducir enormemente los daños causados
por los peligros geológicos.
La percepción remota satelital es una tecnología
que puede ser utilizada para evaluar el potencial de
varios tipos de peligros geológicos de origen
natural y/o antrópicos. Los peligros geológicos
pueden clasificarse en dos grupos, los de tipo
endógeno que tienen lugar en el interior de la
Tierra y originan fenómenos como sismos,
tsunamis y volcanes; y los de tipo exógeno que se
presentan en la superficie terrestre como
intemperismo, erosión y acumulación debido a las
acciones de la gravedad, el aire, el sol y otros
factores que dan forma y estructura a la superficie
terrestre. La valoración de los peligros geológicos
tales como fracturas y fallas, erosión, sismos,
volcanes, tsunamis, hundimientos, deslizamientos,
derrumbes y flujos de lodo puede ser mejorado a
partir del uso de datos satelitales.
Las imágenes de radar proporcionan información
diferente a la obtenida con imágenes ópticas, esto
debido a su longitud de onda. Además a diferencia
de las imágenes ópticas, donde las condiciones de
sombreado mínimo y ángulo del sol limitan la
información geológica, con el procesamiento
correcto de las imágenes de radar es posible la
definición de características fundamentales y por lo
tanto aumenta la información de los rasgos
geológicos presentes en la zona a estudiar.
Las imágenes satelitales de radar proporcionan
información que puede ser utilizada para el
monitoreo de deformaciones, análisis de estructuras
geológicas (falla, pliegues y foliaciones), mapeo
geológico y topográfico, mapeo de inundaciones,
estudios de deformaciones cosísmicas, entre otras.
Palabras clave. Percepción remota, InSAR, peligros
geológicos
Abstract. “Geologic hazard” refers to the potential that
some geologic events have to cause damage to people,
properties, buildings, and communities in general. Among
these hazards we can name events such as
earthquakes, volcanism, landslides, flooding, mudflow, or
events related with human activity such as subsidence
caused by fluid extraction or surface mineral extraction.
Geologic hazards can’t be fully prevented or predicted
with precision, however taking the appropriate mitigation
measures can hugely reduce the damages caused by
these hazards. As part of these mitigation measures we
propose the use of remote sensing techniques, in
particular the Interfereometric Synthetic Aperture Radar
Technique (InSAR), applied for hazard mapping
associated with geologic events.
In recent years the InSAR technique is more and more
used for monitoring surface changes related with natural
and anthropogenic geologic hazards. The technique
consists in the combinations of two satellite images taken
by a radar system (SAR), from which using the phase
difference of the signal it´s possible to detect changes in
the surface. The radars are systems that detect and
measure distances (radio detection and ranging), these
systems operate through microwaves that “bounce” in an
object (surface) and allow defining the characteristics of
it, like the distance, direction and signal intensity. Among
the satellites equipped with SAR systems we can
mention JERS-1, RADARSAT1/2, ERS1/2 and ENVISAT,
ALOS.
Some advantages in the use of InSAR techniques are the
high spatial resolution and coverage of the SAR imagery;
the images can be acquired under several atmospheric
conditions either day or night; also, using several pairs of
images of the same area we can acquire precise
measurements and a description of the temporal
evolution of the surface deformation. Moreover, unlike
the optical imagery, where the conditions of minimal
shading and sun angle limit the geological information,
with the proper processing of the radar imagery it is
possible to define fundamental characteristics, and
therefore the information of the geological features in the
study area is increased. The SAR images provide
information that can be used with the InSAR techniques
2 Interferometría SAR
Los sensores de Radar de Apertura Sintética (SAR)
son sistemas transportados en plataformas
satelitales que
transmiten y reciben señales
75
coherentes de microondas a lo largo de su órbita,
generando imágenes que contienen información
acerca de la magnitud y las fases de la señal
enviada por el radar. Algunos campos en los que se
puede aplicar son estudios relacionados con
peligros geológicos, por ejemplo: terremotos,
vulcanismo, deslizamientos, inundaciones, flujos
de lodo, o eventos relacionados con la actividad
humana, como hundimiento por extracción de
fluidos o extracción de material en minas. El
análisis de estos eventos es de suma importancia,
sobre todo en áreas urbanas o con edificaciones ya
que sus efectos pueden poner en riesgo las
infraestructuras y a la población.
Radarsat-1, Radarsat-2 y Envisat, estos sistemas
tienen una gran ventaja sobre los multiespectrales,
ya que el tipo de energía transmitida por estos
sensores puede conducirse a través de la atmosfera,
prácticamente sin ser afectada por la misma, es por
esto que es de gran utilidad al trabajar en zonas
donde existe cobertura frecuente de nubosidad.
2.2. Ventajas de los sistemas SAR
A diferencia de los sistemas ópticos pasivos que no
generan su propia señal (por lo que dependen de la
luz solar para medir la energía reflejada del suelo),
los sistemas SAR son sistemas activos que
transmite su propia energía hacia la superficie de la
tierra.
Las imágenes de radar se obtienen en diferentes
tipos de orbitas (ascendentes y descendentes), lo
que se traduce en que las imágenes se adquieren en
dos direcciones de vista diferentes, lo que permite
caracterizar diferentes tipos de estructuras.
Las imágenes activas de microondas son más
sensibles a las propiedades físicas de las rocas y de
los suelos, lo que permite hacer una mejor
caracterización de texturas y estructuras (tamaño
de grano, clivajes, foliaciones, fisuras, fallas,
pliegues, etc.) elementos esenciales del mapeo
geológico. Los efectos de sombras causados por las
características morfológicas son más fuertes para el
radar que para las imágenes ópticas.
2.1. Funcionamiento del Radar de Apertura
Sintética
El Radar de Apertura Sintética (SAR) es un
sistema de una antena de radar montado sobre una
plataforma móvil (satelital). En resumen los
sistemas SAR simples operan de la siguiente
manera: una antena (transmisor) emite una onda
electromagnética con longitud de onda dentro del
espectro de microondas la cual es reflejada en la
superficie terrestre, parte de la onda vuelve hacia la
antena que a su vez actúa como receptor, de esta
manera el radar puede identificar objetos y medir el
retraso temporal entre el instante de transmisión y
el de recepción, y calcular la distancia de la
superficie con la antena y de la amplitud
(intensidad de la energía).
Las señales SAR son emitidas desde diferentes
posiciones para sintetizar una antena de grandes
dimensiones y así tener una imagen de una mayor
extensión del área observada (fig.1)
Los SAR son sensores activos, lo que significa que
es posible controlar las condiciones de adquisición
de la imagen como el ángulo, distancia,
orientación, longitud de onda, polarización, etc., de
esta manera se puede determinar el tamaño y la
orientación de los objetos que se detectan en la
superficie. El grado en que la energía de las
microondas se dispersa, atenúa o refleja, depende
de las características físicas como: tamaño, forma,
orientación, rugosidad y contenido de humedad, las
cuales son expresadas como tono, textura y
densidad de la señal de retorno del Radar (Tack,
1996). El haz principalmente se dispersa hacia la
atmosfera (en el caso del suelo), dentro del mismo
objeto (en el caso de la vegetación), o se refleja
especularmente (en el caso del agua). En función
de estos tres comportamientos el radar registrara
una señal de retorno muy diferente.
Entre los sistemas satelitales SAR se pueden
mencionar ERS-1, ERS-2, JERS-1, ALOS
PALSAR,
TerraSAR-X,
COSMO-SkyMed,
3 Aplicaciones de los sistemas SAR en la
Geología
El uso de imágenes SAR en conjunto con imágenes
multiespectrales permite tener mayor información
geológica de las zonas de estudio. Existen diversas
aplicaciones y estudios en donde se hace el uso de
imágenes de radar para el monitoreo de peligros
geológicos antes mencionados, siendo una de las
aplicaciones más comunes el monitoreo de
deformaciones.
3.1. Monitoreo de deformaciones
Se realiza mediante el análisis de un conjunto de
imágenes SAR tomadas sobre una misma área en
diferentes tiempos, en donde a partir del
procesamiento de estas se generan interferogramas
que contienen información sobre las fases de la
señal, por lo que, cualquier variación en el terreno
(deformación) que haya ocurrido en el área en el
intervalo de tiempo ocurrido entre las imágenes se
verá reflejado en el interferograma resultante
(interferograma diferencial). A este tipo de
monitoreo de deformaciones van ligados todo tipo
de subsidencias relacionadas con extracción de
76
fluidos, construcción, deslizamientos de laderas,
deformaciones
relacionadas
con
sismos,
deformaciones
relacionadas
con
actividad
volcánica, etc.
sucedida la inundación y se determinan las
diferencias en valores numéricos para cada pixel.
Los pixeles inundados son fáciles de identificar
debido a que la respuesta de la retrodispersión de la
onda decae substancialmente cuando una zona se
encuentra inundada con respecto a los valores
anteriores de la inundación.
Figura 1. Ejemplo de un mapa de tasas de desplazamiento vertical de
la Ciudad de México generado mediante InSAR (tomado de CabralCano, 2010).
3.2. Monitoreo de inundaciones
Figura 2. Ejemplo de un mapa de inundación por tsunami en Japón
generado mediante imágenes SAR (tomado de Suppasri, 2012)
Las inundaciones son peligros naturales que puede
afectar a personas, infraestructura y medio
ambiente. Las técnicas de percepción remota han
demostrado ser de gran utilidad en su aplicación
para el mapeo de inundaciones, zonificación de
llanuras de inundación, y estudios morfológicos de
los ríos. Algunas de las aplicaciones de la
percepción remota en materia de inundaciones son:
3.3. Análisis de estructuras geológicas
Las imágenes de radar son útiles para el mapeo
estructural debido a que el efecto de sombra mejora
la impresión del relieve. Los lineamientos
relacionados con fracturas son características
texturales que debido a sus propiedades reflectoras
son mejor definidas por imágenes de radar que
por las imágenes ópticas. Es por esto que el uso
de imágenes SAR enriquece el análisis
geomorfológico y estructural y favorecen la
detección de estructuras mineralizadas, dada la
geometría de observación de los sistemas de radar
y de las características de la señal.
Para este tipo de análisis es importante tomar en
cuenta la geometría de observación (ángulo de
incidencia, dirección de observación) y las
características de la señal (en términos de
frecuencia, polarización), para una mejor
interpretación del área de interés.
 Mapeo y distribución espacial de áreas
inundadas
 Mapeo de la distribución espacial de daños
 Zonificación de la amenaza usando
imágenes secuenciales
 Monitoreo para alarmas tempranas
 Planificación operaciones de emergencia y
socorro
El monitoreo de inundaciones mediante imágenes
de radar, puede realizarse mediante distintos
métodos, mismos que se pueden dividir en 2
categorías: la primera son métodos en los que se
hace uso de una sola imagen de radar, la cual se
agrupa mediante la identificación de diferentes
clases a partir del cambio en el patrón de
retrodispersión de la onda. La segunda categoría
incluye técnicas basadas en el concepto de
detección de cambios (change detection) en el cual
se comparan imágenes de antes y después de
4 Conclusiones
La percepción remota es una herramienta muy
eficaz dentro de la geología para el análisis de
peligros, en particular, los sistemas SAR
proporcionan información diferente a la obtenida
mediante los sensores ópticos, ya que a diferencia
77
utilizando Interferometría Diferencial SAR: VII Simposio
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de estos, los sistemas satelitales SAR suministran
información sobre las propiedades físicas de la
superficie, lo que es de mayor utilidad para el
monitoreo de deformaciones, análisis de estructuras
geológicas (falla, pliegues y foliaciones), mapeo
geológico y topográfico, mapeo de inundaciones,
estudios de deformaciones cosísmicas, entre otras.
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Resumen: La zona afectada por las lluvias originadas
por el paso de los Huracanes Ingrid y Manuel los días 15
al 17 de Septiembre de 2013, se encuentra en el
municipio de Atoyac de Álvarez en el Estado de Guerrero
y comprende los poblados San Vicente, El Paraíso, La
Pintada, El Edén y la carretera que los une. Esta zona
forma parte de las cuencas de los ríos Atoyac y Coyuca
en las cuales se tuvo una precipitación extraordinaria
que en esos cuatro días fue de 1 000 mm. La media
anual para ésta región es de 1100mm/año.
Estas lluvias causaron, en las cuencas de los ríos Atoyac
y Coyuca, en los poblados; Paraíso, La Pintada, el Edén
y la carretera que une a estos poblados:
•
Fallamiento de taludes naturales que deslizaron
sobre la infraestructura urbana, uno de los cuales el de
La Pintada sepulto del orden del 25% de las casas y
causo cerca de 90 desaparecidos.
•
Causo el deslizamiento en por lo menos 100
taludes en la carretera que une a esas poblaciones.
•
En los poblados El Paraíso y El Edén, el
aumento de caudal de los ríos destruyó casas,
Infraestructura Urbana y deslizamiento de taludes, así
como, números daños por erosión.
En el Poblado La Pintada se encuentra la zona falla de
talud natural norte en el que originó durante las lluvias de
septiembre de 2013 un deslizamiento del talud que
sepulto parte de la población y que, también, los taludes
naturales que limitan la zona de deslizamiento presentan
inestabilidad con riesgo de deslizamiento. Al pie de
estos taludes, se encuentra la infraestructura urbana del
poblado La Pintada, estos taludes son de alto riesgo y
para llevarlos a un bajo riesgo se está efectuando
soporte artificial y drenaje, en ellos.
Poblado El Paraíso. En el poblado El Paraíso hubo
deslizamientos de taludes en las zonas oriente, sur y
poniente por fallas principalmente en los terrenos rojos
de la orla de alteración.
En el Poblado El Edén se tienen taludes de altura
superior a los 100m con inclinaciones del orden de 45° a
54° en granito muy alterado y que parte de ellos fallaron
durante las lluvias extraordinarias y que además están
desforestados. Estos taludes son de alto riesgo
78
Por efecto de la lluvia, que escurrió sobre él talud, el
agua se infiltró saturando las fracturas y produciendo
empuje hidráulico y sub-presiones, fuerzas que fueran
suficientes para vencer la resistencia al corte del
tucuruguay formándose el deslizamiento de un espesor
del orden de 6 a 12m. Por lo tanto se consideró que es
necesario efectuar obras de soporte artificial y drenaje
del subsuelo y superficial que eviten que se tengan
deslizamientos de talud, llevándolo a un talud de bajo o
nulo riesgo de deslizamientos con lo cual el poblado será
de baja o nula vulnerabilidad.
79
Geología e investigación
Ambientes Modernos en la Planicie Costera de
Tabasco: Análogos para la caracterización geológica de
yacimientos.
Juan I. Juárez Placencia
Asociación Mexicana de Geólogos Petroleros
Resumen: La Planicie Costera del Tabasco tiene una
extensión de 120 Km de largo por 220 Km de ancho y en
ella se desarrolla un sistema hidrológico complejo, que
relaciona entre sí una serie de fenómenos de tipo
geomorfológico, climático y biológico, resultando en una
variedad de procesos geológicos. Esta área incluye tres
de los ríos más importantes del país, el Mezcalapa, el
Grijalva y el Usumacinta; así como los sistemas
lagunares de El Carmen -Pajonal- Machona y Mecoacán.
Las inmensas precipitaciones en Tabasco, Chiapas y
Guatemala aportan una gran cantidad de agua en los
ríos que se desplazan en la Planicie Costera de
Tabasco; este sistema fluvial está representado por ríos
de tipo entrelazado, meándrico y recto; la interacción de
la carga de sedimento que es llevada al Golfo de México
y los sistemas que están activos producen una serie de
deltas. Los vientos en la costa fueron lo suficientemente
fuertes para producir dunas eólicas en varios lugares de
la llanura costera. También se puede distinguir un
sistema de Isla de Barrera, en donde la porción lagunar
la conforman las lagunas El Carmen y Machona.
Cuando los sistemas distributarios están activos
aportando gran cantidad de sedimentos, la costa es
progradante en el Golfo de México. Sin embargo, cuando
los distributarios están inactivos o abandonados, los
sedimentos no llegan a la costa por lo tanto la
transgresión avanza más en esta porción. Ambas
regresiones y transgresiones se producen a lo largo de la
llanura litoral de Tabasco.
Los medios ambientes modernos presentes en la
Planicie Costera de Tabasco son excelentes análogos
para realizar la caracterización geológica de las rocas
almacén que constituyen los yacimientos, pueden servir
para interpretar la arquitectura de las facies que
controlan la distribución de los hidrocarburos y elaborar
los mapas de los medios ambientes depositacionales
que apoyen a maximizar la recuperación de
hidrocarburos y posteriormente planear el desarrollo de
las estrategias de recuperación secundaria.
Análisis sedimentológico y estratigráfico de la cuenca
cenozoica Tepenene, Sur de Puebla.
Yoalli B. Hernández-Marmolejo
Posgrado en Ciencias de la Tierra UNAM
Gilberto Silva-Romo
Claudia Cristina Mendoza-Rosales
Resumen: La evolución tectónica cenozoica en el sur de
México ha sido muy estudiada, aunque existen muchas
controversias en cuanto a su cinemática; el registro
cenozoico está impreso principalmente en sucesiones
sedimentaras asignadas o correlacionadas con el Grupo
Balsas, aunque existen otras propuestas para designar a
esas sucesiones continentales.
En la región sur del estado de puebla se reportan
sucesiones clásticas y volcanoclásticas principalmente
del Eoceno-Oligoceno acumuladas en cuencas
continentales; las cuales están caracterizadas por un
relleno de conglomerados, fanglomerados, depósitos
lacustres de carácter evaporítico, brechas volcánicas y
flujos piroclásticos y de cenizas. La Cuenca de
Tepenene presenta características semejantes y dado
los afloramientos nuevos en la ampliación de la carretera
190, al sureste de San Juan Raboso, Pue., es posible
reconocer mejor sus aspectos sedimentológicos y de
estructuras sinsedimentarias.
En este trabajo caracterizamos en forma detallada los
aspectos sedimentológicos y estratigráficos del relleno
de la Cuenca Tepenene y establecemos su edad con
base en sus relaciones de corte y por la edad de sus
elementos volcánicos.
El relleno consiste principalmente en una sucesión
clástica continental compuesta por clastos calcáreos y
metamórficos, acumulada como abanicos aluviales,
afectada por fallamiento sinsedimentario. La sucesión
está cortada por el intrusivo Tepenene; mismo que se
fechó mediante circones magmáticos y está cubierta por
una unidad volcanoclástica.
80
Geología del Área Yolomécatl-Tlaxiaco, Oaxaca
Noroccidental y su relevancia en el entendimiento de la
Evolución Cenozoica del Sureste.
Ismael Ferrusquía-Villafranca
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Coyoacán, México, 04510,
México.
José. E. Ruiz-González
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Coyoacán, México, 04510,
México.
José Ramón Torres-Hernández
Instituto de Geología, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, 99300, San Luis Potosí, México.
Jaime Urrutia-Fucugauchi
Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Coyoacán, México, 04510,
México.
Enrique Martínez-Hernández
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Coyoacán, México, 04510,
México.
attempt to do here. The study area lies between 17°15’17°32’ N Lat. and 97°28’-97°32’ W Long. occupying ~956
sq km of rugged territory consisting of these
lithostratigraphic units:
Acatlán Complex [metamorphic, Late Paleozoic],
Zorrillo/Taberna Fms. [continental, Middle Jurassic], San
Juan, Las Lajas Lss. [new, Late Jurassic, concordant
among themselves], Teposcolula Ls. [Albian-Coniacian].
The Cenozoic occupies ~86% of the area; there are two
small clastic units in the lower part, which are overlain by
the San Martín and Nicanaduta Groups [new, Early
Oligocene, felsic pyroclastic and lavic andesitic
respectively], which display intense faulting, and extend
north, west and south beyond the area, abruptly ending
by faults [the Tamazulapam is the eastern one]. This way,
the enormous Yolomécatl-Tlaxiaco Volcanic Field [YTVF]
becomes defined.
The close space/time association between faulting and
magmatism observed/detected here [and in other parts of
SMS as well] suggests a cause/effect relationship: The
former would generate the weak zones through which
magma would be emplaced. Therefore, YTVF discloses
and important and short-lived [Early Oligocene]
tectonic/magmatic event, which involved too some
degree of magmatic differentiation.
Resumen: El entendimiento de la evolución geológica de
una región compleja [e.g. Sierra Madre del Sur, SMS], se
dificulta por es la escasez de unidades formales a las
cuales
adscribir
unívocamente
rasgos
y
procesos/eventos particulares; contribuir a subsanar esta
deficiencia es lo que se pretende aquí. El área yace
entre los 17°15’-17°32” Lat. N y 97°28’-97°45” Long. W, y
2
abarca unos 956 km de territorio abrupto, constituido por
estas unidades litoestratigráficas:
Complejo Acatlán [metamórfico, Paleozoico Tardío],
Formaciones Zorrillo/Taberna [continentales, mesojurásicas], Calizas San Juan y Las Lajas [nuevas, tardijurásicas, concordantes entre sí], Caliza Teposcolula
[Albiano-Coniaciano]. El Cenozoico ocupa ~86% del
área; en la base hay dos unidades clásticas pequeñas,
sobreyacidas por los Grupos San Martín y Nicananduta
[nuevos, oligocénico-tempranos, piroclástico félsico, y
lávico andesítico respectivamente], quienes acusan
fallamiento severo, y se extienden fuera del área al norte,
oeste y sur, terminando abruptamente por fallas [la del
este es la Tamazulapam]. Se define así el enorme
Campo Volcánico Yolomécatl Tlaxiaco [CVYT].
La estrecha asociación espacio/temporal del fallamiento
y el magmatismo observada aquí y en otras partes de la
SMS, sugiere una relación causa/efecto: El primero
generaría zonas de debilidad [fallas], por las cuales se
emplazaría magma. Así, CVYT evidencia un importante
evento
tectónico/magmático
de
corta
duración
[Oligoceno Temprano], que implicó además cierta
diferenciación magmática.
Palabras
clave.
México,
Litoestratigrafía, Volcanismo.
Oaxaca,
Keywords. Mexico, Oaxaca, Cenozoic, Lithostratigraphy,
Volcanism.
1 Introducción
En México, la información geológica detallada
disponible comprende apenas 1/5 del territorio; así
ocurre en la Provincia Morfotectónica Sierra
Madre del Sur [SMS], de compleja y no bien
entendida evolución. Causa importante de ello, es
la escasez de unidades formales a las cuales
adscribir unívocamente rasgos y procesos/eventos
particulares; de ahí la necesidad de describir y
caracterizar sus unidades litoestratigráficas.
Cenozoico,
Abstract. Understanding the geologic evolution of a
complex region [e.g. Sierra Madre del Sur, SMS]
becomes a difficult enterprise when the number of formal
units to which unequivocally refer/ascribe particular
features and /or processes/events is scarce/limited.
Contributing to ameliorate this situation is what we
81
Contribuyendo a subsanar esta deficiencia, los
autores
estamos
realizando
un
estudio
multidisciplinario en el Área Yolomécatl-Tlaxiaco,
Oax., tendiente [entre otras cosas] a caracterizar
tales unidades. La presencia de la Falla
Tamazulapam [límite putativo de los Terrenos
Mixteco y Oaxaca] y de la vertebrado-fauna
paleogénica más meridional de Norteamérica,
agregan mayor interés a dicho estudio. Se reportan
aquí avances en el aspecto geológico.
Formaciones Asociadas Zorrillo/Taberna. Integran
una potente secuencia finoclástica [~250 m],
constituida por arenisca y limolita filarenítica
[dominan los granos de cuarzo metamórfico],
arcillita
levemente
calcítica,
así
como
minoritariamente por “lignito fino-limoso,”
dispuestos en estratos delgados a medianos,
acumulados como parte de un complejo deltáico.
Las capas tienen inclinaciones fuertes [30-45°] de
vergencia variada [al SE es común]. Estas unidades
descansan no-concordantemente sobre el Complejo
Acatlán, y con base en la amonitofauna que portan,
se les ha asignado al Jurásico Medio [Erben, 1956].
Calizas San Juan y Las Lajas. [Taxa Informales].
Son secuencias carbonáticas potentes [~500 m y
~150 m respectivamente] de caliza micrítica gris
oscura a negra, muy dura, fétida en superficies
frescas, dispuestas en estratos gruesos a masivos; y
caliza micrítica gris clara a amarillenta,
parcialmente opalizada, así como marga limocuarcítica de color semejante, dispuestas en estratos
medianos a gruesos; ambas denotan sedimentación
marina moderadamente profunda, con cierto influjo
terrígeno [Caliza Las Lajas]. Acusan deformación
intensa con plegamiento en dirección NW-SW,
aunque hay un bloque homoclinal que verge al SE.
Los bloques [horsts] formados por ellas están
delimitados por fallas. Esta unidades son
concordantes entre sí, y sobreyacen en discordancia
a las Formaciones Zorrillo/Taberna; su microfauna
permite asignarlas al Jurásico Tardío.
Caliza Teposcolula. Es una secuencia carbonática
potente [~500 m de calizas micrítica y pelmicrítica
gris-crema, dispuesta en estratos gruesos a masivos
que
registran
sedimentación
marina
moderadamente profunda, sin influjo terrígeno.
Muestra deformación severa con anticlinoria and
sinclinoria orientados N-S, que forman un extenso
horst delimitado por fallas [Ferrusquía-Villafranca,
1976], sólo la occidental [llamada Falla
Tamazulapam (López-Ticha, 1985; SGM, 2000)]
está expuesta en el área. Esta unidad sobreyace en
discordancia a las formaciones jurásicas, y la fauna
[micro- y macro-], permite fecharla como del
Albiano-Coniaciano.
2 Localización
Al efecto se realizó un levantamiento cartográfico
escala 1:50,000 del área mencionada [Figura 1], la
cual yace entre los 17°15’-17°32’ Lat. N y 97°28’97°45’ Long. W, así como entre los 1,900-3,300
msnm, y abarca ~956.7 km2 de territorio abrupto,
en el cual destacan tres macizos montañosos
[noroccidental, oriental y meridional], separados
por una altiplanicie “central,” y algunos cerros
aislados. La red fluvial se resuelve en tres cuencas
[occidental, la mayor, norte-central y suroriental];
sus ríos y arroyos mayores tienen un curso cuasirectilíneo. Está constituida por unidades
litoestratigráficas
de
composición
diversa
[dominan las volcánicas], cuya edad abarca del
Paleozoico Tardío al Cuaternario.
Figura 1. Localización del área Yolomécatl-Tlaxiaco, Oaxaca.
3.2. Unidades Cenozoicas
Son ocho entidades litoestratigráficas de
constitución y extensión superficial muy diversa,
que en conjunto ocupan la mayor parte del área
(Figuras 2-3); a continuación se les describe
someramente.
Conglomerado
Tamazulapam,
Formación
Yolomécatl [Taxon Informal], ?Chilapa. Estas
unidades se encuentran en la parte nor-oriental del
área. El primero es un pequeño cuerpo estratiforme,
calcilitítico que sobreyace en discordancia a la
3 Litoestratigrafía
3.1. Unidades Paleo y Mesozoicas
Comprenden cinco, se localizan en el sur y oriente
del área, ocupando sólo una pequeña parte [15.7%
del total] (Figuras 2-3); a continuación se les
describe brevemente.
Complejo Acatlán. Localmente está constituido por
esquisto de biotita y gneis de muscovita, muestra
foliación dominante hacia el noreste, y su edad se
asigna al Paleozoico Tardío [Keppie et al., 2004].
82
Caliza Teposcolula, y su edad es temprano-terciaria.
La segunda tiene un delgado espesor expuesto [~60
m], es una secuencia fino- a craso-granuda
constituida por arenisca y limolita cuarcíticosubarcósica que muestra estratificación cruzada
tabular a laminar, y arcillita ilítica, dispuestas en
capas delgadas a medianas, ocasionalmente
intercalada por lentes y/o estratos conglomeráticos;
y en la parte superior, por estratos de caliza
silicificada lacustre. El conjunto de rasgos denotan
sedimentación fluvial [domina la facies planicie de
inundación]. Esta unidad sobreyace en discordancia
al Conglomerado Tamazulapam, y porta la
mastofauna homónima del Eoceno Tardío
[?Chadronian-?Duchesnian North American Land
Mammal Ages (Robinson et al., 2004)] . La tercera
es una secuencia finoclástica de espesor mediano
[~100-150 m] y composición volcarenítica,
dispuesta en estratos delgados; parece sobreyacer al
Grupo San Martín.
Figura 2. Mapa geológico generalizado del área Yolomécatl-Tlaxiaco, Oaxaca, México.
Grupos San Martín y Nicananduta [Taxa
Informales]. El primero es una gruesa [~500 m]
sucesión piroclástica félsica que forma un extenso
cuerpo tabular [53% del área], moderadamente
disectado, constituido por tobas de textura, grado de
soldamiento, y modo de emplazamiento diversos
[cf. Fisher and Schminke, 1984], dispuestas en
estratos
medianos
a
gruesos;
acusa
fracturamiento/fallamiento intenso. Sobreyace en
discordancia a la Formación Yolomécatl. Estudios
radio-isotópicos y magneto-estratigráficos en curso,
indican que su edad es oligocénica temprana. El
segundo ocupa el 28% del área, es una enorme
sucesión de flujos lávicos [dominan] y piroclásticos
[~1,000 m de espesor], de textura variada y
composición
intermedia
[andesítica
principalmente], y sobreyace no concordantemente
a la unidad previa. Estudios en curso indican que su
edad es oligocénica temprana [ciertamente post-San
Martín].
Ambas unidades están marginalmente delimitadas
por fallas diversas. Dichas sucesiones parecen ser
fases sucesivas de un gran evento magmático
paleogénico, que implicó cierta diferenciación
composicional [félsico-piroclástica primero y
lávico-andesítica después], configurando así un
extenso campo volcánico no reconocido antes,
designado aquí Campo Volcánico YolomécatlTlaxiaco [CVYT].
Otras unidades. En conjunto ocupan sólo una
pequeña parte del área [~4%], yacen en distintos
lugares, e incluyen: Apófisis y diques andesíticos;
avalanchas volcánicas; depósitos epiclásticos postvolcánicos; así como depósitos cuaternarios no
consolidados y suelos modernos.
83
estaría constituida por material andesítico. Este
evento parece haber sido detectado regionalmente
[cf. Morán-Zenteno et al., 2007].
Agradecimientos
Figura 3. Columna litoestratigráfica
Yolomécatl-Tlaxiaco, Oaxaca, México
generalizada
del
Los autores cumplidamente reconocen el apoyo
otorgado por los Institutos de Geología y de
Geofísica, UNAM e Instituto de Geología, UASLP
para el desarrollo de este estudio. Así mismo
agradecen a la Dirección General de Asuntos del
Personal Académico de la UNAM, el
financiamiento que lo posibilitó, mediante la
Subvención PAPIIT IN 110614.
Área
Referencias
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Regional
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de la Biodiversidad), 2003. México: Imagen desde el
espacio. CONABIO, México. Mosaico 2002 de imágenes
Modis sin nubes del satélite Terra, bandas 1,4,3 (RGB),
resolución espacial 250 metros, sobre un modelo digital de
terreno.
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México, D.F. Publicación Especial, 140 p.
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López-Ticha, D., 1985. Revisión de la estratigrafía y potencial
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Morán-Zenteno, D. J., Cerca, M., Keppie, J. D., 2007. The
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México: Advances and problems of interpretation. Special
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Robinson, P., G.F. Gunnell, S.L. Walsh, W.C. Clyde, J. E.
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Duchesnean Biocronology. In M. O. Woodburne, edit.
Cretaceous and Cenozoic mammals of North America.
Biostratigraphy and Geochronology., Columbia University
Press, New York. Pp. 106-155.
Las unidades mesozoicas acusan plegamiento
intenso diferencial [NW-SE las jurásicas, y N-S la
cretácica], así como fracturamiento/fallamiento
[Figura 2]. Las unidades cenozoicas [salvo las
cuaternarias] exhiben fracturamiento/fallamiento
importante, dispuesto en cuatro sistemas [N-S, NESW, E-W, y NW-SE], cuyo grado de desarrollo es
diferente [Figura 2]. La estructura más importante
es la Falla Sinistral Tamazulapam-Achiutla, que
delimita al “Horst-Cza. Teposcolula” de las otras
unidades, y que parece ser una falla antigua
rejuvenecida. Aunque el estudio está en curso,
claramente puede percibirse que los rasgos
geológico-estructurales del área registran varias
fases de deformación y/o actividad tectónica.
Por otro lado, CVYT evidencia la estrecha
asociación espacio/temporal del fallamiento y del
magmatismo observada aquí [y en otras partes de la
SMS], la cual sugiere una relación causal entre
ellos: El primero habría generado las zonas de
debilidad [fallas], al través de las cuales se habría
emplazado el magma [Grupos San Martín y
Nicananduta]. Dado lo anterior, el emplazamiento
de CVYT evidenciaría también un importante
evento tectónico/magmático de corta duración
[Oligoceno Temprano], que habría implicado cierto
grado de diferenciación magmática, mediante la
cual la emisión temprana de magma, registrada por
la sucesión volcánica inferior [i.e., Grupo San
Martín], consistiría de material rico en sílice;
subsecuentemente, la emisión de magma
empobrecido en sílice, registrada por la sucesión
volcánica superior [i.e., Grupo Nicananduta],
84
Significado paleogeográfico de los clastos de calizas
Neocomianos del Conglomerado Guanajuato: Facies
someras de la cuenca Arperos.
Raúl Miranda-Avilés
Departamento de Minas Metalurgia y Geología Universidad de Guanajuato
Lourdes Omaña
María Jesús Puy Alquiza
Resumen: En la Sierra de Guanajuato, afloran rocas
clásticas rojas denominadas Conglomerado Guanajuato
(CG). El CG está compuesto de areniscas y
conglomerados del Eoceno. Los conglomerados están
constituidos de clastos de 10 a 50 cm de caliza, diorita,
piroxenita, granito y metasedimentos procedentes de la
erosión de la cuenca Arperos. Realizamos un análisis
petrográfico y micropaleontológico de los clastos de
caliza con el objeto de interpretar su área de procedencia
y significado paleogeográfico basados en su edad y
ambiente de depósito. Encontramos que existen dos
grupos de calizas los cuales interpretamos como calizas
de cuenca y calizas de plataforma. Las calizas de
cuenca son mudstone con laminación paralela en las
cuales no encontramos contenido fósil; las calizas de
plataforma corresponden a packstone, grainstone y
wackestone con bivalvos, braquiópodos, gasterópodos,
equinodermos y una asociación de foraminíferos
bentónicos compuesta por Pseudocyclammina lituus
(Yokoyama 1890), Everticyclammina virguliana (Koechlin
1942), Montsalevia salevensis (Charollais, Brönnimann
and Zaninetti 1987), Neotrocholina valdensis (Reichel
1955),
Andersolina
cherchiae
(Arnaud-Vanneau,
Boisseau and Darsac 1988), Neotrocholina molesta
(Gorbatchik 1959), Pfenderina neocomiensis (Pfender
1938), Nautiloculina bronnimanni Arnaud-Vanneau and
Peybernes 1978, Hechtina praeantiqua Bartenstein and
Brand 1949, Protopeneroplis cf. P. banatica Bucur 1993,
Istriloculina sp., Moesiloculina sp., Protomarsonella sp. y
Ammovertellina sp. Los foraminíferos contenidos en
dichas calizas permitieron ubicarlas entre el BerriasianoValanginiano. El análisis composicional de clastos
contenidos en el Conglomerado Guanajuato, la
paleodirección del flujo (imbricación), edad y ambiente
sedimentario de los clastos de caliza, permite proponer
de acuerdo al contexto tectónico y paleogeografico
contemporáneo, que dichos clastos provienen de las
facies de plataforma de la cuenca Arperos (Jurásico
superior-Cretácico inferior).
Modelo de facies y análisis de procedencia de la
sucesión clástica al sur de Chazumba, Oax. ¿Jurásica o
Paleógena?
Claudia C. Mendoza-Rosales
Departamento de Ingeniería Geológica Facultad de Ingeniería UNAM
Gilberto Silva-Romo
Emiliano Campos-Madrigal
Resumen: En el sector nororiental del Terreno Mixteca,
en las inmediaciones de los poblados de Chazumba,
Oax. y Atzumba, Pue. aflora una sucesión clástica que
ha sido cartografiada en forma generalizada como una
sucesión de areniscas y conglomerados; para algunos
autores (Calderón, 1956; Silva-Romo, 2010) corresponde
con
rocas
clásticas
jurásicas,
para
algunos,
específicamente a la Formación Tecomazúchil (MartínezAmador et al., 2001), en tanto que para Castillo y
Martínez, (2012) corresponde con las rocas oligocénicas
de la Formación Huajuapan.
Con el objetivo de dilucidar la edad y ambiente de
depósito de la sucesión clástica, procedimos a medir una
columna estratigráfica parcial, así como a realizar un
análisis de facies y de paleocorrientes para determinar el
probable ambiente en el que se depositó dicha sucesión
sedimentaria. También procedimos a la toma de dos
muestras para ser procesadas por circones detríticos y
obtener la edad máxima de depósito, y realizar un
análisis de procedencia de los mismos.
Proponemos denominar como Formación Atzumba a la
unidad clástica que se depositó directamente sobre las
rocas del basamento del Complejo Acatlán. La
Formación Atzumba está constituida por una alternancia
de grauwackas líticas y conglomerados oligomícticos
soportados por los clastos en estratos de medianos a
gruesos continuos, no paralelos con cima plana y base
ondulada. Se pueden observar estructuras sedimentarias
como laminación horizontal, gradación tanto grano
creciente como decreciente, estratificación cruzada
planar, marcas de corte y relleno, clastos alineados, etc.
Del análisis de los resultados se concluye que la
sucesión se acumuló en un ambiente de abanicos
aluviales coalescentes depositados al pie de un talud en
85
una cuenca subsidente probablemente limitada por fallas
cuya naturaleza está por definirse.
Martínez-Amador, H., Zárate-Barradas, R., Loaeza-García,
J.P., Cardoso Vázquez, E. A., 2001, Carta Geológica
Minera Orizaba, escala 1:250,000, Orizaba, E14-6,
Servicio Geológico Mexicano.
Silva-Romo, G. 2010. Origen tectónico y evolución de la
Cuenca Tehuitzingo-Tepexi, estado de Puebla. Tesis de
doctorado, Universidad Nacional Autónoma de
México..
Referencias:
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Castillo-Reynoso, J.E., Martínez de la Paz, C.D., 2012. Carta
Geológica Minera Atzumba, escala 1: 50,000, E14-B85,
Servicio Geológico Mexicano.
Mineralogía Avanzada
investigaciones futuras.
en
México:
resultados
e
Mikhail Ostrooumov
Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Ciudad
Universitaria, 58030 Morelia, Mich., México.
Resumen: A finales del siglo pasado la tarea primordial
para los mineralogistas mexicanos, era empezar las
investigaciones pertinentes para alcanzar en el futuro
cercano un nivel más acorde con el desarrollo de la
Mineralogía Avanzada en otros países. El objetivo de
este trabajo es presentar los resultados de las
investigaciones más relevantes en México (2000-2014)
que fueron relacionados con distintas áreas de la
Mineralogía Avanzada: física y cristaloquímica de los
minerales,
técnicas
analíticas
modernas,
mineralogénesis en diferentes condiciones, y mineralogía
aplicada.
Palabras clave. Mineralogía Avanzada, México.
necesidad de vitalizar esta área de la Ciencia
Mexicana contemporánea. El programa de las
Cátedras Patrimoniales de Excelencia Nivel II del
CONACYT y el apoyo de la Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo han
permitido empezar diversas investigaciones
mineralógicas pertinentes con el fin de alcanzar un
nivel más acorde con el desarrollo de la
Mineralogía
Avanzada
en
otros
países
(Ostrooumov, 2001).
El autor de este trabajo considera importante llevar
a cabo intentos y acciones que conduzcan a una
concepción moderna de la mineralogía mexicana
(Ostrooumov, 2009a; 2011a).
Hoy en día se
puede constatar que durante los últimos años
(2000-2014) se han obtenido los resultados nuevos
y relevantes en distintas áreas de la Mineralogía
Avanzada: 1. Cristaloquímica y Física de los
minerales, 2. Técnicas analíticas contemporáneas y
su desarrollo
reciente, 3. Mineralogénesis en
diferentes condiciones de formación, 4.
Mineralogía aplicada.
Abstract. During the last decade, the Mexican
mineralogists have worked to improve the situation in
Mexican mineralogical science. The aim of this paper is
to report the results of the recent investigations in Mexico
from different areas of Advanced Mineralogy (20002014): physics and crystal chemical features of minerals,
analytical modern methods, genesis in different
conditions, and applied mineralogy.
Keywords. Advanced Mineralogy, Mexico.
1 Introducción
Se conoce bien que México ha sido dotado por la
naturaleza de enormes recursos minerales tanto
metálicos como no metálicos. Lo anterior es prueba
contundente del inmenso campo de estudio que la
mineralogía tiene en el país. A finales del segundo
milenio los prestigios científicos y geólogos
mexicanos (Ortega Gutiérrez, 1993; Enciso de la
Vega, 1995; Victoria Morales, 1998) han
reconocido que la Mineralogía era una disciplina
casi completamente abandonada por las
universidades mexicanas ya que habían muy pocos
los especialistas y las instituciones que se dedican a
desarrollarla.
Por eso, al principio del tercer milenio se ha
planteado la problemática del escaso desarrollo de
la Mineralogía en México y, consecuentemente, la
2
Resultados de las investigaciones
mineralógicas más relevantes (Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Instituto de Investigaciones en Ciencias de
la Tierra)
Estos resultados están relacionados con distintas
áreas de la Mineralogía Avanzada mencionadas
anteriormente, en particular, fueron obtenidos al
principio en el Departamento de Geología y
Mineralogía de la UMSNH, y luego en el nuevo
Instituto de Investigaciones en Ciencias de la
Tierra (INICIT) que ha sido creado recientemente a
partir del primero.
Ante todo, sería conveniente subrayar que al
principio del tercer milenio se ha creado el
86
Catálogo de minerales mexicanos (Ostrooumov et
al., 2003) con base en la clasificación
cristaloquímica moderna que ha significado el
primer intento científico y sistemático del
inventario mineralógico del país. El propósito de
ésta investigación es, al principio del tercer
milenio,
analizar
el
presente
catálogo
mineralógico, no solo de interés científico, sino
también desde el punto de vista práctico,
caracterizando detalladamente aquellas especies
minerales que puedan ser utilizadas como una guía
importante tanto en la exploración de yacimientos
minerales como en la explotación y beneficio de
las menas.
En la física de los minerales sería importante
mencionar el caso concreto relacionado con el
primer estudio de los compuestos de sílice de alta
presión y de diferente grado de cristalinidad que se
formaron en las impactitas del cráter Chicxulub
(México) con la ayuda de la espectroscopía Raman
Ostrooumov et al., 2002). Los espectros Raman
fueron obtenidos por medio de un barrido detallado
en unas muestras de la brecha de impacto
proveniente del núcleo del pozo Yucatán 6, de
PEMEX. Los resultados de la espectroscopia
Raman han mostrado que en los espectros se
observan las líneas correspondientes de dos
modificaciones de sílice: la coesita y el cuarzo
desordenado.
Estos estudios dan la base para creer que las fases
de alta presión de sílice SiO2 (coesita y el cuarzo
desordenado) se encuentran presentes en la brecha
polimíctica de la estructura Chicxulub, con lo cual
la hipótesis de su origen por impacto meteorítico se
ve favorecida.
2.1. Cristaloquímica y Física de los minerales.
Por vez primera se ha obtenida la información
sobre la cristaloquímica de los compuestos de
sílice de diferente grado de cristalinidad (ópalos,
vidrios volcánicos, tektitas) y se ha realizado el
estudio mineralógico detallado de los ópalos nobles
y comunes de los yacimientos más importantes de
México (Ostrooumov et al., 1999a,b; Ostrooumov,
2005, Ostrooumov, 2007b; Ostrooumov, 2011b;
Ostrooumov et al., 2011; Ostrooumov, 2014a).
En la bibliografía mineralógica y gemológica no
había trabajos publicados referentes a la
caracterización
cristaloquímica
y
diversas
propiedades de ópalos naturales mexicanos. Los
ejemplares de ópalo estudiados provienen de los
yacimientos y minas que se encuentran en diversas
zonas del Cinturón Volcánico Mexicano
(principalmente en los cuatro estados mexicanos:
Querétaro, Jalisco, Nayarit y Guanajuato).
Los ópalos volcánicos mexicanos fueron
estudiados con la ayuda de las siguientes técnicas
analíticas que son ampliamente usadas en la
mineralogía contemporánea: Espectrometría de
masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICPMS), Difracción de Rayos X (DRX), Microscopía
Electrónica de Barrido (MEB), Microscopía de
Fuerza Atómica (MFA), Espectroscopía Óptica
(EO), Infrarroja (EIR), Raman (ER) y
Colorimetría.
El amplio uso de estas técnicas mineralógicas
contemporáneas ha permitido mostrar que los
ópalos mexicanos de origen volcánico (Figura 1AD) están constituidas de los nanogranos (10-50 nm
de diametro) las cuales forman lepiesferas de
tamaño apropiado (150-300 nm) para difractar la
luz visible en las variedades con el juego de
colores (ópalos nobles). Las lepiesferas que no
están organizados con diferente grado de orden o
se caracterizan por los tamaños inadecuados no
provocan el juego de colores (ópalos comunes y de
fuego).
2.2. Técnicas analíticas modernas y su desarrollo
reciente
Con la ayuda de las técnicas espectroscópicas no
destructivas
(Espectroscopía
infrarroja
de
reflexión, Raman espectroscopía) se ha mostrado
por primera vez en México la resolución exitosa de
los problemas mineralógicos, gemológicos y
arqueométricos en el estudio de diferentes
minerales, gemas, materiales pétreos, objetos
arqueológicos
y
de
patrimonio
cultural
(Ostrooumov, 2011a). Las cuatro monografías
publicadas (Ostrooumov, 2007a, 2009a, 2012b;
Ostrooumov et al., 2008) muestran los avances
recientes que fueron logrados últimamente en
diversas técnicas analíticas contemporáneas para el
estudio cristaloquímico detallado de los minerales.
2. 3. Mineralogénesis en diferentes condiciones de
formación (corteza terrestre, manto, fondo
oceánico, volcanes, biosfera, medio ambiente,
espacio).
Hasta finales del 2007 sólo aparecen en la
bibliografía alrededor de 70 especies minerales
descubiertas en México, cifra escasa a todas luces,
si se compara con otros países de la América del
Norte. Tomando en cuenta la diversidad geológica
y la tradición minera de México se puede predecir
el gran potencial de este territorio en el área de la
mineralogía y, en particular, para el descubrimiento
de las nuevas especies minerales.
Los hechos actuales en la mineralogía mexicana
son los siguientes: durante más de 20 años en el
territorio nacional no fueron descubiertas nuevas
especies minerales. Otro hecho significativo: en el
87
siglo XX entre los descubridores de las nuevas
especies minerales en México no se encuentra
ningún mineralogista mexicano.
Se conoce que entre los ambientes geológicos con
mayor probabilidad de encontrar nuevas especies
minerales se encuentran los volcanes con los
procesos fumarólicos intensos. Las primeras
investigaciones mineralógicas de los sublimados
del volcán Colima (más grande y más activo del
continente americano) han mostrado una amplia
diversidad de las especies minerales y la formación
de unas especies raras y exóticas, en particular Au
(Oro nativo), sulfuros y sulfatos de vanadio y
telurio. Además, los resultados obtenidos han
permitido concluir que algunas fases minerales que
fueron encontradas en sublimados hasta la fecha no
habián sido descritas en la ciencia mineralógica.
Las investigaciones mineralógicas en esta área
(Ostrooumov et al., 2009) han permitido descubrir
en el cráter del volcán de Colima (México) el
nuevo sulfuro de potasio y vanadio (Figura 2):
(K2.95Na0.06)Σ3.01V1.03S3.97. El nombre de esta nueva
especie mineral - colimaita - hace referencia a su
procedencia geográfica (Estado de Colima,
México), así como también al volcán más activo de
Norteamérica (Volcán de Colima). La colimaita y
su nombre han sido aprobados por los miembros de
la “Comission on New Minerals Nomenclature and
Classification” (CNMNC) de la “International
Mineralogical Association” (IMA). Recientemente,
otra nueva especie mineral (V - vanadio nativo) ha
sido descubierta en el mismo ambiente volcánico y
luego también ha sido aprobada por la IMA
(Ostrooumov, 2013).
ópalo. Las muestras analizadas se caracterizan por
alto contenido de las zeolitas (70-80%).
Las zeolitas como materiales industriales ayudan a
solucionar tres problemas principales en el milenio
nuevo: a) el desarrollo de tecnologías industriales
eficaces (por su capacidad de intercambio
molecular), b) el mejoramiento de la productividad
agrícola (por su capacidad de intercambio iónico) y
c) la reducción de la contaminación ambiental
creada por las aguas residuales industriales y
municipales.
Por otro lado, en la última década con la ayuda de
diversas técnicas analíticas fueron resueltos
exitosamente varios otros problemas tanto teóricos
como prácticos en la metalogenía y meteorítica
(Ostrooumov, Corona, 1999, 2000; Ostrooumov,
Hernández Bernal, 2011), así como también en la
mineralogía ambiental y de prospección de
yacimientos
(Ostrooumov
et
al.,
2003;
Ostrooumov,
2008;
Ostrooumov,
2009b;
Ostrooumov, 2012a), gemología (Ostrooumov,
Victoria,
2010;
Ostrooumov, 2014b), y
arqueometría (Ostrooumov, 2009c; Ostrooumov,
Gogichaishvili, 2013).
3 FUTURAS INVESTIGACIONES
La organización y realización del estudio
mineralógico sistemático tanto del subsuelo
mexicano, por lo general, como de las regiones y
zonas mineralizadas, en particular, tienen gran
importancia ya que el resultado práctico de estas
investigaciones será el establecimiento de las leyes
que rigen la concentración de los minerales
económicos y que, a su vez, permiten crear las
bases científicas de la metalogenía y la prospección
mineralógica de nuevos yacimientos minerales.
En segundo lugar, sería necesario desarrollar
nuevas áreas de la Mineralogía Avanzada en
México, por ejemplo, diferentes áreas de la
mineralogía aplicada: mineralogénesis en residuos
mineros y su evaluación económica, beneficio de
minerales, mineralogía tecnológica, mineralogía de
nuevas materias primas, etc.
Finalmente, en la mineralogía mexicana es
necesario ampliar el uso de nuevas técnicas
analíticas (espectroscópicas, microscópicas y
difractométricas). En particular, las técnicas
espectroscópicas permiten investigar ahora los
minerales sobre diferentes niveles energéticos que
representan las características fundamentales de la
materia condensada en la corteza terrestre y las
capas adyacentes.
Al principio de este siglo la Mineralogía pasa por
un período en el que las técnicas analíticas
modernas y como regla no destructivas, sustituyen
en muchos casos las técnicas tradicionales,
2.4. Mineralogía aplicada
En primer lugar, sería importante mostrar algunos
resultados relacionados con la Mineralogía
aplicada a la prospección de yacimientos
minerales. Por ejemplo, recientemente fue
realizado el estudio mineralógico-geoquímico y de
caracterización de varias materias primas y
minerales económicos del Estado de Michoacán.
Este tema, de importancia práctica, fue
desarrollado durante las investigaciones de
diferentes yacimientos metalíferos (oro, plata,
polimetálicos) y no metálicos (zeolitas, arcillas,
ópalos). El estudio reciente de las tobas volcánicas
del Estado de Michoacán ha permitido mostrar que
en el resultado de su alteración se han formado los
yacimientos
de
las
zeolitas
industriales
(Ostrooumov et al., 2012).
Los datos de la DRX de las muestras estudiadas
indican que los minerales principales de las tobas
zeolíticas son siguientes: clinoptilolita-heulandita,
feldespatos (sanidina y albita), montmorillonita y
88
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Digamos que viene la era de los espectrómetros y
los láseres que son capaces de sondear y definir sin
destrucción alguna y con gran precisión la
cristaloquímica y las propiedades de los minerales.
Por lo que afirmamos, desde nuestro punto de
vista, que se ha entrado en la Mineralogía del tercer
milenio.
Figura 1. Ópalo de fuego (A) sin juego de colores con la
nanoestructura de lepiesferas (480-500 nm) no adecuadas para la
difracción de la luz visible (B); ópalo con juego de colores (C) y su
nanoestructura (D) con lepiesferas (200-300 nm) que provocan esta
difracción.
Figura 2. Microscopía electrónica de Barrido (MEB): agregado y
cristales de colimaita con tamaño de 50 micrómetros y su microanálisis químico.
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Resúmenes, 84.
90
Geología petrolera – Recursos no convencionales
Integrated workflow for unconventional play.
Sunao Takagi
JOGMEC
Resumen: apan Oil, Gas and Metals National
Corporation (JOGMEC) has been conducting an
integrated
reservoir
characterization
study
on
unconventional gas play. The study is composed of
advanced laboratory analysis, geomechanical study and
geological sweet spot detection. In this ongoing study, all
kinds ofmost of the available data, such as core samples,
drilling cuttings, wireline logs, 3D seismic and production
data, are being fully analyzed and integrated. The
advanced laboratory analysis reveals geological
characteristics from the nano-scale visualization tools.
The geomechanical study based on the cuttings
characterizes the geomechanical featurescharacteristics
along with horizontal wellbore. Using wire-line logs and
3D seismic data, the geological sweet spot detection is
being conducted to map out the productive or good
fraccable area. In this presentation, an overview of each
component and integration part will be given.
Parámetros que afectan el almacenamiento de gas
natural en algunos yacimientos no convencionales.
Demetrio Santamaría-Orozco
Instituto Mexicano del Petróleo
Resumen: Las rocas generadoras (RG) incluyen:
carbones, lutitas, margas y calizas arcillosas o la
combinación de cualquiera de éstas y se caracterizan
por sus contenidos ricos en materia orgánica, madurez
térmica, sedimentos de grano fino y colores oscuros.
Algunas pueden ser consideradas como yacimientos no
convencionales (shale gas, shale oil y coal bed methane)
y eso dependerá de su volumen, grado de maduración,
porosidad y permeabilidad, entre otros parámetros.
El gas natural termogénico es generado básicamente por
las RG y almacenado inicialmente en ellas mismas, este
almacenamiento puede ser de dos tipos: (1) como gas
adsorbido en la superficie de la materia orgánica o de
algunos minerales arcillosos y, (2) como gas libre en los
espacios porosos y fracturas de la matriz mineral, ya sea
por un proceso diagenético o tectónico, o bien, dentro de
la materia orgánica, ya sea por un proceso de
descomposición o transformación.
La cantidad de gas generado por una roca generadora
se base en: (1) riqueza orgánica, (2) tipo de material
orgánico contenido, (3) nivel de madurez térmica y (4)
cambios de facies orgánicas verticales y laterales, que
incluye el espesor neto de la unidad generadora y su
extensión de área o distribución espacio-temporal.
Mientras que la capacidad de almacenamiento de gas
natural depende de: (1) Riqueza orgánica y superficies
asociadas, (2) volumen y distribución areal, (3) tipo de
kerógeno, (4) madurez térmica alcanzada, (5) estructura
de poro, (6) tipo de minerales arcillosos, entre otros. Uno
de ellos es la capacidad de adsorción del gas, y para
determinar tal capacidad se utiliza el análisis de la
isoterma de adsorción de Langmuir. Dicha capacidad
afecta la eficiencia de expulsión de gas y por ende los
niveles de saturación. Por consiguiente los espacios de
adsorción deben ser llenados antes de que ocurra la
expulsión y estos pueden ser independientes de los
umbrales de saturación de agua, aceites o gases.
Generalmente, es muy poco el gas adsorbido que se
produce comercialmente, debido a que el gas libre es el
principal contribuyente en la producción. Es por esta
razón, que para hacer producir a las lutitas gasíferas o
“shale gas”, se utilicen los métodos de fracturamiento
hidráulico inducido o “Hydraulic fracturing” o “Fracking”, y
así inducir mayor permeabilidad al aumentar la
porosidad, a fin disminuir la presión para que sea
liberado mucho de ese gas adsorbido.
A pesar del avance que tienen los estudios de
yacimientos no convencionales, algunos de los
parámetros que afectan el almacenamiento de gas en las
RG son hasta ahora poco entendidos.
.
91
Improving Shale Resource Reconnaissance and Pilot
Programs through incorporation of Digital Rock
Physics
John Smyth
Halliburton
Joel Walls,
Ingrain Inc.
Anyela Morcot,
Ingrain Inc.
Resumen: Rapid convergence on likely exploration and
development programs is critical for shale play
economics. In emerging shale plays, however, data are
either non-existent in shale zones or very sparse and,
quite often, unreliable, which leads to very large
uncertainties in a play’s ability to become commercial.
This,
in
turn,
drives
significant
time
and
human/equipment/financial resource investments in “derisking” shale plays.
In this paper, the authors present the incorporation of
existing and emerging digital rock physics (DRP)
techniques to rapidly and more accurately de-risk shale
plays through the incorporation of DRP to existing core
and, more importantly, cuttings. In particular, the focus is
on the use of existing data, like drilling cuttings, in Phase
I shale resource reconnaissance and the design of pilot
well bit programs to enhance cuttings types to enable
DRP, thereby generating significant savings and
decreasing analysis time in shale pilot programs. Critical
shale resource parameters like TOC, brittleness, organic
porosity, pore throat size are quickly defined enabling
decision makers to more rapidly high-grade potential
areas and evaluate pilot program results for further
development.
In the process described in this paper, wells and intervals
to be selected for DRP are selected based on the overall
context of the basin in which the operator is working. In
particular, early shale resource evaluations must include
basin
geochemistry,
geomechanics
and
shale
petrophysics (ShaleXpert) as well as analysis of surface
characteristics (water availability, environmentally
sensitive areas, etc.) to determine the basin’s suitability
for potential shale development. With the wells and
intervals chosen, Phase I (CoreHD or dual-energy CT
imaging) of the DRP process is performed. Based on
these results and calibration with ShaleXpert, plug
selection for Phase IIa (MicroCT and SEM) and Phase IIb
(FIB-SEM) is performed.
DRP processes are non-destructive thereby preserving
all original core and/or cuttings volume and can be
performed rapidly allowing for much faster turn-around
time in the development of shale play concepts and
determining critical shale play characteristics in areas
where traditional information (logs and conventional
cores, for example) are not available.
92
Una nueva localidad de tipo “shale gas” en la formación
San Miguel; en Ocampo, Coahuila. (Caracterización de
la materia orgánica y metanogénesis); (Resultados
preliminares).
Francisco. De La O-Burrola
Gerencia Regional de Carbón y Gas. Servicio Geológico Mexicano. Quintana Roo 900, Colonia Republica Oriente. C.P.
25280, Saltillo, Coahuila, México. Teléfono: (844) 4169723
José Carlos Rivera Martínez
Brígido Santiago Carrasco
Juan Martínez Meza
Luis Barrientos Contreras
Darío Aguilar Baltierrez
Genaro De la Rosa
Resumen El proyecto Ocampo de la Gerencia de
Exploración de Carbón del Servicio Geológico Mexicano,
es parte del programa de exploración por carbón y gas
asociado. El proyecto Ocampo tiene una secuencia
estratigráfica del Albiano hasta los sedimentos del
Cuaternario. Un programa de exploración se llevó a cabo
con cuatro barrenos dentro del proyecto Ocampo. Tres
barrenos suministraron 15 muestras de núcleos con
contenido de materia orgánica, y 6 muestras de gas para
determinar la metanogénesis. Los resultados indican
materia orgánica tipo III y II, con una madurez térmica de
la diagénesis con 0.5 %Ro, a la catagénesis con 1.0
%Ro (0.91 %Ro en promedio). El gas analizado indica
un contenido de metano de 0.3 a 40.1%, acompañado de
13
N2, y los valores de δ C CH4 varían de -55.0 a -55.94,
determinado una mezcla de gas biogénico-termogénico.
encaminados a caracterizar y cuantificar los
recursos energéticos derivados del gas del carbón
mineral en México en las cuencas de Chihuahua y
Sabinas, por lo que el proyecto Ocampo 1, forma
parte de la estrategia del SGM, para confirmar la
presencia de carbón en esta región, caracterizar
geoquímicamente la materia orgánica (MO),
encontrada en la base de la Formación San Miguel
y caracterizar isotópicamente el gas recuperado de
los barrenos de este proyecto.
2 Proyecto Ocampo
El proyecto Ocampo se localiza en el estado de
Coahuila, en el municipio de Ocampo, localizado
45 km al noroeste de Cuatro Ciénegas, Coahuila
(Figura 1). La Fracción Ocampo 1, se ubica en una
estructura de sinclinal simétrico, con la secuencia
estratigráfica en el subsuelo donde se encuentran
las rocas encajonantes del carbón. Un programa de
exploración con 4 barrenos a diamante, a
profundidades de 300 m cada uno, se llevó a cabo
como parte de la geología de detalle, cortando tres
barrenos (BP-01, BP-2A y BP-04), laminillas de
carbón, y detectando gas metano en la base de la
Formación San Miguel.
Palabras clave. Madurez térmica, Materia orgánica,
Metano.
Abstract. The Ocampo project, of the Coal Exploration
Office, of the Mexican Geological Survey, is part of the
exploration program for coal and associated gas. The
Ocampo project has a sequence stratigraphy of Albian to
Quaternary. An exploration program was carried out with
four holes in the Ocampo project. Three holes supplied
15 core samples with organic matter, and 6 gas samples
to determine methanogenesis. The results indicate III and
II organic matter, with a thermal maturity of diagenesis
with 0.5 %Ro, to the catagenesis with 1.0 %Ro (0.91
%Ro on average). The analyzed gas indicates a methane
13
content of 0.3 to 40.1% together with N2, and de δ C
CH4 values vary from -55.0 to -55.94, identified a mixture
of thermogenic – biogenic gas.
Keywords. Methane, Organic matter, Thermal maturity.
1 Antecedentes
El Servicio Geológico Mexicano, (SGM),
recientemente ha realizado una serie de trabajos
93
Figura 1. Localización del proyecto Ocampo, en el estado de
Coahuila (modelo digital de elevación y carta topográfica).
3 Marco Geológico
Fisiográficamente el proyecto Ocampo 1, se
localiza dentro de la provincia de Sierras y
Cuencas de Coahuila, (Raisz E., 1964), que se
caracteriza por presentar una serie de estructuras
anticlinales paralelas, de orientación NW-SE, las
cuales, son separadas por sinclinales simétricos y
cerrados de la misma orientación y que son
rellenados por suelos y materiales aluviales de
edad reciente.
C´
c
Figura 3. Columna Estratigráfica del área de estudio, Ocampo,
Coahuila.
La base de la columna, en la zona de Ocampo
(Figura 3), empieza con una caliza de
estratificación
gruesa,
concordante,
correspondiente a la Formación Aurora (KaCz;
Albiano); seguida por la Formación Kiamichi
(KaLu-Cz; Albiano Medio), compuesta por dos
miembros de lutita calcárea laminar de color gris
con un miembro intermedio de caliza arcillosa de
color gris crema. Enseguida, se identifica al Grupo
Washita (KaceCz-Lu; Albiano - Cenomaniano),
conformado por las Formaciones Georgetown, Del
Río y Buda, la cima del grupo se encuentra
concordante con la Formación Eagle Ford
(KcetLu-Cz; Cenomaniano Superior- Turoniano),
que se manifiesta como una alternancia lutita y
caliza arcillosa, fosilífera, color gris claro con
tonalidades café amarillentas. En concordancia, se
presenta la Formación Austin (Kcoss Cz-Lu), con
una secuencia de calizas y lutitas de color gris
claro a crema, sobreyacida en forma concordante
por la Formación Upson (KcLu-Lm) que está
constituida por lutita y limolita calcárea de grano
fino a medio. Culminando la columna, la
Formación San Miguel se identifica con areniscas e
intercalación de lutitas (KcArLu; Santoniano
Superior – Campaniano). El conglomerado Sabinas
(TplCgo; Plioceno), se encuentra cubriendo a las
rocas cretácicas, y en ocasiones, discordantemente
se encuentra el Basalto (QhoB) y rellenos aluviales
cuaternarios.
C´
PTP 300m.
c
Figura 2. Plano geológico del proyecto Ocampo 1, y secciones del
área de estudio.
La zona estudiada, en el Valle de Ocampo, se ubica
sobre un pliegue sinclinal simétrico de orientación
NW-SE, que en su flanco noroeste, se encuentran
aflorando las unidades estratigráficas (Upson - San
Miguel), que sugieren la posibilidad de la
existencia a profundidad de la Formación Olmos
en el núcleo del sinclinal (Figura 2), por lo que se
tiene una secuencia estratigráfica similar al de la
Cuenca Carbonífera de Sabinas, en donde es bien
sabido que los mantos del carbón se emplazan en
los estratos de la parte basal de la Formación
Olmos.
3 Metodología
La metodología en este trabajo consistió en
recuperar muestras de núcleos de los barrenos con
alto contenido de (MO), y del gas metano
proveniente de los barrenos perforados. Análisis
94
inmediato, elemental y poder reflector de la
vitrinita %Ro, se llevaron a cabo en 15 muestras
seleccionadas dentro del Laboratorio Centro
Experimental Chihuahua del Servicio Geológico
Mexicano. El muestreo de gas con seis muestras, se
realizó de acuerdo a la técnica propuesta por el
laboratorio de biogeoquímica de isótopos estables,
del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra,
IACT (CSIC-UGR), en Granada, España (Figura
4).
40.1%, acompañados primordialmente de N2, y el
análisis isotópico de δ13C CH4, mostró rangos
isotópicos de -55.0 a -55.94, situando el gas
analizado en la zona de mezcla de gas biogénicotermogénico (Figura 6).
Figura 4. Técnica de recuperación y almacenamiento de una muestra
de gas.
4 Resultados
Figura 6. Resultados isotópicos de las muestras enviadas al
laboratorio, la franja en rojo indicaría el rango de ubicación de las
muestras, solamente con relación a δ13C CH4.
Los espesores muestreados variaron desde 0.10 a
0.96 m, y el análisis inmediato y elemental
determinaron CF de 0 a 8.81%, indicando muestras
con materia orgánica dispersa, con alto contenido
de materia mineral (Lutitas carbonosas), y cuatro
muestras con oxidación (O/C > 0.5).
Figura 7. Muestra M1A con “vetillas” y “laminillas” de carbón
intercaladas con la lutitas.
La muestra M1A fue una de las que presento mayor
cantidad de “vetillas” y/o “laminillas” de carbón
(Figura 7), y a nivel microscópico, la vitrinita
mostró algunas vacuolas de expulsión (Figura 8), lo
que indicaría generación de hidrocarburos.
Figura 5. Van Krevelen de la MO analizada en barrenos del Proyecto
Ocampo, Coahuila.
Las relaciones atómicas calculadas H/C y O/C
indican materia orgánica tipo II y III, como se
observa al graficarlas en el Diagrama de van
Krevelen (Figura 5), sugiriendo una madurez de
diagénesis (seis muestras) a catagénesis (dos
muestras).
Los resultados de reflectancia de la vitrinita
obtenidos en laboratorio, indican rangos que van de
0.70 a 1.06 %Ro, con un promedio de 0.91 de
%Ro; indicando una madurez térmica de la ventana
de aceite a la ventana de gas húmedo.
Los resultados obtenidos de las muestras de gas
indicaron un contenido de metano entre 0.3 a
5 Conclusiones
Las muestras recuperadas de núcleos de los
barrenos del proyecto Ocampo, fueron analizadas
en el Laboratorio Centro Experimental Chihuahua
del SGM, donde los análisis inmediato y elemental
indican rocas con materia orgánica dispersa, alto
contenido de materia mineral, y bajos volátiles, lo
que lleva a clasificar a las rocas como lutitas
carbonosas.
Las muestras estudiadas presentan materia
orgánica tipo III, y tipo II, además de algunas
95
muestras oxidadas, indicando una evolución
predominante de diagénesis para la materia
orgánica en el área del proyecto Ocampo, con una
parte en la zona de la catagénesis.
presente trabajo, en especial al personal de la
Gerencia Regional de Carbón y Gas, en Saltillo
Coahuila. Al Dr. Noé Piedad-Sánchez de la FMUAdeC por los comentarios para la redacción de
este trabajo.
Referencias
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Servicio Geológico Mexicano, (SGM), 2003, Carta Geológica,
Minera y Geoquímica Ocampo. Clave: G13-B38. Esc.
1:50,000.
Servicio Geológico Mexicano, (SGM), 2000, Carta Geológica,
Minera y Geoquímica Monclova. Clave: G14-A52. Esc.
1:50,000.
Figura 8. Macerales identificados en la muestra M1A.
Los valores reportados de reflectancia de la
vitrinita confirman que la materia orgánica del área
del proyecto Ocampo se encuentra en etapa de la
diagénesis, y al inicio de la catagénesis.
El origen del gas analizado por isotopía, se
determinó como una mezcla de biogénico termogénico, sugiriendo que una parte podría ser
gas migrado. No obstante, se requieren datos de la
secuencia profunda para descartar esta posibilidad.
Agradecimientos
Se agradece a las autoridades del Servicio
Geológico Mexicano, (Dirección General y
Dirección de Minerales Energéticos), por las
facilidades prestadas para la publicación del
Análisis petrográfico y geoquímico en carbones y
lutitas carbonosas (CBM y shale gas) en las cuencas de
Sabinas y Chihuahua.
Francisco De La O Burrola, José Carlos Rivera Martínez, Genaro De La Rosa Rodríguez, Darío Aguilar Baltierres
Gerencia Regional de Carbón y Gas. Servicio Geológico Mexicano. Quintana Roo 900, Colonia Republica
Oriente. C.P. 25280, Saltillo, Coahuila, México. Teléfono: (844) 4169723. focodelao2000@hotmail.com.
Luis Martínez
CNRS-Université de Strasbourg, UMR 7516 – IPGS. Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre, 1 rue
Blessig, 67084 Strasbourg cedex, France.
Resumen. El objetivo de este trabajo es caracterizar y
ubicar espacialmente algunos de los principales
parámetros geoquímicos y petrográficos, (%TOC y %Ro)
en carbón y rocas generadoras de tipo shale gas/oíl, en
las cuencas de Sabinas y Chihuahua. Los resultados que
se obtuvieron para la Cuenca de Sabinas fueron: 1).- La
materia orgánica (MO), detectada corresponde a una
mezcla de tipo III y tipo II. 2).- Los valores de reflectancia
van de: 0.8 a 1.5 de %Ro, con un promedio de 1.2 de
%Ro. 3).- Las subcuencas de la parte norte, son las de
mayor riqueza orgánica, con valores de: 32 a 45 de
%TOC. 4).- Los valores isotópicos que se midieron van
96
de: (δ13C ‰ (V-PDB) -42.019 a -37,21), y δD (V-SMOW)
(-148.18 a –162.96), estos valores indican un origen
termogénico para el gas analizado. Los resultados para
la cuenca de Chihuahua fueron: 1).-La (MO) detectada
en los carbones de la Formación San Carlos,
corresponden a (MO) tipo III. 2).- Los valores de
reflectancia en la zona de Sierra Rica van de 0.7 a 1.3 de
%Ro, Nuevo Lajitas, con %Ro de 0.5 a 0.7, y la zona de
Jaso, de 0.3 a 0.5 %Ro. 3).- Los isovalores de %TOC
para la Formación San Carlos, en la zona de Sierra Rica
van de 19 a 42 %, la zona de Jaso presenta valores
bajos de 3.7 a 7.45 en %TOC, y en la zona de Nuevo
Lajitas, la riqueza en %TOC se considera intermedia,
con valores de 7.9 a 13. 4).- Los valores isotópicos
encontrados en el gas muestreado fue entre 1.52 a 2
ppm, y/o < 0.2 %, estos son valores cercanos a los
hallados en la atmósfera, por lo que no se pudo
establecer la metanogénesis de esas formaciones.
Figura 1. Localización general de las cuencas de Chihuahua y
Sabinas.
3.- Marco geológico
Palabras clave. Cuencas de Sabinas-Chihuahua, %Ro
de la vitrinita, %TOC carbón orgánico total, materia
orgánica, isotopos, metano.
La historia geológica y geodinámica en ambas
cuencas está muy ligada, debido a que comparten
un origen común, esta historia está relacionada al
origen del Golfo de México, que comenzó a
formarse en el Triásico superior cuando la placa
Norteamericana inició la separación de las placas
Africana y Sudamericana. Cada una de las cuencas
está constituida por una columna geológica de más
de 5000 m de espesor, constituidas por rocas
siliciclasticas y marinas. La formación de ambas
cuencas, inicia con el depósito de la Formación La
Casita
de
edad
Kimmeridgiano-Titoniano,
representa la máxima invasión marina hasta
principios del Cretácico Barriasiano. Cuatro
unidades que forman el sistema petrolero son
comunes a ambas cuencas, La Casita, La Virgen
Cupido y La Peña, Figura 2., entre las dos primeras
se dan los cambios de facies entre las formaciones
Navarrete-Vigas de Chihuahua, contra sus similares
Menchaca-Barril Viejo-Padilla de Sabinas. En el
Neocomiano tardío-Aptiano existen continuidades
laterales entre estas áreas de depósito, por lo que
para ambas cuencas es correcto hablar de las
formaciones Virgen, Cupido y Peña.
Abstract. The objective of this study is to characterize
and spatially locate some of the main petrographic and
geochemical parameters (% TOC and %Ro), on coal and
source rocks of type shale gas/oil, in the basins of
Sabinas and Chihuahua. The results obtained for the
Sabinas basin were: 1).-The organic matter (OM),
detected corresponds to a mixture of type III and type II.
2).-Values of reflectance range from: 0.8 to 1.5% Ro, with
an average of 1.2%Ro. 3).- Sub-basins in the North, are
the largest organic richness, with values: 32 to 45% TOC.
4).- Isotopic values that were measured range from:
(δ13C (V-PDB) - 42.019,-37.21 ‰), and δD (V-SMOW) (148.18 to - 162.96), these values indicate a thermogenic
origin for the gas analyzed. The results for the basin of
Chihuahua were: 1). - The (MO) detected in coals of the
San Carlos Formation, correspond to (MO) type III. 2).Values of reflectance in the Sierra Rica area range from
0.7 to 1.3 %Ro, Nuevo Lajitas, % Ro from 0.5 to 0.7, and
the area of Jaso, of 0.3 to 0.5 %Ro. 3).-The isovalues %
TOC for the formation of San Carlos, in the area of Sierra
Rica range from 19 to 42%, Jaso area has low values of
3.7 to 7.45 %TOC, and in the area again Lajitas, the
richness in % TOC is considered intermediate, with
values of 7.9 to 13. 4).- The isotopic values found in the
sampled gas was between 1.52 to 2 ppm, or < 0.2%,
these are values close to those found in the atmosphere,
so the Methanogenesis of those formations could not be
established.
Keywords. Chihuahua-Sabinas Basins, % Ro vitrinite, %
TOC total organic carbon, organic matter, isotopes, and
methane.
1.- Localización
La figura 1, muestra la localización general de las
cuencas de Chihuahua, en color rojo y sabinas en
color verde. La Cuenca de Sabinas se localiza en la
porción noreste del estado de Coahuila. Esta cuenca
comprende una superficie de 37,000 km2. La
Cuenca de Chihuahua se localiza en el estado
mexicano del mismo nombre, cubre una superficie
aproximada de 72,000 Km2, Figura 1.
Figura 2. Correlación de unidades estratigráficas entre las Cuencas de
Chihuahua y Sabinas.
4. - Metodología
97
La Figura 3, muestra el protocolo analítico que se
utilizo para la realización de este trabajo.
Figura 4. Plano de distribución espacial de isovalores de %TOC, para
la Cuenca de Sabinas.
Figura 3. Protocolo analítico aplicado para la exploración y
caracterización, de yacimientos de hidrocarburos “no convencionales”,
(carbón, gas de carbón y lutitas carbonosas “shale gas”).
Para la caracterización de las muestras de carbón,
lutitas carbonosas y gas de carbón, se utilizaron
diversas técnicas geoquímicas y petrográficas, para
determina, la composición maceral, los tipos de
kerogeno presentes y su evolución térmica, por
medio de: análisis elemental e inmediato, poder
reflector de la vitrinita y análisis Rock Eval®6,
(Bulk Rock), se realizaron también análisis
isotópico del gas para determinar su origen
(termogénico-biogénico). Finalmente se crearon los
mapas de isovalores dé %Ro, %TOC, para cada una
de las cuencas estudiadas, para conocer su
distribución espacial por cuenca y por formación
analizada, empleando el método geoestadístico de
kriging ordinario, en conjunción con el programa
ArcMap®
Figura 5. Distribución espacial de isovalores de %Ro, en las muestras
de la Cuenca de Sabinas, la fleche en verde indica la dirección del
gradiente geotérmico.
La figura 5 muestra distribución espacial de la
transformación
térmica,
considerando
la
importancia del %PRV, o %Ro.
Existen cuatro zonas que podrían situarse en el
comienzo de la ventana de gas húmedo, con valores
de reflectancia entre 1.0 a 1.4 (Figura 5). La zona D
es la que alcanza valores más altos de reflectancia,
(1.3 a 1.4 de %Ro), seguida en orden decreciente
por la zona B, A y C. Esto nos permite decir que la
parte sur de la subcuenca de Sabinas y la parte
centro-norte de la subcuenca Las Esperanzas, son
las zonas de más elevado poder reflector de vitrinita
y por ende las de mayor transformación térmica del
kerogeno. La figura 6, muestra la distribución
isotópica del gas analizado en la Cuenca de Sabinas
4. – Resultados
Las figuras 4 y 5, muestran la distribución espacial
del poder reflector de la vitrinita %Ro y del carbón
orgánico total%TOC, en la Cuenca de Sabinas.
En la Figura 4, destacan dos zonas importantes de
%TOC: hacia la parte norte y en el centro-suroeste
de la cuenca. La primera zona, se sitúa en la parte
norte (subcuencas La Esperanza, SaltilloLampacitos, y Adjuntas), donde se encontraron
valores de %TOC de 32 a 45. Hacia la parte sur de
la cuenca, (subcuencas Adjuntas y San Patricio),
registran los valores más bajos de %TOC entre 16 y
29%.
98
Figura 6. Distribución isotópica de diversos gases analizados en la
cuenca de Sabinas.
Los resultados en esta grafica muestran que el gas
analizado en este estudio proveniente de carbón, se
localiza en la zona de gas termogénico asociado
con aceite y condensado, (círculos de color rosa).
Los círculos rojos muestran los resultados
isotópicos de gas de carbón, en otros estudios
realizados en esta misma cuenca.
4.1.- Mapas de isovalores Cuenca de Chihuahua
Figura 8. Distribución de isovalores dé %Ro, para las carbones de la
Formación San Carlos.
Para la cuenca de Chihuahua, los planos de
isovalores de %Ro y %TOC, se hicieron por
separado para los carbones de la Formación San
Carlos, y para las lutitas de la Formación Ojinaga.
La Figura 7, nos presenta la distribución espacial de
isovalores de %TOC, para las muestras de carbón
de la Formación San Carlos.
El comportamiento del %Ro, en la parte central,
podría estar asociado a la presencia de intrusivos en
la región (De La O y Martínez, 2011), lo que
ocasionó un “recalentamiento” en esta zona. En las
figuras 9 y 10 se muestran los isovalores obtenidos
de carbón orgánico total (%TOC) y poder reflector
de la vitrinita (%Ro), para la Formación Ojinaga.
Figura 7. Distribución espacial de valores de carbón orgánico total
(%TOC), para la Formación San Carlos en la Cuenca de Chihuahua.
Figura 9 Distribución de isovalores de carbón orgánico total %TOC,
para las muestras de la Formación Ojinaga.
En esta figura 7, se puede observar que la mayor
concentración de %TOC, se localiza hacia la zona
de Sierra Rica (rectángulo verde), con valores que
van de 19 a 42 de %TOC, hacia la zona de Jaso
(parte superior), la riqueza de %TOC disminuye,
con valores bajos, que están entre 3.7 a 7.45.de
%TOC y hacia la zona sur, Nuevo Lajitas, la
riqueza en %TOC se considera intermedia, con
valores de 7.9 a 13 en %TOC. Considerando los
valores de 3.7 a 42 de %TOC, estos depósitos son
calificados como carbones y lutitas carbonosas con
alto contenido de MO. En la Figura 8 se muestran
los isovalores de %Ro para las muestras de la
Formación San Carlos. En el centro del plano se
localiza la zona de Sierra Rica con valores de
reflectancia de 0.70 a 1.33 de %Ro, al sur, Nuevo
Lajitas, con valores de %Ro de 0.56 a 0.70, y hacia
la zona de Jaso (al norte), se presentan valores que
van de 0.30 a 0.50 %Ro.
La distribución de isovalores de menor a mayor en
carbón orgánico total (%TOC), se distribuye de
norte a sur, con valores de 0.74% a 2.12.
En la Figura 10, se aprecian los valores de
distribución de reflectancia para la Formación
Ojinaga, cuyos valores van de 0.74 a 2.0 de %Ro,
encontrando los valores más elevados de
reflectancia en la parte norte, valores de
reflectancia relacionados a la ventana de generación
de gas seco.
Figura 10. Distribución de isovalores del poder reflector de la vitrinita
(%Ro), en las muestras de la Formación Ojinaga;
Agradecimientos.
99
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Se agradece a las autoridades del Servicio
Geológico Mexicano, (Dirección de Minerales
Energéticos), por las facilidades otorgadas para la
publicación del presente trabajo, en especial a la
Gerencia por Carbón y Gas en Saltillo Coahuila.
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Aspectos y Características de Yacimientos Compactos
(Tipo; Tight Oil & Gas) en la Porción Central del
Paleocañón de Chicontepec.
Hugo Avalos-Torres
Activo de Exploración Tampico-Misantla Golfo. Región Norte. PEMEX. Poza Rica Veracruz. México.
Joaquín Eduardo Aguayo-Camargo
Investigación y Docencia, División Ciencias de la Tierra, Facultad de Ingeniería, UNAM. 04510. D.F., México.
Javier Méndez-de León
SE. Pemex Exploración y Producción. PEMEX. Villahermosa, Tabasco. México.
Resumen. Resumen. Los yacimientos compactos
denominados así por su baja permeabilidad y porosidad,
pueden ser importantes en la exploración y producción
de hidrocarburos en México, por tal razón se pretende
documentar
estos
yacimientos,
concepto,
comportamiento, tratamiento de explotación, cómo
incrementar su productividad y conocer factores que
generan su temprana declinación.
Los depósitos del paleocañón de Chicontepec están
considerados como No Convencionales, tipo Compactos
100
o Tight Oil & Gas, denominados así en el ámbito de
petrolero y petrofísica.
El objeto de este trabajo sobre yacimientos compactos
es conocer: concepto, clasificación, propiedades físicas,
aspectos y características petrofísicas, ocurrencia
geológica, características sedimentarias, identificación
con registros geofísicos y núcleos.
Los trabajos realizados en el área son diversos; sin
embargo hasta poco mas de tres años, no existía
documento que contemplara el tópico “yacimientos
compactos” en el paleocañón de Chicontepec.
Se incluye aquí investigación y recopilación de
información sobre yacimientos compactos. Identificación
con núcleos, registros geofísicos y observaciones
realizadas. Analogías de registros con afloramientos y
núcleos, con la finalidad de obtener mejor
conceptualización de yacimiento tight: ocurrencia
geológica,
características
sedimentarias
y
consideraciones a tomar durante una evaluación
petrofísica.
sedimentarias e identificación
geofísicos y núcleos.
con
registros
1.2. Antecedentes
Los trabajos realizados en el área son bastantes y
diversos: geología regional y local, ambientes
sedimentarios, estratigrafía, turbiditas, plays,
diagénesis, entre otros. Sin embargo, hasta hace
poco mas de tres años, no existía documento que
contemplara el tópico “yacimientos compactos” en
el paleocañón de Chicontepec. Bajo este contexto
nace la necesidad de investigar sobre estos
yacimientos.
1.3. Descripción del trabajo
Investigación y recopilación de información sobre
yacimientos compactos.
Aspectos, propiedades físicas y características
petrofísicas.
Identificación con núcleos y observaciones
realizadas en fotografías.
Identificación con registros geofísicos.
Ocurrencia geológica, características sedimentarias.
Observaciones en evaluaciones petrofísicas.
Palabras clave. Yacimientos compactos, Aceite y Gas,
Paleocañón Chicontepec.
Abstract.
Tight reservoirs named after its low
permeability and porosity, may be important in the
exploration and production of hydrocarbons in Mexico, for
that reason it is important to document these sites,
concept, behavior, treatment of exploitation, how to
increase productivity and causes of early production
decline.
Deposits from Chicontepec paleocanon are considered
as non-conventional or tight oil & gas, as denominated in
petroleum industry.
The purpose of this work is to know about tight
reservoirs: concept, classification, physical properties,
aspects and petrophysical characteristics, geological
occurrence, sedimentary characteristics identification
with geophysical logs and cores.
Previous works in the area are diverse; however just over
three years, there was no document about the tight
reservoirs in Chicontepec paleocañón.
1.4. Localización y área de estudio
El área de estudio se ubica al Norte del Estado de
Veracruz y Oriente de Puebla, en la Planicie
Costera del Golfo de México.
Research and gathering information on tight reservoirs
are included. Identification cores, geophysical logs and
observations. Analogies records outcrops and cores, in
order to gain better conceptualizing tight reservoir;
geological occurrence, sedimentary characteristics and
considerations to take during a petrophysical evaluation.
Keywords. Tight reservoir, Tight Oil & Gas, Paleocanon
Chicotepec.
1 Introducción
Los depósitos del paleocañón de Chicontepec están
considerados como “No Convencionales” y son del
tipo “Yacimientos Compactos” (Tight Oil & Gas),
denominados así en el ámbito de geología petrolera
y petrofísica.
Figura 1. Muestra área estudio; porción central del paleocañón de
Chicontepec, sectores 6 y 7.
2 Desarrollo
Los yacimientos compactos denominados así por
baja permeabilidad y porosidad, pueden ser
importantes en la exploración y producción de
hidrocarburos en México, por tal razón se pretende
documentar; características de estos yacimientos,
concepto,
comportamiento,
tratamiento
de
explotación, y en un momento dado cómo
1.1. Objetivo
Sobre yacimientos compactos, conocer:
Concepto, definición, clasificación, propiedades
físicas, aspectos, características petrofísicas
generales, ocurrencia geológica, características
101
incrementar su productividad y conocer de cerca
factores que generan su temprana declinación,
petrofísicamente.
2.1.
Clasificación
Convencionales
de
yacimientos
2.3. Definición
Salazar (2008), describe: ”Tight” es el término
usado para referirse a yacimientos de baja
permeabilidad, que producen hidrocarburos
líquidos y gaseosos, debido a una decisión del
gobierno de U.S. en los años 70´s; se nombraban
yacimientos tight, a todos aquellos cuya
permeabilidad fuese menor a 1.0 mD.
La palabra tight en español significa “compacto” o
“apretado”, en este trabajo se usara el adjetivo de
“compacto”.
No
Stephen A. Holditch (2001, 2007), los clasifica
como:
 Low perm oil o tight oil sandstones (Aceite
en areniscas compactas).
 Tight gas sandstones (Gas en areniscas
compactas).
 Shale Gas (Gas en lutitas).
 Heavy oil (Aceite pesado).
 Coal bed methane (Metano en capas de
carbón).
 Gas hydrates (Hidratos de Gas).
 Shale oil (Aceite en lutitas o lutitas
bituminosas).
2.4. Propiedades físicas
Según Salazar (2008); Holditch, (2001; 2007),
Vello, (2004), un yacimiento tight es aquel que
puede producir tasas económicamente rentables y
que por lo menos, solo se puedan recuperar
cantidades discretas de hidrocarburos.
El entendimiento de yacimientos compactos está en
función de varios factores físicos relacionados con
la ley de Darcy, para flujo radial y parámetros
como:










Tasa de flujo,
Presión de yacimiento,
El radio del pozo,
Propiedades del fluido,
Temperatura del yacimiento,
Permeabilidad,
Espesor,
Radio de drenaje,
Daño a la formación,
Incluso si el pozo es estimulado con
técnicas de fracturamiento o producido por
pozos horizontales o multilaterales (tipo
Chicontepec).
No hay yacimientos compactos típicos, pueden ser:
 Profundos como someros,
 Alta o baja presión,
 Alta o baja temperatura,
 Homogéneos o no,
 Así como naturalmente fracturados.
Figura 2. La imagen muestra dos clasificaciones de yacimientos
Convencionales y No Convencionales. Modificado de Masters (1979) y
Miskimins (2008) en: Holditch (2001).
Contrariamente a los yacimientos de gas en lutitas,
los yacimientos compactos son formaciones
compuestas principalmente por areniscas muy
finas, normalmente de origen marino, con
porosidades primarias menores al 10-12% y
permeabilidades menores de 1.0 mD para aceite y
0.1 mD para gas (Passey, 2006; Sánchez-Ramírez,
2010; Salazar, 2008; Holditch, 2001). El
hidrocarburo contenido en estas rocas, al carecer de
porosidad secundaria tiene poca posibilidad de
2.2. Yacimientos compactos
Se fusiona primera y segunda clasificación de
Holditch (2001; 2007), quedando traducidos de la
siguiente manera: aceite y gas en areniscas
compactas o de baja permeabilidad (tight oil and
gas sandstones). La fusión de dos tipos de
yacimientos es porque ambos fluidos están
presentes en la Formación Chicontepec.
102
incidir en el horizonte objetivo si no se fractura
hidráulicamente la Formación. Esta es una razón,
por la que los pozos del paleocañón de Chicontepec
deben fracturarse con operaciones masivas,
utilizando diversos métodos de iniciación y
diversificación de fractura.





Desbordes (overbank),
Sedimentos hemipélagico,
Deltaicos (facies distales o pro-delta),
Depósitos lacustres,
Depósitos fluviales (point bar y levee),
Tempestitas.
2.5. Ocurrencia geológica
2.6. Identificación con núcleos y registros
La ocurrencia de yacimientos compactos es muy
común en depósitos turbidíticos, como el caso del
paleocañón de Chicontepec.
Una de las
características de los yacimientos compactos es
estar formado de capas delgadas y alto grado de
laminación, (v.g.) Holditch et al. (2001), Passey et
al. (2006), Aguayo-Camargo (2006 y 2008),
Maged-Fan. (2012), Sánchez-Ramírez, J.A. et al.
(2010), son estratos delgados compuestos de
areniscas con alto contenido de arcilla en la matriz
y suelen estar cementados.
Los depósitos del paleocañón de Chicontepec, están
compuestos por capas delgadas y laminares y
generalmente no es fácil identificar capas delgadas
con registros básicos, o medir directamente sus
propiedades petrofísicas en cada capa, de manera
individual …entonces, como nos ayudan los
núcleos y registros geofísicos a identificar estos
yacimientos???
2.7. Núcleos
Los núcleos convencionales son la mejor evidencia;
!!No hay sustituto¡¡ Las fotografías de núcleos y los
núcleos, provén un significado directo de la roca y
la respuesta del registro para determinar capas de
arenisca, lutita y arcilla, con alto grado de
confianza. La figura 4 muestra una imagen del
registro de microresistividad que correlaciona con
una fotografía de núcleo.
Figura 3. La imagen muestra en parte superior un modelo hipotético
de talud continental y zona abisal. Se observa una variedad de
depósitos que pueden generarse con flujos de sedimentos, entre ellos
los turbidíticos. La parte inferior muestra afloramientos superficiales,
separados por una línea negra: el inferior un depósito de turbidita, sus
capas no han sido modificadas (Roger Slatt-Steve Cossey, 2008).
De acuerdo con Aguayo-Camargo, J.E., (2006 y
2008), los yacimientos compactos ocurren
preferentemente en ambientes de depósito
siliciclásticos, específicamente en subambientes,
donde las capas delgadas son altamente
representativas. Además de originarse en turbiditas,
ocurren en:

Figura 4. La imagen muestra fotos de un fragmento de núcleo, a la
derecha; y una amplificación de medio metro, a la izquierda. Al centro,
la imagen de un registro de microresistividad con la finalidad de
homologar la resolución de estratos y laminación.
Ambas imágenes de núcleo, son usadas para
diferenciar capas de arenisca (imágenes en claro) y
capas de lutita (en oscuro). También se observa
laminaciones delgadas y muy delgadas (de
milímetros), que no son percibidas por el registro
Sistemas de aguas profundas (depósitos de
leeve, lóbulo distributario, margen de canal.
103
convencionales, y puede ayudar a reconstruir el ambiente en el que se
produjo la sedimentación.
de microresistividad; con esa finalidad se realiza
una amplificación del intervalo 1468.5 a 1469 m
(escala a la izquierda es 10 cm). Aparentemente son
diferenciables, sin embargo, a detalle, no es así. Por
tanto, se demuestra aquí, que el núcleo
convencional es la única y mejor evidencia directa
para conocer este tipo de formaciones.
2.9. Registro de echados
La resolución vertical de registros de echados es
similar a registros de imágenes; la mayoría de
herramientas de echados está disponible un
máximo de conectividad de 6 u 8 trazas (una por
patín), contra más de 192 del registro microresistividad.
2.8. Registros de imágenes microresistivas
Aunque el registro especial de imágenes
microresistivas no es tan evidente (como el núcleo)
para determinar capas delgadas, este registro de
baja resolución vertical es de gran ayuda para
determinarlas. Por ser lo más similar a la imagen de
la pared del agujero y al núcleo, permite una
interpretación geológica y petrofísica. Cuando hay
calidad en los datos, adecuada calibración y
procesamiento apropiado, pueden proveer:
Las capas delgadas son inferidas en registros de
echados por la alta correlación en las curvas de
resistividad cruda, y generalmente la consistencia
en la magnitud del echado y azimut. La figura 6
muestra una sección con datos crudos de echado, se
observa buena correlación de las capas entre traza y
traza.

Identificación y determinación de capas
delgadas.
 Cuantificación de espesor de capa
(arenisca-lutita). Evaluación de porosidad
secundaria.
 Identificación de facies descriptivas de
roca.
 Caracterización de cuerpos sedimentarios.
 Interpretación del espesor de arenisca
impregnada por hidrocarburos.
La figura 4 y 5, ilustran la dificultad de
interpretación litológica que suele presentarse,
cuando en la imagen del registro de microresistividad se observan más capas que las
registradas por registros convencionales (GR y RT);
en el intervalo 1390 a 1404 m, las intercalaciones
de areniscas y lutitas son más abundantes que las
que reflejan los registros GR y Resistividad.
Grafica de tadpol y
correlación de resultados
Correlación de las curvas
de resistividad
Trazas de resistividad de todos
los electrodos
Figura 6. Ejemplo de un registro de echados, que correlaciona la alta
frecuencia de características en curvas de resistividad, que sugieren
capas delgadas paralelas.
2.10. Registro de resonancia magnética nuclear
La distribución del T2 de la herramienta de
resonancia magnética nuclear (Fam M., 2012); (Ye
and Rabiller, 2000., en Passey, Q. et al. 2006)
puede ser usada para inferir presencia de capas
delgadas, que en registros convenciones solo vería
lutita. La figura 7 muestra este ejemplo.
El carril 6 grafica la distribución T2 y el carril 8
muestra la imagen del registro de micro-resistividad
que cotejar la alta estratificación (rectángulo rojo),
La imagen micro-resistiva muestra capas de arena
Figura 5. La imagen muestra un registro de imágenes microresistivas,
detecta capas gruesas y delgadas en centímetros. Lutitas color oscuro y
areniscas en color claro. La escala presenta aquí es grande, pero a
escala real se pueden identificar rasgos sedimentarios en las cercanías
de la pared del pozo, que raramente se observan con registros
104
con valores altos de resistividad.
inducción estándar. La segunda resistividad vertical
-Rv-; es medida por corrientes trasversales a los
planos de capa. -Rh- es sensible a la baja
resistividad de arcillas intercaladas, mientras que Rv- es sensible a la alta resistividad de arenas
impregnadas de hidrocarburos.
La figura 9; lado izquierdo, la imagen de
resistividad muestra alta resistividad leída por la
herramienta convencional (4 ohm-m), está asociada
a la capa de espesor resistivo (mayor de 50 cm),
mientras que la resistividad baja (1 ohm-m) está
asociada a laminaciones delgadas. El lado derecho,
la imagen de resistividad muestra buena relación
con las capas detectadas por la herramienta de
inducción triaxial.
Figura 7. La distribución del T2, de resonancia magnética nuclear
(carril 6) muestra presencia de intercalación de capas de arenas y
lutitas, intervalo 1917-1933 m. (rectángulo rojo).
2.11. Registro de inducción multi-componente
(resistividad vertical -Rv- y horizontal -Rh-)
El registro de inducción multi-componente provee
la presencia de yacimientos compactos con capas
delgadas. La figura 8 muestra un ejemplo, donde el
agujero atraviesa perpendicular a planos de capas
horizontales y las capas individuales de arena y
lutita son planas e isotrópicas. La imagen
corresponde a un depósito de turbidita, con un
esquema emblemático que representa la -Rv- y -Rhen direcciones correspondientes a horizontes
litológicos.
Figura 9. Izquierda; muestra un registro de inducción de alta
resolución, que mide Rv. Derecha muestra un registro de resistividad
triaxial, que mide dos resistividades; Rh y Rv. En una secuencia con
alta estratificación.
3 Propiedades Petrofísicas
3.1. Escala
La escala es un factor que debe estar presente al
evaluar. No olvidar las escalas medidas por
registros geofísicos, porque el yacimiento puede
resultar utópico en algunos casos; debido a que
físicamente no se distinguen escalas pequeñas de
horizontes litológicos delgados, por diversas
razones:
 No estar acostumbrados a relacionar trazas
de registros con espesores de formación.
 No tener formación en geóciencias.
 Las
herramientas
eléctricas
tienen
limitantes de investigación vertical.
Figura 8. Secuencia de areniscas y lutitas: la lutita es anisotrópica y la
arenisca isotrópica. Una herramienta de inducción puede leer una
resistividad ordinaria Rh y una herramienta de inducción especial
(Triaxial) puede leer ambas resistividades; Rh y Rv. La resistividad
vertical, corregida por un echado y azimuth, cuando las capas están
inclinadas. Tomado de Clavaud J.B. et al., 2005; Fan M., 2012. Paul
Daggett., et al., 2012.
Con apoyo de núcleos y afloramientos se obtiene
caracterización estratigráfica, incluso cuando son
laminares.
En este caso se medirán dos resistividades;
Clavaud, J.B. et al., 2005). La primer resistividad
horizontal -Rh-; es medida por corrientes paralelas
a los planos de capa, equivalente al registro de
105
La figura 12 muestra la relación y definición de
espesor existente entre capa estratigráfica y capa
petrofísica, en base a la resolución vertical de
registros geofísicos de agujero descubierto, asiendo
uso de la clasificación de Campbell (1967).
Figura 10. Siempre hay que considerar el camino de los registros hacia
lo macro (asociación con sísmica y registros eléctricos) y hacia lo
micro (asociación con registros eléctricos, núcleos, petrografía y SEM.
3.2. Resolución vertical
La resolución vertical es una característica
primordial que debe resaltarse; además, es una
cualidad física que debe considerarse siempre,
debido a que los registros eléctricos están limitados
ante este tipo de yacimientos (Passey, Q.R. et al.,
2006 y 2010; Zhipieng Liu., 2007; SánchezRamírez, J.A. et al., 2010; Fan M., 2012).
Figura 12. Relación entre capa petrofísica y estratigráfica, y su
definición en resolución vertical. Tomado de Passey, Q.R. et al., 2006.
De acuerdo con Holditch et al. (2001), Passey et
al. (2006), Aguayo Camargo (2006 y 2011), Fan,
Maged (2012), Sánchez-Ramírez, J.A. et al. (2010)
la característica de yacimientos compactos es estar
formados por capas delgadas y laminación; estratos
delgados compuestos de areniscas, alto contenido
de arcilla en la matriz o cementadas.
De acuerdo con (Campbell, 1967), los términos de
espesores de capas pueden también ser usados para
el conjunto de laminas, y Sánchez-Ramírez, et al.,
2010; retoma la clasificación de Campbell y hace
adaptaciones para facilitar el trabajo en la
caracterización con registros geofísicos en la
evaluación petrofísica y los métodos que se pueden
aplicar de acuerdo a la resolución vertical de las
diversas sondas de registros geofísicos en agujero
descubierto (figura 13).
Figura 11. La imagen muestra un intervalo en una evaluación
petrofísica, donde fue recuperado un núcleo, la columna litológica del
núcleo y una fotografía de 1m del mismo. Se aprecia alto grado de
estratificación y laminación; esta característica no es reflejada en los
registros convencionales, debido a la resolución vertical de las
herramientas. Tomado de Avalos-Torres. et al. 2012.
Muchas de estas capas tienen espesores que están
por debajo de la resolución vertical de registros
convencionales (menores de 2 pies o 60 cm).
Entiéndase por resolución vertical al mínimo
espesor que puede ser detectado verticalmente,
aunque existen registros de micro-resistividad (o de
imágenes) que nos ayudan a resolver parte del
problema, debido a que pueden ver espesores
mayores de 0.5 cm, no hay condiciones económicas
para tomar este registro todos los pozos de
desarrollo.
Figura 13. Al centro se muestra la terminología de los diferentes
espesores de capas y laminas, desde el punto de vista estratigráfico.
106
3.3. Porosidad y permeabilidad
físicas, e implicaciones en la toma de decisiones en
operaciones.
Se
describieron
algunas
características
sedimentarias,
ocurrencia
geológica
y
consideraciones que se deben tomar durante la
valoración petrofísica.
Identificación con núcleos y registros geofísicos; se
realizaron analogías de registros con afloramientos
y núcleos, con la finalidad de obtener mejor
conceptualización del yacimiento tight.
El aceite tight No debe ser confundido con aceite de
lutitas (shale oil), porque varía según su gravedad
API, viscosidad de fluidos y método de extracción.
La conectividad es un atributo modificador,
generalmente es limitada y discontinua; por esto su
correlación lateral es de poco alcance, debido a su
heterogeneidad.
Algunas veces se pueden presentar gastos de
producción cercanos al límite económico de las
explotaciones.
Los registros convencionales están limitados en su
resolución vertical frente a estos yacimientos
Porosidad menores a 10-12%, posible sistema de
doble porosidad (matriz y micro-fisuras) y
permeabilidades menores a 1.0 mD.
3.4. Estimación de reservas
Dificultad
en
evaluación
de
reservas;
frecuentemente se encuentran muchos yacimientos
no inter-conectados en la misma estructura (como
el paleocañón de Chicontepec).
3.5. Saturación de agua (SW)
Dificultad en la evaluación de la saturación de agua
en matriz arenosa.
3.6. Presión Capilar
Virtual ausencia de zonas de transición capilar;
difícil correlacionar mediciones de laboratorio con
perfil de saturaciones calculado mediante perfiles
eléctricos. Mediciones de presión capilar sugieren
zonas de transición más dilatadas que las
encontradas en evaluación de pozos.
5 Conclusiones y recomendaciones
5.1. Conclusiones
3.7. Contacto de fluidos
Considerar los yacimientos de aceite y gas del
paleocañón
de
Chicontepec
como
No
convencionales, tipo Tight.
Se determinaron; concepto, clasificación, aspectos,
características físicas y petrofísicas de yacimientos
compactos.
Se determinó ocurrencia geológica, identificación
con registros y núcleos, y su analogía con
afloramientos.
En el aspecto petrofísico, uno de los principales
problemas es la evaluación de formaciones con alto
grado de estratificación y laminación, contenida en
depósitos turbidíticos tipo paleocañón de
Chicontepec.
Aplicar tecnologías avanzadas en registros
especiales del tipo micro-resistividad, Rv y Rh,
anisotropía, y resonancia magnética; considerar
ecuaciones y modelos para yacimientos compactos.
La integración y participación multidisciplinaria es
importante; porque establece metas comunes en la
visión, análisis y toma de decisiones, obteniendo
resultados exitosos.
Difícil establecer claramente un nivel de agua libre,
común para distintos reservorios.
3.8. Daños a la formación
Significativos por tareas de terminación; estos
daños suelen generarse por efectos capilares
pronunciados que conducen a una marcada
retención de fluidos en fracturas de la pared del
pozo.
Estas características conducen a que la principal
incógnita a resolver en estos yacimientos sea la
relacionada a la reserva de hidrocarburos; que
resulta complejo predecir adecuadamente.
Otros factores a considerar son: saturación de agua
en la estructura (incluyendo la zona de transición
capilar); caída de presión media en la estructura, y
evolución de la producción.
La importancia de los puntos enumerados
anteriormente varía de yacimiento a yacimiento,
porque cada uno de ellos presenta características
propias dominantes. No olvidar “cada yacimiento
es único”.
5.2. Recomendaciones
Entender
las
convencionales.
4 Resultados
Sobre yacimientos compactos se describieron;
concepto, definición, clasificación y propiedades
limitaciones
de
registros
Que las pruebas de laboratorio a núcleos sea para
yacimientos Tight.
107
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June 3-6.
Aplicación de nuevas tecnologías en la
determinación de yacimientos compactos.
Que las actividades de: perforación, terminación,
caracterización y estimación de reservas; sea bajo
el concepto y conocimiento de yacimiento No
Convencional.
Agradecimientos
El autor agradece de sobre manera a PEMEX
Exploración y Producción (PEP), por permitirle
publicar este documento. A los coautores de este
trabajo, si esta labor tiene un mérito, ellos merecen
una parte del mismo. Los errores que contenga este
escrito, en cambio son sólo responsabilidad mía.
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Durango, Colorado, USA, Cossey & Associates Inc., 27 p.
108
Paleontología
El límite Jurásico/Cretácico en San José de Iturbide,
Nuevo León, México
Rafael Antonio López Martínez
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Ricardo Barragán Manzo
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Resumen. Se presentan los principales resultados
obtenidos del estudio de las facies del límite
Jurásico/Cretácico de una localidad en las cercanías del
poblado San José de Iturbide, Nuevo León, México. La
sección estratigráfica estudiada contiene rocas
pertenecientes a las Formaciones La Casita y Taraises.
El muestreo detallado de esta sección estratigráfica y el
estudio de los calpionélidos que contiene, permitió la
ubicación precisa del límite Jurásico/Cretácico y las
facies de depósito asociadas a dicho intervalo. Se
construyó un marco bioestratigráfico a partir de la Zona
de Crassicollaria (Subzona Colomi) perteneciente al
Tithoniano Superior y hasta la Zona de Calpionellopsis
(Subzona Oblonga) correspondiente al Berriasiano
Superior. El límite Jurasico/Cretácico se determinó
mediante el acme de la especie Calpionella alpina
Lorenz (variedad globular) en la muestra IT-120 cercana
a la transición gradual entre las formaciones La Casita y
Taraises.
En el presente trabajo se muestran los resultados
bioestratigráficos basados en calpionélidos que
permiten la ubicación del límite Jurásico/Cretácico
de una sección ubicada en el estado de Nuevo
León, México (Figura 1)
2 Bioestratigrafía.
A partir del estudio detallado de muestras en
lámina delgada de la sección estudiada, se
definieron tres zonas estándar y seis subsonas que
abarcan desde el Tithoniano Superior hasta el
Berriasiano Superior.
2.1. Tithoniano Superior. Zona de Crassicollaria,
Subzona Colomi.
La asociación de calpionélidos está representada
por: Crassicollaria intermedia Durand-Delga
Crassicollaria parvula Remane, Crassicollaria
colomi Doben, Crassicolaria brevis Remane,
Tintinnopsella remanei Borza, Calpionella
grandalpina Nagy, Calpionella alpina Lorenz y
Tintinnopsella carpathica (Murgeanu y Filipescu).
Los dinoquistes calcareos son escasos y solo
representados por
Cadosina semiradiata
semiradiata.
Palabras
clave.
Límite
Jurásico/Cretácico,
bioestratigrafía de calpionélidos, México.
Abstract. A detailed bed by bed sampling on an
outcropping section of the La Casita and Taraises
formations in northeastern Mexico (San José de Iturbide,
Nuevo León State) allows the delimitation of the
Jurassic/Cretaceous boundary. The Late Tithonian was
determined by the presence of the Crassicollaria Zone
(Colomi Subzone). Infayacent subzones (Remanei and
Brevis) were not identified due to the scarcity and bad
preservation of calpionellids. The Jurassic/Cretaceous
boundary was defined by the acme of the small and
spherical form of Calpionella alpina Lorenz in sample IT120. The Berriasian was divided in two zones and five
subzones. Calpionella Zone (Alpina, Ferasini and
Elliptica Subzones) and Calpionellopsis Zone (Simplex
and Oblonga Subzones).
Keywords. Jurassic/Cretaceous boundary, calpionellids,
biostratigraphy.
1 Introducción
El estudio de los calpionélidos en México y su uso
en la ubicación del límite Jurásico/ Cretácico en
México es un tema debatido por diversos autores
(Adatte et al., 1994, 1996; López-Oliva, 1991;
Eguiluz et al., 2012 entre otros). No obstante,
debido a su escasez y mala preservación en facies
pertenecientes al Tithoniano, su utilidad puede
variar en dependencia de la metodología de
muestreo y análisis que se utilice.
109
Figura 1. Ubicación de la sección estudiada.
2.2. Berriasiano Inferior. Zona de Calpionella.
Subzonas Alpina, Ferasini y Elliptica.
La base de la Zona de Calpionella se define por el
Acme de la variedad esférica de Calpionella alpina
Lorenz y marca el límite Jurásico/Cretácico. Las
Subzonas fueron definidas por la primera aparición
de las especies índices Remaniella ferasini
Catalano, y Calpionella elliptica Cadish
respectivamente.
Figura 2. Principales bioeventos de calpionélidos y biozonas
definidas para la sección de San José de Iturbide.
Agradecimientos
2.3. Berriasiano Superior. Zona de Calpionellopsis.
Subzonas Simplex y Oblonga.
Agradecemos a los proyectos PAPIIT IN109912,
DGAPA, UNAM y CONACyT-SEP 177510.
La base de la Zona de Calpionellopsis se define por
la primera aparición del género Calpionellopsis y
sus dos subzonas por la primera aparición de las
especies Calpionellopsis simplex y Calpionellopsis
oblonga respectivamente.
Referencias
Adatte, T., Stinnesbeck, W., Remane, J., 1994, The Jurassic–
Cretaceous
boundary
in
northeastern
Mexico.
Confrontation and correlation by microfacies, clay-mineral
mineralogy, calpionellids and ammonites: Geobios,
Memoire Special, 17, 37–56.
Adatte, T., Stinnesbeck, W., Remane, J., Hubberten, H., 1996,
Paleoceanographic changes at the Jurassic-Cretaceous
boundary in the Western Tethys, northeastern Mexico:
Cretaceous Research, 17, 671-689.
Eguiluz de Antuñano, S., Olivares-Ramos, D., López-Martínez,
R., 2012, Discordancia entre el Jurásico y Cretácico en
Huizachal, Tamaulipas, México: Su posible correlación con
un límite de secuencia global. Revista Mexicana de
Ciencias Geológicas, 29, 1, 87-102
López-Oliva, J.G., 1991, Zonación del Cretácico basal en el
braquianticlinal sur de la Sierra del Fraile, N.L., por medio
de calpionélidos: Revista de la Sociedad Paleontológica
Mexicana, 4, 43-55.
3 Conclusiones
El estudio detallado de las rocas pertenecientes a
una sección en las cercanías de San José de
Iturbide, permitió una biozonación detallada
basada en calpionélidos y la ubicación del límite
Jurásico/Cretácico. Se reconoció la Zona de
Crassicollaria perteneciente al Tithoniano y las
Zonas Calpionella y Calpionellopsis pertenecientes
al Berriasiano.
110
Relaciones Bioestratigráficas del Cámbrico del
Suroeste de los Estados Unidos de América con el
Noroeste y Centro de Sonora, México.
Francisco Cuen
Universidad de Sonora
Alejandra Montijo
Ismael Minjarez
José E. Valdez
Blanca E. Buitrón.
Resumen: as reconstrucciones paleogeográficas del
cratón norteamericano durante el Cámbrico temprano
indican que este debió constituir masas terrestres
cercanas al ecuador, alineadas aproximadamente en
dirección este – oeste a 30° sur; mientras que durante el
Cámbrico medio estaría sobre el ecuador, propiciando de
esta manera una gran abundancia y proliferación de
organismos adaptados a condiciones climáticas
principalmente cálidas y de ambiente marino somero,
distribuidos en Sonora, California, Nevada y Canadá.
Estás condiciones climáticas, características de
ambientes tropicales, son confirmadas a través de la
amplia distribución de arrecifes de arqueociátidos a lo
largo del paleo-margen de Laurentia. En base a lo
anterior, es posible inferir que durante el Cámbrico
existió una relación de facies entre los depósitos
cámbricos del suroeste de los Estados Unidos de
América, como son: la Formación Carrara (California);
Formación Emigrant (Nevada); formaciones Puerto
Blanco, Proveedora, Buelna, Cerro Prieto, Arrojos y El
Tren (Caborca); Formación Proveedora, Buelna, Cerro
Prieto y El Gavilán (San José de Gracia).
La secuencia cámbrica del área de Caborca comprende
un rango de zonas bioestratigráficas a partir de la Zona
de Fritzaspis hasta probablemente la parte superior de la
Zona de Glossopleura walcotti. Las formaciones
cámbricas del área de San José de Gracia comprenden
desde la Zona de ?Bristolia mohavensis hasta la Zona de
Mexicella mexicana, Subzona de Albertella highlandensis
o Ptychagnostus praecurrens (plataforma abierta). Estos
depósitos son correlacionables con los depósitos del
suroeste de Estados Unidos. El conocimiento de estas
faunas permite establecer afinidades especificas con
otras
de Estados Unidos (California, Wisconsin,
Montana, Idaho y Utah) y Canadá (Columbia Británica y
Terranova) y sus relaciones paleogeográficas..
Roveacrínidos
(Crinoidea,
Roveacrinida)
del
Cenomaniano superior de la localidad de Cerritos en la
Plataforma Valles-San Luis Potosí, México.
Blanca Estela Buitrón Sánchez
Departamento de Paleontología, Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria,
04510, México, D. F., México.
Lourdes Omaña Pulido
Departamento de Paleontología, Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria,
04510, México, D. F., México.
Resumen. La Plataforma Valles–San Luis Potosí, es una
de las plataformas carbonatadas aisladas más grandes
del Cretácico (200 por 300 km) que se encontraba
localizada sobre la parte occidental del Golfo de México.
Actualmente el depósito carbonatado del AlbianoCenomaniano (Formación El Abra) de esta plataforma,
se encuentra dentro de la faja plegada de la Sierra
Madre Oriental, aflorando en la parte central del Estado
de San Luis Potosí y en áreas más pequeñas de los
Estados de Guanajuato, Querétaro, Tamaulipas y Nuevo
León.
Sobreyaciendo al depósito calcáreo de la Formación El
Abra se encuentra la Formación Soyatal de donde
provienen los Roveacrínidos, los cuales fueron
recolectados en la sección Cerritos (22º 01´ Lat. N y 100º
57´ 00´´ Long W), que se localiza en la parte occidental
de la Plataforma Valles-San Luis Potosí.
Los restos de roveacrínidos consisten en fragmentos
pequeños de la teca y cirros observados en secciones
delgadas que fueron identificados con las especies
Roveacrinus
geinitzi
Schneider, Poecilocrinus
dispandus elongatus Peck y Roveacrinus sp.
Los roveacrínidos se encuentran asociados a un auge de
calcisferas y a foraminíferos planctónicos de estrategia r
y r-k como Muricohedbergella delrioensis (Carsey), M.
planispira (Tappan), Heterohelix moremani (Cushman),
111
Heterohelix
reussi
(Cushman),
Whiteinella
archaeocretacea Pessagno, W. aprica (Loeblich and
Tappan), W. brittonensis (Loeblich and Tappan), W.
baltica Douglas and Rankin, and W. paradubia (Sigal), lo
cuales se consideran como indicadores de alta
productividad primaria en un ambiente inestable que tuvo
lugar durante la inundación de la Plataforma Valles–San
Luis Potosí en el límite Cenomaniano/ Turoniano. Los
roveacrínidos son organismos pelágicos, de formas
oportunistas que se desarrollaron durante cambios del
nivel del mar.
Palabras
clave:
Cenomaniano, México.
Crinoides,
Roveacrínidos,
Estudio micropaleontológico de una secuencia
estratigráfica del Cretácico, en las cercanías de Charco
de Peña, Chihuahua.
Karina Remigio Morales
Servicio Geológico Mexicano
Margarita Rebeca Saenz Pita
José Alfonso Moreno González
José Alejandro Luévano Pinedo
Resumen: El sector oriente del estado de Chihuahua se
caracteriza por la presencia de montañas plegadas
formadas por secuencias marinas mesozoicas. A inicios
del Aptiano ocurre una transgresión marina en gran parte
del país, alcanzando su máximo desarrollo en el intervalo
Albiano-Cenomaniano. Puntualmente en la Cuenca de
Chihuahua se desarrolla y deposita una secuencia
estratigráfica,
fundamentalmente
calcárea,
que
comprenden diversas formaciones geológicas incluidas
las formaciones Cuchillo, Benigno, Lagrima, Caliza
Finlay y Benevides.
En el siguiente trabajo se presenta el resultado del
estudio micropaleontológico de muestras obtenidas de
una secuencia de calizas localizada en las coordenadas
28° 33’ 2.7’’ N y 104° 59’ 11.5’’ W, dentro del área de la
Carta Charco de Peña (H13-D61), escala 1:50,000,
realizada por personal del Servicio Geológico Mexicano.
Dentro de la microfauna reconocida, destaca la
presencia de ejemplares de miliólidos asignados a los
géneros Quinqueloculina y Triloculina, tintínidos
representados por Colomiella recta, C. mexicana, y
foraminíferos bentónicos correspondientes a Nezzazata
convexa. Dicho contenido micropaleontológico permite
reconocer, para esta secuencia, una edad de Cretácico
Temprano (Aptiano) al Cretácico Tardío (Turoniano).
La información aquí presentada es una contribución al
conocimiento de la microfauna que existe en
formaciones del norte de nuestro país y por lo tanto, un
factor importante para reconstrucciones paleoambientales; además resulta una herramienta muy
confiable que permite hacer correlaciones estratigráficas
a nivel local y regional.
112
Una nueva localidad fosilífera para el Cretácico
Superior en Ramos Arizpe, Coahuila, México
Arturo Palma-Ramírez,
Léxico Estratigráfico de México, Servicio Geológico Mexicano, Av. Mariano Jiménez 465 San Luis Potosí, San Luis
Potosí, México
Tristán-Capetillo, Laura Cecilia
Gerencia de Geología y Geoquímica, Servicio Geológico Mexicano, Av. Mariano Jiménez 465 San Luis Potosí, San Luis
Potosí, México.
Herrera-Monreal, Josué
Gerencia de Geología y Geoquímica, Servicio Geológico Mexicano, Av. Mariano Jiménez 465 San Luis Potosí, San Luis
Potosí, México.
Torres-Ramírez, Marco Antonio
Gerencia de Geología y Geoquímica, Servicio Geológico Mexicano, Av. Mariano Jiménez 465 San Luis Potosí, San Luis
Potosí, México.
González-Rodríguez, Katia Adriana
Museo de Paleontología, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Ciudad Universitaria, Carretera Pachuca
Tulancingo s/n Km. 4.5, Mineral de la Reforma, Hidalgo, México.
Resumen. Se reporta una nueva localidad fosilífera en el
municipio de Ramos Arizpe, en el estado de Coahuila.
Dicho estado es conocido por la abundancia y diversidad
de fósiles que han sido colectados dentro de su territorio.
Ramos Arizpe se localiza al sur de la entidad y ahí han
sido previamente reportados restos de dinosaurios,
peces, entre otros grupos. Los fósiles de esta nueva
localidad son abundantes y provienen de una secuencia
rítmica areno-arcillosa-calcárea y limonita perteneciente
a la Formación Cañón del Tule. Dicha secuencia está
representada por horizontes de arenisca con tonalidades
café claro a grisáceo en roca sana que intemperiza a
café rojizo y café claro, de grano medio a grueso, de
textura de Arcosa a Grauvaca, dispuesta en estratos de
aproximadamente 40 cm de espesor. Por su parte, la
limonita presenta tonalidades verde claro y gris en roca
sana, café claro al intemperismo y una estructura fisil. El
material fósil identificado corresponde a bivalvos (Lima
coahuilensis), equinoideos (Hemiaster sp.), dientes
aislados de tiburones (Lamniformes), así como
icnofósiles de invertebrados (pistas de locomoción y
madrigueras), las cuales pueden atribuirse a la acción de
gusanos o insectos. De acuerdo con las observaciones
en campo, y con la información obtenida a partir de los
fósiles analizados, se interpreta que los sedimentos
fueron depositados en un sistema deltaico progradante,
que denota cambios eustáticos del mar durante fases
regresivas
y
transgresivas,
con
aumentos
y
disminuciones en la profundidad de la columna de agua.
Con base en las relaciones estratigráficas de las rocas, y
en el alcance estratigráfico de Exogyra ponderosa y Lima
coahuilensis, se asigna una edad dentro de un rango
entre el Campaniano a la parte baja del Maastrichtiano.
El estudio sistemático-paleontológico y geológico,
permitirá un mejor entendimiento de los escenarios
paleo-biogeográficos que han tenido lugar en esta parte
del país.
113
Dieta de teleoceras fossinger de San Francisco de los
Reyes, Michoacán, México.
Víctor Adrián Pérez-Crespo
1 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, 04150 México, D. F., México. E-mail: vapc79@gmail.com
Joaquín Arroyo-Cabrales
2 Laboratorio de Arqueozoología “M. en C. Ticul Álvarez Solórzano”, Subdirección de Laboratorios y Apoyo Académico,
INAH. Moneda 16 Col. Centro, 06060, México, D. F., México.
Pedro Morales-Puente
1 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, 04150 México, D. F., México. E-mail: vapc79@gmail.com
Edith Cienfuegos-Alvarado
1 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, 04150 México, D. F., México. E-mail: vapc79@gmail.com
Francisco J. Otero
1 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, 04150 México, D. F., México. E-mail: vapc79@gmail.com
ejemplares de Florida, el valor de δ18O es diferente
debido a que San Francisco de los Reyes se halla a
diferente altitud, latitud y longitud que Florida; mientas
que el valor isotópico de carbono del ejemplar mexicano
es semejante a algunos individuos de esta entidad
estadounidense, que muestran dietas basadas solo en
plantas C3 y diferente a aquellos ejemplares de Florida
cuyas dietas incluían algunas cantidades de pastos
(dieta mixta C3/C4), lo cual sugiere que estos animales
fueron más flexibles en su dieta. Sin embargo, dado que
solo se muestreo un ejemplar se hace necesario incluir
más individuos con la finalidad de observar si los
rinocerontes mexicanos fueron generalistas en su dieta o
especialistas como sus contrapartes de Florida.
Resumen. Teleoceras fue un género de rinocerontes
que habito en México durante el Henfiliano y cuyos
restos se han hallado en diversas partes del país. Por lo
que existen diversos trabajos enfocados a identificar a
las especies de este género que vivieron en México
durante este lapso de tiempo. Sin embargo, dado que no
se han realizado estudios orientados identificar cuál fue
el tipo de dieta y hábitat de estos animales, se infirieron
estos dos aspectos en un ejemplar de Teleoceras
fossinger hallado en San Francisco de los Reyes,
Michoacán usando isotopos estables de carbono y
oxígeno.
El valor isotópico de carbono fue de -10‰, lo cual indica
que este animal se alimentaba principalmente de plantas
C3, posiblemente hojas de árboles y arbustos, mientras
que el de oxígeno fue de 7.4‰. Comparado con los
114
Hidrogeología
Evaluación de la capacidad del subsuelo para captar
agua pluvial en el Fraccionamiento Villas del Real,
Ensenada, B. C.
Mónica Pérez Cruz
Comisión Federal de Electricidad
Antonio Gutierrez Hoppe
Francisco Javier Gama Martínez
Resumen: Como parte de las medidas de atenuación de
inundaciones en la zona sur de la Cd.de Ensenada, Baja
California, se realizó un estudio de evaluación de la
capacidad de infiltración del suelo en las zonas más
susceptibles a inundaciones.
El marco geológico regional está compuesto por
andesitas, brechas andesíticas de edad Jurásico
superior a Cretácico inferior, así como cuerpos intrusivos
de edad Cretácico superior y depósitos recientes.
La unidad de andesitas presenta alto grado de
fracturamiento con relleno de arcilla plástica de color
pardo obscuro, esta condición le da la característica de
ser impermeable, por lo que el agua que precipita no se
infiltra naturalmente a través de estas fracturas. Se
localiza aflorando hasta una profundidad en el subsuelo
de 22 m.
Los depósitos recientes se encuentran en la parte baja
de
la
cuenca,
básicamente
son
sedimentos
transportados por arroyos y arenas de playa
transportadas por el viento los cuales son diacrónicos y
hasta el presente se encuentran interactuando entre
ellos, Dando como resultado una interdigitación entre los
depósitos.
Para conocer en el subsuelo las características y
distribución geométrica de las unidades litológicas, se
realizó exploración indirecta con Sondeos eléctricos
verticales y radar, confirmando el modelo con barrenos
perforados en sitios específicos de la zona y realizando
pruebas
tipo
Lefranc,
además
de
análisis
granulométricos, en tramos seleccionados de la
perforación y pruebas de infiltración someras.
Con estas pruebas se determinó que la velocidad de
infiltración en los depósitos recientes es del orden de 12
mm/h, que se considera por la bibliografía especializada,
una velocidad moderada.
Comportamiento Geohidrológico P. H. Chicoasén II.
Jaime Antonio Tinajero González
Departamento de Geohidrología, GEIC, SEZC, Comisión Federal de Electricidad; Tenayuca, 54120 Estado de México,
México
Eugenio Hernández Rico
Departamento de Geohidrología, GEIC, SEZGO, Comisión Federal de Electricidad; Boca del Rio, 84286 Veracruz,
México
Resumen . Durante los recorridos de campo efectuados
en el área del proyecto P. H. Chicoasén II y en su
entorno, se observó que las calizas de la Formación
Angostura (Ksa) están poco fracturadas en la superficie y
presentan un incipiente grado de disolución que se formó
por el continuo flujo de agua superficial, pero a escasos
centímetros del efecto del agua, la caliza se observa
sana y compacta, por lo que los esfuerzos se enfocaron
a determinar el por qué de las fluctuaciones de los
niveles freáticos en los barrenos asociados con los
niveles en el rio. Del análisis del comportamiento
piezométrico en barrenos seleccionados, se determino
que el trabajo que ha realizado el agua a partir de los
niveles en el rio, ha generado un lavado gradual y un
proceso acelerado de disolución sobre el fracturamiento
y oquedades del macizo rocoso produciendo una
"carsticidad
inducida".
Se
identifico
una
alta
permeabilidad secundaria por efecto del trabajo del agua
del cauce del rio, aspecto que se debe considerar
durante la construcción de la presa, ya que se puede
esperar el ingreso de caudales importantes en las obras
de construcción.
Palabras clave. Calizas, fracturas, disolución, nivel
freático, piezometría, oquedades, carst, permeabilidad,
cauce.
Abstract. During the field trips carried out on the field of
the project P. H. Chicoasén II and in its environment, it
was observed that the limestones of the Formation
Angostura (Ksa) are slightly fractured on the surface and
present an incipient degree of dissolution that was
formed for the continuous surface water flow, but to
scarce centimeters of the effect of the water, the
limestone was observed healthy and compact, then the
efforts were focused on determining the reason of the
fluctuations of the water table (piezometric head) in the
boreholes (drills) associated to the levels in the river.
From the analysis of the piezometric behavior in chosen
boreholes, it was perceived that the work that the water
115
has been doing from the levels in the river, has
generated a gradual wash and an intensive dissolution
process on the fractures and cavities of the massif rock
producing one "Karsticity induced". A high secondary
permeability is identified by the effect of the work of the
water of the river bed, aspect that is necessary to
consider during the construction of the dam, since it is
possible to expect for the entry of important wealths in
the works of construction.
3 Gráficas del tiempo de respuesta e
interpretación
del
comportamiento
observado.
En la figura 2 se puede observar que tanto la grafica
de la escala del rio como la de niveles del agua
subterránea en los barrenos MD 06/12, MD 14/12,
MD 18/12 y MD 20/12, se mueven en forma
paralela con un desfasamiento en su tiempo de
respuesta, tanto en los incrementos como en los
descensos, que va de 3 a 4 horas en función a la
distancia a la que se encuentran del rio.
Keywords. Limestone, fractures, dissolution, water table,
piezometric head, cavities, karst, permeability, river bed.
1 Objetivo.
Determinar las condiciones que inducen a que haya
presencia de agua en los barrenos perforados en
ambas márgenes del rio Grijalva y el por qué de las
fuertes fluctuaciones en ellos como parte del
proyecto P. H. Chicoasén II. Las actividades de
Geohidrología se realizaron durante el periodo de
febrero de 2012 hasta mayo del 2013.
192
190
188
Barreno No. 06
186
Barreno No. 18
Barreno No. 14
Barreno No. 20
184
2 Antecedentes y desarrollo del trabajo.
182
180
Basados en la información de las aéreas de
geología, perforación y geofísica y recorridos de
campo en un radio de 3 kilómetros a partir del sitio
de boquilla, se realizo la caracterización
geohidrológica del sitio, observándose en particular
que las calizas de la Formación Angostura (Ksa)
están pocos fracturadas en la superficie y presentan
un incipiente grado de disolución, pero a escasos
centímetros la caliza se observa sana y compacta,
por lo que los esfuerzos se enfocaron a determinar
el por qué de las fluctuaciones de los niveles
freáticos en los barrenos asociados con los niveles
en el rio, utilizando para ello equipos de medición
autónomos con memoria interna conocidos como
Data Loggers.
La escala en el rio (fig. 1), tiene su base en la cota
180 y su cima en la cota 191; las lecturas realizadas
muestran valores que fluctúan en 24 horas de la
cota 181 a la 189 (8 metros de diferencia de carga
sobre las márgenes); esta variación diaria se viene
dando día y noche desde hace mas de 30 años en
que se puso en operación la C. H. Chicoasen,
aunque se incrementó recientemente al ponerse en
funcionamiento las turbinas adicionales de la
central.
24/06/2012 00:00
28/06/2012 00:00
02/07/2012 00:00
06/07/2012 00:00
10/07/2012 00:00
14/07/2012 00:00
18/07/2012 00:00
22/07/2012 00:00
Figura 2. Comportamiento de los niveles del agua en los barrenos MD
06/12, MD 14/12, MD 18/12 y MD 20/12 (temporada de lluvias).
De acuerdo con estos resultados se observa que el
trabajo que ha realizado el agua ha generado un
lavado gradual y un proceso acelerado de
disolución sobre el fracturamiento y oquedades del
macizo rocoso produciendo una "carsticidad
inducida". En la Fig. 3 se muestra el esquema en
que se ha dado esta condición.
Figura 3. Esquema de las condiciones generadas por el trabajo de
lavado del agua del rio sobre las calizas de la margen derecha
("carsticidad inducida").
4 Comportamiento del nivel freático en
margen izquierda
Durante el periodo del 12 al 31 de octubre de 2012,
se instalaron 5 datalogger para el registro
automático de los niveles del agua en igual número
de barrenos instrumentados como piezómetros.
Respecto a los piezómetros instalados en la margen
izquierda, su comportamiento se muestra en la
figura 4 que corresponde a los barrenos MI 27/12 y
MI 41/12 que se ubican principalmente en calizas,
Figura 1..Disposicion de escalas en el rio.
116
observándose que al igual que los barrenos de la
margen derecha medidos hasta ahora, el nivel del
agua en ellos se mueve en forma totalmente
paralela y en función al comportamiento de los
niveles en el rio.
En la figura 5, se muestra el comportamiento de los
niveles del agua en los barrenos MI 37/12 y MI
57R/12; en estos se observa que el nivel del agua en
ellos es totalmente ajeno al comportamiento del rio
a pesar de que su fondo se encuentra a 21 y 68
metros por abajo de la cota mínima del rio (181
msnm); estos barrenos se ubican en las lutitas
(formación Soyaló).
asociada a una o varias oquedades cuando el nivel
en el río llega a la elevación 187,80 msnm.
También se observo que en la falla La Pochota, en
lo que corresponde a la fractura que se ubica en la
tabla derecha del socavón no hubo presencia de
escurrimiento de agua, ya que esta está rellena por
arcilla plástica y material triturado, lo que evita el
flujo del agua desde el rio a pesar de que esta falla
se encuentra conectada con el por su margen
derecha.
190
189
188
187
186
Figura 6. Comportamiento de los niveles estáticos de los barrenos
MD-14/12 y MD-36, y de las escalas 1 y 3.
COTA
185
184
183
182
MI-27
MI-41
En la figura 7 se observa la forma en que entra el
agua a través de la zanja a donde conectan las
oquedades que reconocen a la falla La Pochota y
ahí mismo en la grafica se muestra el
comportamiento que siguió el incremento de caudal
desde el rio como producto del incremento de los
niveles en el rio.
Escala
181
31/10/2012
29/10/2012
27/10/2012
25/10/2012
23/10/2012
21/10/2012
19/10/2012
17/10/2012
13/10/2012
15/10/2012
180
205
250
200
245
195
240
190
235
COTA MI-37
COTA MI-57 y ESCALA
Figura 4.- Comportamiento de niveles en los barrenos MI 27/12 y MD
41/12.
185
230
MI-57
Escala
MI-37
180
31/10/2012
29/10/2012
27/10/2012
25/10/2012
23/10/2012
21/10/2012
19/10/2012
17/10/2012
15/10/2012
13/10/2012
225
Figura 5.- Comportamiento de niveles en los barrenos MI 37/12 y MI
57R/12.
Entre abril y mayo del 2013, se instrumentaron
cinco sitios incluyendo dos escalas en el rio y uno
en el interior del socavón de margen derecha,
dentro de este periodo se llevo a cabo un aforo en el
cárcamo que se construyo exprofeso en su interior;
el objetivo de esta actividad fue definir si el aporte
de agua hacia el interior de las márgenes se da a
través de las fallas o por las oquedades que se han
generado por "carsticismo inducido".
Con base en la interpretación de las mediciones
obtenidas, se encontró que el comportamiento de
las cuatro curvas, responden en forma paralela, al
igual que en las campañas anteriores como se
observa en la figura 6.
Figura 7. Variaciones del agua en el río e interior del socavón durante
el aforo.
6 Conclusiones:
1).- Con base en mediciones directas de la
variación del nivel en piezómetros que monitorean
el agua subterránea en la formación Angostura,
tanto en margen derecha como en margen izquierda
así como de la variación del nivel del agua del río
en una escala, se determino que existe una relación
directa entre el agua del río y la que se encuentra en
el macizo rocoso ya que el agua en los piezómetros
y escala se mueven en forma paralela, así mismo, se
presenta un desfasamiento en su tiempo de
respuesta que va de 3 a 4 horas entre el nivel de los
piezómetros y el del rio, lo que está en función a la
distancia a la que se encuentran del rio.
2).- La variación del nivel del agua en los
piezómetros que monitorean la formación
Angostura es constante y no se estabiliza tanto en el
periodo de estiaje como en el de lluvias, lo que
5 Aforo y comportamiento del aporte de
agua en la zanja del socavón.
Durante el aforo se observo que el agua se
introduce por la oquedad u oquedades asociadas a
la falla llamada La Pochota, entrando el agua al
socavón muy lentamente por la fractura que está
expuesta en la tabla izquierda, misma que está
117
permite que los barrenos una vez perforados actúen
como pozos de oscilación del comportamiento del
río, el cual llega a tener valores medidos de hasta
ocho metros. Se considera que este comportamiento
del agua durante la operación de la C. H.
Chicoasen, ha incrementado la permeabilidad
natural de las rocas de la formación Angostura
mediante un proceso de "carsticidad inducida" y
que a mayor distancia del rio los conductos son más
reducidos. Este fenómeno se identifico en margen
derecha a 318 metros del río en el barreno MD
22/12.
3).- Con la prueba de aforo realizada en el socavón,
se comprobó que el flujo de entrada y su caudal no
provenía de la falla "La Pochota", sino claramente a
través de las oquedades generadas por la
disolución de la roca que ha producido el agua que
entra y sale como efecto de los 40 años de
operación que tiene la C. H. Chicoasen, generando
una permeabilidad secundaria importante por
"carsticidad
inducida";
identificada
esta
correspondencia directa entre los niveles del rio
sobre el macizo rocoso y a la variación que se tiene
del nivel freático, producto del efecto del río, no es
posible la ejecución de pruebas de permeabilidad
con los formatos conocidos como lefranc o de
gravedad (slug test). De acuerdo con la bibliografía
especializada en el tema, los valores de la
permeabilidad para calizas y dolomías con
porosidad secundaria en juntas por disolución de 1
a 50%, van de 1x10-10 a 1 cm/seg, por lo que para la
margen derecha del P. H. Chicoasen II,
corresponderían los valores más altos de entre 1 y
1x10-2 cm/seg, siendo este un aspecto que se debe
considerar durante la construcción de la presa, ya
que por lo menos en la zona de boquilla se puede
esperar el ingreso de caudales importantes cuando
se llegue a nivel del río y por debajo de este.
7 Recomendaciones.
1).- Se deben tomar muy en cuenta las condiciones
de permeabilidad secundaria generada por el
proceso de "carsticidad inducida" a todo lo largo de
ambas márgenes sobre las rocas de la formación
Angostura por la operación de la C. H. Chicoasen
para asegurar el cierre hidráulico del P. H.
Chicoasen II. Así mismo es necesaria la
determinación de la permeabilidad de la formación
Angostura entre las cotas 160 y 210, en la zona de
la cortina, para lo cual es necesario implementar
pruebas de bombeo con condiciones estables en el
nivel del agua del río y pozos de bombeo y
observación.
2).- Ampliar la infraestructura de piezómetros de
margen izquierda, con la finalidad de conocer el
comportamiento hidráulico del agua subterránea,
principalmente en las rocas de la formación
Angostura y Soyaló a la profundidad del nivel de
las fluctuaciones del río Grijalva.
Agradecimientos
A la Comisión Federal de Electricidad por las
facilidades otorgadas para la publicación de esta
información, especialmente el trabajo y apoyo de
los grupos de Geología, Perforación y Geofísica de
la Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil que
participaron en la generación de la información
presentada.
Referencias
Tinajero González Jaime A., 1990, Aspectos Fundamentales en
el Estudio del Agua Subterránea (Geohidrológia), Facultad
de Ingeniería, UNAM, México.
118
Estudio Geofísico-Geohidrológico para elaborar un
Modelo Conceptual de la Pluma Contaminante del
Acuífero Vanegas, San Luis Potosí.
Leydi Anely Isidro León
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Ticoman
Saul Milan Valdez
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Ticoman
Rene A. Télles Flores
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Ticoman
Jessica Marlen López
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Ticoman
Resumen . El área de estudio se localiza en el antiguo
Taller de Ferrocarriles de Vanegas, en el municipio de
Vanegas, San Luis Potosí. Dentro de las instalaciones se
contaba con tanques en los que almacenaban Diesel, y
al presentar sobrelleno y para reducir la capacidad
vertían el diésel dentro de una Noria, lo cual produjo la
contaminación del acuífero Vanegas, el volumen
reportado según platicas entabladas con la comunidad
es de 4, 500 3 . Por medio de estudios Geofísicos,
geohidrológicos y geológicos se pretendió elaborar un
modelo conceptual de la pluma contaminante en el
acuífero Vanegas.
Geológicamente el área de estudio está constituida por
rocas sedimentarias del cuaternario y escaso
afloramiento
de
rocas
marinas
siliclasticas.
Tectónicamente en el municipio de Vanegas observan
esfuerzos compresivos (sinclinales y anticlinales). Los
estudios geofísicos; 11 Sondeos Eléctricos Verticales
(SEV´s) y geohidrológicos (prueba de bombeo a caudal
constante), muestran que si bien no se identificó el
alcance de la pluma contaminante a nivel regional, si se
presentan las unidades que muestran hidrocarburo en
fase libre y disuelta como B3 en la que se vertió el diésel;
A2, A3 y B1 se observó en la interpretación de los
métodos antes mencionados indicios de hidrocarburo en
fase residual.
hydrocarbon present and dissolved as B3 in which the
diesel poured; A2, A3 and B1 were observed in the
interpretation of the Aforementioned methods residual
traces of hydrocarbon phase.
Keywords: Geophysical Survey - geohydrological
aquifer Vanegas, San Luis Potosi.
1. Introducción
El área de estudio se localiza en al antiguo taller de
ferrocarriles de Vanegas, cual se encuentra en el
municipio de Vanegas, San Luis Potosí, presenta
las siguientes coordenadas geográficas latitud 100°
57’ y longitud 23°53’ y altitud de 1730 msnm,
(Figura 1). Limita al norte con el estado de
Coahuila, al Noreste el estado de Nuevo León, al
este con el municipio de Cedral y Catorce y al
oeste el estado de Zacateca.
En el antiguo taller de Ferrocarriles Vanegas,
dentro de las instalaciones se contaba con tanques
en los cuales se almacenaba hidrocarburo (diésel),
al presentarse un sobrelleno y para reducir la
capacidad, estuvieron vertiendo el hidrocarburo
directamente a una noria, según pláticas con la
comunidad el volumen fue de aproximadamente
4500 3 , lo que ocasionó la contaminación del
acuífero Vanegas. Además otra causa de
contaminación fue el derrame accidental en el
subsuelo por fuga en dichos tanques.
Palabras clave: Estudio Geofísico – Geohidrológicos del
acuífero Vanegas, San Luis Potosí
Abstract: The study area is located in the old Railway
Workshop Vanegas, in the town of Vanegas, San Luis
Potosi. Within the facility there were tanks in which stored
Diesel, and by submitting jamming and to reduce
capacity pouring diesel into a Ferris wheel, which led to
the contamination of the aquifer Vanegas, the volume
reported as talks took place with the community is 4, 500
m ^ 3. Through Geophysical, geological and
geohydrological studies have attempted to develop a
conceptual model of the plume in the aquifer Vanegas.
Geologically the study area consists of Quaternary
sedimentary rocks and sparse outcrop siliclasticas
marine rocks. Tectonically in the study area observed
compressive stresses (anticlines and synclines).
Geophysical studies; 11 Vertical Electrical Sounding
realization (V.E.S) and geohydrological (pumping test at
constant flow), show that while the scope of the regional
plume was identified, if the units showing free-phase
2. Geología Regional y Local
Como parte de las actividades de campo se realizó
un recorrido en los alrededores del área de estudio
con el fin de identificar afloramientos, los cuales
permitieron definir el tipo de rocas presentes así
como las estructuras tectónicas persistentes.
Geológicamente a nivel regional el sitio de estudio
está constituida en su mayoría por rocas
sedimentarias
del
cuaternario,
escasos
119
afloramientos de rocas siliclasticas marinas del
triásico superior, subyacidas por rocas volcánicas y
sedimentos clásticos del Jurásico inferior- medio y
Cretácico. En el antiguo Taller de Ferrocarriles de
Vanegas se observó la presencia de Aluvión del
cuaternario, compuesta por fragmentos de caliza
color gris y brechas sedimentarias color purpura, la
subyace lutitas y arcillas en estratos laminares de
color ocre pálido, en el contacto superior esta una
caliza masiva, se ha identificado la presencia de
pliegues y fallas (con una orientación
principalmente hacia el NW). A esta unidad le
subyace 3 unidades constituidas la primera por
estratos la minares de caliza y lutita color purpura a
pálido, la segunda unidad se trata de una caliza
masiva color gris claro y finalmente se presenta la
tercera unidad formada por fragmentos de roca
considerada como una brecha sedimentaria de color
purpura de origen poligmitico. A nivel regional
tectónicamente el municipio de Vanegas, presenta
evidencia de esfuerzos compresivos, (anticlinales y
sinclinales) que posteriormente forma Horts y
Graben.
obtenidos indican que los valores de
transmisibilidad y permeabilidad son muy bajos.
Con esta información podemos inferir que el
hidrocarburo (diésel) no se ha desplazado muy
lejos del punto en el que ocurrió el incidente.
3.1 Hidrogeoquímica
Como apoyo en la realización del modelo
conceptual de la pluma contaminante, se realizó
una breve caracterización hidrogeoquímica, en el
sitio de estudio así como en los alrededores, se
describen un total de 9 muestras de agua, 4 fueron
tomadas de norias, 4 tomadas de manantiales y 1
tomada de un pozo de monitoreo. Se describen 5
familias de agua en el municipio de Vanegas, a
continuación se mencionan las familias de agua
presentes: Sulfatada Sódica, Sulfatada Cálcica,
Clorurada
Sódica,
Clorurada
Cálcica
y
Bicarbonatada Sódica. Por lo cual se concluye que
independientemente
a la contaminación por
hidrocarburo (diésel), el agua dentro del municipio
de Vanegas es de mala calidad para el consumo
humano por ser un agua con una dureza muy alta.
4. Exploración Geofísica
Finalmente como parte de este trabajo se realizó 11
Sondeos Eléctricos Verticales (SEV´s) distribuidas
a lo largo del área de estudio, con la finalidad de
elaborar el modelo conceptual de la pluma
contamínate, se realizaron 7 perfiles geoeléctricos
en los que se identificó 6 unidades geoeléctricas.
En la figura 2, podemos visualizar uno de los
perfiles geoléctricas más completos de este estuio:
A1 asociada con la cubierta superficial, arcillas,
casi impermeable, no presenta impregnación de
producto, A2 paquete constituido por arcillasarenas, organolépticamente se determinó la
presencia de hidrocarburo, A3 material superficial
formado por gravas, arenas, arcillas, y limos, B1
depósito de boleros, gravas, y material fino, B2
formado por arcillas y limos, B3 constituido por
gravas, arenas, limos, se observó saturado y en la
parte superior presencia de hidrocarburo. En base a
lo mencionado
y al correlacionarla con la
información obtenida en la aplicación de métodos
geohidrológicos podemos mencionar que las
unidades más vulnerables son A1, B2 y las
unidades que se encuentran en las cercanías de los
puntos en los que ocurrió los derrames o en donde
se vertio el hidrocarburo presenta indicios de
contaminación por hidrocarburo (diésel) estás
unidades geoeléctricas son A2, A3, B1 y
principalmente B3 al vértice directamente el diésel
en esta unidad.
3. Geohidrología
El sitio de estudio se localiza en la región
Hidrológica “El Salado” RH-37 y pertenece al
acuífero Vanegas-Catorce, (CONAGUA 2011),
geohidrológicamente se determinó que se trata de
un acuífero semiconfinado, presenta un espesor de
entre 15 a 20 m, el cual está limitado en por dos
unidades geohidrológicas, en la parte superior un
acuitardo constituido por arenas finas, y en la parte
inferior un acuicludo formado por arcillas. Durante
los trabajos de campo se realizó una prueba de
bombeo a caudal constante, los resultados
120
Referencias
Alvares, M 1962., Provincias Fisiográficas de la República
Mexicana., Instituto de Geología, UNAM, Mexico, DF.
Custodio E. y Herrera C. 2000., Hidrogeoquímica
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determinar la estratigrafía del subsuelo del Antiguo Taller
de Ferrocarriles de Vanegas, San Luis Potosí.
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Prospección y levantamiento geológicos y geofísicos, en el
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H. Ayuntamiento Catorce, S.L.P, 2005, Plan de desarrollo
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preliminar en la zona de Cedral-Vanegas, S.L.P.”
http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/español/estados/defini
ciones/provincias.cfm?c=444&=02
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Evaluación mediante ensayos de Bombeo.
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S.L.P., (INEGI) “Descripción de las provincias
Fisiográficas de México”
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(INEGI) “Carta Topográfica y Geológica, escala 1:50 000.,
Hoja Cedral, Estado de San Luis Potosí., Clave: F144A14”
Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática.,
(INEGI) “Carta Topográfica y Geohidrológicas de aguas
Superficiales y subterráneas., Escala 1:250 000, Hoja:
Matehuala, San Luis Potosí, Zacatecas, Tamaulipas, Nuevo
León., Clave F14-1”.
Javier Lillo, 1999., Máster Oficial en Hidrología y Gestión de
Recursos Hídricos, Pag. 40. Edit. Rey Juan Carlos.
José Rafael Bardozá-Gudiño, 2004, “Revista Mexicana de
Ciencias Geológicas, v. 21, num.3, P.299-13.
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Nacional de Medicina Natural y Trandicional y Ministerio
de Salud Pública, editada en la Habana, Cuba.
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Morán, D., 1984., “Geológica de la República Mexicana,
INEGI –Facultad de Ingeniería, UNAM”.
Orellana E. y Mooney H. 1982., “Tablas y Curvas Patrón para
Sondeos Rléctricos Verticales sobre terrenos estratificados.,
Interciencia. Madrid España”.
Se cumplió con el objetivo general que es a
grandes rasgos interpretar por estudios, geofísicos,
geohidrológicos y geológicos el funcionamiento
del acuífero Vanegas, para elaborar el modelo
conceptual de la pluma contaminante, sin embargo
no se logró delimitar de manera regional la pluma
contaminante, pero es importante mencionar que
los resultados obtenidos dan pauta para ubicar
sitios estratégicos para la perforación de pozos de
suelo y pozos de monitoreo, y de esta manera
delimitar el alcance de la pluma contaminante, así
como los volúmenes de hidrocarburo tanto en fase
libre, residual y en fase disuelta.
Agradecimientos
A mis Padres
Guadalupe Isidro Mejia
Maria León Velazquez
Que por su apoyo, comprensión y amor he
cumplido una pequeña parte de mi proyecto de
vida. Gracias por impulsarme a seguir andando y
por confiar y apoyar cada una de mis decisiones.
Con amor y respecto. Gracias.
Ing. Saul Milan por todo el apoyo que me has
brindado, Gracias por ser más que un asesor un
amigo.
Ing. René Téllez, gracias por hacer posible este
proyecto.
121
Manejo de los acuíferos en México
Gabriel Salinas Calleros
Comisión Nacional del Agua, Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, 04340 México, D.F., México.
Resumen. Con base en los estudios que ha realizado la
CONAGUA, se ha detectado que en diversas regiones
del país, los volúmenes de agua, concesionados superan
el escurrimiento y la recarga de los acuíferos, situación
que genera escasez del recurso, conflictos entre los
usuarios y diversos efectos perjudiciales.
Considerando lo anterior y que la Ley de Aguas
Nacionales y su Reglamento disponen que para el
otorgamiento de asignaciones y concesiones se tomará
en cuenta la disponibilidad media anual de agua.
La Disponibilidad de agua es uno de los elementos
técnicos en que se basa la atención de las solicitudes de
concesión, los planes de manejo y los ordenamientos
legales relativos a los acuíferos, con un criterio de
sustentabilidad, consistente y transparente.
Conforme se recopilaba información para revisar, validar
y realizar balances de agua subterránea de los 653
acuíferos, se fueron publicando los avances en el DOF.
En el 2013, se logró que en la totalidad del territorio
nacional se encuentre vigente algún instrumento jurídico
que otorgue control a la Conagua para la administración
del agua de los 653 acuíferos. El 5 de abril se publicaron
en el DOF 8 Acuerdos Generales en los que el titular del
Ejecutivo Federal suspendió el libre alumbramiento en
333 acuíferos no vedados o parcialmente vedados, el 2
de septiembre se decretó como zona reglamentada al
acuífero Cuatrociénegas y el 31 de octubre se cubrió la
totalidad del territorio al decretarse como zona
reglamentada la correspondiente al acuífero AllendePiedras Negras.
Este es el primer paso, sin embargo actualmente se
están integrando los Estudios Técnicos que sustentan
las causales de utilidad e interés públicos que establece
la Ley de Aguas Nacionales en su artículo 38, mismos
que tendrán que presentarse a los usuarios, para que
conozcan la problemática de los acuíferos. Estos
estudios son el sustento para elaborar y proponer al
Ejecutivo los Derechos de veda y zona reglamentada
que sustituyan los Acuerdos de suspensión de libre
alumbramiento en cada uno de los acuíferos.
Este momento es clave, ya que se está gestando un
cambio significativo para el manejo del agua subterránea
en nuestro país.
para la explotación, uso o aprovechamiento de las aguas
nacionales, y de sus bienes públicos inherentes, a las
personas físicas o morales de carácter público y privado,
excepto los títulos de asignación.
DOF: Diario Oficial de la Federación.
Breve panorama del agua subterránea en
México.
El agua subterránea es un recurso vital para el
desarrollo de México. Siendo los acuíferos la única
fuente permanente de agua en sus extensas regiones
áridas, que aproximadamente ocupan el 50% de su
territorio; suministran cerca del 52% del volumen
de agua que demandan las ciudades, donde se
concentran unos 60 millones de habitantes; aportan
el agua para el riego de unos dos millones de
hectáreas, la tercera parte de la superficie de riego a
nivel nacional; satisfacen gran parte de las
demandas de agua de los desarrollos industriales, y
son la principal fuente de abastecimiento de la
población rural.
Figura 1. Polígonos simplificados de los 653 acuíferos de la República
Mexicana
Palabras clave. Disponibilidad media anual de agua:
Volumen medio anual de agua subterránea que puede
ser extraído de un acuífero para diversos usos, ,
adicional a la extracción ya concesionada y a la
descarga natural comprometida, sin poner en peligro el
equilibrio de los ecosistemas.
Acuíferos de la República Mexicana.
Alrededor de 100 de los 653 acuíferos definidos a
nivel nacional, están sometidos a sobreexplotación
debido a que la extracción de agua ha rebasado su
recarga, estimándose que en el curso de las últimas
cinco décadas el minado de su reserva de agua se
ha incrementado gradualmente hasta llegar al ritmo
actual del orden de 6,000 hectómetros cúbicos por
año (hm3/a), con una pérdida total en ese lapso del
orden de 90,000 hm3. La sobreexplotación ha
generado diversos efectos perjudiciales: el
agotamiento de manantiales, la desaparición de
lagos y humedales, la disminución o desaparición
Asignación: Título que otorga el Ejecutivo Federal, a
través de la “Comisión” o del Organismo de Cuenca que
corresponda, conforme a sus respectivas competencias,
para realizar la explotación, uso o aprovechamiento de
las aguas nacionales, a los municipios, a los estados o al
Distrito Federal, destinados a los servicios de agua con
carácter público urbano o doméstico.
Concesión: Título que otorga el Ejecutivo Federal, a
través de la “Comisión” o del Organismo de Cuenca que
corresponda, conforme a sus respectivas competencias,
122
del gasto base de ríos, la eliminación de vegetación
nativa y pérdida de ecosistemas, la disminución del
rendimiento de los pozos, el incremento de los
costos de extracción, el asentamiento y
agrietamiento del terreno, la contaminación del
agua subterránea y la intrusión marina en acuíferos
costeros, entre otros.
Sin embargo, el crecimiento demográfico y el
desarrollo de los sectores productivos siguen
generando demandas crecientes de agua. Por lo
anterior, en varias de las principales cuencas, los
efectos de la sobreexplotación progresan, a pesar de
las acciones emprendidas para frenarla; el
suministro de agua a las grandes ciudades es cada
vez más difícil de satisfacer, no obstante lo cual la
población urbana sigue en aumento; la rentabilidad
de la agricultura de riego por bombeo se ve
comprometida por el incremento de los costos de
extracción; el uso competitivo del agua subterránea
ha provocado enfrentamientos físicos, legales o
virtuales entre individuos, sectores, poblaciones y
aún entidades políticas.
A todo esto se suma la seria amenaza del impacto
del cambio climático sobre los recursos hídricos.
Según los pronósticos, este fenómeno global
provocará: la disminución de la precipitación
pluvial y el incremento de la temperatura en varias
regiones de México, factores que a su vez
redundarán en un decremento del escurrimiento
superficial y de la recarga de los mantos acuíferos;
la ocurrencia de sequías más severas, prolongadas y
frecuentes, y el ascenso del nivel del mar, con la
consiguiente disminución de la disponibilidad de
agua dulce en los acuíferos costeros, derivada de la
migración tierra adentro del agua marina, en la
superficie y en el subsuelo.
El
libre
alumbramiento
subterránea.
del
En la época en que fue promulgada la Constitución
Política de los Estados Unidos Mexicanos (1917) se
tenía poco conocimiento de los recursos hídricos
del país, especialmente de los subterráneos. No
obstante, los legisladores dispusieron su libre
alumbramiento porque en aquél tiempo el país tenía
un desarrollo incipiente y una densidad de
población relativamente baja –la población nacional
era apenas de unos 14 millones de habitantes,
mientras que ahora es de 105 millones– ; por tanto,
acertadamente juzgaron que no había razón para
limitar la extracción y uso del agua subterránea,
pues era lógico suponer que en general su demanda
era de magnitud inferior al volumen renovable de
los mantos acuíferos. Pero, al mismo tiempo,
previeron que el crecimiento demográfico y el
desarrollo de los sectores productivos, harían
necesario regular su extracción y uso en un futuro
mediato.
Hasta mediados del siglo XX, cualquier interesado
pudo alumbrar o extraer libremente agua del
subsuelo para todo uso y con ello fue aumentando
la extracción de aguas nacionales subterráneas, a
medida que lo requirió el desarrollo del país. A
partir de los años “50”, la explosión demográfica, la
creación de extensas zonas de riego y el desarrollo
industrial, generaron cuantiosas demandas de agua,
que en parte tuvieron que ser satisfechas por el
subsuelo, principalmente en las vastas regiones
áridas y en las porciones centrales del territorio
nacional, donde se concentró el desarrollo.
Al identificarse indicios de sobreexplotación de
acuíferos en varias cuencas, la Autoridad del Agua
en turno inició, en 1948, el establecimiento de
ordenamientos legales que condicionaban el
otorgamiento de concesiones con base en los
resultados de estudios técnicos, ordenamientos que
ahora cubren un 55% del territorio nacional,
quedando su porción complementaria, de 45%, en
condición de libre alumbramiento.
agua
La Constitución Política de los Estados Unidos
Mexicanos declara que el agua es propiedad de la
Nación. En cuanto al agua subterránea, dispone que
puede ser libremente alumbrada, lo cual significa
que cualquier interesado puede construir una
captación y extraer de ella el volumen de agua que
requiera, sin necesidad de contar con un permiso o
concesión de la Autoridad del Agua en turno, que
actualmente es la Comisión Nacional del Agua.
Pero a la vez, ese mandato constitucional faculta al
Ejecutivo Federal para establecer ordenamientos
que regulen su extracción (reglamentos y vedas) o
suspender temporalmente su libre alumbramiento,
siempre que existan causas de utilidad o interés
público
o
cuando
se
afecten
otros
aprovechamientos.
Figura 2. Vedas de agua subterránea en la República Mexicana
Posteriormente, en las décadas siguientes, se
123
promulgaron
leyes
reglamentarias
de
la
Constitución en materia de aguas nacionales. El
instrumento reglamentario actual, la Ley de Aguas
Nacionales, declara: que el agua es un bien público
federal, vital, vulnerable y finito, cuya
preservación, en cantidad y calidad, es tarea
fundamental del estado y de la sociedad, y un
asunto prioritario de seguridad nacional; que la
protección, el mejoramiento, la conservación y
restauración de los acuíferos y el restablecimiento
del equilibrio hidrológico de las aguas nacionales
del subsuelo, son de utilidad pública, y que son de
interés público la sustentabilidad ambiental y la
prevención de la sobreexplotación de los acuíferos.
En particular, para prevenir la generación de
nuevos casos de sobreexplotación de acuíferos y
corregir los ya existentes, la CONAGUA formuló
una estrategia para el desarrollo sustentable de los
acuíferos, que incluyen: el manejo de la demanda,
las campañas de conservación y uso eficiente del
agua, la participación activa de los usuarios
organizados en la gestión del recurso, el uso
conjunto de agua superficial y subterránea, la
recarga artificial, la cosecha de agua de lluvia y la
desalación de agua salobre y marinas, entre otras
acciones.
Pero estas acciones encaminadas a alcanzar la
sustentabilidad hídrica, así como la mayoría de las
disposiciones contenidas en la ley, no podían ser
aplicadas cabalmente en las zonas donde aún
prevalecía la condición de libre alumbramiento,
esto es, en 45% del territorio nacional, y el proceso
administrativo legal para eliminarla, resultaba muy
tardado y enfrentaba oposición de usuarios, sectores
y autoridades de los diferentes niveles, que se
oponían a un ordenamiento legal que limitara las
extracciones de agua, por suponer que implicaría un
freno para el desarrollo.
Y mientras, en esa porción del territorio nacional
continuaba la construcción incontrolada de pozos y
la extracción ilimitada de agua del subsuelo: en la
última década, grupos organizados de productores
agrícolas, con gran capacidad económica y técnica,
se expandieron en los estados áridos del norte de
México, donde adquirieron grandes extensiones de
tierra y construyeron cientos de pozos en corto
tiempo, para extraer importantes volúmenes de
agua del subsuelo, probablemente mayores que la
pobre recarga natural de los acuíferos, provocando
la inconformidad de los concesionarios de las zonas
de veda colindantes y, aún más, dando lugar a
enfrentamientos violentos entre grupos de usuarios.
Sustentabilidad hídrica.
Para hacer frente a la situación antes descrita, la
CONAGUA está llevando a cabo un amplio
proceso de ordenamiento y modernización de la
gestión de los recursos hídricos que incluye: la
ampliación y actualización de los estudios técnicos
de las fuentes de agua; la regularización de los
usuarios de las aguas nacionales, mediante el
otorgamiento de títulos de concesión inscritos en el
Registro Público de los Derechos de Agua; la
definición oficial de los nombres y límites de las
unidades de gestión (cuencas y acuíferos), como
marco de referencia único para su administración;
la formulación de la Norma Oficial Mexicana que
establece los métodos para determinar la
disponibilidad de agua; la adecuación del marco
legal... Para dar transparencia a la actuación de la
Autoridad del Agua y mantener informada a la
sociedad sobre la situación de los recursos hídricos,
el conocimiento técnico de los mismos, los
ordenamientos legales, el Registro Público de los
Derechos de Agua, los cambios en los volúmenes
concesionados y en la disponibilidad de agua, son
publicados periódicamente en el Diario Oficial de
la Federación, el órgano oficial de difusión del
Gobierno Federal.
Suspensión
del
libre
alumbramiento.
Dentro de este complejo contexto hidrológico,
reconociendo que no puede haber un desarrollo
sustentable si no hay una gestión adecuada de los
recursos hídricos, que incluya limitaciones a su
extracción y propicie su distribución armónica entre
sectores, en abril del año 2013, el Gobierno Federal
adoptó la enérgica medida de suspender
temporalmente el libre alumbramiento en todo el
país, acción que fue el punto de partida para el
establecimiento de los ordenamientos particulares –
vedas, reglamentos o reservas– que sean pertinentes
en cada caso.
La suspensión del libre alumbramiento y la emisión
de los subsecuentes ordenamientos particulares, no
frenará el desarrollo; por el contrario, contribuirá a
Figura 3. Disponibilidad de agua subterránea
124
que éste sea sustentable, al estar basado en los
volúmenes renovables del recurso hídrico, en lugar
de que sea aparente y temporal por estar basado en 
una extracción libre e ilimitada a costa de una
reserva finita del mismo. Tampoco afectará a los
usuarios establecidos en las zonas que fueron de 
libre alumbramiento, sino que reconocerá y
adecuará sus extracciones de agua, de tal manera
que sean sustentables.



Figura 4. Vértices de las zonas en condición de libre alumbramiento

En esencia, de la suspensión del libre
alumbramiento se derivarán los beneficios
siguientes:
La Autoridad del Agua estará facultada para la
aplicación cabal y consistente de la ley a nivel
nacional, que regule las extracciones de agua
conforme a su disponibilidad;
Se dispondrá de un padrón de usuarios del agua
subterránea a nivel nacional, con lo cual todos ellos
quedarán igualmente sujetos a las disposiciones de
la ley;
Los usuarios tendrán certeza jurídica de sus
derechos sobre sus volúmenes concesionados de
agua, mediante su titulación y registro;
Se tendrá conocimiento de la magnitud y
distribución espacial de las extracciones de agua en
las zonas que fueron de libre alumbramiento, lo
cual a su vez hará posible la determinación más
precisa de los volúmenes renovables y de la
disponibilidad de agua;
Tal conocimiento contribuirá al desarrollo
sustentable, al proporcionar las bases técnicas para
orientar su manejo conforme a su disponibilidad y
distribución, y para prevenir o corregir la
sobreexplotación de los acuíferos;
Contribuirá a prevenir conflictos entre los
concesionarios sujetos a las disposiciones de las
vedas y los usuarios de hecho que en zonas
colindantes disfrutan del libre alumbramiento;
Permitirá adecuar el manejo del agua a escenarios
hidrológicos cada vez más complejos y amenazados
por el impacto del cambio climático.
En suma, la suspensión del libre alumbramiento y
los ordenamientos consiguientes constituyen un
gran paso en la gestión de los recursos hídricos, al
proporcionar a la CONAGUA los elementos
técnicos, administrativos y legales, para hacer
viable la administración de la riqueza hídrica
patrimonial que guarda el subsuelo.
Estudio de la variación isotópica de δ²H y δ18O y
determinación de la Línea de Agua Meteórica Local a lo
largo de una sección centro-noreste de México.
César F Aguilar-Ramírez
Posgrado en Ciencias de la Tierra Instituto de Geología Universidad Nacional Autónoma de México México
Antoni Camprubí
Elisa Fitz-Díaz
Edith Cienfuegos-Alvarado
Pedro Morales-Puente
Resumen. El agua meteórica tiene un origen a partir de
la evaporación de agua marina, misma que descarga en
forma de lluvia, granizo o nieve al interior de los
continentes y reside en ellos en forma de glaciares,
mantos acuíferos, ríos y lagos. Dicha fuente de agua
genérica posee variantes en su composición isotópica, la
18
cual disminuye en δ²H y δ O de acuerdo a la posición
latitudinal del sitio donde descargue, y a diversos
factores que intervienen al internarse en los continentes
(fraccionamiento isotópico). Los principales factores de
control del fraccionamiento isotópico son la temperatura
de las corrientes de circulación oceánica, la radiación
solar que incide sobre la superficie oceánica, la
elevación topográfica, la posición latitudinal y la distancia
que recorren las nubes para descargar al interior del
continente. En el presente trabajo se estudió la variación
125
Agua Meteórica Local, definida por la ecuación: δ²H =
18
δ O * 8 + 12, que es muy similar a la Línea de Agua
Meteórica Mundial, la cual está definida por la ecuación:
18
δ²H = δ O * 8 + 10, por otra parte se pudo determinar un
factor de fraccionamiento en función de la elevación
topográfica de 17,75‰/km-1 para δ²H, y 2.19‰/km-1
18
para δ O. Los resultados del análisis de la variación de
18
δ²H y δ O en la región estudiada serán de gran utilidad
en diversas ramas de la geología donde se estudia la
intervención de agua meteórica en procesos geológicos,
como las fuentes de recarga de acuíferos en
hidrogeología, la procedencia de fuentes de agua
meteórica que infiltran contaminantes estudiados en
geología ambiental, análisis de fluidos involucrados en
deformación de rocas, estudio de fluidos mineralizantes
en geología de yacimientos minerales, etc., además de
contribuir de manera importante al entendimiento acerca
18
de la distribución y variación de δ²H y δ O bajo
condiciones climáticas y geográficas específicas, ya que
los estudios de esta naturaleza de escala regional son
muy escasos a nivel mundial.
en la composición isotópica del agua meteórica a lo largo
de una sección del Cinturón de Pliegues y Cabalgaduras
Mexicano, la cual se ubica en el centro del país y se
proyecta hacia el noreste de México, abarcando
porciones de los estados de Querétaro, Hidalgo y San
Luis Potosí. Dicha sección se eligió dado que exhibe
condiciones físicas y ambientales propicias para analizar
las variaciones de la composición isotópica en O y H del
agua meteórica; éstas son: (i) posee una pendiente
calculada de 1° a 1.5°, con elevaciones topográficas que
van a nivel del mar en el antepaís del orógeno hasta
poco más de 3000 msnm hacia el transpaís, (ii) no
existen barreras topográficas que impidan la libre
circulación y descarga de nubes, (iii) los vientos
encargados de transportar nubes al interior del
continente son los vientos alisios, que entran por el Golfo
de México y circulan de manera constante. Para
determinar el análisis de la variación isotópica en agua
meteórica, se colocaron 12 estaciones colectoras de
agua de lluvia, seleccionando los puntos de mayor
elevación topográfica, que permitieron captar agua de la
temporada de 2012, entre los meses de julio a
noviembre. Los resultados del análisis de isótopos
18
estables de δ²H y δ O permitieron obtener la Línea de
Correlación entre niveles estáticos, subsidencia y
esfuerzos tensionales, en un sistema acuífero
volcánico.
Norma Arroyo-Domínguez, Mónica Pérez Cruz
Universidad Autónoma del Estado de México
Jaime Garfias
Richard Martel
Javier Salas-García
Resumen: La explotación del agua subterránea ha
permitido un crecimiento acelerado de las actividades
encaminadas al desarrollo económico, el auge alcanzado
por varias ciudades alrededor del planeta, ha motivado el
aumento de los volúmenes de extracción del vital líquido
a fin de mantener y/o elevar su status. Sin embargo, con
el transcurso de los años, dicha práctica ha modificado
los entornos, han desaparecido manantiales, lagos y
lagunas, la vegetación ha cambiado así como el modo
de vida de los habitantes de la zona.
Otro hecho importante es el hundimiento del suelo y la
aparición de grietas en la superficie. Estos fenómenos
se pueden dar lentamente, de manera poco perceptible o
bien, repentinamente.
Ambos causan daños
irreversibles en la infraestructura urbana y todo tipo de
edificación, la subsidencia también genera zonas de
inundación. Lo anterior repercute en grandes pérdidas
económicas a gobiernos y particulares.
Del mismo modo en el subsuelo se aprecian cambios
importantes, los niveles estáticos disminuyen, los
materiales se consolidan y compactan al perder el agua
que anteriormente se alojaba en sus poros, al mismo
tiempo, se favorece el desarrollo de fracturas en la
superficie por la generación de esfuerzos de corte.
Tal es el caso del Valle de Toluca, que desde hace más
de 40 años su sistema acuífero ha sido sobrexplotado.
Las investigaciones realizadas por Esteller et al. (2005),
Rudolph et al. (2006) y Bastida-Muñoz (2009),
concuerdan en que la desaparición de manantiales a pie
de montaña, de cuerpos y corrientes de aguas
superficiales, así como la aparición de grietas, se debe al
descenso de los niveles estáticos y la compactación de
los materiales lacustres.
Tanto Calderhead et al. (2010) como Chaussard (2014)
han evaluado la subsidencia mediante técnicas de
Interferometría Diferencial de Radar (DIn-SAR),
encontrando resultados muy similares. Sin embargo,
hasta ahora existe un vacío entre el fenómeno de la
subsidencia, el estado tensional del suelo y el
comportamiento de las unidades que componen el
sistema acuífero.
Cabral-Cano et al. (2011), define al gradiente horizontal
de subsidencia, como la variación de la magnitud de
hundimiento por unidad de longitud horizontal. Los
valores más altos se relacionan con movimientos
126
diferenciales que generan esfuerzos de corte en la
superficie. Los mapas de gradiente de subsidencia
representan la evolución del proceso geológico de
subsidencia
En tal sentido, el objetivo general de la investigación es
evaluar los cambios del estado tensional del terreno
vinculados a los procesos geohidrológicos del sistema
acuífero. Los resultados se plasmarán por medio de
mapas de gradiente horizontal de subsidencia. La
metodología a seguir consta de tres etapas: 1) Desarrollo
del modelo conceptual, 2) Definición y establecimiento
del modelo de flujo y 3) Aplicación de técnicas de
interferometría de imágenes de radar y obtención de
gradientes horizontales..
127
Miércoles 12 de noviembre
Almacenamiento geológico de CO2
La transición de la recuperación mejorada de
hidrocarburos con CO2 a proyectos de almacenamiento
geológico (CCS)
Moisés Dávila Serrano
Secretaria de Energía, Av. de los Insurgentes Sur 890, Del Valle Centro, 03100 Ciudad de México, Distrito Federal.
Resume. La primera etapa de extracción de
hidrocarburos de un yacimiento se hace aprovechando
la presión natural del campo. A este proceso se le
conoce como recuperación primaria. Cuando la presión
en el yacimiento disminuye es necesario utilizar agua u
otras sustancias del mismo yacimiento para recuperar
su presión. A este proceso o se le conoce como
recuperación secundaria. La recuperación terciaria o
EOR (Recuperación Mejorada de Hidrocarburos) es
cuando superada la etapa secundaria, el yacimiento se
hace candidato a un proceso de recuperación utilizando
sustancias ajenas al yacimiento, principalmente
químicos y fluidos tales como CO2. Este proceso
implica, a diferencia de las dos etapas anteriores,
modificar las condiciones químicas del aceite del
yacimiento. El caso del CO2 como fluido de
recuperación, se utiliza en fase súper crítica cuyas
propiedades son muy ventajosas y en la mayoría de los
casos se traducen en mejorar las condiciones de
viscosidad del aceite a recuperar. El nivel de pureza del
CO2 también es importante para utilizarlo en EOR ya
que el CO2 se disuelve con más facilidad en el petróleo
cuando tiene una cantidad mínima de ellas. La presión y
la miscibilidad del CO2 causan la segregación del
petróleo fuera de los poros en las rocas, fluyendo con
más facilidad. También es necesario bombear agua en
los pozos de inyección, alternando con CO2 para
mejorar su eficiencia de barrido empujando con más
facilidad el petróleo hacia los pozos productores. El CO2
que retorna a los pozos productores es reciclado,
comprimido y reinyectado nuevamente al reservorio. Sin
embargo, los procesos de EOR aun utilizando CO2 no
se pueden validar en automático como captura
permanente de bióxido de carbono. Para ello es
necesario cumplir con requisitos que permitan asegurar
que el gas así utilizado se mantendrá almacenado en el
reservorio, que se puede monitorear su evolución y que
no hay riesgo de migración fuera del yacimiento.
the oil. In the case of CO2 as recovery fluid, is used into
super critical phase whose properties are very
advantageous and in most cases result in improving the
viscosity of the oil recovered. The pureness level of CO 2
is also important for use in EOR because CO2 dissolves
more easily in the oil when you have a minimal amount
of them. The miscibility of CO2 and pressure cause
segregation of oil out of the pores in the rock thus flows
more easily. Water is also needed to be pumped into the
injection wells, alternating with CO2 to improve sweep
efficiency which means easier pushing oil to producing
wells. The returned CO2 to the producing wells is
recycled, compressed and injected back within the
reservoir.
However,
using
CO2-EOR
cannot
automatically be validated as a sequestration of carbon
dioxide. For this reason it is necessary to meet some
requirements designed to ensure that the gas will be
maintained safely stored in the reservoir, that by
continuous monitoring of the evolving CO2 injected, this
can be tracked, and that there is no risk of migration out
of the reservoir.
1- Principios de EOR.
El proceso de extracción de hidrocarburos (HC) se
divide en diferentes fases denominadas: primaria,
secundaria, terciaria (Enhanced Oil Recovery EOR) y cuaternaria (Improved Oil Recovery -IOR).
La recuperación primaria es la que permite la
extracción de HC con la presión natural del
yacimiento. Con la recuperación secundaria se
obtiene generalmente una cantidad similar de HC
al de la fase primaria y se logra mediante el uso de
la misma agua de formación y otros fluidos con
los que se genera una reacción solamente física
(presión). La recuperación terciaria por su parte, o
EOR es cuando superada la etapa secundaria, el
yacimiento se hace candidato a un proceso de
modificación de la propiedades químicas del
aceite, lo cual se logra con agentes externos al
yacimiento, en nuestro caso, CO2 antropogénico,
con el cual se logra mejorar la viscosidad al
mismo facilitando su extracción. Una variante de
esta fase es la etapa cuaternaria o IOR en la cual se
emplean también otros químicos y vapor, pero
sobre todo perforación horizontal para mejorar el
Abstract: The first stage of hydrocarbons exploitation
from a reservoir is made by using the natural pressure of
the field. This process is known as primary production.
However, when the pressure in the reservoir decreases
is necessary to use water or other substances from the
same reservoir to recover its production pressure. This
process is known as secondary recovery. Tertiary
recovery or EOR (Enhanced Oil Recovery) is used when
the secondary stage is exceeded; this is achieved by
using chemical substances from outside the reservoir,
and fluids such as CO2. This process involves, unlike the
previous two steps, modifying the chemical conditions of
128
contacto del agente de recuperación a una mayor
masa de aceite. El primer uso exitoso de EOR-CO2
fue en 1964 en el campo Mead Strawn en Abile
Texas. Su uso a escala industrial tiene sus orígenes
en los años setenta en el poniente de Texas en el
campo SACROC, desde entonces se reconoce
mundialmente el valor del CO2 en la recuperación
mejorada de HC [1]. No obstante la madurez de la
industria de EOR con CO2 antropogénico aún es
limitada por la escases del carbono para su venta.
Y más aún, el reconocimiento de las operaciones
de EOR-CO2 que sean reconocidas como de
secuestro permanente de bióxido de carbono
(CCS) son todavía más limitadas. De aquí, que el
enfoque de este trabajo es para hacer énfasis en las
diferencias entre los trabajos de EOR-CO2 y
aquellos que se consideran como formas de CCS.
primera dos fluidos se vuelven miscibles formando
una sola fase al primer contacto. Un buen ejemplo
es el agua- etanol. La miscibilidad multicontacto se
logra cuando, después de varios contactos
continuos, dos fluidos se transfieren componentes
mutuamente. Un ejemplo es el de CO2- aceite.
La miscibilidad del CO2- aceite se desarrolla
mientras ocurre una transferencia de masa mutua y
es cuando el CO2 enriquecido en aceite y el aceite
enriquecido en CO2 se transforman en una
sustancia indistinguible [5]. Las ventajas de usar
CO2 sobre otros gases es su facilidad de hinchar
(swelling) y reducir la viscosidad del aceite, pose
una baja presión de miscibilidad mínima (MMP),
su solubilidad en el agua y la reducción de
densidad de la mezcla, así como la vaporización de
un amplio rango de componentes del aceite
resultando en una mejor miscibilidad. Un punto a
recalcar es que entre más alta sea la presión del
reservorio y más baja su temperatura, mejor será la
miscibilidad del CO2.
De acuerdo con Fanchi [2], la Eficiencia de
Recuperación (ER) en un proceso de EOR se
define como:
ER = EV * ED
(Eficiencia de barrido volumétrico –EV por la
eficiencia de desplazamiento -ED).
EV se define como la relación del volumen de
aceite contactado por el fluido desplazante entre el
volumen original de aceite en el yacimiento
(OOIP). Por su parte la ED es la relación del
aceite desplazado entre la cantidad de aceite
contactado por el fluido desplazante. En otras
palabras las técnicas de EOR tratan de incrementar
la Eficiencia de Barrido Volumétrico, la
Eficiencia del Desplazamiento o ambas.
En contraste con el water flooding (recuperación
secundaria), que incrementa la EV Macroscópico,
el CO2 incrementa ED Microscópico [3]. Debido a
la diferencia de densidades y la relación adversa de
movilidad entre el CO2 y el aceite, el flujo de CO2
resulta en una desfavorable ED y por lo tanto una
ER pobre. Para contrarrestar la movilidad adversa
se alterna la inyección de gas con un fluido menos
móvil como agua o espuma, en un proceso
denominado alternancia-gas-agua (WAG).Ver
Figura 1 [4].
Lo que se hace en este proceso es aprovechar
ambas eficiencias microscópica y macroscópica
(del CO2 y el agua) que permite un incremento
superior al que se obtendría si se usaran ambos
agentes por separado.
Algunos factores que controlan el comportamiento
de las operaciones WAG son el tipo de roca,
heterogeneidad, humectabilidad, condiciones de
miscibilidad, propiedades del fluido, gas atrapado,
ejecución de la inyección y las proporciones del
WAG. Uno muy importante es la miscibilidad
CO2-aceite. Se conocen dos tipos de miscibilidad,
la de primer contacto y la multicontacto. En la
2- Características operacionales y del
subsuelo en el almacenamiento de CO2 en
reservorios de petróleo.
El CO2 es un fluido codiciado debido a sus
condiciones cuando se
encuentra en estado
supercrítico [6]. Cuando está a una temperatura de
31,1°C y presión de 7,38 MPa las fases líquida y
gaseosa coexisten, a este punto se le llama punto
crítico. A temperaturas y presiones más elevadas,
el límite de vaporización entre ambas fases
desaparece y el CO2 entra en estado supercrítico,
en este estado el CO2 supercrítico tiene una
viscosidad menor que el líquido y más alta que el
gaseoso. En la mayoría de los casos de EOR
miscible, es porque el CO2 se encuentra en estado
súper crítico [7]. Al estar el CO2 en este estado la
solubilidad con el petróleo aumenta y como
consecuencia el petróleo se hincha y su viscosidad
decrece. El hinchamiento del petróleo es el factor
más importante del CO2 usado en EOR ya que
entre más ligero se torne, mayor volumen logrará
extraerse.
129
El CO2 producido1 de las operaciones de
extracción se separa y recircula de manera que la
demanda de nuevo CO2 se reduce conforme las
operaciones avanzan.
Una razón para aumentar la cantidad de CO2
almacenado sería mejorar la optimización de la
producción de petróleo, pero se debe tomar en
cuenta el valor económico del CO2.
Otro motivante para aumentar el CO2 a almacenar
son los posibles créditos de carbono. Esta opción
puede incluso permitir seguir almacenando bióxido
de carbono aún después de que la extracción de
crudo ha cesado.
Figura 1. Proceso WAG en EOR.
2.2- Sitios ideales para EOR y costos del CO2.
El CO2 es bien conocido como corrosivo en la
industria petrolera cuando se disuelve en un
electrolito-agua. Junto con el H2S es uno de los
agentes más corrosivos. El 33% de las fallas
mecánicas en la industria del petróleo, se deben a
corrosión, de las cuales 28 se relacionan con el uso
de CO2, por lo que algunos operadores han
encontrado más práctico remover el CO2 de las
líneas de producción o el gas ácido y reinyectarlo.
Muchos sitios de EOR – CO2 son ideales para
usarse como sitios de almacenamiento geológico
permanente (CCS) debido a que:
 Están en trampas que han contenido
hidrocarburos en tiempos geológicos.
 Están en sitios con infraestructura de
transporte e inyección.
 Se localizan en zonas donde la sociedad
acepta operaciones de inyección.
 Habilitan la capacidad de desarrollar
empresas que lo comercialicen.
 Facilitan la gestión de las plumas de
migración del CO2 en el subsuelo.
 Los reservorios que los contienen han
probado su inyectividad y tienen
infraestructura que puede usarse para el
monitoreo de su comportamiento.
2.1. - Monitoreo y Vigilancia en Operaciones de
EOR cuando se usa CO2.
El principal objetivo del monitoreo y vigilancia en
las operaciones de EOR-CO2 es conocer cómo
impacta la producción de aceite y se afecta el
reservorio.
En el caso de EOR-CO2 sin almacenamiento
permanente (CCS) el monitoreo termina cuando la
producción cesa. Sin embargo, cuando además de
las operaciones de EOR se busca constituir
proyectos de CCS se deberá:
 Conocer la distribución del CO2 y su
evolución en el tiempo.
 Evaluar la interacción con otros fluidos del
reservorio.
 Vigilar que el CO2 no impacte la integridad
de ningún pozo que penetre el patrón de
EOR.
 Asegurar que el CO2 permanece en el área
del reservorio, es decir que no migre a otros
cuerpos como acuíferos o la superficie. Esto
incluye vías no naturales como pozos legados
sin inventariar o condiciones dudosas de
seguridad.
 Garantizar permanentemente la contabilidad
del CO2 inyectado, almacenado y producido.
No obstante, como se dijo en párrafos anteriores,
EOR no es sinónimo de CCS y los sitios que
aspiren a serlo, deben cumplir las condiciones ya
señaladas.
El costo del CO2 (incluye el reciclado) constituye
del 33 al 38% de las operaciones de EOR [1]. Por
ello, el operador procura: recapturar y conservar
tanto CO2 como le es posible (lo cual se
contrapone con el objetivo de dejarlo almacenado
para siempre) y optimizar la relación de aceite,
agua y CO2 reciclado. De manera que para fines de
captura permanente, durante la vida entera del
proyecto, los volúmenes realmente retenidos por el
reservorio son los volúmenes combinados de CO2
comprado menos las pérdidas, que se trata, sean las
1
El término PRODUCIDO se refiere al CO2 que surge o
retorna a la superficie con el petróleo recuperado en las
operaciones de EOR
130
menos posibles. Las cantidades de aceite
recuperado varían entre 1 y 3 barriles por tCO2
comprado.
Los precios de CO2 oscilan entre 15 y 40 USD /t
(1 m3 corresponde a 1,8 kgCO2 a presión
atmosférica y 1tCO2 equivale a 17 500 MpcCO2).
En 2011 hubo 127 proyectos de EOR-CO2 con
aproximadamente 7 100 pozos de inyección de
CO2 y 10 500 pozos de producción (proporción de
7 a 10).
La producción mundial EOR-CO2 (2011) fue de
305 mil barriles/día [8].
3- Monitoreo, medición
(MMV) en EOR con CO2.
y
espacios de reservorio al decaer la presión natural
del campo. Aun así, es posible recuperar algo de
los poros reocupados por medio de presión
artificial de CO2. Se presupone que la inyección
de CO2 se puede llevar a cabo mientras no se
supere la presión original del yacimiento. A
niveles REGIONAL y CUENCA se realizan con
criterios que nacen tanto de los parámetros
observados en superficie en las unidades
almacenadoras, como del conocimiento de los
volúmenes originales de aceite (OOIP, original oil
in place),
La capacidad teórica de almacenamiento se
establece en términos de masa in situ. Por medio
de:
verificación
MCO2t = ρCO2r [(Rf OOIP / Bf) – Viw + Vpw]
Con el MMV se busca desde una adecuada
selección del sitio, hasta la vigilancia durante la
operación
para asegurar que los volúmenes
inyectados no retornarán a la atmósfera ni
contaminarán acuíferos. En USA el programa de
Control de Inyección al Subsuelo (UIC) fue
promulgado por la EPA bajo el Acta de Agua
Potable Segura, de donde se desprenden 6
categorías de pozos de inyección y sus
regulaciones respectivas.
En particular los pozos tipo UIC II son regulados
para la producción de hidrocarburos por lo que
aplican a EOR. El tipo UIC VI para diseñar pozos
con fines de inyección de CO2 en ASP (acuífero
salino profundo) y proteger los acuíferos de
consumo humano. Además, en el mandato IRS45Q
se precisa “almacenamiento geológico seguro”
que obliga a operaciones estrictas de MMV para
prevenir el escape del CO2 a la atmósfera como
condicionante para calificar para el crédito de 10
USD/tCO2 en EOR
y 20 USD/tCO2 ASP
almacenados.
Con la visión de CCS la información
tradicionalmente manejada sólo para justificar la
compra del CO2 y diseñar las operaciones de
recuperación mejorada requiere ahora de
reanalizarse para garantizar la permanecía del CO2
en subsuelo. Es necesario conseguir información
adicional de áreas específicas donde hay dudas
sobre la seguridad del reservorio. El nuevo
enfoque demanda necesariamente de costos
adicionales que deben ser analizados para que
hagan rentable las operaciones MMV.
4- Estimación de
almacenamiento
la
capacidad
Mientras que también es posible utilizar una
expresión alterna para cuando se deba hacer en
función de la geometría del yacimiento (área y
espesor), de esta manera:
MCO2t = ρCO2r [(Rf Ahᶲ (1 – Sw) - Viw + Vpw]
En estas ecuaciones Rf es el factor de recuperación
Bf es el factor de volumen de la formación que trae
el volumen de aceite en condiciones estándar a
condiciones in situ, Viw + Vpw son los volúmenes
de agua inyectada y producida. A, h, ᶲ y Sw son el
área del reservorio, espesor, porosidad y saturación
de agua respectivamente.
5- Casos en USA.
En USA, ¾ partes de todo el abasto de CO2 para
EOR proviene de fuentes naturales (principalmente
del Domo Jackson en Mississippi). El resto (25%)
es de fuentes antropogénicas; 19% de plantas de
gas natural, 5% plantas de gas de síntesis (a partir
de carbón) y 1% de plantas de amoniaco.
ARI (Advances Resources International Inc.)
estima que 100 000 M de barriles adicionales se
pueden producir al año con un adecuado abasto de
CO2 (a 85 USD/barril). Para esto se requerirán 33
000 MtCO2 de los que se pueden obtener de
subsuelo en forma natural 2 000 MtCO2, por lo
que 31 000 deberán provenir de fuentes
antropogénicas. Uno de los justificantes del
Almacenamiento de Carbono en Acuíferos Salinos
es la lejanía con centros de consumo de CO2 con
fines económicos. Actualmente hay una red de
carbonoductos de 4 000 millas para ajustar esta
situación por los que se mueven 50 MtCO2 al año.
Battelle´s Joint Global Change Research Institute
sugiere que estabilizar la concentración de GEI en
dos casos hipotéticos de 550 ppm y 450 ppm para
de
Se asume que todo el volumen vacío por
actividades previas de explotación está disponible
para ocuparse por CO2. En los yacimientos
subyacidos por agua, ésta suele invadir los
131
Figura 2. Red de carbonoductos en USA
el 2050 justifica la construcción de 23 000 u 11
000 millas más de carbonoductos respectivamente
en USA. (Figura 2) [9]. Sin embargo, en USA
como en muchos países, no hay CO2 disponible en
todos los sitios donde es necesario para EOR-CO2,
por lo que eventualmente, su red de 4 000 millas
deberá crecer aún más.
Referencias:
[1] Hill, B., Hovorka, S. and Melzer, S. 2011. Geologic
carbon
storage through enhanced oil recovery. See: http://
www.sciencedirect.com
[2] Fanchi, J.R. 2006. Principles of Applied Reservoir
Simulation. 3a Edition. Gulf Professional Publishing
Burlington.MA. USA
[3] García M. 2005.Optimization of a CO2 Flood Design,
Wasson Field, Texas. Master Thesis, Texas A&M
University, College Station, TX, USA.
[4] Mobility & Conformance Control for EOR-CO2via
Thickeners, Foams and Gels. A Detailed Literature
Review for 40 years of
research. DOE/NETL2012/1540
[5] Jarrel, M.J., Fox, C.E., Stein, M.H., Webb, S.L. 2002.
Practical Aspects of CO2 Flooding. SPE Monograph 22.
Richardson, TX, USA
[6]CSLF.2013. Technical Challenges in Conversion of CO2EOR Projects to CO2 Storage Projects. USA.
[7] Shen P. 2010. Enhanced Oil Recovery. Storage and
Utilization of Greenhouse Gas. National Basic Research
of China, 973 Program, 2006CB705800.Project.
[8] American Petroleum Council, 2012
[9] http://www.nicholas.duke.edu/thegreengrok/co2pipeline
6- Conclusión.
Con la disminución natural de reservas de HC
extraíbles en fase primaria, en México como en
todo país petrolero, la recuperación terciaria con
CO2 es una alternativa muy ventajosa para
aumentar o mantener la producción de aceite. Sin
embargo, de cara a los probados efectos del
cambio climático acelerado por la emisión de CO2
–entre otras sustancias a la atmósfera– el secuestro
geológico de CO2 asociado al EOR no sólo es una
alternativa rentable sino pertinente. No obstante,
las operaciones de EOR-CO2 deberán cumplir con
las condicionantes establecidas para constituir
proyectos de CCS.
Evaluación
regional
del
potencial
para
el
almacenamiento geológico de CO2 en la Provincia de
Coahuila.
María Del Carmen Reynoso
CFE
Rocío Carbajal Martínez
CFE
Resumen. Hasta el momento los trabajos realizados en
materia de CCS en México han permitido estimar el
potencial teórico de almacenamiento en 9 cuencas del
país. En la Provincia de Coahuila se calculó un potencial
de 13 Gt y fue el primer objeto de estudio para una
evaluación regional ya que en esta zona se localizan las
mayores fuentes de emisión de CO2 asociadas a la
generación de energía eléctrica a través de plantas
carboeléctricas.
Mediante la aplicación de la metodología para evaluar la
capacidad de almacenamiento de CO2 en acuíferos
salinos se ha conformado un modelo geológico que
permite la identificación de las características
petrofísicas y estructurales adecuadas para localizar las
unidades con potencial. Para lograrlo se analizó
información del subsuelo a través de secciones sísmicas
y geológicas, modelado 3D, registros geofísicos de
pozos y configuraciones estructurales.
La Provincia de Coahuila se localiza en la porción
noreste del país.
La secuencia estratigráfica
comprende rocas del Jurásico Tardío y Cretácico cuyos
ambientes de depósito estuvieron gobernados por
elementos positivos como: La Isla de Coahuila,
Monclova, La Mula, Picachos, San Carlos y la Península
132
de Tamaulipas. Las principales estructuras se localizan
en rocas del Mesozoico del Golfo de Sabinas y
elementos circundantes asociados a la orogenia
Laramide. En esta zona los rasgos de interés para el
almacenamiento de CO2 se encuentran en rocas
carbonatadas con porosidad secundaria, o bien
terrígenos, asociados a un sistema de confinamiento.
Se definieron 3 zonas de estudio: Piedras Negras,
Sabinas y Monclova. Piedras Negras forma parte de la
Península de Tamaulipas y se caracteriza por suaves
ondulaciones que no definen una estructura; en el área
de la Cuenca de Sabinas las trampas son combinadas,
por cambios de facies y cierres contrafalla; finalmente el
área de Monclova perteneciente a la Isla de Coahuila
cuenta con plegamientos más definidos. Para cada caso
existe una columna estratigráfica particular y distintos
horizontes de interés.
Esta evaluación ha permitido la aplicación de una nueva
metodología, así como adquirir nuevos conocimientos en
el almacenamiento de CO2. Este estudio dará pauta
para la selección y caracterización de sitios y la
estimación de la capacidad de almacenamiento a nivel
local.
133
Selección
y
caracterización
de
sitios
para
almacenamiento geológico de CO2 en la Cuenca de
Burgos.
Erik Medina
Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Blvd. Juriquilla 3001, 76230 Santiago de Querétaro,
Qro., México.
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Comisión Federal de Electricidad, Av. San Rafael-Santa Cecilia 211-B, 54120,
Tlalnepantla, Edo.Méx.
Gilles Levresse, Mariano Cerca, Angel Nieto
Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Blvd. Juriquilla 3001, 76230 Santiago de Querétaro,
Qro., México
Resumen. Con el objetivo de seleccionar regiones
potenciales para el almacenamiento geológico de CO2 en
la Cuenca de Burgos se creó un modelo 3D donde se
seleccionaron cuatro estructuras pertenecientes a la Fm.
Jackson. De acuerdo al ambiente de depósito de dicha
formación y a las características estructurales de las
trampas se seleccionaron coeficientes de efectividad que
permiten la estimación de la capacidad de
almacenamiento
efectivo
en
estas
regiones.
Posteriormente se realizó un análisis estructural para
evaluar el potencial de reactivación de fallas. En este
análisis se observa que existen condiciones que
permiten que coexistan sistemas de fallamiento normal y
lateral, lo cual favorece el almacenamiento de fluidos
pues solo se crean fracturas, lo cual aumenta la
permeabilidad del reservorio y no se reactivan las fallas
preexistentes. Por medio del empleo de modelos
analógicos se busca encontrar una ecuación constitutiva
que sirva para predecir la deformación de la región en el
caso de inyección del CO2.
considerada como una de las tecnologías más
importantes para mitigar la acumulación de gases
de efecto invernadero en la atmósfera. Dentro de
los medios geológicos considerados como aptos
para el almacenamiento se encuentran los campos
exhaustos de hidrocarburos, lechos de carbón no
explotables, acuíferos salinos, basaltos y lutitas.
Dentro de estas opciones, los acuíferos salinos son
los que tienen mayor extensión y capacidad de
almacenamiento. El almacenamiento en estos
medios se recomienda que sea entre los 800 y
2,500 m de profundidad, para que el CO2 se
encuentre en estado supercrítico y pueda
almacenarse mayor cantidad de fluido.
Con el objetivo de encontrar un lugar apropiado
para el almacenamiento geológico de CO2 se debe
encaminar un estudio que consta de varias etapas o
niveles de detalle. Cada nivel de detalle requiere un
incremento en la cantidad y tipo de información,
tiempo y costos; lo cual reduce progresivamente el
grado de incertidumbre de los estudios.
Los estudios realizados en México han avanzado
de un nivel de detalle o escala de resolución de tipo
País, en la que se determinaron once provincias
con las condiciones (geológicas, estructurales,
geotérmicas y tectónicas) propicias para el
almacenamiento de CO2; a un nivel de Cuenca en
el que se realizó una estimación de la capacidad de
almacenamiento teórico en nueve de las once
provincias.
El análisis realizado en este estudio corresponde al
Nivel Regional en el interior de la Cuenca de
Burgos, en donde se pretende determinar regiones
apropiadas para almacenamiento. Posteriormente
se avanza al Nivel Local para escoger un sitio
específico.
A Nivel Regional, la creación de los modelos
sedimentarios y estructurales es indispensable para
el cálculo de la capacidad de almacenamiento de
sitios potenciales, pues se requiere seleccionar
coeficientes de almacenamiento efectivo basados
Palabras clave. Almacenamiento geológico de CO2,
Cuenca de Burgos, capacidad de almacenamiento
efectivo, reactivación de fallas, modelo analógicos.
Abstract. In order to select potential regions for
geological storage of CO2 in the Burgos Basin a 3D
model was created where four structures belonging to
the Fm Jackson were selected. According to the
depositional environment of said formation and structural
features of the traps, effectiveness coefficients were
selected allowing the estimation of the effective storage
capacity of these regions. Subsequently, a structural
analysis was performed to assess the potential for fault
reactivation. This analysis shows that there are
conditions allowing coexistence of normal and lateral
faulting systems, favoring the fluid storage because
fractures are created increasing the permeability of the
reservoir and the preexisting faults are not reactivated.
By employing analog model seeks to find a constitutive
equation that serves to predict the deformation of the
region in the case of CO2 injection.
Keywords. Geological storage of CO2, Burgos Basin,
effective storage capacity, fault reactivation, analog
model.
1
El
Introducción
almacenamiento
geológico
de
CO2
es
134
en dichos modelos.
tiene implicaciones en el estado de los esfuerzos
principales. Para la coexistencia de ambos sistemas
Zoback (2008) señala que es necesario que Sv sea
igual o semejante a SH. Por lo tanto significa que
en la región la carga sedimentaria iguala al empuje
del suroccidente. Existen evidencias de sistemas
laterales en las cercanías de la región. Por ejemplo,
Chávez-Cabello, 2005; señala que la falla de San
Marcos inició como una falla lateral izquierda y
posteriormente tuvo un movimiento inverso al
iniciar un proceso de inversión tectónica y
finalmente vuelve a presentar un movimiento
lateral izquierdo; Flotté determina que la Falla del
Río Bravo presenta movimiento lateral izquierdo,
así como LeRoy y Rangin, 2008 incluyen la zona
de estudio dentro de una zona de deformación
denominada “zona de cizalla San Marcos – La
Babia” e infiere una serie de lineamientos paralelos
a dichas fallas maestras observadas incluso dentro
de la Cuenca de Burgos. Además una teoría de la
formación de la curvatura de Monterrey sostenida
por Padilla y Sánchez (1986) es que la porción de
Norteamérica presenta un desplazamiento mayor en
comparación de Centroamérica. Al analizar la
creación de estructuras de ruptura y post-ruptura
(Riedel, R´y P) de un sistema lateral izquierdo,
sobrepuesto a uno de los lineamientos marcados por
LeRoy y Rangin (2008) se observa que la dirección
de numerosas fallas normales de la zona de estudio
coincide con la dirección de las estructuras R´y P.
Se interpreta, por lo tanto, que la creación de estas
fallas tuvo su origen dentro de un sistema de
fallamiento lateral izquierdo, posteriormente el
peso de la carga sedimentaria cambió el sentido de
desplazamiento en las mismas. Esto puede
determinar la coexistencia de ambos sistemas de
fallamiento.
Figura1. Localización del área de estudio
2 Selección de Sitios
La zona de interés (Figura 1) se localiza al suroeste
de la Ciudad de Reynosa, en un área que abarca
parte de los estados de Tamaulipas y Nuevo León,
dentro de la Cuenca de Burgos, con una superficie
de 45,611.5 km2.
La selección de sitios se llevó a cabo por medio de
la elaboración de un modelo 3D construido a partir
del análisis de 16 secciones sísmicas en tiempo y
geológicas interpretadas a profundidad
A partir de la elaboración del modelo 3D y tomando
en cuenta las zonas con mayor cantidad de
información, se buscan sitios potenciales para el
almacenamiento entre los 800 y 2,500 m de
profundidad (a esa profundidad solo se encuentran
sedimentos terrígenos del Terciario en la Cuenca de
Burgos). Se obtiene un modelo sedimentario de las
formaciones que funjan como reservorios de dichos
sitios y se obtiene un modelo estructural de la zona
de estudio describiendo las características
principales de las trampas de interés para poder
seleccionar los coeficientes de efectividad y de esta
manera poder estimar la capacidad de
almacenamiento efectivo.
Con el modelo 3D (Figura 2) se observa que la
región oriental de la zona de estudio cuenta con
mejores condiciones para seleccionar sitios, debido
a que las dimensiones de las estructuras
(anticlinales) son mayores en esta zona y se
encuentran en formaciones desprovistos de interés
petrolero. Por lo tanto, se proponen cuatro sitios en
la porción oriental del área de estudio, todos ellos
dentro de la Formación Jackson.
S
N
W
E
2.1.Modelo estructural
El desplazamiento de todas las fallas es de tipo
normal, sin embargo se observan características
propias de sistemas laterales como terminación de
las fallas en colas de caballo, algunas de ellas se
observan abandonadas en el proceso de desarrollo.
La presencia de rasgos de sistemas laterales que
coexisten con rasgos de sistemas normales es de
vital importancia para el estudio estructural pues
Figura 2. a) Modelo 3D del área de estudio señalando los límites de
800 a 2,500 m aptos para almacenar CO2 y b) Sitios propuestos.
2.2.Modelo estructural de los sitios propuestos
Con el objetivo de seleccionar los coeficientes de
eficiencia para el cálculo de la capacidad de
135
almacenamiento es indispensable determinar la
estructura en la cual se emplazará el CO2. En el
presente estudio se estableció que las estructuras de
los sitios propuestos corresponden a anticlinales.
Otro rasgo indispensable para escoger los
coeficientes es la inclinación de los flancos, la cual
se determinó por medio de una herramienta del
software MOVE, 2013 ® de análisis de inclinación
de superficies (Figura 3a). Se concluye que las
estructuras corresponden a anticlinales con flancos
que presentan una inclinación que varía de 8 a 15°.
la inclinación y dirección de inclinación (dip/dip
direction) de las estructuras mayores (fallas
regionales) en la zona en donde se localizan los
cuatro sitio propuestos.
Estos datos fueron analizados en el programa
DIPS® para realizar un estudio estadístico y
determinar los rasgos estructurales de la familia
principal localizada en la zona de estudio.
En el programa ReActiva® se ingresan los datos de
coeficiente de fricción, cohesión y presión de poro
de la roca intacta, así como de la familia de fallas
predominante. Como parámetros generales se
incluye el régimen de fallamiento (normal) y el
factor geométrico del elipsoide de esfuerzos. En el
caso de SV (esfuerzo vertical) = SH (esfuerzo
horizontal máximo), el valor del factor geométrico
siempre es igual a 1 sin importar el valor de σ3,
mientras que en el caso de SV> SH, el factor
geométrico debe de ser determinado. Este análisis
se realiza para una profundidad de 2 km y
considerando una densidad promedio de la roca de
2.65 gr / cm3
Tablas empleadas para el cálculo de la capacidad de almacenamiento
efectivo
3 Estimación de la
almacenamiento efectiva
capacidad
de
De acuerdo con el modelo sedimentológico, el cual
determina que el ambiente de depósito de la
Formación Jackson es de delta y el modelo
estructural, en el que se establece que la trampa del
reservorio es de tipo estructural, anticlinal con
inclinación de sus flancos de 10 a 15°, se
seleccionaron los coeficientes de almacenamiento
efectivo ilustrados en las Tablas, estos coeficientes
se multiplican por la capacidad volumétrica de
almacenamiento teórico para determinar la
capacidad de almacenamiento efectiva.
Figura 3. a) Análisis de pendientes de las fallas principales de los
reservorios considerando los límites de 800 a 2,500 m y b) Análisis de
reactivación de fallas en la zona de estudio (Modelo A). Las fallas
principales de la zona de estudio caen dentro del campo de creación de
fracturas (aumento de permeabilidad) y no presentan peligro de
reactivación de fallas
4 Análisis estructural
Se proponen dos modelos de reactivación:
El modelo A (SV = SH) (Figura 3b) considera un
esfuerzo horizontal máximo (SH) con una
orientación de SW80°NE, la cual corresponde a la
dirección del esfuerzo compresivo que se produce
en una falla lateral izquierda de orientación WNW,
con un factor geométrico del elipsoide de esfuerzos
igual a 1. En este modelo se observa que la
dirección de la familia principal de fallas se
encuentra dentro del área de creación de nuevas
fracturas y no se ve afectada por la reactivación de
fallas. Lo anterior beneficia el almacenamiento de
cualquier fluido debido a que la creación de nuevas
fracturas aumenta la permeabilidad de la roca
Se realiza un análisis estructural básico aplicado a
la Provincia de Burgos en cuanto a la posibilidad de
creación de fracturas o reactivación de fallas
preexistentes considerando un sistema de esfuerzos
Andersoniano, lo cual se realiza de la siguiente
manera: se toman los datos de inclinación y rumbo
del echado de las fallas de las regiones propuestas
para determinar la familia principal de fallas;
posteriormente se emplea el programa ReActiva
(Alaniz-Álvarez et al, 1996) para conocer si la
familia principal de fallas es susceptible a
reactivación y finalmente se prevé como serán las
condiciones al inyectar el fluido.
Se realizó una base de datos con la información de
136
4 Análisis Geomecánico
reservorio y se puede extender el volumen
considerado para almacenamiento hacia la zona de
contacto con una falla. La presión o esfuerzo que se
ejerza sobre la falla disminuirá puesto que al entrar
en contacto con la falla, el fluido aumentará su área
de contacto con la misma a una fuerza constante
(presión inversamente proporcional al área).
El modelo B (SV > SH) considera un esfuerzo
horizontal mínimo (Sh = 3) en dirección hacia el
este. Aunque en este caso el factor geométrico debe
de ser menor a 1, se considera el valor igual a 1
para ilustrar que incluso en el caso más benéfico, la
orientación de la familia principal de fallas se
encuentra en la zona de reactivación de fallas. Es
decir que independientemente del valor de SV y SH
se reactivarán las fallas y no se crean nuevas
fracturas. Por lo cual en el caso de almacenamiento
de algún fluido, solo se podrá aprovechar la
permeabilidad primaria de la roca almacén y se
debe evitar el contacto con las fallas, reduciendo de
esta manera el volumen para almacenar.
Si el régimen de esfuerzos es SV = SH no existirá
riesgo si la cantidad de CO2 inyectada alcanza los
límites de las fallas pues el esfuerzo no las
reactivará; mientras que si el régimen es SV > SH se
debe calcular la capacidad de almacenamiento
efectivo en un horizonte específico y asegurarse
que en el proceso de inyección el CO2 no alcance
los límites de las fallas pues estas se reactivarían en
dado caso.
Al no contar con datos de las características
intrínsecas de los materiales para desarrollar un
modelo geomecánico como tal en la zona de
estudio, se propone realizar estudios con modelos
analógicos con el objetivo de adquirir
conocimientos y obtener ideas preventivas acerca
de los procesos físicos que tendrán lugar en el
sistema de almacenamiento y la manera en que
influirán en su deformación. Se pretende
seleccionar un modelo analítico que reproduzca los
resultados experimentales y emplear los datos de la
Provincia de Burgos en el modelo seleccionado
para realizar una estimación preliminar de
deformación.
Figura 5. a) Modelo analógico b) Medición de la deformación del
experimento con el modelo analógico.
Figura 4. Escenarios de almacenamiento en caso de validación de los
modelos A y B. El polígono verde muestra el posible área disponible
para almacenamiento. Para el modelo A existirá un aumento en la
permeabilidad del reservorio por la creación de nuevas fracturas y con
este estado de esfuerzos no se reactiva una falla preexistente. En el
modelo B solo se aprovecha la permeabilidad primaria del reservorio y
se debe evitar el contacto con fallas porque el estado de esfuerzos
reactivará fallas preexistentes.
Agradecimientos
Este trabajo fue respaldado por la Gerencia de
Estudios de Ingeniería Civil (GEIC) de la
Comisión Federal de Electricidad (CFE) por medio
del Departamento de Infraestructura Sustentable
(DIS), con apoyo de la Secretaría de Energía
(SENER). Un agradecimiento especial al Dr.
Moisés Dávila Serrano de la SENER, así como al
Dr. Ricardo Padilla y Sánchez y el Ing. Bernardo
Martel Andrade de la UNAM. Los modelos
analógicos se realizaron en el Laboratorio de
Mecánica Multiescalar de Geosistemas (LAMMG),
CGEO, UNAM con el apoyo del técnico Ricardo
Carrizoza Elizondo (agradecimiento especial).
El análisis se efectuó considerando los esfuerzos
regionales; sin embargo, este tipo de estudios se
debe realizar tomando en cuenta el campo de
esfuerzos locales, pues en cada sitio pueden existir
variaciones en las direcciones y magnitudes de los
esfuerzos principales, por lo cual la situación de
cada sitio varía. Para este nivel de estudio se
concluye que el análisis es adecuado para una
aproximación de primer orden, en la cual se
obtienen ideas acerca de las condiciones generales
de la región.
137
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Mapa de ruta tecnológica de CCUS.
Rafael Acosta Quevedo
Introducción
posible, debido a que la tecnología no se ha
desarrollado lo suficiente para cubrir la demanda de
energía. El detalle más importante en este rubro es
la acumulación de gases efecto invernadero en la
atmósfera que se provoca con la quema de
combustibles fósiles. Ante esa situación, desde el
Protocolo de Kioto y el Panel Intergubernamental
Es ineludible la dependencia en combustibles
fósiles a nivel mundial para la generación de
energía que permite el desarrollo de las
comunidades. Y aunque es deseable que el
crecimiento se cubra con energías limpias, no sería
138
de Cambio Climático se han propuesto estrategias
que contribuyan a su disminución. La tecnología de
Captura, Uso y almacenamiento de CO2 (CCUS) se
ha
probado
que
puede
contribuir
significativamente. En México desde el año 2008 se
emprendieron acciones encaminadas a implementar
tecnologías de CCUS. Aunado a ello, en el año
2012 La Ley General de Cambio Climático eleva a
ordenamiento de carácter legal medidas enfocadas a
combatir en el país las causas del cambio climático.
Para dar orden y dirección a las acciones
encaminadas a la implementación de esta
tecnología se elaboró el Mapa de Ruta Tecnológica
(MRT) por un equipo de trabajo encabezado por la
SENER y SEMARNAT y cuenta con la
participación de PEMEX, CFE, IPN, UNAM y el
Centro Mario Molina (CMM).
Figura (1b), ubica las zonas con mayor actividad industrial
generadoras de emisiones de CO₂.
Objetivos


•
•
Comportamiento de CCUS en el mundo
Diseñar una ruta crítica oficial de CCUS en
México.
Conformar una base sistémica la cual
destine recursos para la tecnología CCUS
en el país.
Promover incentivos económicos y
regulatorios
en
México
para
la
implementación de la tecnología CCUS, así
como emisiones y mercados de carbono
para facilitar el flujo de recursos y apoyos
internacionales.
Articular las actividades productivas y de
investigación
relacionadas
con
la
regulación, captura, transporte, uso y
almacenamiento del CO₂.
La Captura, Uso y Almacenamiento de CO₂
(CCUS, por sus siglas en inglés- Carbón Capture,
Use and Storage) ha crecido paulatinamente en el
mundo, principalmente en los países desarrollados
como Estados Unidos, Canadá, Reino Unido,
Australia entre otros (Figura. 2) en los cuales
cuentan con una operación de almacenamiento
grande considerada mayor a 500 kt.
Fuentes de emisión de CO2 en México
El consumo de combustibles fósiles para la
generación de energía constituye la principal fuente
de emisiones de GEI. El sector de generación
energética es la principal fuente fija de emisiones
en México (Figura 1a), en donde la mayoría de las
mismas ocurren en el centro del país, no obstante,
las principales fuentes fijas se encuentran en el
Norte y Sureste del país (Figura 1b).
Figura 2. Se aprecia la distribución de almacenamiento en todo
el mundo, así como la cantidad en (kt) de carbono almacenado.
Estimación de almacenamiento en México
En el 2011 se realizó un estudio a nivel país, en
donde se determinaron las zonas potenciales para
poder almacenar el CO₂, estas zonas comprenden
principalmente depósitos sedimentarios terrígenos y
carbonatados en cuencas y con actividad sísmica
muy baja o nula, dichas condiciones se nombraron
“zonas de inclusión”, mientras que las regiones que
involucran rocas ígneas intrusivas y extrusivas no
están
consideradas
con
potencial
de
almacenamiento por lo que se nombran “zonas de
139
exclusión”. Se estimó que el subsuelo de México
tiene una capacidad teórica para almacenar 100 Gt
de CO₂. (Figura 3a). Las zonas consideradas de
interés para el almacenamiento de CO₂, se
encuentran en las provincias petroleras ubicadas
prácticamente en la región del Golfo de México y
en la actualidad se están desarrollando los estudios
de para conocer el potencial de almacenamiento de
las provincias de Sabinas y Burgos (Figura 3b).
A nivel mundial el almacenamiento de CO₂ se
realiza en formaciones salinas profundas y se ocupa
principalmente para la recuperación mejorada de
petróleo (EOR) (Figura 4).
El Mapa de Ruta Tecnológica MRT en México,
para llevar a cabo la captura, uso y almacenamiento
geológico de CO₂, consiste en seis etapas, las
cuales, contemplan un tiempo de ejecución de 10
años, a partir del año 2014.
ETAPA DE INCUBACIÓN. Consiste en una fase
de convenios nacionales e internacionales en donde
se busca la vinculación con organizaciones además
mecanismos de financiamiento y finalmente se
busca en ella gestionar un marco regulatorio.
ETAPA DE POLÍTICA PÚBLICA. Para la
segunda etapa, se pretende conformar el Centro
Mexicano de CCUS, asimismo, incentivar el
desarrollo de la tecnología y supervisar el
cumplimiento de programas para los mercados de
carbono, divulgar el plan de implementación
tecnológica para generar políticas públicas para
fomentar la participación también de la iniciativa
privada lo que llevará a desarrollar una red general
para transporte de CO₂.
Figura 3a. Muestra las zonas de inclusión y exclusión para
almacenar CO₂ en el país.
El siguiente paso se llama ETAPA DE
PLANEACIÓN, en donde se pretende estimar las
capacidades de almacenamiento mediante el
análisis de las zonas potenciales, de igual manera,
se estima implementar una estrategia de EOR-CO₂,
así como un plan de almacenamiento y captura en
plantas termoeléctricas y finalmente contar con la
estrategia de consumo y abasto dentro de un
mercado de carbono sustentable.
La ETAPA DE RECUPERACIÓN MEJORADA
DE HIDROCARBUROS, así como la ETAPA DE
GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD consisten en
desarrollar primeramente proyectos en escala
piloto, posteriormente con el conocimiento
generado en cuanto a comportamiento y
funcionalidad del campo de almacenaje, se
procederá a trabajar en una escala demostrativa y
comercial.
Finalmente en la ETAPA COMERCIAL, se
pretende ya contar con plantas de captura, realizar
estudios de factibilidad de carbonoductos para así
construir un ambiente comercial en que opere CCS
y CCS-EOR, comercialización de CO₂ y sitios de
almacenamiento a gran escala. En esta etapa se
considera implementar el Monitoreo, Reporte y
Verificación en los sitios de Almacenamiento..
Figura 3b. Se observan las zonas con potencial para almacenar
carbono y en las que actualmente se realizan estudios.
Figura 4. Ubica los proyectos mundiales de CCS a gran escala
en todo el mundo y muestra si se trata almacenamiento en
formaciones salinas o recuperación mejorada (EOR).
140
Modelo Geológico 3D para Delimitación de Estructuras
de Interés para el Proyecto de CCUS en la Provincia de
Sabinas.
Rocío Carbajal Martínez
Proyecto de almacenamiento Geológico de CO2 en México, Comisión Federal de Electricidad/Instituto Politécnico
Nacional
Resumen::
La provincia de Coahuila ha sido
seleccionada con potencial para almacenamiento
geológico de CO2 por la cantidad de fuentes emisoras
fijas asociadas a la generación de energía.
En función de estos parámetros, se llevó a cabo la
integración de toda la información técnica proporcionada
por PEMEX-PEP de la Provincia de Coahuila, para la
realización de un modelo geológico 3D que muestre el
comportamiento de las condiciones geológicas,
estratigráficas y estructurales, y así poder determinar la
geometría de los posibles trampas para el
almacenamiento de CO2.
Se integraron 16 secciones Geológicas proporcionadas
por PEMEX-PEP con sus horizontes correspondientes a
la secuencia estratigráfica y se adicionaron
datos
estructurales tanto de superficie como de subsuelo. Los
cuales se modelaron con un Software especializado
MOVE-MIDLAND VALLEY 2013 ®, el cual permitió
trabajar con datos geológicos y representar gráficamente
las condiciones geológicas del subsuelo en el área de
estudio.
El área estudiada afloran rocas que corresponden a
edades del Jurásico hasta el reciente, se presenta en
el centro de la cuenca las formaciones más jóvenes
del Cretácico Superior (Ks) consistentes en lutitas,
limolitas y areniscas; las formaciones del Cretácico
Inferior (Ki) consisten en calizas arrecifales,
calizas arcillosas; el Jurásico Superior (Js) está
representado por rocas sedimentarias e ígneas
(basaltos).
2) Estratigrafía
La secuencia estratigráfica de la Provincia de
Coahuila comprende rocas del Jurásico Superior y
Cretácico cuyos ambientes principales son
elementos positivos como La Isla de Coahuila,
Monclova, La Mula, Picachos, San Carlos y la
Península de Tamaulipas.
Las Principales formaciones de le Provincia de
Coahuila para almacenamiento:
Hosston (Ki). . Ésta formación está compuesta
principalmente por areniscas del cretácico inferior
depositadas en el talud de la cuenca de Sabinas
Cupido (Ki). Constituido por calizas arrecifales,
calizas dolomíticas con porosidad primaria
intragranular, generalmente con entrampamiento
estructural (anticlinal) y estratigráficas por cambios
de facies laterales.
La Virgen (Ki).Consta de packestone- grainstone y
microdolomias
con
porosidad
primaria
intergranular. Presenta un estilo de entrampamiento
estructural
(anticlinales
laramídicos)
y
estratigráficas por cambio de facies y combinadas.
Peña (Ki). Mudstone arcilloso o arcillo-carbonoso
en su base y horizontes de lutitas en su miembro
superior.
Palabras Clave: Almacenamiento de carbono
CCUS, CO2, Modelo, Geología, Formación.
Abstract: The Coahuila´s basin has been selected with
potential for geological storage of CO2 because of the
amount of stationary sources associated with power
generation
Based on these parameters, we carried out the
integration of all technical information provided by
PEMEX-PEP related to the Coahuila´s basin, to carry out
a 3D geological model showing the behavior of the
geological, stratigraphic and structural features, and thus
to determine the geometry of the potential geologic trap
for CO2 storage.
Were integrated 16 geological sections provided by
PEMEX-PEP with their horizons corresponding to the
stratigraphic sequence and structural data were added
both surface and subsurface were integrated. Which
were modeled with a specialized MOVE-MIDLAND
VALLEY 2013 ® Software, allowing to work with
geological data and plot the subsurface geological
conditions in the study area
3) Desarrollo:
1) Geología regional:
El área de evaluación abarca aproximadamente
45,000km2.
Dentro del estudio de la Provincia de Coahuila fue
necesaria la construcción de un modelo geológico
preciso con la finalidad de delimitar la geometría de
las estructuras de interés para el almacenamiento
así como las condiciones geológico-estructurales
del sitio.
La Provincia de Coahuila se encuentra limitada por
los elementos paleogeográficos del principio del
Jurásico Tardío denominados Península de
Tamaulipas
y
Península
de
Coahuila.
Tectónicamente se le clasifica como un riff
abortado o aulacógeno asociado a la apertura del
Golfo de México.
141
Para este modelado se estableció la siguiente
metodología
 Delimitar el área de estudio a partir de un
Mapa Base. (Fig.1 Mapa base de Litofacies Fm.
La Casita PEMEX-PEP, 2013).
 Se digitalizaron 16 secciones con orientación
SW-NE y NW-SE cada una georreferrenciada
en coordenadas UTM en las zonas 13 y 14 N
respectivamente y escaladas en profundidad
(m).
Fig.2 Secciones de la Provincia de Coahuila. (PEMEX-PEP).
Las formaciones que presentan mejores condiciones
en
la provincia de Coahuila para el
almacenamiento de CO2 son las siguientes:
El área de Sabinas está representado por las
formaciones: La Virgen y Del Río como sellos y la
formación Hosston presenta
un espesor
aproximado de 70 m se incrementa hacia el borde
de la Cuenca de Sabinas y lejos de la zona de
mayor deformación estructural, esta región
representa un mecanismo de entrampamiento por
interestratificación en el que la unidad almacén es
de amplia extensión. Este tipo de entrampamiento
se ha observado que es uno de los más eficientes y
mayor capacidad de almacenamiento.
Hacia Piedras Negras, la principales formaciones
sello corresponden a intervalos de las Formaciones
Eagle Ford y Del Rio, los intervalos con potencial
de almacenamiento varían de formación de una
zona a otra.
Fig.1 Mapa Base de Litofacies Fm. La Casita. (Proporcionado por
PEMEX-PEP, 2013





Insertar las imágenes correspondientes de cada
sección.
De acuerdo con las secciones se creó una base
estratigráfica de la provincia de Coahuila
especificando formación, edad, espesor, color
representando cada formación y litología.
Mediante la digitalización de cada formación se
generaron
superficies
(cimas)
correspondientes de cada sección, además se
identificaron las principales estructuras como
anticlinales y fallas inversas.
Se crearon superficies con la correlación de los
horizontes de cada sección Fig.2 Secciones de
la Provincia de Coahuila. (PEMEX-PEP)
destacando las formaciones con potencial para
almacenamiento
geológico con una
interpolación triangular por la densidad de
información que es escasa y no contar con más
información de otros puntos.
Por último se
importó un *modelo de
elevación digital (*DEM) de esta forma se
visualiza la topografía matemática aproximada
a la topografía real del área.
4) Conclusiones
El modelado geológico realizado en MOVE-3D
permitió determinar las estructuras de interés de las
áreas de Piedras Negras, Sabinas y Monclova,
confirmando
su
posible
potencial
de
almacenamiento.
Los resultados obtenidos de este estudio hasta el
momento permitió se identificar los sistemas de
fallamiento, fracturas y estructuras existentes.
Además se corroborar que las formaciones del
Jurásico quedan descartadas ya que para efectos de
este estudio no cumplen con los parámetros de
profundidad requerida para almacenamiento de
CO2.
Agradecimientos
Facultad de Ingeniería, UNAM en específico al
Dr. R.J. Padilla y Sánchez y al Ing. Bernardo Matell
Andrade por su asesoría en este proyecto.
142
López Ramos E. 1979 Geología de México 2ª Edición. México
D.F, 188-240p.
Morán Zenteno D., 1983 Geología de la República Mexicana.
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hidrocarburos de México, al 1 de enero de 2013.
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México CFE.
A mi familia
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Eguiluz y de Antuñano S. Exploración cauntitativa, ejemplo y
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Servicio Geológico Mexicano Abril, 2007. 7-35p
Desarrollo de la Metodología para evaluar la capacidad
de almacenamiento de CO2 en Acuíferos Salinos:
México.
Jazmín Mota Nieto
Proyecto de almacenamiento Geológico de CO2 en México, Comisión Federal de Electricidad. Av San Rafael 211-B,
54120 Tlalnepantla, Edo de México, México.
Resumen. La Captura, Uso y Almacenamiento de
Carbono (CCUS) se compone de una serie de procesos
que inician con la captura de CO2 antropogénico en
fuentes emisoras a gran escala, para luego ser
transportado hasta sitios donde será inyectado en el
subsuelo. El campo de las geociencias es el responsable
de la localización y evaluación de sitios seguros para el
almacenamiento permanente de dicho gas en
formaciones geológicas a profundidades por debajo de
los 800 m. Las herramientas y técnicas empleadas en
este tipo de prospección son las mismas utilizadas en la
industria petrolera. Los estudios se enfocan en tres
entornos geológicos principales: acuíferos salinos
profundos (ASP), campos maduros de hidrocarburos
(EOR) y lechos no explotables de carbón, los cuales
deben cumplir con los siguientes parámetros críticos:
existencia de un sello superior, roca almacén y un
sistema de entrampamiento que asegure la permanencia
del CO2. Aunque los estudios y análisis del subsuelo
están muy desarrollados, principalmente en el área de
los hidrocarburos, la experiencia en el almacenamiento
geológico de CO2 en ASP se encuentra aún en una
etapa de aprendizaje y experimentación. A pesar de que
instituciones como el Department of Energy de Estados
Unidos (DOE) y el Carbon Sequestration Leadership
Forum(CSLF) han publicado metodologías para estimar
la capacidad de almacenamiento, ninguna de éstas logra
cubrir todas las brechas e incógnitas que conllevan este
tipo de evaluaciones. En México, ya se realizan trabajos
para la evaluación de la capacidad de almacenamiento
de CO2 en ASP a escala regional, adoptando algunos
aspectos de las metodologías existentes, y aplicando
conceptos para desarrollar una metodología propia que
se cubra las necesidades geológicas e ingenieriles del
país.
Palabras clave.
almacenamiento,
evaluación.
CO2, metodología,
acuíferos
salinos
capacidad,
profundos,
Abstract. Carbon Capture, Use and Storage technology
(CCUS) consists of a series of processes starting with
the capture of CO2 from large-scale sources to be
transported to sites where it will be injected in the subsoil.
The geosciences field is responsible for the identification
and assessment of safe geological sites for permanent
CO2 storage at depths below 800 m. The tools and
techniques used in this type of survey are the same used
by oil industry. The assessment is focused on three main
geological environments: deep saline formations (DSF),
mature hydrocarbon fields (EOR) and not exploitable coal
beds; which must meet the following critical parameters:
the existence of an upper seal, a reservoir rock and a
trap system to ensure the CO2 permanence. Although
subsurface studies and analyzes are well developed,
mainly in oil industry, the experience about geological
storage in DSF is still in a learning and experimentation
stage. Even that some institutions as the US DOE and
143
the CSLF have submitted their storage capacity
estimation methodologies, none of these cover all the
gaps and uncertainties involving in these assessments.
In Mexico, the assessment of CO2 storage capacity for
DSF started to be done at regional-scale, considering the
existing methods and applying some concepts to develop
our own methodology considering geological and
engineering needs of the country.
reportes adecuados de procedimientos y prácticas,
y reconocer que los resultados están sujetos a
cambios conforme más información es obtenida o
de acuerdo a los cambios tecnológicos y
económicos locales y globales (Bachu et al, 2007).
En 2008, la IEA-GHG Research y el US DOE
conformaron un proyecto para conseguir un nuevo
sistema de clasificación de almacenamiento a partir
de tres métodos distintos, la correlación entre el
método del DOE y el del CSLF a través de una
serie de variables y ecuaciones, así como una serie
de coeficientes de almacenamiento a distintos
niveles desde sitio hasta formación, para diferentes
escenarios geológicos (Goodman et al, 2011).
Keywords. CO2, methodology, capacity, storage, deep
saline aquifers, assessment.
1 Metodologías para la estimación de
capacidad de almacenamiento en ASP
El desarrollo y estandarización de una metodología
permite establecer parámetros y lineamientos para
llevar a cabo un proyecto, así como la posibilidad
de compararlo con otros similares para
enriquecerse y mejorarse con base en los
resultados. Referente a la estimación de la
capacidad en ASP para el almacenamiento de CO2,
se cuenta con dos metodologías principales
empleadas hasta ahora a nivel internacional: la del
DOE (US Department of Energy) y la del CSLF
(Carbon Sequestration Leadership Forum). Ambas
plantean un esquema de análisis asociando una
escala y un nivel de resolución, partiendo de una
área mayor (país, cuenca) con un bajo nivel de
resolución, hasta alcanzar una escala puntual
(local, sitio) con un alto nivel de resolución.
También concuerdan con el establecimiento de los
principales parámetros que deben existir para que
el almacenamiento de CO2 sea eficiente y seguro:
existencia de una roca almacén con porosidades
mayores al 8% y una porosidad mayor a 0.1 mD,
presencia de una trampa estructural y/o
estratigráfica, una roca sello superior para impedir
riesgos
de
fuga
y
profundidades
de
almacenamiento por debajo de los 800 m para
conservar el CO2 en estado supercrítico.
Sin embargo, la evaluación de la capacidad de
almacenamiento en ASP es muy compleja debido a
los mecanismos de entrampamiento que actúan a
diferentes escalas o que pueden ocurrir
simultáneamente. Otra de las brechas presentes en
estas evaluaciones es la escasez de datos, pues la
información del subsuelo proviene principalmente
de la industria petrolera, la cual no tiene como
objeto muestrear o analizar horizontes acuíferos, lo
que reduce la precisión de los modelos y aumenta
el grado de incertidumbre.
Desde 2004, el CSLF, reconoció la necesidad de
estandarizar las metodologías y presentó las
principales brechas científicas y tecnológicas que
deben ser atendidas, por ejemplo utilizar
definiciones claras, definir las escalas de estudio,
establecer guías y métodos consistentes para la
estimación de la capacidad de almacenamiento,
Figura 1. Diagrama representativo de los tres potenciales sistemas de
entrampamiento (Zhou et al,2008)
1.1. Sistemas de entrampamiento
En ambos métodos el tipo de sistema de
almacenamiento es uno de los puntos más
importantes, y son clasificados de acuerdo con la
estructura en la cual se encuentren (Fig.1). Un
sistema se considera abierto cuando su mecanismo
físico de entrampamiento es de tipo estratigráfico,
en el cual la calidad y extensión de la roca sello es
la principal garantía de confinamiento; lo que
ocurre en estos sistemas es que el CO2 migrará en
un
patrón
lateral
y
los
mecanismos
hidrogeoquímicos
como
disolución
y
mineralización ocurrirán conforme el CO2
interactúe con los fluidos y la formación; son los
sistemas más eficientes. Para los sistemas cerrados,
el entrampamiento es de tipo estructural o
combinado, cuyos límites de presurización durante
la inyección son conservadores y se corre mayor
riesgo de fracturar la roca sello o bien, la
reactivación de fallas.
La mayoría de las
144
metodologías han sido diseñadas para sistemas
abiertos o semi-cerrados (Goodman et al, 2013).
considera el desarrollo pre-ingenieril cuando
existen sitios candidatos para el almacenamiento y
éstos son analizados para determinar sus
parámetros de inyectividad, capacidad efectiva de
almacenamiento y seguridad de confinamiento. La
escala de sitio es en la que se generan modelos de
flujo y simulaciones del comportamiento del CO2
una vez que sea inyectado en un medio particular
(Fig.2).
1.2. Definiciones
Uno de los puntos que debió estandarizarse fue el
de las principales definiciones para poder
comunicarse en un mismo lenguaje empleando
conceptos claros. Algunos de los conceptos básicos
que deben considerarse para este tipo de
evaluaciones son (Bachu et al, 2007):
 Acuífero. Capa, formación o grupo de
formaciones
de
rocas
permeables,
saturadas con agua, con un grado de
permeabilidad que permita su extracción a
través de pozos. Si un acuífero permite la
extracción, también permite la inyección.
 Yacimiento. Roca porosa y permeable que
contiene la combinación de varios fluidos.
La diferencia entre un acuífero y un yacimiento es
el tipo de fluido contenido. Además de la distintiva
naturaleza discontinua en los yacimientos y la
continuidad de los acuíferos.
 Roca Sello. Acuitardos o acuicludos
formados por rocas de baja permeabilidad
que sobreyacen un yacimiento o acuífero.
 Agua de Formación. Agua con salinidad
mayor a la protegida por las leyes,
dependiendo la jurisdicción, que se
encuentra a mucha profundidad.
 Capacidad de Almacenamiento. Concepto
volumétrico basado en los datos de área,
espesor y porosidad de una unidad
geológica.
 Inyectabilidad. Concepto puntual asociado
al tiempo que depende del área del agujero
de perforación, presión de inyección y
permeabilidad de la unidad
Sólo las unidades que cumplen con capacidad de
almacenamiento e inyectabilidad deben ser
consideradas como potenciales.
Figura 2. Pirámide de escalas de evaluación (EERC,2009)
2
Estimación de la Capacidad de
Almacenamiento
La capacidad de almacenamiento debe resolver la
incógnita de si un sitio seleccionado cumple con
los parámetros críticos antes mencionados. La
existencia de estos parámetros garantizan que una
vez inyectado el CO2 su comportamiento será
como el analizado en laboratorio: presentará
flotación por su baja densidad y formará una pluma
en fase libre en el contacto con la roca sello. Estas
propiedades entre otras condiciones como
viscosidad, composición de la roca almacén,
temperatura, presión y número de fases, son puntos
clave para determinar los mecanismos y reacciones
que ocurrirán para entrampar el CO2.
Debe considerarse que sólo una parte del espacio
poroso en la roca será la que contenga el CO2.
Generalmente es aceptable que menos del 4% del
espacio poroso esté disponible en condiciones
óptimas. Una consideración importante es que el
CO2 es inyectado en estado supercrítico y para
conservar este estado debe encontrarse a presiones
mayores a 7.2 MPa y 31.1°C, en estas condiciones
el gas aumenta 400 veces su densidad. A los 1000
m de profundidad la densidad del CO2 fluctúa entre
320 y 700 kg/cm3 dependiendo del factor
geotérmico y la salinidad del agua de formación.
De acuerdo con Causebrook (2012), hay cuatro
consideraciones para la estimación de la capacidad
de almacenamiento:
1. Estimar el volumen de la formación
considerándola un yacimiento
1.3. Escalas de Evaluación
La mayor escala de evaluación es a nivel país, en la
cual se identifican los sectores con potencial para
almacenar CO2, principalmente las cuencas
sedimentarias (EERC, 2009). El siguiente nivel es
el de cuenca en el que se evalúan las características
geológicas para identificar las regiones que
permitirían el almacenamiento del CO2, además de
relacionar las fuentes emisoras y su proximidad con
los sitios seleccionados. La escala regional analiza
un área menor de la cuenca, que es geográficamente
continua,
buscando
definir
los
límites
estratigráficos o estructurales de las trampas de
interés. La escala local es muy detallada y
145
2. Estimar el promedio del volumen
poroso de la formación
3. Estimar la densidad de CO2 a la
profundidad de la formación
4. Estimar el porcentaje del volumen
poroso (VP) a través del cual fluirá el
CO2 y que ocupará una vez estacionado
observaron tres estilos estructurales y litológicos
que definieron tres regiones de estudio a las que se
les llamó: Piedras Negras, Sabinas y Monclova,
por la cercanía a los poblados con dichos nombres.
Una de las primeras brechas que aparecieron al
aplicar las metodologías mencionadas fue que la
cantidad de información disponible impacta
fuertemente en la precisión e incertidumbre de los
modelos. La información del subsuelo en México,
es propiedad de la industria petrolera nacional
(PEMEX) y está enfocada en la búsqueda de
hidrocarburos lo cual restringe los datos
disponibles asociados a formaciones salinas.
Otro punto clave fue la calidad de la información,
ya que parte de ella fue adquirida en los años 70´s
y presenta errores de legibilidad o las unidades de
medida con que se obtuvieron no permitían un
análisis claro por lo que debieron ser procesadas y
ajustadas para poder utilizarse.
Además de adecuar y aplicar los principales puntos
de las metodologías del DOE y el CSLF, se
recurrió a métodos aplicados en la industria
petrolera tales como mapas de litofacies, isopacas e
isoporosidades, que combinados con el proceso de
estimación de la capacidad de almacenamiento
efectiva (CAE) proporcionan un sustento geológico
para las estimaciones presentadas; además
permitieron identificar los sitios con las mejores
condiciones para la inyección y almacenamiento de
CO2.
Al término de la evaluación regional en la
Provincia de Coahuila se determinó que la región
de mayor potencial para almacenamiento de CO2,
de acuerdo con la metodología aplicada, es la
región de Sabinas localizada en el borde de la
cuenca del mismo nombre, en la Fm Hosston
conformada por depósitos de terrígenos de
ambiente continental mixto en un sistema abierto y
sello superior de anhidritas de la Fm La Virgen con
una capacidad de almacenamiento de 905 Mton de
CO2.
Una vez que se cuenta con los valores petrofísicos y
estructurales de la unidad a evaluar puede
emplearse métodos determinísticos a través de
ecuaciones simples para los parámetros estimados.
La evaluación probabilística considera rangos o
intervalos de valores en una distribución estadística
(P10, P50, P90), este método permite conocer las
incertidumbres inherentes a la evaluación.
El procedimiento simplificado para los cálculos es
el siguiente:
VP [m3] = A [m2] * ɸ * h [m]
Donde A es el área, ɸ el valor nominal promedio de
la porosidad y h el espesor promedio de la
formación.
Cuando se cuenta con datos como ambiente de
formación y litología de la unidad, puede aplicarse
un coeficiente de almacenamiento que es
determinado a nivel de laboratorio basado en las
características petrofísicas de la formación,
permitiendo así un cálculo de capacidad de
almacenamiento efectiva al multiplicar el VP [m3]
por el Cc [1] (coeficiente de almacenamiento). Los
resultados obtenidos son probabilísticos.
3
Primer caso de aplicación en México
El primer caso de estimación de capacidad de
almacenamiento a nivel regional en México, se
aplicó en la Provincia de Coahuila, la cual fue
seleccionada como prioritaria por la presencia de
las principales fuentes fijas emisoras de CO2 a gran
escala asociadas a la generación de energía
eléctrica. Esta provincia se encuentra dentro de la
denominada
zona
de
inclusión
(Atlas
Almacenamiento CO2, 2012).
Para poder evaluar las características estructurales
se realizó un modelo geológico 3D que mostrara
las principales estructuras, zonas de mayor
deformación,
posibles
subcuencas
o
paleoelementos que influyeron en la evolución
tectónica en la región.
La estratigrafía y
propiedades litológicas asociadas a la historia de
formación de la cuenca abrieron la posibilidad de
identificar horizontes permeables, continuos, con
presencia de rocas sello superiores y un sistema
abierto de entrampamiento por cambio de facies y
acuñamientos. A partir de estas consideraciones se
4
Conclusiones
Las metodologías aplicadas para la evaluación de
capacidad de almacenamiento de CO2 en ASP están
sujetas a constantes cambios y dependen de las
características propias de cada cuenca o sitio
evaluado. Es importante considerar la complejidad
del subsuelo y que la densidad, calidad y
disponibilidad de los datos son determinantes para
la precisión e incertidumbre de los modelos y por
tanto, de los resultados.
Debe tomarse en cuenta que las metodologías
existentes y probadas proporcionan información
fiable, sin embargo, debido al joven desarrollo de
estos proyectos en el área científica y técnica, existe
146
Greenhouse Gas Control, 5, 952-965.
Goodman A., Bromhal G., Strazisar B., Rodosta T., Guthrie W.,
Allen D., Cuthrie G. 2013, Comparison of methods for
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Workshop, Australian Government.
la posibilidad de enriquecimiento y mejoramiento
constante conforme se llevan a cabo nuevos
proyectos.
México, tiene un amplio panorama y posibilidades
para contribuir, a nivel internacional, con base en
las experiencias y conocimientos adquiridos
durante el desarrollo de evaluaciones y trabajos
para la estimación de la capacidad de
almacenamiento de CO2 en ASP.
Agradecimientos
Al equipo de trabajo del proyecto de
Almacenamiento Geológico de CO2 de CFE, al
personal de PEMEX-PEP que ha apoyado y
colaborado con su conocimiento en el proyecto, a
la UNAM y el IPN por su apoyo técnico y
académico.
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potential for carbón dioxide: International Journal of
147
Geofísica aplicada
Cien años de observaciones sísmicas en México: una
síntesis.
Jaime Yamamoto
Instituto de Geofísica, UNAM
Resumen: El desarrollo de la Sismología en México
como una disciplina científica, se inicia propiamente en el
momento en que el Gobierno Federal acepta que el país
forme parte de la Asociación Internacional de Sismología
y aprueba el proyecto presentado por el Instituto
Geológico para el establecimiento de una Red
Sismológica Nacional que estaría encargada del estudio
de los temblores. Como resultado de esta iniciativa, se
construyó y equipó la Estación Central de Tacubaya y
otras estaciones de segundo orden en Mérida,
Zacatecas, Oaxaca, Guadalajara, Mazatlán y Monterrey.
Así, el 5 de Septiembre de 1910 a las 9:30 a.m. en el
local de la Estación Central de Tacubaya el SubSecretario de Fomento en representación del Sr.
Presidente de la República Gral. Porfirio Díaz puso en
marcha el Servicio Sismológico Nacional (SSN). A partir
de ese momento el SSN ha mantenido en operación
continua la red de sismógrafos del país.
Posteriormente, al crearse en 1949 el Instituto de
Geofísica en la Universidad Nacional Autónoma de
México el SSN pasa a formar parte de su estructura.
Actualmente, el SSN tiene presencia en la mayor parte
de los estados de la República y en lugares tan
apartados como las Islas Revillagigedo.
Durante estos casi 100 años de operación continua, el
SSN ha colectado una enorme cantidad de información
instrumental regional y de otra índole relevante al
fenómeno sísmico, que representa la historia sísmica del
país, acervo único en el mundo. La disponibilidad
continua de esta información y por tan largo periodo de
tiempo, es muy valiosa y su análisis ofrece la posibilidad
de incrementar de manera substancial nuestro
conocimiento de la génesis de los temblores mexicanos
y de los factores que determinan el peligro sísmico de
esta parte del mundo.
La información sísmica colectada por el SSN ha sido la
base para la regionalización sísmica del país y el
desarrollo de los reglamentos para fines de ingeniería y
el uso correcto del suelo. Asimismo, el SSN ha sido el
núcleo alrededor del cual se han formado la mayor parte
de los otros grupos de investigación en sismología del
país.
La sismología tiene un ineludible compromiso social,
particularmente en los países en vías de desarrollo, y
consiste en hacer llegar de una manera sencilla el
conocimiento científico a la sociedad, a fin de que
concientizar a la población de los riesgos inherentes a
los fenómenos naturales y los métodos científicos para la
prevención de desastres. Sin duda la sismología
mexicana, con todo y sus limitaciones, ha cumplido
cabalmente con este compromiso y así, le fue
reconocido el 19 de septiembre del 2008 por la
Asamblea de Representantes del Distrito Federal.
Fig. 1. Instrumentos originales instalados en la Estación
Sísmica Central de Tacubaya.
Fig. 2.. Primer mapa de sismicidad de México
148
Fig. 3. Mapa actual de la sismicidad de México
Fig. 4. Mapa actual de la sismicidad del Valle de México
Fig. 6 Sismos característicos del área de Ometepec-Pinotepa
Fig. 5. Principales regiones sísmicas de México.
149
FWI aplicada a un estudio OBC en el Golfo de México y
su impacto en yacimientos profundos.
Paola Godinez
CGG
Andres Peña
CGG
Guillermo Lara
CGG
Jesús Ramírez
CGG
Adriano Gomes
CGG
Resumen. La exploración de hidrocarburos en
yacimientos profundos sigue siendo un gran desafío para
el procesamiento sísmico, debido a la incertidumbre
causada por la complejidad geológica. Además, los
métodos geofísicos convencionales para estimación de
velocidad generalmente recuperan modelos de velocidad
suaves, que pueden describir razonablemente los
tiempos de viaje, pero carecen de resolución para ayudar
en la interpretación más detallada.
Sin embargo, el método de inversión de forma de onda
completa (FWI), ha ganado cada vez más atención,
debido a su capacidad de recuperar modelos de
velocidad de alta resolución, a través de la reducción de
la diferencia entre datos modelados y reales.
En este trabajo, se aplicó la FWI en un estudio OBC en
el Golfo de México, caracterizado por un yacimiento
profundo de carbonatos y diapiros someros de arcilla de
baja velocidad, que causan inversiones de velocidad en
contraste con las capas de arena. Este estudio fue
seleccionado debido a presencia de offsets largos (> 10
km) y contenido de baja frecuencia, dos aspectos
importantes para maximizar las posibilidades de éxito de
la FWI. Los objetivos principales fueron evaluar el
impacto de la alta resolución del modelo FWI en la
imagen profunda y también la capacidad de este modelo
de ayudar en la identificación de rasgos geológicos finos.
El primer desafío fue obtener una buena velocidad inicial
para empezar la FWI, lo que se logró mediante
tomografía preliminar de múltiples capas. Con esta
información se realizó un estudio cuidadoso, basado en
el modelado de ondas transmitidas, para determinar la
profundidad máxima en la que la FWI podría funcionar
confiablemente.
Esta
profundidad
fue
de
aproximadamente 3 km.
A continuación se realizaron 45 iteraciones de FWI,
utilizando
datos
de
hidrófonos
después
del
procesamiento básico anti-ruido. La inversión se ejecutó
a partir de una frecuencia inicial de 4 Hz, hasta un
máximo final de 8 Hz. Este modelo de velocidad refinado
(hasta 3 km) fue utilizado como entrada para la inversión
tomográfica convencional, con el objetivo de actualizar la
zona fuera del alcance de la FWI, incluyendo la
velocidad del carbonato debajo de los 5 km.
Para evaluar el modelo híbrido (FWI + tomografía), fue
hecha una comparación con el flujo de trabajo
convencional
basado
sólo
en
tomografía.
Inmediatamente, se observó una mejor correlación del
modelo híbrido con los registros de pozos en el área del
estudio, así como la identificación de rasgos geológicos
someros (como canales y fallas) directamente desde el
modelo de velocidad FWI, los cuales no se visualizaban
en el modelo de tomografía.
Por último, los datos fueron migrados utilizando los
modelos híbridos y de tomografía. Se observó que,
aunque la FWI fue limitada a un máximo de 3 km,
también tuvo un impacto positivo en la imagen de los
carbonatos profundos, proporcionando gathers más
planos y mejor enfocados, en comparación con el flujo
de trabajo convencional.
150
El método de la tomografía sísmica para el estudio
detallado del subsuelo.
Maximino Salinas García
Comisión Federal de Electricidad, Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Superintendencia de Estudios Zona Golfo,
Pensamiento No. 48 esq. Av. Central, Col. Vista Alegre, 940733, Boca del Río, Veracruz.
Oscar Suarez Serrano
Comisión Federal de Electricidad, Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Superintendencia de Estudios Zona Golfo,
Pensamiento No. 48 esq. Av. Central, Col. Vista Alegre, 940733, Boca del Río, Veracruz.
Resumen. El escrito muestra la importancia del método
geofísico como un estudio detallado del subsuelo para
detectar la deformación de la roca mediante la velocidad
de propagación de la onda compresional (Vp). El análisis
de la velocidad de propagación de las ondas elásticas en
el subsuelo, permite detectar las propiedades físicas y
mecánicas de los materiales del subsuelo, ya que los
valores de la onda de propagación son proporcionales al
grado de compacidad de los medios recorridos.
La existencia de discontinuidades o accidentes del
terreno en torno a la zona en donde se emplazaran las
obras de ingeniería, representa un grave problema de
indudable importancia respecto a la futura estabilidad de
dichas estructuras, en algunos casos estas estructuras
por sus limitadas dimensiones son muy difíciles de
detectar y caracterizar mediante sondeos debido al
carácter puntual de los datos obtenidos.
Existen métodos geofísicos, englobados bajo la
denominación genérica de Tomografía sísmica de
refracción, capaces de caracterizar el medio rocoso, ya
sea desde la superficie o entre dos barrenos, mediante el
parámetro físico de la velocidad, con el cual se pueden
correlacionar accidentes geológicos como cavidades,
fallas
y
contactos
litológicos
con
diferentes
características geotécnicas.
En el presente escrito se da una breve explicación de los
aspectos operativos de este método geofísico, además
se dan algunos ejemplos.
operational aspects of this geophysical method also
some examples.
Keywords. Seismic tomography
1 Objetivo
Promover la aplicación del método geofísico de
tomografía sísmica en superficie y entre barrenos
como una herramienta de mayor aportación en la
caracterización del subsuelo desde el punto de vista
Geotécnico y Geológico.
2 Desarrollo
El método de la tomografía sísmica
En el sentido más amplio, un estudio de tomografía
sísmica en el subsuelo, se puede entender como un
estudio de tomografía Axial computarizada del
cuerpo humano, que consiste en una técnica medica
de rayos X para obtener una imagen de objetos
anatómicos con fines de diagnósticos.
Las imágenes en secciones o cortes del subsuelo se
obtienen mediante la captura de las señales sísmicas
generadas por una fuente de energía y detectores
distribuidos en la superficie del terreno y/o pozos.
El diagnóstico de la deformabilidad de los
materiales se da en base a la velocidad de
propagación de las ondas compresionales. Su
importancia en relación con otros estudios
geofísicos, radica en que los valores de velocidad
(Vp) dependen del grado de compacidad e
integridad de los materiales, y por lo tanto este
parámetro está directamente relacionado con la
calidad del macizo rocoso. La aplicación en ondas
de transmisión secundarias (Vs) es semejante a las
Vp y se hacen también estudios tomográficos
basado en ella.
Las posibles heterogeneidades del terreno, tales
como zonas de falla, rellenos, cavidades o contactos
litológicos, representan contrastes notables en la
distribución de los valores de Vp del medio, por lo
tanto son susceptibles de detección y
caracterización a partir de le medición de la
velocidad de las ondas compresionales.
Palabras clave. Tomografía sísmica
Abstract. The paper shows the importance of
geophysical method and a detailed study to detect
subsurface rock deformation by the rate of propagation of
the compressional wave (Vp). The analysis of the speed
of propagation of elastic waves in the ground, to detect
the physical and mechanical properties of subsurface
materials, since the values of the wave propagation is
proportional to the degree of compactness of the media
paths.
The presence of gaps or the ground around the area
where the engineering works will be placed accidents, a
serious problem of undoubted importance regarding the
future stability of such structures, in some cases these
structures by their limited dimensions are very difficult to
detect and characterize through surveys due to the timely
nature of the data.
There geophysical methods included under the generic
term of seismic refraction tomography , able to
characterize the rock medium, either from the surface or
between two holes through the physical parameter of
speed, which can be correlated geological features such
as cavities , faults and lithological contacts with different
geotechnical characteristics .
In the present paper gives a brief explanation of the
151
entre pozos, el número y tamaño de celdas para
determinar los rayos que cruzan a cada una de ellas.
Dependiendo del grado de resolución requerido en
cada caso se establece el espacio entre sensores
(geófonos ó hidrófonos) y puntos de tiros. En la
figura 1 se muestra de manera esquemática las
posibles trayectorias de las ondas P.
2.2. Procesado de los datos
La primera parte del proceso consiste en la
identificación de tiempos de llegada de la onda P en
los registros sísmicos. Para ello se utilizan Software
especializado que ayuden principalmente a
amplificar y filtrar la señal. De cada archivo de
datos adquiridos en campo se crea un archivo
nuevo con datos de tiempo de llegada en
milisegundos. Dichos datos pueden convertirse en
gráficos para obtener la representación de las
diagrafías tiempo – distancia (dromocronas) de una
sección.
Figura 1.Posibles trayectorias de las ondas P (a) entre pozos y (b)
desde superficie.
2.1. Desarrollo del estudio
La técnica de prospección sísmica de refracción
determina los tiempos de propagación de las ondas
de compresión (P) entre el punto de disparo en
superficie (shot) y varios puntos de receptores
(geófonos) dispuestos sobre la superficie
topográfica y/o pozos.
Para un estudio de tomografía sísmica de refracción
en superficie o entre dos barrenos es muy
importante la densidad de datos que se obtenga, por
lo que una buena planeación en la adquisición de
datos definirá el detalle del estudio. Un estudio
desde la superficie del terreno necesitará una o más
líneas previamente marcadas y estacadas a
distancias entre detectores que cubran la
profundidad de investigación, ya que el método se
basa fundamentalmente en tiempo – distancia.
El estudio entre dos pozos requiere como minino
dos de ellos para un corte o sección, si el
reconocimiento incluyera conocer la anisotropía y
variación lateral de los materiales se desearía un
mayor número de pozos.
En la parte operativa de la adquisición de datos
desde la superficie del terreno, requiere la
colocación de los geófonos a distancias
previamente determinadas, colocación de los
puntos de tiro cada tres o cuatro geófonos y puntos
de tiros largos cuando es más de un tendido,
emplazamiento mínimo entre tendidos cuatro
geófonos.
La parte operativa en la adquisición de datos entre
pozos inicia por especificar el diámetro requerido
de los pozos, el ademe de los pozos con tubo de
PVC para seguridad del cable de hidrófonos,
llenado de agua y colocación de los puntos de
carga. Se determina la profundidad de colocación
de los hidrófonos en el pozo receptor y la
profundidad de las cargas en el pozo emisor.
Posteriormente se diseña, de acuerdo a la distancia
Figura 2. Imagen tomográfica de refracción.
Posteriormente se realiza la interpretación con el
método Wavefront el cual se basa en el campo de la
regresión de tiempos de viaje y considera de
manera particular ángulos emergentes de frente de
ondas, de hecho, se puede considerar la aplicación
de éste método como una versión optimizada del
Método Reciproco Generalizado (GRM), algoritmo
descrito por Palmer, 1980. La inversión matemática
del método wavefront es un proceso complejo que
no se describirá en este artículo.
El software de apoyo que se utiliza para la
aplicación del método wavefront es el de Rayfract
que crea la base de datos, define la información de
referencia, distancia entre receptores, importa datos
sísmicos, asigna la geometría de puntos de tiro y
receptores, lee tiempos de arribo de la onda P y
corre las inversiones para obtener finalmente el
resultado de la refracción tomográfica.
152
3 Resultados
El análisis del modelo de la distribución de la
velocidad en el subsuelo hará posible interpretar en
muchos casos anomalías con gradientes fuertes de
velocidad, zonas de baja velocidad, inversiones de
velocidad y rasgos que pudieran evidenciar la
presencia de estructuras geológicas. Los valores de
velocidad interpretados mediante este proceso,
pueden tener un error del 15 al 20 por ciento, sobre
todo para anomalías y curvas distorsionadas con
fuerte estrechamiento.
Estudios de tomografía sísmica entre pozos y
desde superficie.
Figura 3.Tomografía sísmica de pozo del proyecto P.H. Chicoasen II
Tomografía de pozo realizada en el eje de
cortina del P.H. Chicoasen II para estudiar el
cauce del río.
Tomografía sísmica realizada sobre el perfil del
eje del túnel de desvío del P.H. Chicoasen II,
alternativa La Pila.
La decisión de realizar este trabajo vino motivada
por el hecho de que se buscaba obtener la mayor
información en el área del cauce en donde será
desplantada la cortina, dado que el río lleva un
caudal muy importante de agua, eso imposibilita
que se puedan hacer mediciones directas sobre el a
menos que se solicite una libranza, por esos
motivos se decidió realizar una tomografía sísmica
entre pozos. Los cuales estuvieron ubicados a las
orillas del río Grijalva, con una separación de 80 m.
De la interpretación se observó una correlación de
horizontes concordantes con la estratificación de las
calizas de la zona, las cuales son interrumpidas por
una depresión que forman una “V”. Las anomalías
circulares de alta y bajas velocidades, además de la
inversión de estas que se observan en la orilla de la
margen derecha, son indicativas de la presencia de
bloques de roca. A profundidad se cierran las
isolineas y empiezan a tener un comportamiento
más horizontal, definiendo un límite donde hay un
aumento de velocidad, por lo que se considera una
interface de la caliza donde la capa subyacente
presenta un comportamiento homogéneo.
La depresión marcada en forma de “V” pudo
originarse por una situación tectónica que formo un
tipo de sumidero que el rio aprovecho para labrar su
cauce
En este caso se busca conocer las condiciones de la
roca hasta le profundidad del piso del túnel de
desvío, el cual estará aproximadamente a unos 20 m
en la parte más somera y hasta casi 100 m en la
parte más profunda, aquí la longitud de los tendidos
fue de 480 m con 48 geófonos, para tratar de
alcanzar los 100 m de profundidad.
El túnel de conducción de acuerdo al esquema de
obra del P.H. Chicoasen II de marzo del 2013, se
emplazara sobre la margen derecha en roca caliza
de la formación angostura, de colores azules donde
tenemos los horizontes de baja velocidad, de
colores verdes los de velocidades medias y de color
rojos los horizontes de velocidades altas, como se
observa en la parte superior izquierda tenemos a
menor profundidad los espesores con mayor
velocidad, mientras que en el lado contrario esos
mismos horizontes los tenemos a profundidades
mayores.
Figura 4. Tomografía sísmica del eje del túnel de desvío del P.H.
Chicoasen II Alt. La Pila
4 Conclusiones
El método de tomografía sísmica ofrece una mayor
cantidad de información con respecto al método de
sísmica de refracción convencional de capas,
además de que el procesado se realiza en menor
153
tiempo.
Con este método es posible ver las inversiones de
velocidad sísmica, además de que presenta un perfil
2-D como resultado, con la posibilidad de modelar
en 3-D si se tiene dos o más perfiles.
gracias a ellos fue posible la realización de este
escrito.
Referencias
Roelof Versteeg (1997). Introducción a los métodos geofísicos
y aplicaciones EP. 1997.
Maximino Salinas., 2012, Tomografía sísmica de pozo en el
P.H. Chicoasen II. Inedito.
Oscar Suarez, Maximino Salinas., 2012. Informe de geofisica
en el P.H. Chicoasen II. Inedito.
Kack A.C. and Slenay., (1998). Principios de la tomografia
computarizada. IEE Press New
Intelligent Resources Inc., Rayfract ver. 3.2 año 2011
Agradecimientos
A todo el personal de Geofísica de la Gerencia de
Estudios de Ingeniería Civil (GEIC) de la
Comisión Federal de Electricidad (CFE) que
participo en el proyecto del P.H. Chicoasen II,
.
Innovative
technology
for
permanent
monitoring in oil and gas reservoirs.
seismic
Ayato Kato
JOGMEC
Resumen. Japan Oil, Gas and Metals National
Corporation (JOGMEC) has developed new seismic
source (ACROSS: Accurately Controlled Routinely
Operated Signal System) for permanent oil and gas
reservoir monitoring. ACROSS is comprised of a rotating
eccentric mass and a controller regulating the rotational
frequency. Because of accurate control of the rotation's
parameters, ACROSS can generate very stable and
repeatable seismic waves with 5 Hz to 50 Hz. In addition,
both vertical and horizontal forces can be reconstructed
by clockwise and anti-clockwise rotations with simple
operation. Because ACROSS can provide us high source
repeatability which is one of the most critical issues for
seismic monitoring, it can be utilized for permanent
seismic monitoring in oil and gas reservoirs. In this
presentation we will discuss applicability of ACROSS
permanent monitoring with field test results and seismic
simulation study results.
Modelo tridimensional del Fondo Marino en Aguas
Someras y Profundas del Golfo de México con
resolución de pixel de 50m x 50m y precisión vertical de
+- 4 m.
Luis Alonso Fuentes Torres
AMGP Calle 17 a # 1217 Col. Miguel de la Madrid, C.P. 24186 Ciudad del Carmen, Camp.
Luis Manuel Medrano Morales
PEMEX Calle 17 a # 1217 Col. Miguel de la Madrid, C.P. 24186 Ciudad del Carmen, Camp.
Resumen. El trabajo describe la metodología para
realizar un modelo tridimensional del fondo marino a
partir de los datos de navegación procesada p190 de los
levantamientos sísmicos marinos 3D y los datos de
navegación procesada p190 de los estudios geofísicos y
geotécnicos 2d de alta resolución.
Cabe mencionar que para llevar a cabo este modelo
tridimensional del fondo marino, se definieron como parte
primordial los levantamientos realizados en aguas
someras y aguas profundas, para minimizar el error de
interpolación de krigging en los eventos dónde no existe
información de datos.
Esto se denomina minimizar el error de krigging.
Se seleccionaron líneas navegadas a cada 100 m de
separación tanto en los levantamientos sísmicos 3d y de
sísmica 2d geofísicos y geotécnicos de alta resolución.
La comprobación de la resolución y precisión vertical del
modelo del fondo marino, se verificó con los T.A. de los
pozos exploratorios de la zona marina y los sondeos
geotécnicos de alta resolución,
resultando en su
totalidad un error para aguas someras hasta 500 m de +2 m. y para aguas profundas de 501 m en adelante como
máximo de 4.0 m.
Aplicación
Para la planeación y diseño de los T.A. de los pozos a
perforar, ingenierías y diseño para corredores de ductos,
para trabajos de exploración geofísica y geológica y
154
principalmente para conocer el comportamiento del
fondo marino en el área de infraestructura de
plataformas y ductos costa afuera.
Resultados y Beneficios, deben incluirse tablas y/o
figuras
Como parte de la implementación de la Geomática
dentro de la Subdirección de Exploración de PEP, se
oficializó la herramienta o software Arcgis versión 10.1
como institucional para la generación de los mapas
geofísicos y geológicos en los Activos de Exploración en
las distintas regiones de PEP.
La generación del modelo del fondo marino a partir de
puntos xyz de las líneas de navegación 3d procesadas
de los estudios sismológicos y de las líneas de
navegación 2d procesadas de los estudios geofísicos y
geotécnicos de alta resolución, definieron un modelo con
una cantidad de datos suficientes para lograr un mosaico
en 3d con resolución de pixel raster de 50 m x 50 m y
una resolución vertical con un error máximo de +- 4.0 m.
Se incorporaron al modelo aproximádamente 32 millones
de puntos xy con sus respectivos valores de z o T.A ; la
separación entre los puntos xy fue máximo de 50m y
mínimo de 25m, dándole apertura a lograr un cierre de
pixel de 50 m x 50 m.
El beneficio es para apoyo a todas las áreas de Pemex
Exploración y Producción que quieran conocer el
comportamiento del fondo marino costa afuera.
Figura 2. Puntos xyz de los levantamientos sísmicos 3D y 2D de alta
resolución.
La separación entre los puntos de tiro oscilan entre
los 25 m hasta 50 m y la precisión de los valores de
tirante de agua se tomaron hasta el lecho marino
con los suelos no consolidados (ver figura 2).
Para llevar a cabo la corrección de profundidad de
suelo no consolidado, se revisaron los perfiles
someros de los levantamientos geofísicos y
geotécnicos en toda el área de estudio y se realizó
una compensación de 2 m en promedio.
La comprobación de la resolución y precisión
vertical del modelo del fondo marino se verificó
con los T.A. de los pozos exploratorios de la zona
marina, con los sondeos geotécnicos de alta
resolución y con más de 260 cruceros de ductos
ubicados en las regiones marinas, resultando en su
totalidad un error para aguas someras hasta 500 m
de +- 2 m. y para aguas profundas de 501 m en
adelante como máximo de 2.5 m.(ver figura 3 y 4).
1 Desarrollo
El trabajo describe la metodología para realizar un
modelo tridimensional del fondo marino a partir de
los datos de navegación procesada p190 de los
levantamientos sísmicos marinos 3D y los datos de
navegación procesada
p190 de los estudios
geofísicos y geotécnicos 2d de alta resolución (ver
figura 1).
Figura 1. Cubos sísmicos 3d realizados en la zona marina.
Cabe mencionar que para llevar a cabo este modelo
tridimensional del fondo marino, se definieron
como parte primordial los levantamientos
realizados en aguas someras y aguas profundas,
para minimizar el error de interpolación de krigging
en los eventos dónde no existe información de
datos.
Esto se denomina minimizar el error de krigging.
Se seleccionaron líneas navegadas a cada 100 m de
separación tanto en los levantamientos sísmicos 3d
y de sísmica 2d geofísicos y geotécnicos de alta
resolución (ver figura 2).
Figura 3. Modelo 3D del lecho marino.
Figura 4. Modelo 3D del lecho marino.
155
2 Aplicación
Para la planeación y diseño de los T.A. de los pozos
exploratorios y de desarrollo a perforar, ingenierías
y diseño para corredores de ductos, para trabajos de
exploración geofísica y geológica y principalmente
para conocer el comportamiento del fondo marino
en el área de infraestructura de plataformas y
ductos costa afuera.
3 Resultados
Como parte de la implementación de la Geomática
dentro de la Subdirección de Exploración de PEP,
se oficializó la herramienta o software Arcgis
versión 10.1 como institucional para la generación
de los mapas geofísicos y geológicos en los Activos
de Exploración en las distintas regiones de PEP (
ver figuras 5,6,7,8 y 9).
Figura 8. Resultados: Crucero en ZAAP-A
Figura 9. Resultados: Crucero en AKAL-J.
La generación del modelo del fondo marino a partir
de puntos xyz de las líneas de navegación 3d
procesadas de los estudios sismológicos y de las
líneas de navegación 2d procesadas de los estudios
geofísicos y geotécnicos de alta resolución,
definieron un modelo con una cantidad de datos
suficientes para lograr un mosaico en 3d con
resolución de pixel raster de 50 m x 50 m y una
resolución vertical con un error máximo de +- 4.0
m.
Se incorporaron al modelo aproximadamente 32
millones de puntos xy con sus respectivos valores
de z o T.A; la separación entre los puntos xy fue
máximo de 50m y mínimo de 25m, dándole
apertura a lograr un cierre de pixel de 50 m x 50 m.
El beneficio es para apoyo a todas las áreas de
Pemex Exploración y Producción que quieran
conocer el comportamiento del fondo marino costa
afuera.
 Dar certidumbre al tipo de plataforma a
emplear en la perforación de pozos
exploratorios y de desarrollo
 Generar modelos tridimensionales del
fondo marino que apoyen los trabajos de
exploración
geofísica,
geológica
y
geotécnica, es importante para la
integración de información de sísmica 3D,
estudios geofísicos de alta resolución, así
como geotécnicos
Figura 5. Modelo 3D del lecho marino con isobatas.
Figura 6. Modelo 3D del lecho marino a 45°.
Figura 7. Modelo 3D del lecho marino a 135°.
156

Apoyar a los Activos de producción, en la
planeación y diseño de infraestructura costa
afuera, así como al posicionamiento de
plataformas y ductos
Geología del subsuelo en la parte alta de la cuenca
binacional del Río San Pedro en el NE de Sonora,
México
Francisco J. Grijalva Noriega
Minjarez Sosa José Ismael
Monreal Rogelio
Tapia Villaseñor Elia María
Ochoa Granillo José Alfredo
Oroz Ramos Lucas Antonio
Callegary James
Gray Floyd
Resumen. Trabajos geofísicos desarrollados en la parte
alta de la cuenca del Río San Pedro en el NE de Sonora,
y su relación con resultados de interpretaciones del
subsuelo en la porción norteamericana de la cuenca,
permiten proponer las características generales de la
geometría y de las secuencias que determinan su relleno
sedimentario.
El modelado de varios perfiles gravimétricos obtenidos a
partir del análisis de 96 estaciones, permitió definir la
profundidad al basamento en cada una de éstas,
determinando un espesor muy variable a lo largo de la
cuenca, alcanzado máximos entre los 430 y 510 m, y
cuyos valores se presentan en estaciones localizadas
hacia el límite norte, en las inmediaciones del poblado
José María Morelos. Las condiciones de mayor
profundidad de la cuenca hacia la línea divisoria entre
Arizona y Sonora, es consistente con resultados de
profundidad al basamento en territorio estadounidense,
en donde se establecen hasta un máximo de 750 m en
las inmediaciones de la ciudad de Sierra Vista en
Arizona, y hasta 1000 m cerca del poblado de Hereford
casi en la frontera
Así mismo, tanto en territorio estadounidense como en el
mexicano, el basamento rocoso presenta una geometría
de fosas limitadas por fallas normales que definen altos
estructurales sepultados, cuyo levantamiento más
importante dentro de esta parte de la cuenca se tiene
entre las estaciones gravimétricas 47 y 61, localizadas al
norte del poblado Ignacio Zaragoza.
A partir de datos obtenidos de la descripción litológica de
pozos, sondeos eléctricos verticales y otros métodos
geofísicos realizados por colegas estadounidenses, se
identificó en el subsuelo una zona arcillosa dentro del
relleno superior de la cuenca a ambos lados de la
frontera, de tal forma que lograron determinar su espesor
entre 10 y 300 m, principalmente a lo largo del cauce del
río San Pedro. A partir de estos datos, se tiene que las
elevaciones a las que se encuentran los límites de esta
zona arcillosa están aproximadamente entre los 1400 y
1100 msnm. El análisis de los perfiles modelados con
los resultados de sondeos electromagnéticos transitorios
(TEM) realizados en la porción mexicana de la cuenca,
permiten corroborar la presencia de esta zona arcillosa,
toda vez que las características resistivas del subsuelo
asociada a esta granulometría (<12 Ohm/m) se ubican
claramente en varios de los perfiles.
Integrando la información del subsuelo y la geología
superficial, se propone que la cuenca del Río San Pedro
evoluciona como una cuenca de graben a partir del
Mioceno, permitiendo el depósito del Conglomerado
Báucarit y la Formación Pantano; y para el Mioceno
Tardío (?) – Plioceno, la actividad extensional se reactiva
basculando las unidades antes mencionadas y
permitiendo el depósito de secuencias horizontales de
sedimentos que representan ambientes fluviolacustres y
de abanico aluvial en cuencas inicialmente cerradas, que
posteriormente se abren al drenaje axial actual del Río
San Pedro.
157
Modelado geológico-petrolero
Naturaleza del margen pasivo en el Sur del Golfo de
México.
Lino Rosendo Miranda Peralta
AMGP
Resumen. El trabajo describe la metodología para
realizar un modelo tridimensional del fondo marino a
partir de los datos de navegación procesada p190 de los
levantamientos sísmicos marinos 3D y los datos de
navegación procesada p190 de los estudios geofísicos y
geotécnicos 2d de alta resolución.
Cabe mencionar que para llevar a cabo este modelo
tridimensional del fondo marino, se definieron como parte
primordial los levantamientos realizados en aguas
someras y aguas profundas, para minimizar el error de
interpolación de krigging en los eventos dónde no existe
información de datos.
Esto se denomina minimizar el error de krigging.
Se seleccionaron líneas navegadas a cada 100 m de
separación tanto en los levantamientos sísmicos 3d y de
sísmica 2d geofísicos y geotécnicos de alta resolución.
La comprobación de la resolución y precisión vertical del
modelo del fondo marino, se verificó con los T.A. de los
pozos exploratorios de la zona marina y los sondeos
geotécnicos de alta resolución,
resultando en su
totalidad un error para aguas someras hasta 500 m de +2 m. y para aguas profundas de 501 m en adelante como
máximo de 4.0 m.
Aplicación
Para la planeación y diseño de los T.A. de los pozos a
perforar, ingenierías y diseño para corredores de ductos,
para trabajos de exploración geofísica y geológica y
principalmente para conocer el comportamiento del
fondo marino en el área de infraestructura de
plataformas y ductos costa afuera.
Resultados y Beneficios, deben incluirse tablas y/o
figuras
Como parte de la implementación de la Geomática
dentro de la Subdirección de Exploración de PEP, se
oficializó la herramienta o software Arcgis versión 10.1
como institucional para la generación de los mapas
geofísicos y geológicos en los Activos de Exploración en
las distintas regiones de PEP.
La generación del modelo del fondo marino a partir de
puntos xyz de las líneas de navegación 3d procesadas
de los estudios sismológicos y de las líneas de
navegación 2d procesadas de los estudios geofísicos y
geotécnicos de alta resolución, definieron un modelo con
una cantidad de datos suficientes para lograr un mosaico
en 3d con resolución de pixel raster de 50 m x 50 m y
una resolución vertical con un error máximo de +- 4.0 m.
Se incorporaron al modelo aproximádamente 32 millones
de puntos xy con sus respectivos valores de z o T.A ; la
separación entre los puntos xy fue máximo de 50m y
mínimo de 25m, dándole apertura a lograr un cierre de
pixel de 50 m x 50 m.
El beneficio es para apoyo a todas las áreas de Pemex
Exploración y Producción que quieran conocer el
comportamiento del fondo marino costa afuera.
La Tectogenia Americana del Jurásico Medio.
Samuel Eguiluz y de Antuñano
Geólogo Consultor
Resumen. Entre el Triásico Superior y Jurásico existen
tres
secuencias
estratigráficas,
separadas
por
discordancias angulares. Las dos sucesiones más
antiguas varían de pizarra, filita o esquisto, producto de
metamorfismo regional, que indica una deformación
compartida, reconocida en muchos trabajos y a la que no
se asigna un nombre formalmente aceptado. Entre el
Paleozoico y Calloviano se presentan: 1) En el Triásico
Superior, en el centro y occidente de México, sobre un
basamento metamórfico, hay turbidítas que se conocen
como Abanico(s) del Potosí (formaciones Gran Tesoro,
Zacatecas, Varales, etc.). Al oriente de México, sobre un
basamento
Grenvilliano,
la
sucesión
anterior
lateralmente cambia a facies continentales (formaciones
Alamar o La Boca). La subsidencia tectónica permitió el
espacio para su acomodo. 2) Durante el Jurásico Inferior
(y posiblemente Jurásico Medio), en el centro y oriente
de México, se estableció un arco magmático continental
(Alogrupo Los San Pedros y formaciones, Nazas,
Caopas-Rodeo, La Silla, etc.), formado por volcanoclásticos
y
sedimentos
marinos
(formaciones
Huayacocotla y Sierra de Santa Rosa), que sobreyacen
en discordancia angular a la sucesión del Triásico. El
vulcanismo se vincula con un cambio geodinámico en la
interacción de placas. Sobre las sucesiones 1 y 2 hay
capas de ambiente continental (formaciones La Joya,
Cahuasas, Tres Varones, etc.), que pasan en transición
estratigráfica a estratos marinos del Calloviano (sucesión
3) y no presentan metamorfismo regional. Para las
sucesiones 1 y 2 se identifica un periodo de deformación
que no está presente en la sucesión 3, esta deformación
se reconoce desde California a Ecuador. En México los
indicadores cinemáticos de esta deformación sugieren
un sigma-1 orientado 170° a 190°, sin vergencia
reconocida, Cserna (1970) opinó llamarla Zacatecana,
158
pero por su edad y extensión aquí se propone denominar
Tectogenia Americana.
Las capas de las sucesiones 1 y 2 continentales y
marinas, contienen abundante materia orgánica (COT >
2%) que les confiere características de roca generadora
y la deformación que presentan es importante
reconocerla
para
la
exploración
de
trampas
estratigráficas y estructurales en plays sub-salinos en el
Golfo de México.
Facies sedimentarias del Paleógeno en la Cuenca del
Golfo de México en una fase orogénica.
Humberto Alzaga Ruíz
IMP
Karina Vázquez Reyes
IMP
Se realizó un estudio de facies símicas para
determinar los diferentes depósitos sedimentarios
para el Paleógeno. Esto se llevó a cabo con
secciones sísmicas 2D regionales que constituyen
una malla frente a las poblaciones de Tuxpan y
Poza Rica en el Estado de Veracruz, México. Se
utilizaron registros geofísicos de pozo radioactivo
(GR) o potencial espontáneo (Sp), para calibrar los
horizontes sísmicos interpretados en las secciones,
así como estudios de bioestratigrafía.
Con la integración de estos datos y estudios previos
se obtuvo un marco cronoestratigráfico y la
interpretación sismoestratigráfica para obtener un
modelo de ambiente sedimentario.
Los depósitos sedimentarios del Paleoceno al
Eoceno se llevan a cabo en un ambiente
sedimentario de cuenca a talud, con variación en las
facies de los depósitos en aguas profundas de la
Cuenca del Golfo de México.
La distribución de los sedimentos en una fase
tectónica orogénica que da origen a la actual Sierra
Madre Oriental y su consecuente cuenca flexural
“Chicontepec”, fue función de la paleogeografía o
distribución de los bloques que constituyen el
basamento Mesozoico, fosa y pilares que se ubican
hoy en día en la planicie costera y Cuenca Profunda
del Golfo de México (CPGM) (Fig.1).
Figura 1. La imagen de abajo se presentan las diferentes facies
sedimentarias identificadas, en amarillo los transportes por gravedad en
azul los abanicos y “leveed-channel”.
La distribución de los sedimentos en la fase
Orogénica y su consecuente cuenca flexural
Chicontepec, fue función de la paleogeografía de
los bloques que constituyen el basamento
Mesozoico, o sea las fosa y altos que lo
configuraron (Fig. 2) y que se instala en la actual
planicie costera y hacia la “Cuenca Profunda del
Golfo de México” (CPGM).
Figura 2. Morfología y cima del basamento (Tomado de Jacobo et al.
2005).
Esta distribución de bloques de basamento son los
responsables de los paleo-ambientes sedimentarios
del Cretácico Medio, que a su vez será la base de
los depósitos siliciclasticos del Paleógeno. Esta
configuración paleogeográfica aunada a procesos
tectónicos como, subsidencia diferencial de bloques
de basamento, colmatación de sedimentos syntectónicos en los depocentros cambios eustático,
como la caída del nivel del mar (Gonzalez, 1997),
159
originara la salida o paso de los sedimentos de
occidente (cuenca flexural Chicontepec), a oriente y
a zonas más profundas que comprenden la CPGM
(Alzaga, et al.).
Conceptualizando una paleogeografía y los
procesos geológicos descritos anteriormente son la
causa de las distintas facies sedimentarias y su
distribución para el Paleógeno en la CPGM.
El Paleoceno está representado por lóbulos
turbidíticos, en el Eoceno las facies pasaran a
abanicos submarinos y para el Eoceno Tardío los
depósitos son de abanicos submarinos de talud que
entrelazan facies de “leveed-channel”, transporte de
masas por gravedad etc. (Fig. 3).
Los procesos geológicos como la caída del nivel del
mar, subsidencia, transporte de sedimentos deben
ser considerados importantes para el proceso
sedimentario de clasificación y selección de los
siliciclasticos
ya
que
son
características
sedimentológicas
que
impactan
en
la
caracterización del sistema petrolero tales como
porosidad y permeabilidad que dan a la roca una
calidad de almacén.
Referencias
Alzaga, R. H., Torres, V. R., Roldan, H. E., Benítez, C. M.,
Nieto, S. J. O., Juárez, N. J. F., 2011. Estudio de
Proveniencia de Areniscas en el Golfo de México para
Estimar la Calidad de la Roca. Instituto Mexicano del
Petróleo, F.54303.
Gonzalez, M. G. E., 1997. “Relaciones Tectónicas y
Estratigráficas de los Paleokarts y sus Implicaciones con
Económicas. Un Modelo de Aplicación en la Porción
Central de Querétaro”. Tesis de Licenciatura. Instituto
Politécnico Nacional.
Jacobo. A. J., Valencia I. J. J., García, T. F., López, M., 2005.
Actualización Petrológica y Tectónica del Basamento de la
Cuenca Tampico-Misantla, área de Chicontepec para
definir la Génesis del CO2, Proveniencia de Areniscas y
Rutas de Migración. Instituto Mexicano del Petróleo,
F.43409.
Figura 3 Distribución de facies sedimentarias
Sucesión de eventos geológico-estructurales en la
estructura profunda de Perdiz.
Adriana Chura
Halliburton
Ing. Jaime Patiño
Pemex
Ing. Ángeles Rodríguez
Pemex-AITMG
Ing. Martín Martínez
Pemex-AITMG
Ing. Adeline Parent
Resumen. El área del presente estudio se ubica en la
porción centro-oeste de la Cuenca Terciaria de Veracruz.
Esta área se estudio con el objetivo de establecer la
sucesión de eventos geológico-estructurales de la
estructura profunda de Perdiz y su implicación en el
sistema petrolero del área.
Para la realización de este trabajo se utilizaron datos
sísmicos PSDM. La interpretación se realizo desde el
basamento hasta el Plioceno, lo que permitió establecer
el marco estructural-estratigráfico del área y con ello
actualizar el modelo geológico de este sector de la
cuenca.
El estilo estructural y sus elementos en el área de Perdiz
están asociados a la Orogenia Laramide. Este evento
tectónico provoco esfuerzos compresivos en dirección
NE-SW, generando un cinturón plegado conocido como
Frente Tectónico conformado por las secuencias
carbonatadas del Cretácico.
El Frente Tectónico está caracterizado por presentar un
sistema de fallas imbricadas con un plano de despegue
en rocas del Cretácico Inferior sin involucrar en la
deformación la estructura profunda de Perdiz.
160
Hacia el oriente del Frente Tectónico se formo una
cuenca tipo Foreland que fue continuamente rellenada
por sedimentos sintectónicos del Terciario.
La Orogenia Laramide continúo plegando las secuencias
del Paleoceno y Eoceno generando un sistema de fallas
inversas de curvatura, cuyos planos fueron plegados por
el dúplex de las fallas de imbricación inferior,
desarrolladas en las etapas finales de este evento
orogénico en el Eoceno Medio.
En la porción oriental del cubo Perdiz se formó el
principal depocentro del área desde Jurasico Superior
hasta el Plioceno por sepultamiento gradual sin
deformación relevante.
La resolución de los datos sísmicos PSDM permitió la
reinterpretación geológico-estructural con mayor detalle
del área de Perdiz, siendo insumo esencial para el
modelado geoquímico 3D subregional que se realizara
en el año 2014.
El rol determinante de las geociencias en el diseño de
pozos exploratorios de aguas profundas.
Gonzalo Ramírez Ramírez
PEMEX
Leonardo Enrique Aguilera Gómez
PEMEX
Antonio Rodríguez Ehuan
1 Objetivo
diseñará el pozo.
4.
Modelo
Conceptual
y
Mecánica
Estratigráfica, en esta sección se analiza el marco
geológico-estructural y se determinan los eventos
tectónicos que impactaron en la sedimentación del
área y en particular, para definir los métodos de
estimación de presión de poro del mejor arreglo del
pozo.
5.
Modelo de Geopresiones, se genera
mediante el análisis de velocidades de intervalo
obtenidas
de
procesos
especiales
para
geopresiones, calibrado con la estratigrafía
mecánica definida en el proyecto pozo, lo que
permite obtener una ventana operativa con un
rango de incertidumbre menor para la localización.
Mostrar la importancia de las geociencias en el
diseño de pozos de Aguas Profundas y
Ultraprofundas durante la primera fase del
proyecto pozo y durante su construcción
(Visualización de acuerdo a la metodología
VCDSE).
2 Desarrollo
La fase de Visualización del proyecto se divide en
cinco etapas:
1.
Dictamen de Información, que consiste en
la compilación, revisión y validación de la
información disponible de geociencias y
perforación, con el fin de identificar zonas de
riesgo en la columna geológica.
2.
Estudios Pre-perforación, previo a la
perforación se realiza una serie de estudios
geológico-geofísicos y de las condiciones someras
en la localización (Geotécnicos, Riesgo Somero).
3.
Presión de Poro, el cual a partir de
velocidades sísmicas e información de pozos tiene
como
objetivo
predecir
y
evaluar
el
comportamiento de las presiones del subsuelo para
definir la ventana operativa sobre la que se
3 Conclusiones
En esta fase de Visualización se determina la
ubicación definitiva del pozo, se define la columna
litológica y el modelo de geopresiones, con los
cuales se establecen las diferentes opciones de
asentamientos de TR’s, tiempos y costos clase V,
así como la viabilidad técnica y económica del
proyecto.
161
Geología aplicada a la ingeniería civil
Estudio geológico geotécnico para la estabilización del
talud situado en el km 10+460 al 10+540 de la carretera
Chilpancingo-Tixtla, Estado de Guerrero.
Magdaleno Martínez Govea
CFE
Miguel Ángel Gómez Casillas
CFE
Miguel Ángel Ruvalcaba Sepúlveda
CFE
Resumen. La lluvia intensa generada por la tormenta
tropical Manuel en septiembre de 2013, afectó a la
mayoría de los Municipios de Guerrero, al quedar
incomunicados por fallas en los cortes de las carreteras.
Este trabajo corresponde al estudio geológico geotécnico
para estabilizar el corte situado entre los kms 10+46010+540; donde se realizó geología superficial, del
subsuelo y ensayes de laboratorio, para obtener
parámetros de clasificación geomecánica, definir los
mecanismos de falla y el modelo geotécnico.
El sitio está en la Plataforma Morelos-Guerrero, La Fm.
Zicapa es la más antigua, con materiales clásticos, en la
parte superior pasa transicionalmente a evaporitas de la
Fm. Huitzuco, ésta en ocasiones cubre a la Fm. Zicapa o
se interdigita con la parte inferior de la Fm. Morelos,
calizas de plataforma, También aflora la Fm. Cuautla,
que cubre transicionalmente a la Fm Mexcala, con
intercalaciones de lutitas, areniscas y calizas, que afloran
cerca del poblado de Tixtla. El magmatismo de la Sierra
Madre del Sur se representa por la Fm. Tetelcingo,
constituidas por materiales volcánicos. Los depósitos
reciente están en los cauces de arroyos, en cuenca de
Tixtla existen materiales de tipo lacustre.
Con el análisis estadístico en el corte se obtuvieron
cuatro sistemas de fracturas y uno de seudo-
estratificación, algunas fracturas con relleno de calcita o
sílice. El grado de fracturamiento genera bloques
tabulares de unos 0,60 m de tamaño; los planos son
continuos y persistentes, con longitudes de 2,0 a 10,0 m,
están algo abiertos en la zona de descompresión y
contienen rellenos clásticos. Con la descripción de las
discontinuidades, el RQD y datos de laboratorio, se
clasificó el macizo rocoso para obtener datos para el
diseño de estabilización; además se detectaron los
mecanismos de falla; el material de cobertura se
sobresaturo y fluyó (creep) y las fuerzas horizontales por
la presión del agua produjeron fallas en varias zonas del
corte, con mecanismo de rotura plana y cuña. Después
de caracterizar geomecánicamente el macizo rocoso, se
evaluó la estabilidad del talud bajo solicitaciones de
servicio a las que estará sometido y considerando su
mecanismo de falla, dado en los planos de
discontinuidad, que corresponde al estado limite plástico
por resistencia al corte Mhor-Coulomb; en el análisis se
estableció el estado de esfuerzos en los planos de falla
del talud con la aplicación de proyecciones
estereográficas y la resistencia con base en el principio
del ángulo de fricción aparente.
El estudio de la evolución de un sistema cárstico para
la localización de un embalse de una presa.
Carlos García Herrera
Comisión Nacional del Agua
Resumen. La localización de presas, en calizas
afectadas por el fenómeno cárstico, requiere demostrar
que existe impermeabilidad suficiente del terreno, niveles
freáticos con un gradiente positivo que actúe como
barrera impermeable que impida las fugas de este
embalse hacia afuera de él.
La carsticidad se produce a largo tiempo y puede
presentarse en varias etapas o en una sola etapa, por lo
cual es necesario entender está evolución en el tiempo y
como han sido afectadas las formaciones calizas y como
fluye el agua subterránea dentro de ellas para poder
determinar si es posible o no formar un embalse o
considerar factible la construcción de una presa de
almacenamiento.
En éste artículo se presenta el análisis carstico de una
cuenca hidrológica cuyo drenaje se encuentra en rocas
sedimentarias plegadas y que son calizas afectadas por
rasgos cársticos, así como, lutitas y areniscas. Éste
análisis se utilizó para determinar la factibilidad para un
proyecto de presa de almacenamiento para regulación.
162
1 Supuestos sobre los que se basó la
interpretación geológica del fenómeno
de
carsticidad
que
afecta
la
permeabilidad del vaso.
margas se disuelven menos que las calizas con
carbonato de calcio puro y cristalino como son las
calizas orgánicas.
Por los dos enunciados anteriores las rocas calizas
situados en el área con mayor circulación de
volumen de agua, con mayor pureza de la caliza y
mayor permeabilidad ya sea primaria o secundaria,
son las rocas calizas que presentan el mayor efecto
de carsticidad.
El vaso se encuentra en calizas del Cretácico
Superior de la formación Orizaba. Las calizas se
encuentran afectadas por el fenómeno de disolución
denominado carst que comprende sumideros, tubos
cársticos, ampliación del fracturamiento por
disolución y marcas carsticas de disolución.
2.4 Fases de la carsticidad.
2 Drenaje.
En las fotografías aéreas e imágenes de satélite un
terreno de calizas sin carst se puede distinguir de
uno con carst analizando el drenaje:
Si se tiene drenaje bien definido de las escorrentías,
el terreno no está afectado por la disolución (karst).
Si el drenaje se interrumpe en parte, la afectación
está en su fase juvenil lo cual significa que existe
una permeabilidad baja a media. Si se tiene grandes
sumideros y salidas de ríos subterráneos el carst se
encuentra en una etapa avanzada y se está en un
terreno con una permeabilidad muy alta.
Dentro de una etapa cárstica, está puede estar en
una etapa juvenil, de madures o senil.
Si el río es de base se puede distinguir entre cárzo
fósil, producido durante un nivel de escurrimiento
subterráneo más bajo que el actual o moderno en el
cual el carst se desarrolla del nivel freático a una
decena de metros bajo el nivel freático.
Si el río no es de base puede tener un cárzo fósil,
ser moderno y presentar un nivel de cárzo en
conductos asociados a etapa de formación de
conductos y cuevas con grandes sumideros
localizados en el borde de las barreras
impermeables.
2.1. Permeabilidad
2.5 Gradiente del nivel freático
La permeabilidad de un terreno afectado por el
cárzo es de tres tipos:
1. Permeabilidad de masa que se forma
atraves de la permeabilidad primaria de la
matriz o textura de la roca.
2. Permeabilidad secundaria con karst
desarrollado atraves del fracturamiento y
los planos de estratificación.
3. Permeabilidad en conductos que se forma
en ríos subterráneos y conductos tipo
tuberías
verticales
inclinadas
u
horizontales.
Si el nivel freático se encuentra que es negativo con
respecto al nivel del río, el agua se está fugando
hacia otra cuenca.
Si el nivel freático es plano y se encuentra a una
profundidad abajo o muy abajo del nivel del cauce
del río o este es plano o negativo, generalmente se
trata de un cárzo avanzado fósil.
Si el nivel freático es plano, se trata de un carst
fósil o un terreno con carst moderno en etapa senil
con muy alta permeabilidad.
Si el terreno tiene gradiente de 10m o menos
verticales en 100m horizontales la permeabilidad es
alta si es mayor a 50 a 100m verticales sobre 100
horizontal el terreno impermeable.
2.2. Circulación del agua.
La disolución se lleva a cabo por el paso del agua
en los conductos de la porosidad de masa de las
calizas o de la permeabilidad secundaria fracturas y
planos de estratificación.
Por lo tanto la disolución va en función directa del
volumen de agua que circula en unidad de tiempo
por unidad de área. Las zonas que tienen mayor
volumen de circulación del agua son las que más se
disuelven.
3 Etapas del Carzo en el tiempo.
En una misma región se pueden producir más de
una etapa de carsticidad, la cual depende de los
gradientes
hidráulicos
que
se
generan
regionalmente debido a las estructuras geológicas
mayores y los niveles de la erosión en los contactos
de rocas siliceas impermeables y rocas del tipo
calizas que son los puntos de flujo o salida del agua
de un sistema acuífero y por lo tanto la zona de
concentración de agua o de mayor volumen de
circulación.
La carsticidad varía en el tiempo; se puede
desarrollar una carsticidad de masa cuando existen
2.3. Composición mineralógica de las calizas.
La disolución es mayor entre mayor sea la pureza
de la caliza siendo las rocas calizas de origen
orgánico o arrecifal las más susceptibles de
disolución. Las calizas arcillosas que tienden a
163
grandes gradientes hidráulicos del orden de varios
cientos de metros, en esta etapa, puede escurrir
agua en porosidad de un tamaño de 0.5 micras a
muy grandes distancias, ésta carsticidad
generalmente se desarrolla en la matriz y cuando se
pierde el gradiente y el agua deja de circular por los
poros se produce depósito de cemento. Es una
primera etapa de la carsticidad.
Al continuar la circulación del agua con gradientes
hidráulicos menores. La dirección regional de la
circulación del agua está determinada por las
estructuras mayores o pliegues y fluye en el punto
más bajo del contacto de rocas impermeables y
calizas.
Se desarrollan grandes dolinas en las zonas de
concentración del escurrimiento del agua y la salida
en cuevas que se desarrollan en los bordes
estructurales de calizas con barreras impermeables
como son los pliegues recostados o fallas que
ponen en contacto rocas calizas con rocas
impermeables. Se desarrolla una permeabilidad de
conductos verticales en la zona de las dolinas de
infiltración, para pasar a ser casi horizontales con
gradientes suaves que buzan hacia la zona de
salidas en los contactos rocas carsticas rocas
siliceas impermeables.
de calizas fue menor, concentrándose el flujo en la
cercanía de los contactos calizas carsticas con
lutitas impermeables. El nivel freático que se
estableció fue el de los puntos más bajos de ese
contacto. Por lo anterior se formaron dolinas que
son las entradas de agua subterránea y conductos
cársticos de fuerte pendientes o verticales y, una
zona de conductos carstico casi horizontal al nivel
del punto más bajo del contacto rocas carsticas
rocas impermeables. Ésta es la segunda etapa de
carsticidad y en ella se formaron las grandes
dolinas que ahora podemos observar y que se
marcan con el símbolo S-E en color anaranjado.
Las zonas de salida que eran los puntos más bajos,
se marcan con color azul. Actualmente se
encuentran cuevas con salida perene de agua, en
forma de cascadas. La altura de la cascada
representa el tiempo desde que el agua salió a la
superficie y fue erosionando el terreno hasta su
nivel actual de caída.
En las zona se puede observar esta segunda etapa
de carsticidad por las grandes dolinas alineadas en
los bordes norte oriente y sur del área de calizas en
su límite con las rocas impermeables de lutitas y
areniscas (ver imagen de google 1).
4 Análisis de la evolución cárstica para
determinar la factibilidad de construir
una presa.
En la imagen de google 1, que se anexa se puede
ver la zona de estudio que tiene unos 5000 km2.
Ésta es una región de rocas sedimentarias plegadas,
con los ejes de pliegues con dirección NW. En esta
zona se tiene un área de rocas calizas cruzada por
tres sinclinales y dos sinclinales la cual ésta
limitada por lutitas y areniscas impermeables. Ésta
zona de calizas estuvo cubierta por lutitas las cuales
fueron erosionadas.
En el trabajo de campo en superficie y en túneles
que se pudieron accesar se encuentra disolución de
masa en forma de huecos de 1mm y hasta 5 cm,
fracturas y planos de estratificación , así como
zonas fracturadas, todos rellenos con calcita. Se
estima que esto representa esto representa un etapa
de disolución del terreno cuando las estructuras más
a mayor elevación y la zona en estudio está en su
mayor parte cubierta por rocas impermeables y
sufría recarga a elevaciones cercanas a la cota
20000 con descarga en las zonas bajas a cotas
inferiores a la 500.
A medida que el terreno impermeable se fue
erosionando las calizas quedaron expuestas a la
circulación del agua y se formaron salidas del flujo
del agua circulando en las calizas a diferentes cotas,
con lo que el gradiente en las diferentes estructuras
Figura 1
Finalmente las áreas cubiertas con lutitas, por
erosión, van perdiendo ésta capa impermeable que
no permitía la infiltración del agua hacia las calizas
y los bloques que estaban protegidos por estas rocas
impermeables comienzan a carstificarse. Estos
bloques son las zonas por las que fluyen,
actualmente, ríos perenes en las calizas de la región
en estudio (marcado con azul en la imagen de
google 1) y representan corrientes de agua colgadas
con respecto al nivel freático regional de las zonas
de cárzo.
Sigue una tercera etapa de carsticidad debido a que
quedanzonas impermeables de calizas que están
cubiertas con rocas impermeables y que no
164
permiten el paso de grandes cantidades de agua, por
lo que se tiene bloques colgados que no están o
están poco afectados por la carsticidad. Cuando la
cubierta de lutitas se erosiona y queda al
descubierto las calizas, el agua de lluvia comienza a
circular y comienza otra etapa de desarrollo
carstico.
Esta etapa es la que está la zona de estudio para una
presa y es el motivo por el cual se tiene circulación
del agua en un bloque colgado de calizas dentro del
sistema carstico viejo y que está empezando a ser
afectado por la carsticidad. Por lo tanto, una tercera
etapa de disolución de las calizas se
está
desarrollando en áreas en donde la erosión ha
eliminado la cubierta de rocas impermeables y se
empieza a desarrollar un carst que puede ser juvenil
o avanzado dependiendo del tiempo transcurrido
entre la eliminación de la cubierta impermeable y el
presente.
5 Rasgos carsticos observables en el vaso
de la presa Veracruz.
El sitio del vaso de la presa en proyecto se
encuentra en la etapa 3 de carsticidad que se está
desarrollando en un bloque colgado dentro de una
zona cárstica con nivel de base en la salida del río
en la cueva y cascada marcada con el símbolo en
rojo, que está 400m abajo del sitio de presa en
estudio..
Con imágenes de satélite y recorridos de campo se
localizó las entradas y salidas del sistema carstico y
se determinaron las etapas carsticas que afectan a la
zona. Se encuentran 3 dolinas aguas arriba del vaso,
en valles a los cuales llegan arroyos con cuenca
importante y que están secos, con su piso a un
nivel de 1942. El río se pierde en varias dolinas
aguas abajo del sitio de presa y aparece en una
cascada que se encuentra de 300 a 400m más abajo
que el río en la zona del vaso.
Se trabajó la cartografía en campo de la zona del
vaso, quitando la vegetación. Con la cartografía
geológica se determinó que existe un nivel de base
de cárzo que se encuentra 16m sobre el nivel del
cauce del río en la boquilla (cota 1940), que existe
cuatro tipos de terrenos los cuales se definieron en
cuatro bloques y los que están afectados por la
carsticidad desde sin, poco, regular y muy cárstica.
Se encontraron 3 dolinas en el Vaso (ver figura 2).
Figura 2
Se efectuaron 12 barrenos para estudiar el nivel
freático del vaso, de los cuales cuatro están
colocados en las dolinas en su parte central. En los
barrenos fuera de las dolinas se encontró un nivel
freático con gradiente positivo del orden de 6 a 10m
sobre el nivel del cauce del río. Con los barrenos
colocados en las dolinas y que se llevaron más de
50m bajo el nivel del río, se encontraron niveles
freáticos a 20 y 40m y en dos de ellos no se
encontró nivel freático. Se considera que es una
zona de filtración de agua hacia el nivel carstico
inferior.
Con los datos obtenidos con las mediciones de unos
12 piezómetros en ambas márgenes del vaso parece
confirmarse que el nivel freático en este macizo
rocoso es un nivel freático colgado. El nivel
freático regional debe estar a un 300 o 400m bajo el
nivel de la presa, ya que éste es el sitio de descarga
de la etapa de cárzo 2. A profundidad debe existir
una permeabilidad del tipo de conductos cársticos,
vertical en las dolinas de aguas arriba y un nivel
casi horizontal en el sitio del proyecto de presa.
5.0 Conclusión.- Se concluye que el sitio de presa
ésta en un bloque que ésta siendo afectado por el
fenómeno de la carsticidad y que existen bloques
con poca carsticidad y bloques afectado por dolinas
con alta permeabilidad.
Que el río representa un nivel de agua colgado con
respecto al nivel freático regional
Que existe un nivel de base del fenómeno cárstico
moderno al nivel 1456 unos 12m bajo el nivel
165
máximo al cual se requiere construir el nivel
máximo del embalse.
Este sitio para poder construir la presa requiere de
tratamiento del terreno a base de construcción de un
canal de concreto armado en la zona de las dolinas
y relleno con concreto de huecos con concreto
simple y concreto lanzado.
Análisis petrográficos aplicados a un macizo rocoso
para la construcción de una obra civil.
Miguel Á. Ruvalcaba Sepúlveda
CFE
José María Chávez Aguirre
CFE
Magdaleno Martínez Govea
CFE
Resumen. En este trabajo se describe una metodología
basada en análisis petrográficos para
determinar
parámetros geotécnicos en macizos rocosos donde se
construirán obras civiles. Entre otros aspectos se
identifican y caracterizan familias de fracturas que
afectan a la calidad de la masa rocosa y sus relaciones
con los procesos diagenéticos, magmáticos o de
metamorfismo, así como alteraciones generadas por
procesos hidrotermales; con estudios de petrografía se
puede determinar la historia del macizo rocoso
interpretando características tales como la porosidad
secundaria, permeabilidad y grado de alteración. Con el
análisis de láminas delgadas de rocas, además de
identificar y estimar cuantitativamente los componentes
minerales con el microscopio de polarización, se
determina con mayor exactitud la orientación y
características de las discontinuidades (fracturas)
presentes,
que pueden incidir en las propiedades
mecánicas del macizo rocoso.
Los estudios para la caracterización de las
discontinuidades de los macizos rocosos, en general
omiten el impacto de los procesos que les dan origen y
que afectan a los sistemas de fracturas primarias y las
que se desarrollan posteriormente cuando son sometidas
a esfuerzos tectónicos. Entre otros parámetros
importantes que auxilian en el diseño geotécnico de las
obras civiles, se encuentran los análisis petrográficos en
rocas, materiales y concretos, los cuales son una
herramienta que ayuda a determinar la potencial
reactividad alkali-cemento, grado de alteración, índice de
abrasividad (Schimacek) y porosidad.
Uno de los aspectos medulares para la aceptación de su
aplicación, será demostrar su utilidad en el análisis de
los sistemas de fracturas que afectan a los materiales
geológicos, desarrollando una metodología que permita
establecer sustancialmente los parámetros que
contribuyan en el diseño de las obras civiles, con los
análisis e interpretación del microfracturamiento,
alteración y porosidad de las rocas. Se presenta la
aplicación de este método utilizando los trabajos de
exploración realizados en el Proyecto Hidroeléctrico Las
Cruces, situado en el río San Pedro, Nayarit, donde el
vulcanismo ocasionó la formación de grandes flujos y
lluvia de productos piroclásticos, intercalados con
coladas de lava de composición ácida a intermedia. Las
características mecánicas de estos materiales, aunado a
los procesos de alteración meteórica, hidrotermal y de
desvitrificación ocasionaron fuertes alteraciones, que
disminuyeron la resistencia de las rocas, al volverse más
porosas y al permitir el paso del agua a través de las
discontinuidades, generadas por los esfuerzos de
compresión y tensión que han afectado a la zona de
estudio, esto causó la modificación de la anatomía inicial
del macizo rocoso, generando una redistribución de
zonas de alteración y mineralización desarrolladas en un
patrón irregular e imprevisible.
166
Mejoramiento del subsuelo en plataformas de un campo
geotérmico por medio de inyecciones de lechada de
cemento.
Gelasio Vargas Benítez
CFE
Hector Pérez Esquivias
CFE
Ana Garciadiego Martinez
CFE
Javier Espinoza Guillen
CFE
Resumen. En este trabajo se describe una metodología
basada en análisis petrográficos para
determinar
parámetros geotécnicos en macizos rocosos donde se
construirán obras civiles. Entre otros aspectos se
identifican y caracterizan familias de fracturas que
afectan a la calidad de la masa rocosa y sus relaciones
con los procesos diagenéticos, magmáticos o de
metamorfismo, así como alteraciones generadas por
procesos hidrotermales; con estudios de petrografía se
puede determinar la historia del macizo rocoso
interpretando características tales como la porosidad
secundaria, permeabilidad y grado de alteración. Con el
análisis de láminas delgadas de rocas, además de
identificar y estimar cuantitativamente los componentes
minerales con el microscopio de polarización, se
determina con mayor exactitud la orientación y
características de las discontinuidades (fracturas)
presentes,
que pueden incidir en las propiedades
mecánicas del macizo rocoso.
Los estudios para la caracterización de las
discontinuidades de los macizos rocosos, en general
omiten el impacto de los procesos que les dan origen y
que afectan a los sistemas de fracturas primarias y las
que se desarrollan posteriormente cuando son sometidas
a esfuerzos tectónicos. Entre otros parámetros
importantes que auxilian en el diseño geotécnico de las
obras civiles, se encuentran los análisis petrográficos en
rocas, materiales y concretos, los cuales son una
herramienta que ayuda a determinar la potencial
reactividad alkali-cemento, grado de alteración, índice de
abrasividad (Schimacek) y porosidad.
Uno de los aspectos medulares para la aceptación de su
aplicación, será demostrar su utilidad en el análisis de
los sistemas de fracturas que afectan a los materiales
geológicos, desarrollando una metodología que permita
establecer sustancialmente los parámetros que
contribuyan en el diseño de las obras civiles, con los
análisis e interpretación del microfracturamiento,
alteración y porosidad de las rocas. Se presenta la
aplicación de este método utilizando los trabajos de
exploración realizados en el Proyecto Hidroeléctrico Las
Cruces, situado en el río San Pedro, Nayarit, donde el
vulcanismo ocasionó la formación de grandes flujos y
lluvia de productos piroclásticos, intercalados con
coladas de lava de composición ácida a intermedia. Las
características mecánicas de estos materiales, aunado a
los procesos de alteración meteórica, hidrotermal y de
desvitrificación ocasionaron fuertes alteraciones, que
disminuyeron la resistencia de las rocas, al volverse más
porosas y al permitir el paso del agua a través de las
discontinuidades, generadas por los esfuerzos de
compresión y tensión que han afectado a la zona de
estudio, esto causó la modificación de la anatomía inicial
del macizo rocoso, generando una redistribución de
zonas de alteración y mineralización desarrolladas en un
patrón irregular e imprevisible.
La aplicación de los modelos digitales del terreno
(LiDAR) en Geología.
José Juan Reyes Escojido
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Dirección de Proyectos y Construcción, Comisión Federal de Electricidad
Alberto Sanchez de la Vega Briseño
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Dirección de Proyectos y Construcción, Comisión Federal de Electricidad
Resumen. El uso de los modelos digitales del terreno
obtenidos a partir de la tecnología LiDAR, han venido a
revolucionar la forma de estudiar y visualizar el territorio.
La tecnología LiDAR al igual que la fotogrametría tiene el
mismo principio, el sistema LiDAR consta de un sensor
activo (sensor laser) a diferencia de la fotogrametría o la
percepción remota que necesitan un sensor pasivo (lente
de la cámara o satélite) que dependen principalmente de
la luz solar.
167
En percepción remota se utilizan algoritmos de filtrado
para el análisis e interpretación de las imágenes
satelitales y en algunos casos conocer la morfología del
terreno, con la información LiDAR también se utilizan
algoritmos de filtrado y clasificación para la detección del
terreno desnudo dejando al descubierto principalmente la
morfología del terreno.
Palabras clave. LiDAR, MDT, MDS, nube de puntos,
geomorfología.
Abstract. The use of digital terrain models obtained from
LiDAR have come to revolutionize the way we study and
visualize the territory. LiDAR like photogrammetry has
the same principle, LiDAR system has active sensor
(laser sensor), unlike photogrammetry or remote sensing
requiring passive sensor (camera lens or satellite), wich
mainly depend of sunlight.
In remote sensing filtering algorithms are used for
analysis and interpretation of satellite images and in
some cases know the morphology of the ground, with the
LiDAR data also using filtering and classification
algorithms for the detection of bare ground exposing
terrain morphology.
Keywords.
LiDAR,
geomorphology.
MDT,
MDS,
point
Figura 1. Ejemplo de un sensor LiDAR RIEGL.
El parámetro que establece el límite en la distancia
será la pérdida de energía de la señal, que a partir
de una cierta altura de vuelo no retornará al escáner
láser
La tecnología LIDAR es resultado de la integración
las tecnologías GPS, Unidad de Medición Inercial y
sensor láser, se utiliza para la colecta de datos de
elevación. Estos datos pueden servir entre otras
cosas para definir la superficie del terreno y generar
Modelos Digitales de Elevación (MDE), de Terreno
o Superficie. Esta tecnología tiene ventajas sobre la
captura con métodos convencionales como la
topografía directa y la fotogrametría ya que
requiere de mínimo control geodésico en tierra, los
datos tienen una mayor densidad y precisión.
El LiDAR aerotransportado, es un sensor activo
que consta de un telémetro emisor de un haz del
láser y de un espejo que desvía el haz
perpendicularmente a la trayectoria de la aeronave,
generando una serie de pulsos de luz que al entrar
en contacto con los objetos o el terreno refleja al
sensor parte de la energía del pulso emitido. Una
característica distintiva de los retornos en zonas de
vegetación es que éstos se pueden producir a
diferentes niveles, siendo probable que el último
retorno corresponda al nivel del terreno natural.
(Figura 2).
cloud,
1 Sistema LiDAR aerotransportado
El sistema LiDAR (Light Detection And Ranging)
que su traducción literal sería “detección y
medición de la luz”, se trata de un sistema láser de
medición a distancia que se utiliza a menudo en los
campos de la ciencia y la industria para la toma de
medidas precisas en objetos lejanos e inaccesibles.
Recientemente esta técnica se está introduciendo en
el campo de la cartografía puesto que permite la
modelación rápida del terreno en zonas con accesos
difíciles
Este sistema es el equivalente óptico del sistema
radar de microondas por lo que a menudo se le
llama “radar láser” en la literatura anglosajona.
El sistema LIDAR es un sistema complejo,
compuesto por un emisor/receptor, un escáner láser
muy potente, un receptor GPS que proporciona la
posición y la altura de la aeronave (avión o
helicóptero) en cada momento, un sistema de
medición inercial (IMU) que informa de los giros
de la aeronave y de su trayectoria o actitud.
El elemento principal de un sistema LIDAR es el
escáner láser (Figura 1), que se encuentra a bordo
de la aeronave y emite pulsos de luz infrarroja que
servirán para determinar la distancia entre el sensor
y los puntos del terreno. A partir del tiempo que ha
tardado cada rayo en ir y venir y de la velocidad de
la luz, se deduce con facilidad la distancia a la que
está el objeto estudiado.
168
Figura 3. Nube de puntos
3 Modelo digital de elevaciones
Varios nombres o acrónimos se usan para referirse
a las superficies de elevación. Los tres términos que
a menudo se refieren para describir tales productos
son:
 Modelo digital de elevaciones (MDE)
 Modelo digital de superficie (MDS)
 Modelo digital del terreno y (MDT)
Son comunes en el ámbito de la tecnología LIDAR
los términos de Modelo Digital de Superficie ó
Vegetación (MDS) y Modelo Digital de Terreno
(MDT). La bondad del sistema LIDAR es
precisamente que se pueden obtener estos dos
productos a partir de un mismo levantamiento.
Cabe destacar que en las superficies desarrolladas a
partir de los datos LIDAR predomina el valor
intrínseco de los propios datos (alta exactitud sobre
grandes áreas) y son la base de múltiples formatos
de los productos derivados.
Figura 2. Esquema del levantamiento LiDAR.
2 Nube de puntos
Se define como nube de puntos una serie de puntos
espaciales 3D, con coordenadas definidas X, Y, Z,
las cuales colectivamente describen la geometría o
la forma física de un objeto. Un ejemplo de un
archivo de nube de puntos sería un archivo
conjunto de datos LiDAR multi-retorno en el cual
puede haber múltiples valores-z para cada
coordenada.
Para la generación de la nube de puntos, se
eliminan los retornos que presentan anomalías
altimétricas (puntos altos y bajos); enseguida los
puntos de la nube se comparan con puntos de
control terrestre con el objeto de reducir errores
sistemáticos en altura; finalmente, se aplica un
proceso de ajuste entre líneas que permite reducir
otros errores a fin de procurar la redundancia en
áreas de superposición.
La nube de puntos es uno de los primeros productos
que se obtienen de un levantamiento LiDAR,
contenida en un archivo en formato binario con
extensión .LAS, es generalmente un archivo de
datos
crudos
que
contiene
atributos
tridimensionales (puntos 3D), es decir, puntos
únicos con elevación.
3.1. Modelo digital de superficie o vegetación
Un modelo digital de superficie o vegetación
describe la superficie del terreno incluyendo las
estructuras naturales y las hechas por el hombre,
coberturas, vegetación, es decir, es todo aquello que
se encuentre por encima del terreno natural (Figura
4).
169
Figura 4. Modelo digital de superficie o vegetación
Figura 5. Modelo digital del terreno
3.2. Modelo digital del Terreno
4 Curvas de nivel
El Modelo Digital del Terreno corresponde al suelo
desnudo o rasurado, es decir, que se le ha quitado la
vegetación y toda aquella infraestructura hecha por
el hombre. El resultado final del MDT permite que
las características distintivas del terreno sean más
claramente definidas y los contornos o curvas de
nivel generadas a partir de los MDT’s se aproximen
más a la forma real del terreno. La etapa del
proceso de producción del MDT requiere
generalmente más recursos que otras etapas, ya que
se consume la mayor cantidad de tiempo durante el
desarrollo del proyecto (Figura 5).
Son líneas continuas utilizadas en la representación
del relieve en los mapas topográficos, que unen
puntos situados a la misma cota o altitud, a la
diferencia de altitud entre dos curvas sucesivas, se
le llama equidistancia.
Las curvas de nivel maestras se indican con un
grosor mayor y un color diferente al de las demás
curvas y estas representan altitudes que son
múltiplos de la equidistancia. Como la
equidistancia es constante, las curvas se hallan más
próximas en las zonas en que el terreno es abrupto
y más distante en zonas donde la pendiente es
moderada. Varias curvas de nivel en forma
concéntrica pueden indicar un cerro o una
depresión y por eso mientras más juntas se vean las
curvas de nivel mayor será la pendiente, mientras
más separadas se encuentren menor será la
pendiente, pero si las curvas se juntan demasiado en
un punto esto indicará un precipicio o barranco.
170
Con la obtención del modelo digital del terreno
editado a partir de la aplicación de los algoritmos
de clasificación y filtrado de la nube de puntos, se
procede a la generación automática de las curvas de
nivel (Figura 6).
posible medir distancias y ángulos, con precisiones
similares a las de los planos vectoriales (Figura 7).
Figura 7. Ortofoto digital a color RGB
6 Uso en geología
La incursión de los modelos digitales del terreno
obtenidos a partir de la tecnología LiDAR, han
venido a revolucionar la forma de estudiar y
visualizar el territorio. El uso de MDT a través de
distintos métodos de análisis y visualización nos
puede permitir identificar fallas y estructuras
geológicas, con el objeto de tener una mejor
comprensión del control estructural de una región
en específico y que permanecieron ocultas para
otras técnicas de búsqueda.
La importancia económica, científica o social de
estos resultados puede ser enorme aportación a los
estudios geológicos, en los que se incluye la
evaluación de la geomorfología para la elaboración
de mapas de peligro geológico, que comprende el
peligro volcánico, el deslizamiento de laderas, el
flujo de escombros y su aplicación para determinar
áreas potencialmente inestables que puedan dañar
la infraestructura entre otros.
Figura 6. Elaboración de curvas de nivel a partir del modelo digital del
terreno
5 Ortofoto digital a color
Una Ortofoto es una imagen de una zona de la
superficie terrestre, en la que un alto porcentaje de
los elementos presentan una escala homogénea, en
teoría libre de errores y deformaciones, y
aproximadamente con la misma validez de un plano
cartográfico, en cuanto a su precisión.
La imagen aérea cruda presenta deformaciones y
distorsiones de los objetos del paisaje, causados por
desplazamientos debidos al relieve, la perspectiva
desde la cámara, la altura de toma, la velocidad a la
que se mueve la cámara y distorsiones propias de la
lente de la cámara fotogramétrica, entre otras.
Para obtener una ortofoto se aplican correcciones
digitales a la aerofotografía cruda, con el objeto de
llevar la imagen a una proyección ortogonal libre
de los errores arriba mencionados, y en la que es
posible realizar mediciones precisas; igualmente se
lleva a un plano de referencia local. A este proceso
de corrección digital se le llama ortorrectificación.
Teniendo en cuenta lo anterior, en una ortofoto se
combinan las características de detalle de una
fotografía aérea con propiedades geométricas
similares a las de un plano cartográfico
fotogramétrico; en consecuencia en una ortofoto es
171
La delimitación de los aparatos cársticos, tales
como dolinas, poljes y uvalas entre otros, ha
dependido tradicionalmente de un extenso trabajo
de campo, de la interpretación de los planos
topográficos y de las fotografías aéreas, así como
de una labor de trabajo social con los dueños de los
terrenos, para que en su caso, permitan llevar a
cabo los trabajos de geología de superficie. Con la
aplicación este nuevo método LIDAR, se ha
convertido rápidamente en una herramienta
fundamental, el cual permite un ahorro tanto en
tiempo como en costo, ya que anteriormente se
hacía uso intensivo de mano de obra.
Figura 8. Identificación de deslizamientos del terreno
Conclusiones
El uso de esta tecnología ha demostrado ser una
herramienta adicional muy eficaz en los estudios
geológicos, en comparación con otras técnicas
tradicionales basadas en la identificación de
lineamientos sobre fotografías e imágenes de
satélite, pues se trata de datos topográficos directos
que pueden ser manejados con mayor flexibilidad,
además de tener la posibilidad de ser elaborados
con la cobertura y resolución requeridas sin
necesidad de tener una compleja infraestructura
espacial, permitiendo con esto tener una fuente de
datos de excelente calidad para la identificación de
potenciales rasgos lineales.
A partir del levantamiento LIDAR se obtiene el
Modelo Digital del Terreno (MDT), el cual por
ejemplo, puede permitir que las características
distintivas de un paisaje cárstico sean más
claramente definidas sobre el relieve terrestre. Al
respecto, en cuanto a la valoración de riesgos, el
mapeo de las características de carst ha adquirido
cada vez mayor importancia en la delimitación de
zonas urbanas que están situadas en terrenos
calcáreos así como la evaluación del grado de
evolución cárstica en los futuros embalses de presas
que se ubicarán en este tipo de terrenos.
En conclusión, como resultado de la aplicación de
esta nueva técnica, es una mejora en la cartografía
geológica, en la correlación entre las unidades litoestratigráficas, así como la identificación de los
controles estructurales, tales como la distribución
de las fallas geológicas y su cronología, que afectan
una determinada área de estudio, toda esta
información plasmada en el modelo digital del
terreno (MDT), permite efectuar una toma de
decisiones desde el punto de vista geológico que
sea oportuna y de bajo costo, principalmente en los
riesgos a que se ven sujetas las obras de
infraestructura.
El uso de los modelos digitales del terreno son
necesarios en todos aquellos estudios que sea
requisito indispensable conocer la altura sobre el
terreno para realizar un análisis o elaborar un
modelo matemático. Este tipo de metodología
permite obtener modelos digitales de terreno con
resoluciones de hasta 0.5 m
El sistema LiDAR ha demostrado ser una
herramienta complementaria pero altamente eficaz
en los estudios geológicos, sobre todo en la
elaboración de mapas geomorfológicos en
comparación con otras técnicas tradicionales
basadas en la identificación de lineamientos sobre
fotografías e imágenes de satélite.
Referencias
FEMA, Apendix A: Guidance for Aerial Mapping and
Surveying (2002)
The International LiDAR Mapping Forum 2009, New Orleans
USA, memories
NDEP, National Digital Elevation Program (2004)
http://lidar.cr.usgs.gov/
http://www.inegi.org.mx/
172
Importancia de los agregados pétreos en el concreto.
Mario M. Butrón Silva
CFE
Ana Lilia Reyes Uribe
CFE
Resumen. La industria de la construcción requiere de un
insumo importante, el concreto; éste presenta
componentes importantes como: la pasta, los agregados
y el agua. Los productores de concreto tienen como
fuente de abastecimiento diversos tipos de bancos de
materiales. Para la extracción de estos materiales, las
compañías emplean métodos de explotación muy
dispares, en unos emplean tecnologías muy depuradas
en tanto que en otros las técnicas de aprovechamiento
son muy rudimentarias. La calidad en los materiales
pétreos explotados es diferente en cada sitio y por
consiguiente los resultados del producto entregado es
muy diferente y en consecuencia los beneficios son muy
raquíticos.
La importancia en el conocimiento de los materiales
pétreos y sus propiedades físicas como por ejemplo,
tamaño, forma, redondez, presencia de arcillas y
minerales producto de alteración, así como las
propiedades químicas, la composición en general del
fragmento y en particular del mineral, son
transcendentales ya que le permite establecer al
fabricante de concreto las condiciones de actuación de
cada uno de elementos en el concreto y en el ambiente.
Sí consideramos al concreto como la totalidad y al
fragmento pétreo como un elemento de la totalidad, se
establece una relación biunívoca entre los componentes,
la totalidad y el ambiente.
La finalidad es la caracterización de cada uno de los
elementos, que es fundamental para determinar el
desempeño entre los materiales pétreos con el cemento,
el agua y el ambiente. Estos componentes son
imprescindibles para el diseño del concreto, el empleo de
materia prima pobre impacta en la durabilidad y la
recistencia por lo que, es fundamental que el fabricante
haga un buen diseño de concreto a través de análisis
cualitativo para implantar los criterios de calidad para
producción.
173
Geología aplicada
Evolución de los sensores remotos aplicados a
geología.
Elizabeth Nava Abarca
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Comisión Federal de Electricidad. Augusto Rodín 265, Col. Nochebuena,
03720 México, D. F., México.
Luis Manuel Salas Meza
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Comisión Federal de Electricidad. Augusto Rodín 265, Col. Nochebuena,
03720 México, D. F., México.
Resumen: A lo largo de la Historia el hecho de volar y
ser capaces de observar una perspectiva diferente a la
que se observa desde la tierra es un deseo que ha
cautivado al hombre. Siempre hemos querido ver mejor y
ver más lejos; para ello se han utilizado diferentes
plataformas: globos aerostáticos, las cometas, aviones,
helicópteros y satélites.
La tecnología de sensores remotos se remonta a las
primeras fotografías obtenidas desde el aire. La
fotografía aérea está disponible desde 1858 en una
experiencia hecha por Nadar. Sin embargo, la baja
calidad y lo riesgoso de su interpretación hizo que este
procedimiento no se materializase efectivamente hasta la
Primera Guerra Mundial, hecho que dio lugar a la
aparición de los primeros intérpretes de información
aérea. En forma paralela al desarrollo de máquinas
fotográficas y de medios aéreos de navegación, nació la
posibilidad de obtener información sobre lo que ocurría
en la tierra desde una perspectiva menos directa para el
ojo humano, aunque con más información relevante para
la toma de decisiones.
Durante la Segunda Guerra Mundial la fotografía aérea
militar alcanza niveles muy altos de desarrollo tanto en
tecnología como en capacidad de interpretación de la
información, los cuales llegarían a un máximo con la
escalada de la Guerra Fría. Con el desarrollo en la
década de los cincuenta la tecnología aeroespacial
incrementó las posibilidades de obtención de información
geográfica a través no sólo de la fotografía sino también
a través del uso de nuevas tecnologías como: sensores
de rayos infrarrojos y de ondas de radar. Con el
lanzamiento de los primeros satélites meteorológicos se
empieza a tomar conciencia de la capacidad de estos
instrumentos de navegación para capturar información
de la Tierra. Las imágenes desde el espacio para uso
civil provienen principalmente de los programas Landsat
(EE.UU.) en los 70’ y SPOT (Francia) en los 80’. En los
últimos años se observa una tendencia general al
aumento de la resolución espectral, espacial, temporal y
radiométrica de los sensores.
Una de las primeras aplicaciones de la información
extraída por sensores remotos al ámbito civil y comercial
ha sido la exploración geológica. Ello fue influido por la
factibilidad de fotografiar grandes extensiones de
territorio, la cual era examinada por expertos geólogos
quiénes, a través del análisis de ciertas regularidades en
el terreno así como la presencia de determinados
minerales en la superficie podían extraer conclusiones
acerca de áreas en las cuales era factible otro mineral
específico. Asimismo, la presencia de explotaciones
petrolíferas.
Los sensores remotos multiespectrales, hiperespectrales
y de radar seguirán evolucionando y perfeccionándose
así como los equipos de cómputo y programas para
procesar las imágenes que obtienen, y seguir ofreciendo
al geólogo una poderosa herramienta de prospección
geológica de nuestro planeta.
Palabras clave. Sensores remotos, imágenes, longitud
de onda, resolución, espectral
Summary
Throughout history the fly and be able to observe a
different perspective to that seen from Earth is a desire
that has captivated the man. We have always wanted to
see better and farther away; We have used different
platforms: hot air balloons, kites, doves, planes,
helicopters and satellites.
Remote sensing technology goes back to the first
photographs taken from the air. Aerial photography is
available from 1858 into an experience by swimming.
However, the low quality and how risky their
interpretation made that this procedure is not actually
happen until the First World War, which resulted in the
appearance of the first performers of air information. The
possibility of obtaining information about what was
happening on Earth from a less direct perspective to the
human eye but with more relevant information for
decision-making was born in parallel with the
development of photographic machines and air
navigation facilities.
During the Second World War military aerial photography
reaches very high levels of developments both in
technology and in interpretation of the information
capacity, which reach a maximum with the escalation of
the cold war. Development in the 1950s of aerospace
technology increased the possibilities of obtaining
geographic information across not only photography but
also through the use of new technologies: sensors
infrared and radar waves. With the launch of the first
weather satellites starts to become aware of the ability of
these navigation tools to capture information from the
Earth. Images from space for civilian use come mainly
from Landsat (USA) programsUU.) in the 70' and 80'
(France) SPOT. In recent years shown a general trend to
the increase of the spectral, spatial and radiometric
resolution of sensors.
One of the first applications of the information extracted
by remote sensors to the civil and commercial field has
been geological exploration. This was influenced by the
feasibility of photographing large tracts of territory, which
was examined by expert geologists who, through the
analysis of certain regularities in the field as well as the
presence of certain minerals in the surface could draw
174
conclusions about areas in which it was possible other
specific mineral. In addition, the presence of oil-field.
Remote sensing multispectral, hyperspectral and radar
will continue to evolve and refine as well as computation
and programs teams to render images that get. And
continue to offer a powerful tool for geological exploration
of our planet to geologist.
interpretación visual o los datos de reflexión
espectral pueden ser comparados con espectros ya
conocidos de rocas o suelos. Una de las razones por
la cual el procesamiento digital de imágenes se ha
transformado en una herramienta tan importante es
que los datos son almacenados en forma digital, lo
cual permite una manipulación mucho más amplia
de los mismos que no son posibles por medios
fotográficos.
Keywords. Remote sensing, image, wavelength
1 Objetivo
3
El objetivo de este documento es difundir el uso y
aplicación de los sensores remotos en la geología, y
proporcionar una visión general sobre la historia y
el estado actual de la observación de la tierra.
Evolución de los sensores remotos
Plataformas
Para que un sensor pueda colectar y registrar la
energía reflejada o emitida de un objetivo o escena,
debe residir en una plataforma estable alejada del
objetivo o superficie que se observa. Pueden
situarse plataformas para Percepción Remota en la
superficie terrestre, en un avión o globo (o en
alguna otra plataforma dentro de la atmósfera de La
Tierra), o en una nave espacial o satélite fuera de la
atmósfera del Planeta.
2 Introducción
Todos los elementos de la corteza terrestre como,
rocas, suelos, vegetación y agua, así como los
objetos que la recubren; absorben, reflejan o emiten
una cantidad de energía que depende de la longitud
de onda, de la intensidad y tipo de radiación
incidente, así como también de las características
de absorción de los objetos y de la orientación de
estos respecto al sol o fuente de iluminación.
El ojo humano tiene ciertas limitaciones en lo que a
la percepción se refiere. Por un lado sólo podemos
captar un cierto tipo de energía dentro de lo que
llamamos el rango visible, el calor y las microondas
que son otras formas de energía, no podemos
percibirlas directamente, y por otro lado no
podemos ver más allá de lo que nuestra estatura o
desde plataformas naturales podemos ver, de todos
modos siempre tenemos una visión oblicua y no
podemos captar grandes extensiones, como por
ejemplo grandes incendios o inundaciones, por eso
necesitamos “ojos artificiales” o sensores que nos
permiten solucionar estos inconvenientes. Se han
creado sensores que pueden captar otros tipos de
energía como la ultravioleta, la infrarroja o de
microondas desde plataformas a una cierta altitud,
desde las cuales se puede tener una visión vertical y
panorámica, lo cual es una gran ventaja. El objetivo
básico del sensoramiento remoto o teledetección es
obtener información a distancia de los objetos que
vemos en la superficie de la tierra.
El término sensoramiento remoto proviene de la
traducción del inglés remote sensing, pero en la
lengua castellana usamos normalmente las palabras
teledetección o percepción remota o simplemente
sensores remotos. La palabra “sensoramiento
remoto” envuelve todo el proceso de adquirir la
información mientras que el procesamiento digital
de imágenes implica un conjunto de métodos para
obtener esa información. Existen también otros
métodos, por ejemplo las imágenes pueden ser
tratadas con métodos fotogramétricos para su
Plataforma en superficie terrestre
Los sensores con base en la superficie registran a
menudo información detallada sobre la superficie
que se compara con información captada por avión
o sensores de satélite. En algunos casos, esto puede
usarse para caracterizar el objetivo que está siendo
captado por otros sensores mayores, haciendo
posible entender mejor la información de las
imágenes. Pueden ponerse sensores en una escalera
de mano, andamiaje, un edificio alto, grúas, etc.
Plataforma Aérea
Las plataformas aéreas son aviones muy estables,
aunque se usan helicópteros de vez en cuando. El
avión captura imágenes muy detalladas y facilita la
captura de datos sobre virtualmente cualquier parte
de la superficie de la Tierra en cualquier momento.
Plataforma Espacial
En el espacio, los sensores de Percepción Remota
se ubican a veces en un transbordador espacial y
más frecuentemente, en los satélites.
Los satélites son objetos que giran alrededor de otro
objeto en este caso, La Tierra. Considerando que
los satélites artificiales incluyen esas plataformas
lanzadas con propósitos de Percepción Remota,
comunicación, telemetría, geoposicionamiento y
navegación. Debido a sus órbitas, los satélites
permiten hacer tomas repetitivas de la superficie de
la Tierra en una base continua. El costo es a
menudo un factor significante para elegir entre
varias opciones de plataformas.
Tipo de sensores
175
Los sensores remotos se clasifican de acuerdo a la
fuente de energía que utilizan para capturar
información sobre un objetivo en sensores activos y
sensores pasivos. Puede ser una fuente natural
externa al sensor (el Sol o cualquier objeto
terrestre), midiéndose con sensores pasivos
(multiespectrales e Hiperespectrales), o bien, una
fuente antrópica interna al sensor de medición
(láser, radar, lidar), que será detectada con sensores
activos.
Dependiendo de la energía utilizada se distinguen
dos tipos de sensores:
La historia de la teledetección se remonta a las
primeras plataformas de observación aérea: los
globos aerostáticos y a la invención de la fotografía
en el siglo XIX. La teledetección moderna, nace
con la fotografía aérea en el siglo XX.
El año que simboliza la entrada de la teledetección
en la era moderna es 1957 con el lanzamiento del
satélite Sputnik, primer satélite artificial puesto en
órbita alrededor de la Tierra por la Unión Soviética.
La observación sistemática de la Tierra desde el
espacio se inicia en el año 1960 con el lanzamiento
del satélite TIROS-I, primer satélite meteorológico
con una cámara de televisión de baja resolución,
que permitía a los meteorólogos discriminar entre
nubes, agua, hielo y nieve. La familia de satélites
TIROS, rebautizados como NOAA a partir de 1970,
sigue todavía en actividad.
El vuelo tripulado Apolo 9 (1969) realizó la
primera experiencia de fotografía orbital
multiespectral para el estudio de los recursos
terrestres.
Los resultados obtenidos en el estudio de recursos
naturales terrestres con los datos de los primeros
satélites meteorológicos y las misiones espaciales
tripuladas, impulsaron el desarrollo por la NASA
del
programa
ERTS
(Earth
Resources
Technological Satellite) conocido también como
LANDSAT.
El primer satélite específicamente dedicado a
teledetección es el norteamericano LANDSAT 1
que fue puesto en órbita el 23 de julio de 1972 y
estuvo operativo hasta principios de 1978. El
LANDSAT 7 se lanzó al espacio el 15 de abril de
1999. El último de la serie LANDSAT 8 se lanzó
11 de febrero de 2013.
A partir de los datos suministrados por los
LANDSAT, son numerosos los países que han
decidido disponer de medios propios de
teledetección. Entre estos destacan los satélites
SPOT francés, RADARSAT canadiense, el MOS
de Japón, el IRS de la India y el ERS de la Agencia
Espacial Europea.
La tendencia en la evolución de los sensores
remotos ha sido mejorar la resolución espacial con
satélites que obtienen imágenes de 0.41 m a 2.5 m
el tamaño de pixel, o sea puede discriminar objetos
de medio metro, estas han permitido un mayor
detalle en la interpretación geológico-estructural.
Ejemplos: Satelites IKONOS, QUICKBIRD,
GEOEYE 1, WorldView 1, 2 y 3, Pleiades,
Rapideye.
También se ha mejorado la resolución espectral con
satélites que tienen desde 14 hasta 300 bandas,
llamadas imágenes hiperespectrales, que permiten
caracterizar con mayor precisión cada cobertura o
elementos de la tierra y así obtener su firma
espectral con principal aplicación en la minería y
 Pasivos. Utilizan la energía emitida por los
objetos (Fig.4). Esta energía procede del Sol, y
es reflejada por la superficie terrestre, o bien
absorbida y posteriormente emitida por los
cuerpos (vegetación, agua, rocas, suelos, etc.).
 Activos. Emiten radiación y captan su reflejo,
como el radar o el sonar (Fig.4). Estos Sistemas
son algo más caros, pero trabajan día y noche, y
además, las ondas de radar atraviesan las nubes,
con lo que ofrecen más información y de modo
continuo,
sin
que
las
condiciones
meteorológicas supongan una dificultad para su
funcionamiento (en el caso de plataformas
instaladas en satélites).
Figura 4. Tipos de sensores
Sistema sensor. Se encarga de recoger y detectar la
onda electromagnética que llega: la procesa,
codifica y la almacena o envía a un sistema
receptor. Los sensores remotos se instalan en
plataformas fijas o móviles (aviones de
reconocimiento o satélites). Muchos satélites
incorporan sensores multiespectrales que detectan
energía de diferentes longitudes de onda.
Sistema receptor. Es el centro de recepción, recibe
la información codificada del sensor, la almacena y
descodifica en el formato adecuado (fotografía,
vídeo, serie de datos, etc.), para ser analizada por el
usuario. La imagen obtenida por el sensor (imagen
analógica) se transmite a tierra en forma de imagen
digital (códigos de 1 y 0), donde son captadas por
una antena. La información recibida es procesada
mediante programas informáticos y distribuida para
su uso.
176
litología. Por ejemplo: Hyperion, CASI, Aisa
Eagle Hyperspectral.
Otro aspecto que se ha mejorado es la resolución
temporal con las constelaciones de satélites que
orbitan la tierra, y se pueden obtener imágenes en
uno o dos días de la misma área de interés,
permitiendo hacer la detección en el cambio del uso
del suelo y desastres naturales como terremotos,
erupciones volcánicas y deslaves.
La teledetección es al mismo tiempo una
herramienta de inventario (por ejemplo de la
ocupación y uso del suelo, geológicos), exploración
de recursos naturales (minerales e hidrocarburos),
de análisis y predicción (meteorología), de ayuda a
la prevención (en agricultura) y de espionaje
militar; campos todos ellos de gran importancia
económica y política.
Actualmente, hay permanentemente en órbita
decenas de satélites de observación de la Tierra que
generan miles de imágenes cada día para
aplicaciones de uso civil y militar.
La introducción de servicios Web en línea para el
acceso rápido a información sobre teledetección
remota en el siglo XXI (principalmente imágenes
de baja o media resolución), como Google Earth, ha
hecho posible que la teledetección remota sea algo
familiar para el público y se haya hecho popular en
el mundo de la ciencia.
también ha mejorado la resolución temporal, esto es
que se obtienen imágenes de la misma zona en
menor tiempo y la resolución espectral ha
aumentado por lo que se pueden obtener imágenes
multiespectrales e hiperespectrales lo que permite
detectar y caracterizar con más precisión las
diferentes coberturas de la superficie terrestre.
Dependiendo el nivel de estudio y área a cubrir se
utiliza la imagen más adecuada.
Referencias
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Teledetección Espacial. 3° edición, Editorial
RIALP
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Prentice-Hall, 1986
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Investigación de la U.A.M. e I.B.M. Madrid,
1982.
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sensing of environment” en Remote Sensing
Reviews, Vol. 3, 1987, pp.1-57.
Laurini, R. Y Thompson, D.: Fundamentals of
Spatial Information Systems. Academic Press,
london, 1992, 680 pp.
Estes,J.E. Y Simonett, D.S.: “Fundamentals of
Image Interpretation”, en R.G. REEVES (ed),
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American Society of Photogrammetry, 1975. pp
869-1076.
Y Douglas, H.D.: “Detection of Surface Specific
Points by local parallel processing of discrete
terrain elevation data”, en Computer Graphics
and Image Porcessing, 4, 1975. Pp 375-387.
4 Conclusiones
La evolución de los sensores remotos y las cámaras
que toman las imágenes, ha ido de la mano con el
desarrollo de las plataformas en las que se montan
los sensores, lo que ha permitido mejorar la
resolución espacial, o sea obtener imágenes en las
que se puede apreciar los objetos con buen detalle,
.
Identificación y caracterización preliminar de bancos de
roca para enrocamiento y agregados de concreto en la
construcción de un Sistema Hidroeléctrico.
José Amiud Landa León
CFE
Esteban Franco Rosas
Resumen. El estudio de prefactibilidad de un sistema
hidroeléctrico requiere la realización de un estudio
amplio para la identificación y selección preliminar de
bancos de roca a emplearse como material de
enrocamiento o agregados para concreto en la
construcción de las presas del sistema.
El estudio de prefactibilidad se realiza en un tramo de
varios kilómetros del río, en el cual se identifican
topográfica y geológicamente los posibles sitios de
boquilla que generen el mayor potencial hidroenergético.
A partir de estos sitios, y con ayuda de la geología
regional, se identifican las formaciones geológicas en las
que existan los tipos de roca que pueden cumplir con las
características necesarias para utilizarse como
177
enrocamiento o agregados para concreto y que se
encuentren a una distancia aceptable y con vías de
acceso hacia los sitios de boquilla.
El estudio de cada banco de roca propuesto inicia con la
identificación y caracterización geológica del sitio para
estimar
espesores
y
volúmenes
de
material
aprovechable; posteriormente se realiza la clasificación
geomecánica del macizo rocoso para determinar los
tamaños de bloque máximos que se obtendrán en cada
sitio, y se recolectan muestras de pepena para obtener
parámetros mecánicos e índice preliminares de la roca
intacta para evaluar su uso como enrocamiento o
agregados para concreto.
Adicionalmente se realiza una toma de muestras para
trituración que permita determinar las propiedades físicas
y químicas de la roca para emplearse como agregados
para concreto. En estos trabajos se realiza un estudio
petrográfico de varías muestras para precisar la
composición mineralógica de la roca y determinar si
tendrá alguna reacción negativa durante el proceso de
elaboración del concreto.
El estudio de bancos de roca incluye algunas
consideraciones mínimas para la logística de explotación
de los materiales como son la distancia y accesos entre
los bancos y los sitios de colocación o producción del
concreto.
Con base en la información anterior, se determinan los
sitios más adecuados para realizar un estudio detallado
en la etapa de factibilidad del sistema hidroeléctrico y se
proponen los estudios mínimos que deberán de
ejecutarse en esa etapa para la evaluación y selección
definitiva de los bancos de roca a emplearse en la
construcción de los proyectos estudiados.
Deslizamiento de laderas entre la zona de fallas
Tamazulapam-Cieneguilla,
localizados
entre
los
poblados de Tamazulapam-Nochixtlán-Teposcolula, sur
de México.
Alfredo Santa María Díaz
Instituto de Minería, Universidad Tecnológica de la Mixteca. Carretera a Acatlima, km 2.5, 79000 Huajuapam de León,
Oaxaca, México
Resumen. La estabilidad de laderas es uno de los
peligros naturales más destructivos y peligrosos de
nuestro planeta, así como son una de las mayores
amenazas para la vida humana. Los deslizamientos
Yodobada, Río Blanco y San Juan Teposcolula, se
localizan en la parte sureste de Tamazulapam y al norte
de Yanhuitlán entre la zona de falla TamazulapamCieneguilla. El Deslizamiento Yodobada tiene una
extension de 70 m de ancho y 150 m de largo. El
Deslizamiento Río Blanco tiene una extension de 160 m
de ancho y 200 m de largo. El Deslizamiento de San
Juan Teposcolula tiene una extension de 200 m de ancho
y 140 m de largo. Las unidades geológicas que afloran
en la zonas de los deslizamientos son rocas del
Cretácico
representadas
por
las
Formaciones
Teposcolula y Yucunama, sobreyacidas por rocas
sedimentarias de las Formaciones Tamazulapam,
Yanhuitlán y Depósitos Teotongo, así como rocas
volcánicas de la Toba Llano de Lobos y la Andesita
Yucudaac. Las principales estructuras que existen en
esta área son la zona de Falla Tamazulapam, las fallas
Las Pilas y Cieneguilla y el anticlinorio de Teposcolula.
Se recomienda, con base en los estudios geológicas que
realizan, proponer nuevos trazos de comunicación a fin
de minimizar los riesgos a estas vías.
long. The Río Blanco slip has an extension of 160 m wide
and 200 m long. The San Juan Teposcolula slip has an
extension of 200 m wide and 140 m long. The geological
units outcropping in the areas of landslides are
Cretaceous rocks Teposcolula and Yucunama formations;
overlain by sedimentary rocks Tamazulapam, Yanhuitlán
formations, Teotongo Deposits, and Toba Llano de
Lobos, Andesite Yucudacc volcanic rocks. The main
structures in this area are Tamazulapam fault zone, Pilas
and Cieneguilla faults and Teposcolula anticlinorium. It is
recommended, based on geological studies performed,
suggest new lines of communication in order to minimize
risks to the pathways.
Keywords.
Landslides,
Teposcolula
formation,
Tamazulapam fault, Teposcolula anticlinorium.
1.
Introducción
La zona de deslizamientos se ubican en la porción
noroeste del estado de Oaxaca entre la región de
Tamazulapam y al norte de Yanhuitlán, en la Sierra
Madre del Sur (SMS). Geológicamente el sur de
México es una región compleja que amalgama un
mosaico
de
terrenos
tectonoestratigráficos
denominados Guerrero, Mixteca, Oaxaca, Xolapa,
Juárez y Maya (Campa y Coney, 1983) (Figura 1).
La inestabilidad de laderas es uno de los peligros
naturales más destructivos de nuestro planeta y son
una de las mayores amenazas para la vida y bienes
materiales de la población. Estos desastres
ocasionan cuantiosos daños y pérdidas económicas,
Palabras clave. Deslizamiento de laderas, Formación
Teposcolula, falla Tamazulapam, anticlinorio de
Teposcolula.
Abstract. The slope stability is one of the most
dangerous natural hazards our planet and one the
biggest threats ti human life. The Yodobada, Río Blanco
and San Juan Teposcolula, landslides are located in the
southeastern to Tamazulapam and northern Yanhuitlán,
between the faults Tamazulapam-Cieneguilla zone. The
Yodobada slip has an extension of 70 m wide and 150 m
178
así como numerosas víctimas, heridos y
damnificados en la población. El impacto que este
tipo de peligros provoca se manifiesta en
poblaciones de escasos recursos, en la zona de la
Mixteca de Oaxaca (e. g., Santa Cruz Mitlatongo,
Oaxaca). La inestabilidad de laderas está
determinada por diferentes mecanismos, estos
mecanismos sirven a su vez para clasificar los tipos
de procesos que ocurren en las laderas. La
inestabilidad de laderas más comunes son: caídos o
derrumbes,
flujos,
deslizamientos
y
desplazamientos laterales. En los años del 2010;
2011 y 2012, durante estos tres años cayeron lluvias
atípicas en la región de la mixteca, originadas por
huracanes, ondas y depresiones tropicales (e. g.,
onda tropical 24, huracanes Frank y Karl, et.). Estos
fenómenos naturales ocasionaron deslizamientos de
laderas en la región noroeste del estado de Oaxaca
en el año 2011. Las zonas afectadas son: 1) el tramo
de terracería que comunica el poblado de
Yodobada-San Miguel Marcos Pérez, 2) tramo de
terracería Río Blanco-Yanhuitlán y 3) tramo de la
carretera No.157 Yucudaac-Tlaxiaco; estos
deslizamientos se ubican en lo que se conoce como
zona de falla Tamazulapam (Santamaría-Díaz et al.,
2008).
La principal estructura presente en esta región es la
falla Tamazulapam. La falla Tamazulapam es una
estructura que se encuentra en el flanco poniente
del anticlinorio Teposcolula y que pone en contacto
las rocas del Cretácico y terciario. López-Ticha
(1985) propone que la manifestación superficial del
contacto entre los complejos Acatlán y Oaxaca es la
falla de Tamazulapam, asignándole un movimiento
lateral izquierdo; esta estructura se extiende desde
el sur del poblado de Tamazulapam hasta Santa
María Yolotepec, sobre una longitud mayor de 100
km. Tiene un rumbo promedio norte-sur y se
inclina hacia el poniente. Su traza varía 20º
siguiendo la forma del flanco del anticlinorio de
Teposcolula. Posteriormente Santamaría-Díaz et al.
(2008) proponen que la falla Tamazulapam es una
zona de falla que se caracteriza por ser una zona
con fallas normales y laterales, con un ancho de 10
km que se extiende desde la falla Tamazulapam
hasta la falla Cieneguilla (Santamaría-Díaz et al.,
2008; Santa María-Díaz, 2009).
Llano de Lobos y la Andesita Yucudaac. Estas
formaciones son intrusionadas por cuerpos de
composición andesítica, cuyas edades varían del
Eoceno al Mioceno (Martiny et al., 2000;
Santamaría-Díaz et al., 2008; Santa María-Díaz,
2009, 2011).
La zona donde ocurrieron estos deslizamientos ha
sido estudiada desde distintos enfoques y objetivos,
por instituciones como Petróleos Mexicanos,
Comisión Federal de Electricidad, universidades
como la UNAM, UAGro, etc.
Trabajos sobre deslizamientos de laderas en la
región mixteca, son pocos y los que hay son los
trabajos internos realizados por dependencias del
estado de Oaxaca como Protección Civil y por la
Universidad Tecnológica de la Mixteca, realizados
en los años del 2010, sobre problemas de
construcción en una unidad habitacional en la
ciudad de Huajuapam ocurrido en el año 2010.
Otros trabajos que se pueden mencionar sobre
deslizamientos de laderas en la Mixteca fue el
realizados por Santa María-Díaz et al. (2012,
2013), el primer trabajo fue sobre un deslizamiento
ocurrido en el pueblo de Santiago Mitlatongo en el
año del 2012, donde el deslizamiento provocó la
inclinación, rotación, levantamiento y destrucción
de casas, así como la reubicación de más de 800
familias; mientras que el segundo trabajo concluyen
que la caída de los muros de contención del
fraccionamiento Bella Vista en Huajuapam se debe
al diseño y el tipo de material utilizado para su
construcción y no a un evento natural como el
deslizamiento de laderas. El colapso de los muros
de contención provoco el reacomodo de más de 69
familias del fraccionamiento.
Para la realización de este trabajo se hizo un
recorrido de campo a los sitios donde ocurrieron los
deslizamientos. Se hizo un levantamiento geológico
de cada uno de los sitios, se tomaron datos
estructurales de rumbos de fracturas y fallas, así
como se hizo el cálculo de material que fue
removido en cada uno de los deslizamientos
2 Resultados
Geología local de la zona de los deslizamientos
Las unidades geológicas que afloran en la zona de
los deslizamientos y en las partes aledañas son las
formaciones Teposcolula (FT) y Yucunama (FY)
del Cretácico, las formaciones Tamazulapam,
Yanhuitlán y los Depósitos Teotongo (RSt) del
Terciario (Eoceno-Oligoceno) y la Toba Llano de
Lobos y la Andesita Yucudaac, del Oligoceno (RV)
(Figura 2). Estas secuencias son intrusionadas por
cuerpos de composición andesítica, cuyas edades
varían del Eoceno al Mioceno (Martiny et al., 2000;
Santamaría-Díaz et al., 2008, Santa María-Díaz,
2009). Las estructuras más importantes que existen
El objeto de este trabajo es mostrar los daños que
ocasionan este tipo de fenómenos naturales, en la
región de la mixteca oaxaqueña.
Las unidades litoestratigráficas que afloran en la
zona de los deslizamientos son las rocas del
Cretácico conformado por las Formaciones
Teposcolula y Yucunama; rocas del Cenozoico
constituidas por las Formaciones Tamazulapam,
Yanhuitlán, Los Depósitos Teotongo, La Toba
179
21ºN
O
IC
ÉX
M
en esta zona son la zona de falla Tamazulapam
(FT), el anticlinorio de Teposcolula (AT), la falla
Las Pilas (LP) y la falla Cieneguilla (FC) (Figura 2;
Santa María-Díaz et al., 2008; Santa María-Díaz,
2009; 2010, 2011).
N
Golfo
de
México
2.1. Deslizamiento Yodobada
Terreno Guerrero
ll a
100º
Fal la
98º
19º
en
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re de
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Te
rr
no
Ter r e
Sier
ra
Terreno
Mixteco
Falla
El deslizamiento Yodobada se localiza al sureste
del poblado del mismo nombre, sobre el km 2 del
camino de terracería entre Yodobada y San Miguel
Marcos Pérez. El deslizamiento tiene una extensión
de 70 m de ancho por 150 m de largo. El
deslizamiento Yodobada está compuesto por
material aluvial compuesto por fragmentos de roca
volcánica (toba y andesita basáltica), incluidos en
un suelo de color café claro producto del
intemperismo; la forma y tamaño de los fragmentos
es variable. El deslizamiento Yodobada presenta
grietas con longitudes variables que van desde unos
cuantos metros hasta decenas de metros, tienen un
rumbo NW-SE y se caracterizan por estar abiertas,
la abertura de estas grietas es desde unos 15 cm
hasta > a 1 m. Las grietas se observan en la porción
oriente y en el poniente del deslizamiento. En la
porción oriente se observa la mayor afectación, en
este sitio el deslizamiento presenta un escarpe de
hasta 6.70 m de altura, mientras que en la porción
sur el escarpe tiene una altura de 4.90 m,
observándose caída de bloques con dirección hacia
el noroeste (Figura 4). En la parte noroeste
únicamente se observa material agrietado y
levantado. El deslizamiento Yodobada ocasionó
que una porción del camino que comunica al
pueblo de San Miguel Marcos Pérez quedara
sepultado sobre un tramo de 15 a 20 m. El volumen
de material que se movió, con base a las
observaciones de campo (70 m x 150 m) y un
espesor probable de 10 m, se calcula que el material
removido es de 105,000 m3.
Fa
Cabalgadura de Teloloapan
17º
Terreno
Juárez
Ch aca
lapa
96ºW
Figura 1. Localización de los deslizamientos en la Mixteca (recuadro
vertical). Terrenos que component la Sierra Madre del Sur.
2.2. Deslizamiento Río Blanco
El deslizamiento Río Blanco, se localiza al sur del
pueblo del mismo nombre, sobre el camino de
terracería que comunica con el pueblo de
Yanhuitlán. El deslizamiento Río Blanco tiene una
extensión de 160 m de largo y 200 m de ancho. El
deslizamiento Río Blanco está constituido por
suelo, rocas volcánicas (toba) y andesita; el suelo es
de color café claro producto del intemperismo de
las rocas preexistentes; mientras que la toba es de
color café claro, que al intemperismo presenta un
color blanco y la andesita es de color verde oscuro.
En el deslizamiento Río Blanco se aprecian grietas
y hundimientos; las grietas presentan un rumbo
NW-SE con longitudes mayores a 50 m y aberturas
de 20 cm hasta 30 cm. Los hundimientos son de 1
m y se localizan en la porción sur del deslizamiento
sobre el camino que comunica a Yanhuitlán. El
deslizamiento Río Blanco causo en la parte norte,
que una parte del camino se agrietara y colapsara,
esta parte es el límite norte del deslizamiento y
coincide con un arroyo, mientras que en la porción
sur, el deslizamiento origino un hundimiento
formándose un escalón de hasta 1 m, en la parte
baja el límite de este deslizamiento coincide con un
arroyo. El volumen de material que se movió, con
base a las observaciones de campo y la extensión
del deslizamiento (160 m x 200 m) y con un
espesor probable de 6 m, se calcula que el material
que se movió fue de 192 000 m3. Dada las
condiciones topográficas que presenta, el sitio del
deslizamiento y las condiciones del terreno se
recomienda cerrar el tramo donde se presenta este
deslizamiento y proponer un nuevo trazo del
camino que comunica a los poblados de Río
Blanco-Yanhuitlán.
180
fue aproximadamente de 350,000 m3. El talud se
desplazó una distancia de 12 m.
Dada las condiciones topográficas y afectación que
originó el deslizamiento Rio Blanco se recomienda
cerrar el tramo de carretera que comunica hacia los
poblados de Río Blanco-Yanhuitlán y mover el
trazo hacia el norte. Los deslizamientos afectaron
principalmente vías de comunicación
2.3. Deslizamiento San Juan Teposcolula
El deslizamiento San Juan Teposcolula (SJT) se
localiza a 1.5 km del poblado de Yucudaa, sobre la
carretera No. 125 que comunica a Tlaxiaco. El
deslizamiento SJT tiene una extensión de 140 m de
largo por 250 m de ancho. El deslizamiento SJT
está constituido por suelo de color café y blanco, y
fragmentos de rocas volcánicas (toba) y
sedimentarias (caliza y conglomerado). Los
fragmentos son de forma y tamaño variable. El
deslizamiento en la parte suroeste se formó un
escarpe de hasta 6.50 m, el material que se deslizo
es un suelo de color blanco, producto del
intemperismo de la caliza que forma una capa de
caliche y suelo de color café. En la parte norte, el
deslizamiento presenta bloques basculados hacia el
norte, en este sitio el escarpe que se formo tiene de
1 a 2 m de altura y el material que se deslizo, está
compuesto por suelo de color café y suelo de color
blanco (caliche). El deslizamiento SJT presenta
grietas abiertas con rumbo NNW-SSE, con
longitudes que son desde unas decenas de metros,
estas grietas se localizan en la parte norte del
deslizamiento. El material del deslizamiento se
desplazó hacia el este, con una longitud de 12 m,
esto se observa sobre el camino desplazado dentro
del talud. El deslizamiento SJT causo que una
porción de la carretera No. 125 que va de Yucudaa
hacia Tlaxiaco, quedara sepultada en un tramo de
ca de ±140 m (actualmente este tramo esta en uso).
El volumen de material que se deslizo, con base a
las observaciones de campo (140 m x 250 m) y un
espesor probable de 10 m, el material removido fue
aproximadamente de 350,000 m3.
3 Conclusiones y recomendaciones
Figura 2. Principales unidades geológicas que afloran en la zona de
los deslizamientos. FT=Formación Teposcolula. FY=Formación
Yucunama. Rst=Formaciones Tamazulapam, Yanhuitlán, Depósitos
Teotongo. RV=Toba Llano de Lobos, Andesita Yucudaac. FT=Falla
Tamazulapam. LP=Falla Las Pilas. 1. Deslizamiento Yodobada. 2.
Deslizamiento San Juan Teposcolula. 3. Deslizamiento Río Blanco.
Agradecimientos
El deslizamiento Yodobada tiene una extensión de
70 m de largo y 150 m de ancho, un espesor
aproximado de 10 m. El material removido fue
aproximadamente
de
105,000
m3.
Este
deslizamiento obstruyo y afectó una parte del
camino que comunica del poblado de Yodobada
hacia San Miguel Marcos Pérez. El deslizamiento
Río Blanco tiene una extensión de 160 m de largo y
200 m de ancho, un espesor de 6 m. El volumen de
material removido por este deslizamiento fue de
aproximadamente 192 000 m3. Dada las
condiciones topográficas del sitio del deslizamiento
y las condiciones del terreno se recomendó, cerrar
el tramo donde se presenta este deslizamiento y
proponer un nuevo trazo del camino que comunica
a los poblados de Río Blanco-Yanhuitlán. El
deslizamiento San Juan Teposcolula tiene una
extensión de ca 140 m de largo por 250 m de ancho
y un espesor de 10 m. El volumen de material
removido, con base a las observaciones de campo
Se agradece a las autoridades municipales y
ejidades de Tamazulapam, Nochixtlán, por las
facilidades dadas para la realización del trabajo.
Referencias
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evaluación de daños en el fraccionamiento Bella Vista,
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México. Universidad Nacional Autónoma de México, Tesis
181
de Doctorado, 128 p.
Santa María-Díaz, A., 2010, Estratigrafía y geología estructural
de la sección Cerro Tres Cruces-San Agustín Montelobos,
entre los límites de los terrenos Mixteca y Oaxaca en la
región de Tamazulapam, Oaxaca, (resumen en extenso) en
12º Foro Estatal de Investigación e Innovación, Oaxaca
2010, 262-264.
Santa María-Díaz, A., 2011, Estratigrafía y geología estructural
de la sección Yolemécatl-Tecomatlán, entre los límites de
los terrenos Mixteca-Oaxaca en la región de Tamazulapam,
Oaxaca (resumen en extenso) en XXIX Convención
Internacional de Minería, Acapulco Gro., México, México,
AIMMGM, 224-231.
Santa María-Díaz, A., Sánchez-Cárdenas, E. G., Aguilar-Cruz,
C., 2012, Deslizamiento de bloques en Santiago
Mitlatongo, Nochixtlán, al noroeste de Oaxaca, sur de
México (resumen en extenso) en Convención Nacional
Geológica, Sociedad Geológica Mexicana, México, D. F.,
1-9.
Santa María-Díaz, A., Osorio-Aranda, M., Cruz-Sánchez, R.
M.,
2013,
Estudio
geológico-geotécnico
del
fraccionamiento Bella Vista en Huajuapam de León
(reubicación de 69 familias), sur de México (resumen en
extenso) en XXX Convención Internacional de Minería,
Acapulco, Gro., México, AIMMGM, 320-326.
Riesgo geológico de la inundación de la población de
Tixtla Guerrero por efecto de las lluvias producto de los
huracanes Manuel e Ingrid en septiembre de 2013 en el
Estado de Guerrero.
Carlos García Herrera
Comisión Nacional del Agua
Resumen. Durante los días 14 al 17 de septiembre por
la confluencia de los Huracanes Manuel e Ingrid se
provocaron lluvias extraordinarias en la Costa del Estado
de Guerrero, las cuales, provocaron riesgos geológicos e
hidráulicos. En las cuencas de los ríos Coyuca y Atoyac
provocaron numerosos deslizamientos de las laderas,
así como aumento del nivel de los ríos, los cuales a su
paso por las poblaciones rivereñas causaron
destrucción. El deslizamiento más importante de ladera
se formó en el talud norte de la población La Pintada en
donde cubrió más de 80 casas y el deceso de un
centenar de personas. La forma y causas de este
deslizamiento así como las acciones que se
implementaron para estabilizar las laderas se describen
en éste documento.
2
1
Antecedentes
3
En el mes de septiembre de 2013, el Estado de
Guerrero fue afectado por los Huracanes Manuel e
Ingrid. Al conjuntarse estos dos fenómenos
meteorológicos, durante los días 14 al 17 de
septiembre de 2013, se
provocaron lluvias
extraordinarias, con un periodo de retorno de cada
350 años, en las cuencas de los ríos Atoyac y
Coyuca (ver imágenes Google 3 y 4).
4
5
En esta región la precipitación pluvial media es de
1000 mm/año. La magnitud de la lluvia precipitada
en esos cuatro días, en este ámbito, fue del orden de
1 000 mm, con precipitaciones puntuales de 30 a 60
mm/hora. Estas lluvias causaron, en las cuencas de
los ríos Atoyac y Coyuca, en los poblados; Paraíso,
La Pintada, el Edén y la carretera que une a estos
poblados:
1.- Fallamiento de taludes naturales que deslizaron
sobre la infraestructura urbana, uno de los cuales el
182
de La Pintada sepulto 80 casas y causo cerca de 90
desaparecidos. 2.- Causo el deslizamiento en por lo
menos 100 taludes en la carretera que une a esas
poblaciones. 3.- En los poblados El Paraíso y El
Edén, el aumento de caudal de los ríos destruyó
casas, Infraestructura Urbana y deslizamiento de
taludes, así como, números daños por erosión.
El mayor y más lamentable falla de talud ocurrió en
el poblado La Pintada, en donde se originó el
deslizamiento de la ladera norte que limita éste
poblado. La zona del talud norte, que falló, tenía
antecedentes de falla ya que en 1974, durante un
período de lluvias intensas se formó una grieta a
unos 80m sobre el pie del talud y se formó un
escalón. Tiempo después apareció un manantial
pequeño de agua clara al pie del talud. Además al
pie de este talud norte se encuentran huellas de por
lo menos tres deslizamientos fósiles de la misma o
mayor magnitud del que estamos comentando (ver
imagen Google 3).
El día 15 de septiembre se originó por efecto de la
lluvia intensa la saturación del terreno, lo que
provocó el deslizamiento del talud norte del
poblado de La Pintada. El material deslizo sobre la
parte central del poblado cubriendo más de 80
casas. El deslizamiento se inició un poco antes de
las 8 de la mañana hora en la que un manantial al
pie del talud el agua paso de su color claro habitual
a un café oscuro de agua lodosa, a las 8 de la
mañana el terreno al pie del talud se deformo
formando un bordo de más de tres metros de alto y
80 metros de ancho, a las 15:30 el terreno se
empezó a deslizar desde la fractura que se formó
en 1974 a 80m sobre el pie del talud hasta el pie del
mismo.
En éste poblado se tuvieron dos riesgos; el
hidráulico por el volumen de las avenidas que
fluyen por el cauce del río y, el geológico por el
deslizamiento catastrófico que cubrió parte de la
población. Para la delimitación del terreno para la
construcción de casas para reubicar a los afectados,
se efectúo un estudio de hidráulica fluvial para
considerar el periodo de retorno de la avenida
originada por las lluvias intensas de Diciembre la
cual se consideró que tenía un período de retorno de
350 años en el sitio del puente. El sitio más bajo
para la colocación de nuevas casas se localizó
arriba del nivel de aguas con un período de retorno
de 500 años.
Para el riesgo geológico por deslizamiento se llevó
a cabo el estudio de las causas que originaron el
deslizamiento y se formularon diseños de varias
barreras para llevar el talud norte del poblado La
Pintada de un talud de alto riesgo a un talud de bajo
riesgo.
Resultados análisis para determinar la forma de
falla.
Geología.
La zona se encuentra emplazada en el terreno
tectono-estratigráfico
denominado
complejo
Xolapa, que está constituido por rocas
metamórficas de edad paleozoica, integrado por
gneises, pizarras y filitas de facie flysch. El terreno
metamórfico fue intrusionado por cuerpos
batolíticos de granito y granodiorita, de edad de
principios del Cenozoico. La intrusión produjo una
orla de alteración de contacto. En las rocas
metamórficas provocó argilitización; en la
intrusivas, caolinización.
Se encontró que en éste valle se han producido por
lo menos tres deslizamientos anteriores al actual, lo
que nos indicó que ésta ladera norte tenía un muy
alto riesgo a los deslizamientos.
La columna geológica en el sitio del deslizamiento
y en general en la ladera norte del poblado La
Pintada, está compuesta de la superficie hacia
profundidad de: arcillas rojas muy poco permeables
(10 a 12m de espesor), granito alterado a
tucuruguay y argitilizado con permeabilidad regular
a alta por fracturamiento (10m), granito sano muy
poco permeable. El modelo geológico antes y
después del deslizamiento se muestra en las figuras
6 y 7, anexas al final del reporte.
6
7
8
9
La causa del deslizamiento fue la saturación de las
arcillas rojas creándose una zona de esfuerzo
183
efectivo nulo en el contacto arcillas con los granitos
alterados, lo que provocó la falla del terreno.
La forma del deslizamiento es la de falla de un
bloque deslizante sobre una superficie que sale del
talud (figura 5). Se encontró que la zona menos
resistente al deslizamiento y es el plano en el que se
formó la superficie de deslizamiento es el contacto
granitos arcillas rojas.
Del análisis y toma de decisiones
Se efectuaron análisis de retro-calculo por medio de
BISHOP y análisis de estabilidad límite, con el
objetivo de definir los parámetros de, cohesión y
ángulo de fricción interna en condiciones secas y
saturadas. Una vez obtenidos estos parámetros se
procedió a un análisis formal por medio del método
de estabilidad límite para diseñar el soporte
artificial que hace que los taludes del lado norte del
poblado de La pintada pase a ser de alto a bajo
riesgo y el sitio del poblado de La Pinta de alta
vulnerabilidad a vulnerabilidad muy baja y nula.
Se definieron las fuerzas de inestabilidad que se
generan por saturación de las arcillas rojas y subpresiones en el contacto granitos alterados arcillas
rojas. Con la magnitud de estas fuerzas se diseñó un
proyecto que se pudiera construir antes de la
temporada de lluvias y que neutralizará estas
fuerzas activas. Ese proyecto fue propuesto con
anclaje que neutralizará las fuerzas originadas por
el peso del terreno saturado y en sentido contrario a
la superficie de corte o de deslizamiento que
neutraliza las fuerzas actuantes que causan el
deslizamiento del terreno. Se diseñó un soporte a
base de anclas de fricción que no requieren
mantenimiento durante su vida útil, funciona al
100% a los 7 días de que se inyecta la lechada de
cemento.
La condición más importante que se encontró con
los análisis de estabilidad es que si se logra
mantener seca parte o la totalidad de la arcilla roja
el terreno, se genera una fuerza efectiva que
mantiene estable el talud. Para lograr lo anterior se
diseñaron; drenaje superficial, drenaje del contacto
granitos arcillas rojas, drenaje subterráneo de las
arcillas rojas, reforestación y colocación de
concreto lanzado. La función de los elementos del
diseño es la de evitar la infiltración de agua a las
arcillas rojas drenándolas y drenando el contacto
granitos alterados arcillas rojas. Estos trabajos que
no se podían terminar antes de la temporada de
lluvias y que alcanzarán en el año 2015 su
funcionamiento al término de su construcción y
durante los próximos 5 años, pero que tienen una
duración a largo plazo, de más de 100 años por lo
menos Para lograr lo anterior se diseñaron; drenaje
superficial, drenaje subterráneo de las arcillas rojas,
reforestación y colocación de concreto lanzado.
El soporte artificial diseñado para estabilizar el
talud haciéndolo de bajo a nulo riesgo.
El diseño de soporte artificial y su construcción
tuvieron como meta lograr que el talud norte que
limita al poblado La Pintada, pasara de ser de
riesgo alto a riesgo bajo, con lo que la
vulnerabilidad del poblado La pintada se puede
considerar muy baja a nula. Para lograrlo se
diseñaron 7 sistemas de estabilización o barreras
independientes entre sí. Las barreras 1, 2 y 3,
fueron los sistemas de emergencia para tener
estabilizadas las laderas antes del periodo de lluvias
del 2014. Lo que se logró. Los sistemas 4 y 5 para
ir drenando las arcillas rojas y el contacto con los
granitos, lo cual se lograra en unos dos a tres años,
pero a partir del primer año no permitirán la
saturación total del terreno de arcillas rojas. El
sistema 6 alcanzará su máxima eficiencia en 5 a 7
años. El sistema 7 requiere para estudios y
proyectos 2 años y 1 año para su construcción
1. Se diseñó para el talud un sistema de anclajes que
neutralizara las fuerzas de desestabilización del
terreno el cual se podía construir antes de la
temporada de lluvias del 2014 y que puede
funcionar a mediano o largo plazo. Ésta barrera
funciona al 100% en cuanto se termina.
2. Se cubrió con concreto lanzado la zona deslizada
para evitar su alteración, evitar la infiltración de
agua de lluvia y formar una membrana de retención
para el granito fracturado, evitando su erosión y
falla en forma de bloques hacia la zona del poblado.
Ésta barrera funciona al 100% en cuanto se termina.
3. Debido a que el principal problema que causa el
deslizamiento del terreno es la saturación del
mismo por la lluvia, se diseñó un drenaje a base de
cunetas que cortan el escurrimiento de lluvia de la
ladera por el talud en la zona de suelos rojos que
son los que deslizan. Ésta barrera funciona al 100%
al terminarla.
4. Se diseñó un drenaje con barrenos inclinados 5°
sobre la horizontal que penetra en la zona
permeable del granito fracturado y la drena
eliminando las fuerzas de sub-presión. Ésta barrera
funcionará al 100% después de la temporada de
secas del 2015. Tendrá duración a largo plazo
5. Se diseñó un drenaje vertical para drenar las arcillas
rojas hacia la zona permeable de granitos alterados
con el fin de mantener en seco las arcillas rojas.
Ésta barrera ira aumentando su efectividad y en
unos cinco años estará funcionando al 100% y
funcionará a largo plazo.
6. Se ésta reforestando el talud para que en el corto
plazo se forme una capa permeable de suelos que
drene hacia las cunetas el agua de lluvia y que las
raíces eviten la erosión y con esto concentración del
agua. En un lapso de 5 a 7 años funcionará al 100%
184
si se le da mantenimiento y se evita su destrucción
por los habitantes del poblado.
7. Finalmente se propuso que se estudie la
cimentación de un bordo de apoyo a los taludes el
cual llevaría a riesgo nulo a la ladera y al poblado a
vulnerabilidad nula, el cual ésta en la etapa de
estudio. También se propuso la instrumentación de
la ladera para observar su comportamiento respecto
al diseño de estabilización y en el caso que se
requiriera alguna modificación, ésta se realice a
tiempo.
Conclusión y recomendación. Se concluye que con
el soporte artificial construido el talud norte pasó de
alto riego a riesgo muy bajo. Se recomienda para
las zonas determinadas de alto riesgo en los Atlas
de Riesgo efectuar estudios de detalle y construir
obras que llevan a las poblaciones catalogadas de
alta vulnerabilidad a nula vulnerabilidad.
Inyección de un macizo rocoso bajo condiciones de
flujo de agua.
José A. Valencia Quintanar
CFE Departamento de Mecánica de Rocas e Inyecciones, GEIC.
Jorge A. López Molina
CFE Departamento de Mecánica de Rocas e Inyecciones, GEIC.
Javier A. Espinosa Guillén
CFE Departamento de Mecánica de Rocas e Inyecciones, GEIC.
Gerardo Mendieta Torres
CFE Departamento de Mecánica de Rocas e Inyecciones, GEIC.
Resumen. Si bien es cierto que los tratamientos en el
macizo rocoso mediante inyecciones denotan una serie
de variables que deben de ser tomadas en consideración
para su éxito, la complejidad de estos trabajos se
incrementa al realizarlos con presencia de vías francas
de agua una vez que el terreno se encuentra saturado y
con una carga hidráulica por vencer similar a la impuesta
por el nivel del embalse. En el presente trabajo se
describen las probables causas que originaron las
filtraciones en un proyecto hidroeléctrico situado en el
oriente de México, los trabajos realizados para delimitar
la zona de interés, el proyecto de tratamiento propuesto
por medio de barrenos para tratar de disminuir las
filtraciones presentes en la obra y los resultados
obtenidos hasta este momento. Así mismo, se
mencionan los parámetros de inyección fijados para
tratar la zona anómala y se detallan las propiedades
reológicas que debe de cumplir el material inyectable
para recorrer y contrarrestar los frentes francos de agua
impuestos en el sitio.
algunas obras subterráneas se manifestaron
filtraciones de agua con presiones equivalentes a la
carga hidráulica ejercida por el embalse (hasta 1,2
MPa) y con gastos de infiltración concentrados en
barrenos por arriba de los 50 l/s. Los elementos
que se presentan en este trabajo incluyen:
a. La descripción de los trabajos de
investigación realizados para identificar y
delimitar la zona del macizo rocoso con
vías de filtración preferenciales, por medio
de una serie de pruebas de obturación y
apertura de válvulas en el sistema de la
pantalla de drenaje, así como el empleo de
trazadores.
b. El proyecto de tratamiento mediante
inyecciones propuesto para disminuir la
magnitud de las filtraciones, empleando
una serie de barrenos distribuidos en
diferentes arreglos geométricos que
arroparon las estructuras críticas y el
refuerzo de la pantalla de inyección
original en sectores específicos y los
trabajos adicionales realizados para lograr
este objetivo.
c. Las propiedades reológicas del material
inyectable,
desde
mezclas
con
características antideslave hasta el uso de
lodos bentoníticos de alta viscosidad
Desarrolllo
Si bien es cierto que en el tratamiento de macizos
rocosos mediante inyecciones existe una serie de
variables geológicas y de ejecución que deben
tomarse en consideración para obtener resultados
satisfactorios, la complejidad de los trabajos
incrementa al realizarse en presencia de altos flujos
de agua y con presiones similares a la ejercida por
el embalse. Para exponer esta condición, se
presentan los detalles del tratamiento de la
cimentación de una presa en operación, donde en
185
adicionando porcentajes de arena con
granulometría media y gruesa.
d. Los parámetros y metodología de inyección
empleados inicialmente, así como los
ajustes que se realizaron durante la
ejecución de los trabajos de inyección.
Los componentes y propiedades de las mezclas de
inyección recomendadas para el tratamiento de vías
francas de agua son de gran importancia para este
tipo de trabajos ya que de ellas depende una buena
parte del éxito del tratamiento. El lavado de este
material por el flujo de agua puede ocurrir si no se
cuentan con los parámetros reológicos óptimos que
permitan soportar el efecto de un flujo establecido
en el entorno de la zona por tratar.
Por otro lado, los equipos y dispositivos de
inyección que se emplean deben adaptarse para
cumplir con las necesidades que los frentes de
inyección demandan, tanto en su estructura como
en el mismo funcionamiento y capacidad.
Con base en la serie de ajustes realizados a partir de
los resultados del proceso de inyección obtenidos
hasta el momento, se incluyen las recomendaciones
para
la
ejecución
de
tratamientos
de
impermeabilización para condiciones similares a las
descritas en este documento, desde el proceso de
perforación, los materiales de inyección y los
equipos empleados, tres aspectos de gran
importancia que de manera conjunta permiten
realizar un tratamiento adecuado de las vías francas
con presencia de agua.
El proceso de inyección originalmente planteado
requirió una serie de ajustes para obtener resultados
satisfactorios, debido principalmente a las
condiciones extraordinarias de gastos de infiltración
altos que presentaron valores aún más críticos de
los esperados inicialmente, dificultando todos los
aspectos de la metodología convencional empleada
en tratamientos mediante inyecciones, como son: la
perforación, equipamiento e inyección de los
barrenos (figura 1)
Figura 1. Vía franca de agua identificada en una de las galerías
de inyección y drenaje
Maximización en la obtención del carbón pulverizado a
una granulometría de 0.0075 mm mediante la
instalación de un clasificador dinámico.
Victor Hugo Montes Hernández
Laboratorio químico del carbón, Carretera 57 km. 27.5 Tramo Monclova-Piedras Negras. Coahuila, México.
Resumen. En este documento se describe la
optimización de un proceso de trituración de carbón con
la adición de una operación unitaria, utilizando un
clasificador dinámico a la salida del triturador de carbón,
lo anterior para poder mejorar la tasa de producción de
material a menos de 0.0075 mm. Para verificar la
eficacia del proceso arriba descrito, se tomaron
mediciones antes de la instalación del clasificador y
después de la colocación del mismo, por medio de
análisis de la distribución del tamaño de partícula.
the particle size distribution.
Keywords.
classifier.
1
Crushing,
coal,
particle
size,
dynamic
Antecedentes.
Las plantas termoeléctricas que utilizan carbón
mineral como fuente de combustible para producir
energía eléctrica adquieren para su proceso material
a granel a una granulometría que no exceda el
tamaño 10 cm. x 0 cm., una vez que el combustible
se encuentra dentro de la central térmica, este
último es parcialmente secado con una corriente de
aire caliente mientras avanza a los trituradores de
carbón. Una de las prioridades de la operación
unitaria de molienda radica en que debe ser mínima
la cantidad de energía que se invierta para
pulverizar el carbón, y de modo contrario, se debe
Palabras clave. Trituración, carbón, granulometría,
clasificador dinámico
Abstract. In this document is described the optimization
of coal crushing process with the addition of a unit
operation, using a mill and a dynamic classifier of coal,
the above in order to improve the production rate of the
material to less than 0.0075 mm. To verify the
effectiveness of the process described above,
measurements were taken before the installation of the
dynamic classifier and after the placement, by analysis of
186
maximizar la generación de material de 0.0075 mm.
o de menor tamaño el cual es conocido como
carbón a -200 mallas, en referencia a la malla Tyler
No. 200 la cual equivale a 75 micrones. La
importancia de obtener este tamaño de partícula
radica en el manejo de un combustible sólido, el
cual se debe poder transportar y atomizar en la
caldera para incinerarlo y así retirarle su calor para
la producción de vapor.
Otro de los fines que se persigue al generar carbón
pulverizado,
es generar el menor porcentaje
posible de material “inquemado”, lo que es similar
a tener carbón, que por tener una tamaño de
partícula muy grande, no alcanza a ser incinerado
completamente durante su tiempo de residencia
dentro del hogar de la caldera, y solo se quema en
la parte exterior del “grano”, precipitándose en las
cenizas de fondo de la central termoeléctrica, lo
cual afecta el proceso al no aprovechar al máximo
el combustible.
pulverizado. La finura del carbón pulverizado se
controla ajustando la apertura del aspa del
deflector; sin embargo, entre mayor es la finura, se
reduce la capacidad del pulverizador (ton/h) y se
incrementa el consumo de energía eléctrica por
tonelada de carbón pulverizado.
2 La dureza de un carbón mineral.
Derivado de su ambiente de depósito, edad, eventos
geológicos, etc., el carbón llega a presentar
diferentes características químicas y físicas.
Hablando de la dureza, se tiene un amplio rango de
comportamientos, por ejemplo: los carbones
antracíticos conocidos por su densidad y su dureza,
los materiales de mediana dureza como los
carbones bituminosos y sub-bituminosos y los
menos duros, los lignitos.
El índice de facilidad de molienda de carbón
compara la dureza de un carbón con otros carbones
escogidos como patrones. El método Hargrove ha
sido aceptado como método estándar de molienda,
utilizando en el laboratorio la máquina de
Hardgrove.
Figura1. Diagrama de un clasificador dinámico.
2.1. Pulverizadores de carbón
4 Estado del carbón pulverizado antes y
después de la instalación del clasificador
dinámico.
El pulverizador es un molino de mortero vertical
presurizado, que contiene una cámara de
trituración y encima de ésta se colocó el
clasificador dinámico.
Previo a la instalación del clasificador dinámico
dentro de la planta de generación, se efectuó un
muestreo en las secciones verticales de los ductos
de carbón pulverizado, se tomaron las muestras y
se trasladaron al laboratorio donde se les
acondicionó (según la norma ASTM D 2013) y se
realizó la prueba de granulometría en un Ro-Tap o
agitador de tamices de la marca TYLER Mod. RX29 durante dos ciclos: uno de 10 minutos, después
del cual se realizó el barrido del material
incrustado en la tela del cedazo, y otro más de 5
minutos. Lo anterior se efectúo en tamices de 8
pulgadas de diámetro fabricados en latón, se
anidaron los tamices No. 50, No. 100 y No. 200 y
3 Clasificador Dinámico.
El dispositivo se utiliza en la operación de
separación de materiales finos y ultra finos
Al clasificador dinámico entra el carbón
pulverizado, el cual es levantado por una corriente
de aire caliente, en donde el flujo de la mezcla airecarbón cambia bruscamente, posteriormente las
partículas gruesas se separan de la corriente y
regresan a las pistas del triturador, mientras que las
partículas finas son llevadas a la tubería de carbón
187
Tabla 2. Porcentajes de carbón que permanecieron por encima del
tamiz No. 200 después de la instalación del clasificador dinámico.
se obtuvieron los siguientes rendimientos de
análisis granulométrico:
MUESTREO
UNIDAD 1
1
2
3
4
5
6
7
8
% DE MATERIAL > 75µm
(Antes)
47.5
32.2
41.2
39.1
35.7
36.0
36.5
45.3
Gráfica 1.Porcentajes de carbón que permanecieron por encima de los
0.0075 mm o por arriba del tamiz No. 200 antes y después de la
instalación del clasificador dinámico
Tabla 1. Porcentajes de carbón que permanecieron por encima del
tamiz No. 200 antes de la instalación del clasificador dinámico.
Discusión de Resultados
Al término de la instalación del clasificador
dinámico, puesta en marcha y realización de
pruebas, se comenzó a trabajar con el equipo
auxiliar y se dio el arranque de la producción de
energía eléctrica. Una vez puesta a punto la
generación, se buscaron los “extremos” del proceso
de molienda, es decir, el mínimo consumo de
energía y el máximo rendimiento de material por
debajo del tamiz No. 200 (que es la mayor
producción de carbón por debajo de las 75 micras).
Del mismo modo, se efectuó un proceso similar de
muestreo y análisis del carbón pulverizado y
clasificado, con los mismos instrumentos y en las
mismas condiciones en las que se trabajó antes de
la instalación del clasificador dinámico;
obteniéndose los resultados que se muestran a
continuación:
MUESTREO
UNIDAD 1
1
2
3
4
5
6
7
8
Como se puede observar en las Tablas 1 y 2, se
percibe una disminución en el porcentaje de
material que logra permanecer por encima del
tamaño de 0.0075 mm. Gráficamente se pueden
verificar descensos marcados en las primeras cuatro
muestras, sin embargo en las muestras 5,6 y 7 si
hay disminución de los valores, lo cual no es lo
ideal para un proceso como el de la generación
eléctrica a partir del carbón como combustible, ya
que puede obedecer a que el carbón es un material
muy heterogéneo y puede presentar mayores o
menores índices de dureza de un lote a otro.
Para futuros procesos de evaluación del beneficio
de cambios como el señalado en este artículo, será
conveniente monitorear el índice de dureza del
carbón, a la par del porcentaje de carbón por debajo
de los 0.0075 mm., esto por el hecho de que el
carbón es un material heterogéneo y el más difícil
de muestrear por su origen geoquímico.
% DE MATERIAL > 75µm
(Después)
29.1
15.2
31.4
28.5
31.3
32.0
33.9
34.6
Conclusión
Se puede mejorar un proceso de molienda con la
instalación de un clasificador dinámico, siempre y
cuando se conozcan las dimensiones ideales de las
partículas del carbón para aumentar su superficie de
contacto en el hogar de la caldera, según diseño de
la caldera.
La introducción de un clasificador dinámico en un
proceso de molienda proporcionaría los resultados
proyectados por la teoría de operación de dichos
bienes en todos los procesos similares, ya que los
resultados se acercan al 70% de material que logró
reducir por debajo de 0.0075 mm. o 75 micras, y se
logra visualizar en este proceso cómo,
efectivamente, auxilian en la obtención de un
mayor porcentaje de tamaño buscado, aumentando
la superficie de contacto de las partículas y
acelerando los procesos de incineración.
188
Obregón L., 1984, El carbón, sus usos industriales y la
investigación sobre el carbón térmico. Carbón y Uranio
como fuentes energéticas en México, Programa
Universitario de Energía, Universidad Nacional Autónoma
de México, 69-95.
Agradecimientos
Laboratorio de carbón de Piedras Negras Coahuila.
Referencias
Pope R. Lawrence R, 1998, Manual on Test Sieving Methods,
Guidelines for establishing sieve analysis procedures. 4th
Edition. ASTM Manual Series MNL32.
Leonard J, 1991, Coal preparation, Fifth Edition, Chapter 5,
187-220. SOCIETY FOR MINING, METALLURGY AND
EXPLORATION INC.
189
Sesiones póster
Lunes 10 de noviembre
Hidrogeología de la porción central, del acuífero
Vizcaíno, BCS.
Raúl Soto Gutiérrez
CFE
Resumen. El acuífero Vizcaíno, se localiza en la
Reserva de la Biósfera del Vizcaíno y el uso principal del
agua subterránea es para actividades agrícolas. La
CONAGUA determinó en 2008 un déficit de 127,523 m3
anuales del almacenamiento no renovable del acuífero y
podría ser mayor. Con objeto de reponer un pozo de uso
industrial, se realizó un dictamen geohidrológico con el
que se definió el modelo hidrogeológico conceptual y el
sitio de perforación del pozo. En este trabajo se
presentan las características hidrogeológicas de la
porción oriental del acuífero. La columna estratigráfica
está representada por secuencias de ambiente
sedimentario marino, intrusiones y extrusiones ígneas,
así como por depósitos continentales con rocas cuyas
edades oscilan del Jurásico Superior al Cuaternario. El
acuífero es de tipo libre, conformado por unidades
hidrogeológicas de permeabilidad media a alta,
asociadas a materiales granulares no consolidados del
Plioceno-Pleistoceno y depósitos del Reciente, de
ambiente marino, continental y mixto de origen eólico,
fluvio-aluvial de granulometría variable con predominio
de arenas y gravillas con intercalaciones de arcilla,
distribuidos en forma continua en una amplia llanura con
espesor promedio de 150 m y hasta 250 m en la parte
central. La calidad de agua varía de dulce, tolerable y
salada, y se reportan permeabilidades de medias a altas
y transmisividades variables desde 0.7X10-3 hasta
101.41X10-3 m2/s, con promedio de 7.5X10-3 m2/s y
coeficiente de almacenamiento de 6.2%. En la zona de
estudio se determinó una permeabilidad alta con K (en
proceso) m/s. Del análisis histórico de pozos, se
establece que ha existido una cierta tendencia a la
recuperación del nivel del agua. Sobresalen las
recuperaciones de más de cuatro metros en los pozos
ZA9 y ZA15 en el periodo 1998-2013. De 2008 a 2013
dos pozos tienen variaciones negativas de 0.14 m en el
pozo SEMARNAT a 1.12 m en el pozo ZA21, sin
embargo, se registran recuperaciones del nivel de 0.05 a
1.12 m en los pozos ZA15 y ZA11, respectivamente. Con
relación al contenido de STD, sobresalen los cambios
registrados en el pozo ZA21 y el ZA18B. No obstante,
para el periodo 2000-2013 los cambios en la calidad en
ocho pozos, muestran cierto tipo de equilibrio. La
profundidad del agua subterránea varía entre 36.45 y
45.14 m aproximadamente y su dirección de flujo es
principalmente de norte a sur y converge hacia el ejido
Díaz Ordaz, que tiene una gran actividad agrícola. El
agua subterránea se clasifica como clorurada-sódica,
bicarbonatada-sódica y mixta. El agua de la porción
occidental es de menor calidad que en la porción central
y oriental, y en la porción central es de más reciente
infiltración por influencia del arroyo La Cueva. A pesar de
la presencia de agua dura y salobre en la porción
occidental del área, en la parte central el agua es de
mejores condiciones de calidad y es la más apta para la
perforación del pozo.
Aplicaciones de los SIG en el proyecto integral TEO,
PTAR y RÍO TULA.
Rubén Elizalde Romero
CFE GEIC GEOMÁTICA
Mario Porfirio Salazar Enciso
CFE GEIC GEOMÁTICA
1 Objetivo
2 Desarrollo
El objeto del presente estudio es la aplicación de
los Sistemas de Información Geográfica para el
análisis de información en el espacio geográfico de
los proyectos: Túnel Emisor Oriente (TEO), Planta
de Tratamiento de Aguas Residuales Atotonilco
(PTAR) y capacidad hidráulica del Río Tula.
En la actualidad, los Sistemas de Información
Geográfica (SIG) son una de las herramientas
tecnológicas más completas para el manejo de
información en el espacio geográfico. Por tanto, la
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil de la
Comisión Federal de Electricidad, se ha mantenido
a la vanguardia a través su área de especialidad en
Geomática. Para los proyectos de ingeniería básica
190
como fueron el TEO, la PTAR y capacidad
hidráulica del río Tula, se implementaron tres SIG
para el análisis, seguimiento y actualización de
información en los estudios de la ingeniería básica.
Inicialmente para el TEO, se indicaron diferentes
propuestas de trazo mismas que fueron obtenidas
con el SIG para verificar los rasgos cartográficos
existentes, así mismo, se ubicaron los predios
afectados por las posibles obras en la etapa de
construcción, indicando su localización y sus datos
con base a la información del Registro Agrario
Nacional; se localizaron asentamientos irregulares
en la zona urbana de Ecatepec y se caracterizó la
totalidad del trazo del TEO en un buffer de 6Km
con una base satelital de alta resolución de toma
programada. El agua negra transportada por el
TEO pasará a una Planta de tratamiento de aguas
Residuales que estará ubicada en Atotonilco de
Tula, lo cual implicó realizar un SIG para la
delimitación del área destinada para la planta y otra
para la disposición de lodos, así mismo se
realizaron los estudios de localización de sitios
potenciales para bancos de tiro proporcionado su
volumetría y los contactos para la negociación. El
TEO desembocará en el río Tula en el Estado de
Hidalgo, por lo cual se requirió ejecutar los
estudios para verificar su capacidad hidráulica al
recibir un gasto adicional al que comúnmente fluye
por su cauce. El SIG del río Tula, sirvió para
realizar los estudios multitemporales de pérdida de
suelo, análisis espacial de zonas de inundación y
socavación con base en imágenes de satélite de
archivo, ortofotos y modelos de elevación digital
proporcionado los modelos en tres dimensiones así
como los perfiles topográficos correspondientes.
3 Resultados y Conclusiones
La base cartográfica actualizada a la imagen de
satélite, estudios multitemporales de pérdida de
suelo, zonas de inundación y socavación,
localización de sitios potenciales para tiro de
material e integración de información en el SIG de
Geología, Topografía, Geofísica, Geotecnia,
Instrumentación, Geohidrología entre otras.
Conclusiones: Los SIG son la herramienta
fundamental para para el análisis de información
en el espacio geográfico y punta de lanza en los
estudios de ingeniería básica al proporcionar datos
de gran visión de manera confiable y oportuna.
Determinación de ambientes sedimentarios en el
Oligoceno de una porción de la Cuenca de Burgos y su
importancia en la localización de uranio.
Abelaid Loera-Flores
Servicio Geológico Mexicano, Gerencia de evaluación de minerales radiactivos y asociados. Gerencia Regional Norte,
C. Industrial 6, Lote 6 Interior 2, Zona Industrial Robinson, Chihuahua, Chih., México.
Julio C. Hernández-Vite
Servicio Geológico Mexicano, Gerencia de evaluación de minerales radiactivos y asociados. Oficina Saltillo, C. Quintana
Roo #900, República Ote., Saltillo, Coah., México.
Norberto Román-Salas
Servicio Geológico Mexicano, Gerencia de evaluación de minerales radiactivos y asociados. Oficina Saltillo, C. Quintana
Roo #900, República Ote., Saltillo, Coah., México.
Resumen. A partir de 2009, el Servicio Geológico
Mexicano valida la información relacionada con recursos
de uranio, generada por organismos gubernamentales
entre los 60´s e inicio de los 80´s y realiza nuevas
exploraciones para encontrar los ambientes favorables
para la acumulación económica de uranio en la
denominada
Cuenca
de
Burgos,
enfocándose
inicialmente en el sector centro occidental, en los límites
entre los estados de Nuevo León y Tamaulipas
La provincia geológica de la Cuenca de Burgos, consiste
de una secuencia progradante hacia el oriente
desarrollada desde el Eoceno temprano al reciente
cuyos afloramientos conforman una sucesión de franjas
con rumbo N-S y se correlacionan con unidades de la
Cuenca del Rio Grande de la provincia uranífera del sur
de Texas, en la cual se han explotado importantes
yacimientos de uranio.
Los depósitos de uranio conocidos dentro de la Cuenca
de Burgos se encuentran en areniscas (de grano grueso
a medio) y conglomerados, depositados en sistemas
fluviales, lacustres y deltaicos en su transición a marinos,
como
son
paleocanales,
discordancias
intraformacionales, lentes de arenisca en mudstone y en
capas con estratificación cruzada entre otros.
En base a datos obtenidos en campo, información
disponible de barrenos y a través de secciones
geológicas de campo, desde el punto de vista paleogeográfico y paleo-ambiental, se interpreta a la
Formación Vicksburg como una planicie cordada o
“strand plain”. En la Formación Frío se interpretan barras
191
de arena de tipo “mouth bars”. El Conglomerado Norma
se interpreta como un abanico aluvial o un fan delta.
La geometría de los cuerpos arenosos y las estructuras
sedimentarias primarias en afloramientos, sugieren 3
etapas de depositación de sedimentos:
a). Un “shoreface” de planicies cordadas en un ambiente
dominado por oleaje.
b). Frente deltaico compuesto de canales distributarios,
planicie deltaica y barras fluviales de tipo “mouth bar”.
c). Abanico aluvial.
De acuerdo con esta interpretación la Formación Frio se
encuentra conformada por barras de arena, dispuestas
en varios horizontes que suelen ser receptores de
mineralización de uranio.
Sistema de información geográfica terminal de gas
natural licuado.
Jose L. Mendoza Flores
CFE
LUIS MANUEL SALAS MEZA
CFE
JAIME MARQUÉZ DIAZ
CFE
Resumen. A partir de 2009, el Servicio Geológico
Mexicano valida la información relacionada con recursos
de uranio, generada por organismos gubernamentales
entre los 60´s e inicio de los 80´s y realiza nuevas
exploraciones para encontrar los ambientes favorables
para la acumulación económica de uranio en la
denominada
Cuenca
de
Burgos,
enfocándose
inicialmente en el sector centro occidental, en los límites
entre los estados de Nuevo León y Tamaulipas
La provincia geológica de la Cuenca de Burgos, consiste
de una secuencia progradante hacia el oriente
desarrollada desde el Eoceno temprano al reciente
cuyos afloramientos conforman una sucesión de franjas
con rumbo N-S y se correlacionan con unidades de la
Cuenca del Rio Grande de la provincia uranífera del sur
de Texas, en la cual se han explotado importantes
yacimientos de uranio.
Los depósitos de uranio conocidos dentro de la Cuenca
de Burgos se encuentran en areniscas (de grano grueso
a medio) y conglomerados, depositados en sistemas
fluviales, lacustres y deltaicos en su transición a marinos,
como son paleocanales, discordancias intraformacionales, lentes de arenisca en mudstone y en capas con
estratificación cruzada entre otros.
En base a datos obtenidos en campo, información
disponible de barrenos y a través de secciones
geológicas de campo, desde el punto de vista paleogeográfico y paleo-ambiental, se interpreta a la
Formación Vicksburg como una planicie cordada o
“strand plain”. En la Formación Frío se interpretan barras
de arena de tipo “mouth bars”. El Conglomerado Norma
se confirma como un abanico aluvial o un fan delta.
La geometría de los cuerpos arenosos y las estructuras
sedimentarias primarias en afloramientos, sugieren 3
etapas de depositación de sedimentos:
a). Un “shoreface” de planicies cordadas en un ambiente
dominado por oleaje.
b). Frente deltaico compuesto de canales distributarios,
planicie deltaica y barras fluviales de tipo “mouth bar”.
c). Abanico aluvial.
De acuerdo con esta interpretación la Formación Frio se
encuentra conformada por barras de arena, dispuestas
en varios horizontes que suelen ser receptores de
mineralización de uranio.
Palabras clave. Uranio, ambiente sedimentari,
Formación Frio, Oligoceno, Cuenca de Burgos.
Abstract. Since 2009, the Mexican Geological Survey
(SGM) validates all uranium related info generated by
government agencies since 60’s to early 80’s and take
new explorations to find favorable environments for
uranium economic accumulation in the so called Burgos
Basin, focusing on the central west sector, near the limits
of Nuevo León and Tamaulipas states.
The Burgos basin geological province consist on an east
prograding sequence developed since early Eocene to
actual date, which outcrops form a succession of N-S
orientes stripes correlated to the Rio Grande basin of the
South Texas uranium province, on which important
uranium deposits have been mined.
Uranium deposits known in the Burgos basin are located
inside medium to coarse grained sands and
conglomerates, deposited on fluvial, lacustrine and
deltaic systems in their transitional facies as paleochannels, intraformational unconformities, sandstone
lens in mudstones and in cross-stratified beds.
Based on field data, drilling log’s information and geologic
cross sections, from a paleo-grographic and paleoenvironment point of view, Vicksburg Formation is
interpreted as a “Strandplain”, Frío Formation as a
“mouth bar” type sand bodies, and Norma Conglomerate
as an alluvial fan or fan delta.
Sand bodies geometry and primary sedimentary
structures on outcrops suggest 3 depositional stages:
a). A Strandplain shoreface mainly wave dominated.
b). A Delta front composed by distributary channels,
deltaic plain and “Mouth bar” type fluvial bars.
c). An Alluvial fan.
According with this interpretation, Frio Formation is
composed of sand bars arranged in some horizons which
are good host rock for uranium deposits.
Keywords. Uranium, sedimentary environments, Frio
formation, Oligocene, Burgos basin.
192
1 Introducción
Desde el año 2009 el Servicio Geológico
Mexicano, valida la información relacionada con
recursos de uranio, generada por organismos
gubernamentales entre los años 60´s e inicio de los
80´s, y ha puesto en marcha, nuevas exploraciones
para encontrar los ambientes favorables para la
acumulación económica de uranio en la
denominada Cuenca de Burgos, enfocándose
inicialmente en el sector centro occidental, en los
límites entre los Estados de Nuevo León y
Tamaulipas.
Los depósitos de uranio conocidos en la Cuenca de
Burgos se encuentran en areniscas de grano grueso
a medio y conglomerados, depositados en sistemas
fluviales, lacustres y deltaicos en su transición a
marinos, como son: paleocanales, discordancias
intraformacionales, lentes de arenisca en mudstone
y en capas con estratificación cruzada, entre otros,
que ocurren en estratos de las formaciones Wilcox
superior (Arenisca Carrizo), Jackson, Vicksburg,
Frío, Catahoula, Oakville y Goliad en la Cuenca
de Burgos continuando hacia el sur de Texas,
Estados Unidos.
100 0'0"W
98 0'0"W
Reynosa
Matamoros
26 0'0"N
Monterrey
^
La Coma
Cuenca de Burgos
24 0'0"N
Cd. Victoria
Figura 1. Localización del área de “La Coma”.
2 Contexto Geológico
1.1. Localización.
La Cuenca de Burgos es una provincia geológica
en donde se han depositado rocas del Cenozoico
que se distribuyen en un área continental de
aproximadamente 50,000 km2, consiste de una
secuencia progradante hacia el oriente desarrollada
desde el Eoceno temprano al reciente. Comprende
a las Formaciones Jackson del Eoceno medio a
tardío, Vicksburg del Oligoceno temprano, Frío del
Oligoceno medio a superior y sobreyaciendo a
éstas de manera discordante el Conglomerado
Norma y la Formación Catahoula del Oligoceno
superior al Mioceno, cuyos afloramientos
conforman una sucesión de franjas con rumbo N-S.
Estas unidades se correlacionan con las de la
Cuenca del Rio Grande de la provincia uranífera
del sur de Texas, en la cual se han explotado
importantes yacimientos de uranio (SGM, 2011a).
En el sector centro occidental de la Cuenca de
Burgos, se encuentra en los límites entre los
estados de Nuevo León y Tamaulipas,
aproximadamente a 32 km al suroeste de la Ciudad
de Reynosa. (Figura 1).
1.2. Objetivo
El objetivo del estudio es la identificación de facies
con características litológicas y geométricas
propicias para contener mineralización de uranio,
en las unidades del Oligoceno-Mioceno de la
Cuenca de Burgos.
2.1. Interpretación
Se interpretaron 9 secciones geológicas en
dirección SW-NE y una sección N-S para tener un
panorama de las facies arenosas principalmente de
las formaciones Vicksburg, Frío y Catahoula, para
lograr una mejor interpretación paleogeográfica y
paleoambiental. Las secciones más representativas
y que aportan mayor información son las
siguientes:
En la sección A-A’, las características litológicas y
estructuras sedimentarias de la Formación Frío No
Marino corresponden a un ambiente de litoral de
shoreface, cuya evidencia son restos de bivalvos e
193
icnofósiles, principalmente de tipo Thalassinoides
y Cruziana (Fotografía 1). Las características
sedimentológicas se interpretan como un sistema
deltaico influenciado por oleaje. Sobrepuesto al
sistema costero de la Formación Frío se encuentra
el sistema fluvial del Conglomerado Norma y la
Formación Catahoula, el primero representa el
ambiente de un abanico aluvial, mientras que el
segundo se identifican los depósitos de relleno de
canales de un sistema fluvial.
oleaje.
2).- Frente deltaico compuesto de canales
distributarios, planicie deltaica y barras fluviales de
tipo “mouth bar”, y
3).- Abanico aluvial o “Fan delta.”
Para la Formación Frío se interpretaron 3 barras
fluviales principales y dos barras más pequeñas:
a).- La barra Buenavista, un lente de arena de 25-30
metros de espesor ubicado en las cercanías del
rancho Buenavista, al norte del área.
b) La barra Coma-Chapote, que es un cuerpo
lenticular de arena de entre 30 y 50 metros de
espesor, ubicado entre los ranchos La Coma y El
Chapote, y es la estructura principal al centro del
área de estudio.
c) La Barra Peñoles, hacia la parte sur del área de
estudio, cerca del rancho Peñoles, de
aproximadamente 30 metros de espesor. Las dos
barras Castillo y Chapeño, interpretadas al norte y
sur respectivamente, de aproximadamente 20
metros de espesor, pero de poca continuidad lateral
a comparación de las anteriores.
Las facies sedimentarias de la Formación Frio
(barras de arena tipo “mouth bar”) cumplen con las
características de permeabilidad y porosidad para
servir como rocas huésped de los depósitos de
uranio en la Cuenca de Burgos y son en estos
horizontes arenosos donde se encuentran los
yacimientos hasta ahora descubiertos (yacimientos
La Coma, Buenavista y Chapote). De acuerdo con
ello se concluye que el análisis de este estudio se
debe extrapolar a todas las formaciones terciarias
de la Cuenca de Burgos, con el fin de identificar
paleocanales y barras de arena de ambientes
deltaicos y fluviales, principalmente las que
correspondan a los horizontes permeables de un
acuífero confinado.
Fotografía 1.- Icnofósiles en el límite entre las formaciones Vicksburg
y Frío. Izquierda: Cruziana. Derecha: Thalassinoides. Ambos fósiles
indican un ambiente de Shoreface inferior, donde es característico el
segundo.
En la Sección E-E’ la Formación Vicksburg
descansa de forma aparentemente discordante
sobre las arcillas y lutitas arenosas de la formación
Jackson, y consiste principalmente en cuerpos de
arena con unos pocos lentes de arcillas que varían a
lutitas, que corresponden a un ambiente litoral.
En la sección H-H’ el contacto entre las
formaciones Vicksburg y Frío corresponde con un
horizonte de arenas situadas en la base de Frío y
hacia la cima se comporta como una alternancia de
cuerpos arenosos y arcillosos. El Conglomerado
Norma aumenta su espesor y su contenido de
gravas, con lentes delgados de arcillas. l contacto
inferior de la Formación Catahoula no está bien
definido, pero se presenta como alternancia de
arcillas tobáceas y arenas.
3 Discusión y Conclusiones
En la Formación Vicksburg, se observaron grandes
cuerpos arenosos con inclinaciones suaves hacia el
Golfo que se engrosan hacia el W y varían a lutitas
en el subsuelo y se interpreta como una planicie
cordada o “strand plain”.
En La Formación Frío, la alternancia cuerpos
arenosos y lutitas se interpreta como barras de
arena de tipo “mouth bars” y de relleno de canales.
El Conglomerado Norma, se interpreta como un
abanico aluvial o un fan delta.
La geometría de los cuerpos arenosos y las
estructuras
sedimentarias
primarias
en
afloramientos, sugieren que el ambiente de
depósito ocurrió en 3 etapas:
1).- La parte correspondiente a un “shoreface” de
planicies cordadas en un ambiente dominado por
³
Leyenda
Secciones Geológicas
Carreteras
Límite del Estado
Ciudad
Formación Frio
Ambiente
Barra/Isla barrera
Canales
Mouth Bar
Planicie deltaica
0
2.5
5
10
Kilometros
194
15
20
Figura 2. Interpretación del ambiente sedimentario para la Formación
Frío.
Burgos, noreste de México: producción y recursos
petroleros., Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana,
Vol. 63, Núm.2, 323-332.
Agradecimientos
Galloway W.E., Finley R.J., Henry, C.D., 1979, South Texas
uranium province. Geologic perspective, in National
Convention, Houston: Texas, EE.UU., American
Association of Petroleum Geologists, Guidebook 18, Field
Trip for Mineral Division, 81 p.
Los autores agradecen al personal del Servicio
Geológico Mexicano todos los apoyos otorgados
para la realización de este trabajo, en especial, al
director del área de energéticos Ángel David
Márquez, al subdirector José de Jesús Rodríguez
Salinas y al gerente David Sánchez Ramírez, por
tan amables sugerencias, correcciones y
observaciones.
Gabelman, J. W., 1971, Sedimentology of uranium prospecting:
Sedimentary Geology, 6, 145-186.
Nicot J.P., et al., 2010, Geological and geographical attributes
of the South Texas uranium province, prepared for Texas
Commission on Environmental Quality, 171p.
A los compañeros ingenieros que hicieron posible
el presente trabajo de investigación, por su tiempo,
dedicación, entusiasmo, desempeño y su aporte
geológico.
A las personas que nos apoyaron, como guías,
ayudantes de campo y a los que nos brindaron los
permisos necesarios para ingresar a las áreas de
estudio.
Sandoval C. M., 1969?, Interpretación sedimentaria del
oligoceno inferior en la Cuenca de Burgos, Petróleos
Mexicanos, 116p.
Servicio Geológico Mexicano (SGM), 2011, Informe de la
carta Geológico-Minera El Brasil G14-D11, escala
1:50,000. Subdirección de Geología, Gerencia de Geología
y Geoquímica, Subgerencia Regional San Luis Potosí,
Servicio Geológico Mexicano. 120 p.
Referencias
Eguiluz de Antuñano S., Sinopsis geológica de la Cuenca de
Acumulaciones de CO2 asociadas al vulcanismo y
modelo tectónico regional: Cuenca de Sabinas.
Joel Rosales Rodriguez
ESIA-Ticoman - Instituto Politecnico Nacional
Jorge Jacobo Albarrán,
ESIA-Ticoman - Instituto Politecnico Nacional
Faustino Monroy Santiago
Exploración y Producción, Instituto Mexicano del Petróleo
Adrián Jiménez Haro
Josefina Méndez Vázquez
Mariana Olvera Badillo
Resumen. Durante la exploración de la Cuenca de
Sabinas, pozos petroleros perforados en diversas áreas
de la cuenca han reportado importante presencia de
CO2 (30-97%). En la última década se han realizado
estudios encaminados a identificar las áreas de riesgo
debido a la presencia de CO2 durante la perforación de
pozos así como para determinar la génesis del mismo.
El objetivo de este trabajo es obtener un modelo
tectónico semiregional del área de la Cuenca de
Sabinas, en el norte de México, que explique las posibles
fuentes y rutas de migración del CO2 encontrado en
varios pozos de esta área.
El modelo tectónico fue interpretado a partir de la
geometría de las anomalías magnéticas del mapa de
Intensidad Magnética Total, partiendo de la premisa que
éstas son originadas por la corteza como principal fuente
magnética. Así, una variación de la respuesta magnética
o cambio en la tendencia de su geometría reflejan
heterogeneidad cortical o bien bloques corticales
litológicamente distintos. Estos lineamientos regionales,
interpretados sobre los cambios en las tendencias de las
anomalías magnéticas, son asociados a fallas corticales.
Se identificaron tres tendencias de lineamientos
regionales: NW-SE, NE-SW y ENE-WSW.
A partir de la integración de estas estructuras corticales
con los lineamientos superficiales, trazados a partir de un
análisis morfológico-estructural sobre imágenes de
satélite y modelos digitales de elevación, se observa que
las estructuras corticales coinciden con los patrones de
lineamientos superficiales. Esto permite interpretar los
195
planos de las fallas La Babia y San Marcos con echados
SW y NE, respectivamente, y su geometría coincide con
los modelos tectónicos, donde la cuenca de Sabinas se
desarrolla sobre una fosa controlada por fallamiento
regional normal. Esta relación, entre los lineamientos
corticales y los lineamientos superficiales se observa
también en la sísmica 3D del área de estudio.
La presencia del magmatismo intraplaca de los campos
volcánicos Ocampo, Las Coloradas, Las Esperanzas y
Cinturón Intrusivo Candela-Monclova sobre los
lineamientos regionales, confirman la presencia de estas
estructuras corticales como zonas de debilidad y de
ascenso del material ígneo proveniente del manto
superior.
Finalmente, el análisis de porcentaje de CO2 en los
pozos del área, indica que existe una correlación entre la
distancia de pozos con mayor porcentaje y las
intersecciones de lineamientos corticales. Esto valida la
hipótesis de que los lineamientos como estructuras
corticales sirven como rutas de migración para el
ascenso del CO2, producto de la degasificación del
manto superior.
Origen y tectónica de las terrazas costeras de Puerto
Escondido, Oaxaca.
Jorge A. Briseño Sotelo
PEMEX
Alejandra Almazán Vázquez
PEMEX
Javier Arellano Gil
UNAM
Resumen. En toda la litoral de estado de Oaxaca, se
encontraron y estudiaron elevaciones de secuencias
terrígenas
conocidas
como
terrazas
costera,
principalmente en las localidades de Puerto Escondido,
Roca Blanca y Escobilla.
Las Terrazas Costeras son de gran importancia debido a
que indican un conjunto de circunstancias geológicas,
explicadas tanto por movimientos tectónicos, cambios
eustáticos o glaciaciones los cuales son factores que
intervienen en el aumento o disminución de sedimentos
terrestres a lo largo del tiempo.
Este trabajo tiene como finalidad explicar el origen y la
tectónica presentes en las terrazas costeras de Puerto
Escondido, Oaxaca, tomando en cuenta los cambios
eustaticos del mar.
Los datos estructurales analizados en las rocas del
basamento, indica la influencia que presenta la
cinemática de las placas tectónicas de Cocos y
Norteamericana, en conjunto con el desplazamiento E-O
originado por la Falla de Chacalapa.
Si bien es cierto que no se cuenta con datos concretos
de datación para establecer a las terrazas en un
segmento temporal preciso, se llega a la conclusión de
que las terrazas tienen una edad de 221 mil años,
tomando como base los datos recabados por el
Programa de Perforación Profunda (Deep Sea Drilling
Project).
Los basaltos Miocénicos al noreste de Zacatecas,
México y su mineralización asociada: Propuesta de
estudio.
Tristán-Capetillo, Laura Cecilia
Gerencia de Geología, Servicio Geológico Mexicano, Avenida Mariano Jiménez, # 465, Colonia Alamitos, 78280, San
Luis Potosí, S.L.P, México ctristan@sgm.gob.mx
Resumen: Al noreste de Zacatecas se han
documentado rocas máficas pertenecientes al campo
volcánico Los Encinos, las cuales se encuentran
formando cuellos volcánicos con juntas columnares
conspicuas y mesas pequeñas cubiertas por derrames
de lava que descansan sobre secuencias sedimentarias
mesozoicas. Este vulcanismo es atribuido a la
recuperación isostática regional pos-subducción que
siguió al establecimiento de un régimen tectónico
extensional de intraplaca desarrollado en la zona de
trasarco, y ha sido asociado a yacimientos de fosforita y
valores anómalos de oro y plata. Con base en estudios
petrológicos y geoquímicos, se pretende contribuir a la
reconstrucción de los procesos petrogenéticos y al mejor
conocimiento de los basaltos Miocénicos que se
extienden al noreste de Zacatecas. Este tipo de estudios
contribuiría al entendimiento de la génesis del
magmatismo intraplaca y de la mineralización asociada a
este tipo de ambiente, abriendo una ventana en la
exploración de yacimientos económicos dentro de la
minería nacional.
196
Localización de áreas prospectivas utilizando SIG y
teledetección, en San Marcial, Sonora.
Alma P. Samano Tirado
Universidad de Sonora Departamento de Geología
Margarita de la O Villanueva
Silvia Martínez Retama
Jeziel Cuellar Badilla
Carlos Gilberto Robles Quintana
Jorge Isai Valenzuela Tiznado
Joel David Acosta Graciano
Resumen. El área de estudio se localiza en la parte sur
del estado de Sonora, en la porción noreste donde se
localizan los depósitos más grandes de pórfidos de
cobre. Los sistemas de pórfido de cobre en México,
incluyendo algunos depósitos asociados particularmente
de tipo skarn y brechas hidrotermales, aparecen en un
cinturón orientado NW ocasionado por la abundante
actividad magmática ocurrida durante finales del
Mesozoico y Cenozoico temprano, que produjo el
emplazamiento de numerosos centros de mineralización
de tipo porfídico. Para definir estos cuerpos
se utilizaron imágenes satelitales, fotografías aéreas
convencionales y SIG, haciendo un análisis visual y
digital, resaltando las características morfológicas y
espectrales de los afloramientos. Las zonas más
favorables se localizan en la porción central del área,
dentro de rocas intrusivas de composición granodiorítica
definidas
por
curvilineamientos
o
estructuras
semicirculares de 3 a 6 km de diámetro intersectados por
fallamiento intenso, esta manifestación a superficie o en
el interior de la corteza, constituyen fuentes de calor,
desarrollando grandes áreas con porosidad alta, que
facilita la circulación del flujo de soluciones
hidrotermales. La localización de estructuras de interés,
reflejo de la actividad magmática principal modelo
geotectónico para la generación de depósitos minerales.
Con la interpretación de las herramientas utilizadas se
obtuvo un mapa de áreas prospectivas, principalmente
de tipo pórfido Cu y skarn.
Estratigrafía de la secuencia precámbrica del Estado de
Chiapas.
Sergio D. Bazán Perkins
Facultad de Ingeniería UNAM
Sergio Bazán Barrón
Resumen. La sucesión estratigráfica del Precámbrico de
Chiapas, se reconstruye por correlación con las
secuencias identificadas, basada en su litología,
discordancias, límites estratigráficos, tectónica y su
distribución en México. También por los grandes cambios
litológicos de las potentes secuencias reconocidas en
todos los continentes, comparadas y definidas en
formaciones, grupos y supergrupos, definidas por eones
y eratemas.
Debido a que la secuencia reconocida comprende rocas
de supuesta edad asignada al Hadeano (4600-3800 Ma)
compuesta también del Arqueano (3800-2500 Ma) y del
Proterozoico (2500-560 Ma) cuando menos por seis
grandes bloques tectónicos activos, separados por
grandes fallas regionales laramídicas, que levantaron,
rotaron y desplazaron por grandes distancias, mediante
fallas transformes, se hace necesario reconstruir la
corteza original y su evolución tectónica en el tiempo y
espacio, posteriormente afectadas profundamente por
eventos durante el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico.
Podemos inferir que hacia finales del Neoproterozoico
(1000-560 Ma) la corteza del Sureste de México, hacia la
costa del Pacífico, se extendía entre 500-600 km, a partir
del estado de Jalisco y hasta más allá de Perú. Por
tanto, existía una corteza cratonizada y unida del
Continente Americano.
No obstante la intensa y profunda evolución tectónica de
la región Sureste de México, fue posible identificar en el
estado de Chiapas a los supergrupos Zihuatanejo,
Pápalo, Zimatlán y Telixtlahuaca, en forma directa por su
peculiar litología, posición estratigráfica y estructural. El
supergrupo Acatlán del Mesoproterozoico (1800-1000
Ma) no fue reconocido, pero se infiere su existencia en
subducción al oriente, bajo el macizo de Chiapas, debido
a que hacia lo largo de la sierra de Chiapas, se
reconocen potentes sucesiones litoestratigráficas de los
subgrupos Tenexpan del grupo Oaxaca y así como del
grupo Tejalapan, parte basal y del arco Telixtlahuaca
respectivamente, del Mesoproterozoico (1500-1000 Ma).
La metalogénesis juega un importante papel para
197
interpretar la litoestratigrafía de Chiapas, pues se trata
de concentraciones metalíferas de característica
mineralogía acontecida en el tiempo y espacio durante el
Precámbrico. Otro aspecto interesante, se relaciona con
los intensos eventos tectónicos de acreción y rifting del
Fanerozoico (560-0.000 Ma) para desplazar y truncar las
unidades precámbricas. Esto se manifiesta por el intenso
plutonismo del Paleozoico Superior (360-250Ma),
Nevadiano (180-120 Ma) y Laramídico (110-15 Ma)
identificado con numerosas edades geocrómétricas que
afectan al macizo de Chiapas.
Podemos concluir que las secuencias precámbricas
reconocidas en el estado de Oaxaca, se prolonga al de
Chiapas, limitadas estructuralmente y tectónicamente por
el sistema fallas activas de la megashare polochicmotagua, con desplazamiento lateral izquierdo por
cuando menos 800 km, desde Jalisco, a través de la
trinchera de Acapulco.
Metodología para la evaluación de peligro sísmico en
obras civiles de CFE.
Ma. Dolores González Mellado
Comisión Federal de Electricidad, Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, Departamento de Sismotectónica y
Exploración Geofísica. dolores.gonzalez@cfe.gob.mx
Resumen: La Real Academia Española, define peligro
como “Lugar, obstáculo o situación en que aumenta la
inminencia del daño”. Mientras que en términos técnicos
se expresa como “Amenaza impuesta por ciertos
fenómenos naturales como son los huracanes,
erupciones, riadas, terremotos, etc., que pueden causar
consecuencias adversas a la actividad humana, impacto
social negativo y pérdidas humanas y económicas
severas”. En este contexto Peligro Sísmico es la
probabilidad de que ocurra un fenómeno físico como
consecuencia de un terremoto, provocando efectos
adversos a la actividad humana. Estos fenómenos,
además del movimiento del terreno, pueden ser,
deslizamientos de tierra, ruptura de fallas, la licuefacción,
inundaciones, tsunamis, etc., a los que llamaremos
efectos colaterales del terremoto.
El tamaño y localización de estos efectos colaterales
dependerán de diversos factores, principalmente de las
características geológicas y geotécnicas del lugar, e
indudablemente de las características del terremoto
(hipocentro, mecanismo de falla, magnitud, duración,
contenido de frecuencias, etc.).
Para la evaluación del Peligro Sísmico existen dos
metodologías: el método probabilista y el método
determinista. En este sentido y como su nombre lo
indica, el primero se basa en un análisis de
probabilidades, que involucra, la probabilidad de que un
sismo con una magnitud dada ocurra en un lapso de
tiempo determinado, la probabilidad de que la ruptura
asociada a una fuente dada y una cierta magnitud
ocurra, y la probabilidad de que la intensidad provocada
por un sismo de una cierta magnitud y distancia
epicentral exceda un nivel especificado en el sitio de
interés.
El método determinista, por otro lado se basa en la
identificación de las fuentes que pueden representar más
peligro para el sitio de interés, se debe determinar
mediante un análisis de la sismicidad, cual puede ser el
sismo máximo esperado asociado a cada fuente y si se
cuenta con registros sísmicos de dichos eventos obtener
de estos la o las intensidades de interés.
Desafortunadamente en la mayoría de los casos se sabe
de la ocurrencia de sismos de magnitud considerable y
que pueden representan un gran peligro para un sitio en
particular, pero no se cuenta con registros, en estos
casos, se modela el o los eventos de interés y de los
resultados obtenidos del modelado se obtienen la o las
intensidades.
Borde oriental autóctono de la Plataforma de Córdoba:
posible complejo arrecifal.
Esmeralda González Mercado
Pemex-AITMG
Martín Martínez, Adriana Chura,
Pemex-AITMG
Angeles Rodríguez
Pemex-AITMG
Resumen. En este trabajo se estableció el modelo
sedimentológico del borde oriental autóctono de la
Plataforma de Córdoba en el área de Perdíz, dentro de la
Cuenca Terciaria de Veracruz. El objetivo de este estudio
fue identificar el modelo sedimentario de este borde de
plataforma, a partir de facies sísmicas.
Con base en la interpretación de la sísmica PSDM, se
estableció que el borde oriental de la Plataforma de
Córdoba está conformado por un complejo arrecifal que
inició en el Cretácico Temprano y terminó en el
198
Cenomaniano. En el Cretácico Temprano se formó una
base subhorizontal del sistema arrecifal. Posteriormente,
sobre esta base se emplaza una estructura arrecifal
agradante, en donde su borde occidental se interpretó la
presencia de sedimentos periarrecifales y en el borde
oriental, flujo de detritos, los cuales son producto de la
erosión del arrecife.
En el Cretácico Medio, continua el crecimiento arrecifal
en el borde de la estructura, adquiriendo una forma
semicircular dentro de la cual, se desarrollaron lagunas.
En la parte final del Cretácico Medio, continúan
formándose las facies lagunares aunque con una mayor
extensión y un incremento en los espesores en relación
a las de la parte basal.
Este complejo arrecifal quedó unido con la Plataforma de
Córdoba en el suroeste formando una península. Entre la
península y la plataforma, es posible que se haya
establecido una circulación restringida que permitió el
desarrollo de facies de laguna profunda que
posteriormente se profundizó hasta alcanzar condiciones
de cuenca, apropiadas para la preservación de materia
orgánica.
En la etapa final del Cretácico Medio, la región sufre una
profundización gradual, que provocó que el arrecife
cesará su desarrollo y sirviera como base para formar
facies de plataforma media a externa de circulación
abierta,
las
cuales
gradualmente
se
fueron
profundizando hasta llegar a facies de cuenca durante la
máxima superficie de inundación del Turoniano.
199
Martes 11 de noviembre
Evolución tectónica y metalogénesis del sureste de
México.
Sergio D. Bazán Perkins
Facultad de Ingeniería UNAM
Sergio Bazán Barrón
copper deposits”, siguen el trend de la Faja Estructural
Cananeana, del supergrupo Zihuatanejo fraccionado con
manifestaciones en Tolimán, Motozintla, Mazapa,
Chiapas, derivados del Gran Rift toleítico y pórfidos
cupriferos en Haití, Puerto Rico, Panamá
Los depósitos generados en secuencias del supergrupo
Pápalo tipo VMS Noranda-Kuroko-Besshi,
implican
hierro bandeado Algoma, asociados con vulcanismo
submarino exhalativo para sulfuros masivos de Cu-ZnPb-Ag-Au-Pt. Se identifican desde macizo de Teziutlán,
Valle de Oaxaca, Tehuantepec hasta Pichucalco,
Chiapas, emplazados por plutonismo y vulcanismo
explosivo andesítico del Terciario tardío, como La Aurora,
Tetela de Ocampo, Cuyuaco, Puebla; de Alto LuceroCaballo Blanco, Veracruz. Asimismo, los yacimientos
Natividad, Cobre Grande, San José de Gracia, Taviche,
Guelavila, Lichiguire, La Ventosa, Tapanatepec, Oaxaca,
como en Santa Fe, La Victoria, Ixhuatlán, Chiapas;
removilizados por eventos plutónicos y vulcanismo
explosivo, debido a subducción al poniente desde la
trinchera de Chincontepec terciaria.
Respecto al uranio-oro sedimentario del grupo El
Trapiche y los iron formation del grupo Valdeflores del
supergrupo Zimatlán, quedan reductos de profunda
erosión y tectónica por las orogenias Oaxaqueña y
Mexicana, aunado a intenso metamorfismo regional de
alto grado que sublimó al U-Au. Aunque aparece
potencial en titanio, para el grupo Telixtlahuaca.
Resumen. La tectónica y metalogénesis del Sureste de
México, parte de las secuencias basales del Gran Rift
Hadeano (4300-3800) Ma, del arco primigenio del
escudo Arqueano mexicano (3800-2500 Ma) y
geosinclinal de El Rosario del Paleoproterozoico (25001800 Ma).
La metalogénesis del Gran Rift, generó bioquímicamente
sulfuros masivos Cu-Zn-Ni-Co-Cr-Ag-Au-Pt en dorsales
tipo MORB, para la Faja Estructural Cananeana de
origen vulcano-sedimentario exhalativo. También,
concentraba tungsteno coluvial mecánicamente en fallas
del rifting, diseminado en conglomerados, deltas,
arroyos, bordes abruptos, del plutonismo primigenio
basal con scheelita-wolframita, hacia la incipiente
biosfera marina. Más allá, en lagunas marginales,
precipitaban iones de sulfuros micro-laminar, evaporitas
con salmueras, cloratos, sulfatos de Mo-V-F-U-Re-Tl-Tr.
Entonces, la destrucción agresiva de feldespatos por
acidez del agua, dejaba extensas planicies arenosas
cuarcíferas, tridimita, cristobalita y detríticos como el
potente grupo Los Alisos del supergrupo Guanajuato,
con flujos de alta energía con placeres de Sn-W-Au-Pt
resistentes a la erosión. Esta distribución mineralógica,
puede ser reconocida en secciones E-W, hacia SonoraDurango y en Sudamérica, Perú-Bolivia, como otras
regiones del Continente Americano.
Las secuencias basales del sureste de México, exponen
mineralizaciones precámbricas, no obstante la intensa
deformación y plutonismo del Fanerozoico. Los “porphyry
Modeling static of Petrophysical properties with well
logging analysis and Geostatistics.
Erick Osorio Santiago
Instituto Politécnico Nacional
Resumen. The description of the distribution of porosity
in a reservoir is a very important aspect on reservoir
engineer. It has a direct impact on economic decisions in
the exploration and production projects. A statistical
technique developed to apply to the problems of Earth
Sciences is the Geostatistics. This technique studies the
spatial continuity of the attributes of a reservoir, in order
to provide characterizations of heterogeneous reservoirs,
using many estimation methods.
With the information obtained from the petrophysical
evaluation, a litho-correlation of the well with the
interested zone. Making a 3-D model using geostatistical
techniques, Variography, estimate and simulation of each
of the petrophysical properties from the evaluation of the
well logging.
In this paper make a methodology for static modeling of
reservoir from well loggings. It is noteworthy that as the
specialized software (Techlog, Petrel and SGeMS) . The
first of the petrophysical evaluation, the second of
correlation with seismic data and last for geostatistics
method. With all that bucket each petrophysical property
is obtained. The results collectively contribute to the
quantification of the reservation.
Key words: Petrophysics, Porosity, Permeability,
Saturation,
Kriging,
Variography,
Estimation,
Regionalized Variable
200
El volcán de Fuego de Colima en imágenes históricas.
José J. Zerpa Rodríguez
Universidad de Guadalajara
Resumen. La actividad e importancia históricas del
volcán de Fuego de Colima puede ser recuperada
mediante diferentes imágenes históricas; en este caso,
previas al empleo de la fotografía. Para ello, se realizará
una exhibición en que, desde diferentes disciplinas (la
antropología, la historia naval, la geografía) se ofrecen
diferentes
ángulos
para
recuperar
facetas
complementarias a su estudio, e investigación, antes de
la geología científica en el primer tercio del S. XIX.
Cenomanian algae and microencrusters from the El
Abra Formation, W Valles–San Luis Potosí Platform,
Mexico.
Lourdes Omaña
Departamento de Paleontología, Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria,
04510, México, D. F., México. lomanya@geologia.unam.mx
José Ramón Torres
Instituto de Geología, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Nava # 5, San Luis Potosí, México
Rubén López Doncel
Instituto de Geología, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Nava # 5, San Luis Potosí, México
Blanca Buitrón
Departamento de Paleontología, Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria,
04510, México, D. F., México
Abstract: This work deals with the calcareous algae and
microencrusters (incertae sedis) from the upper part of
the El Abra Formation which crops out at the W Valles–
San Luis Potosí Platform. This lithological unit consists of
thick and massive strata of shallow-water carbonate. The
El Abra Formation contains a great variety of invertebrate
fossil such as bivalves predominantly rudist, gastropods,
serpulids, etc. Moreover, it displays a foraminiferal, algae
and microencruster assemblage which also is an
important element in the Cretaceous shallow-water
deposits.
The dasycladacean species recorded are Heteroporella
lepina Praturlon, Clypeina sp, Halimeda cf. H. elliotti
(Conrad and Rioult), Salpingoporella hasi Conrad,
Radiocic and Reyand, Bouenia pigmaea Pia. The
gymnocodacean algae identified are Permocalculus
irenae Elliot, P. budaensis Johnson. The microencrusters
recognized are Lithocodium aggregatum Elliot and
Thaumatoporella parvovesiculifera ((Raineri). The
association of calcareous algae (dasycladaceans,
gymnocodaceans) and microencrusters is associated
with
the
Cenomanian
benthic
foraminifera
Pseudolituonella reicheli Marie, Hemicyclammina sigali
Maync, Daxia cenomana Cuvillier and Szakall,,
Merlingina cretacea Hamoui and Saint Marc, Cuneolina
pavonia d’ Orbigny, Cuneolina pavonia parva Henson,
Pseudocyclammina rugosa (d’ Orbigny), Nezzazata
simplex (Omara), Nezzazata gyra (Smout), Peneroplis
parvus De Castro, Dicyclina schlumbergeri MunierChalmas, Nezzazatinella picardi (Henson), Minouxia
inflata Tronchetti and Zijlstra-Bessais and Spiroloculina
cenomana Chiocchini. The interval that contains the
algae and microencrusters was dated as mid-late
Cenomanian on the basis of the stratigraphic distribution
of the age-marker benthic foraminifera Pseudolituonella
reicheli, Daxia cenomana, Merlingina cretacea and
Hemicyclammina sigali.
The occurrence of the calcareous algae, microencrusters
and benthic foraminifera, as well as the lithology,
suggests a depositional environment within the euphotic
zone on the open marine platform with stable salinity and
temperature.The shallow-water association composed of
the studied microfossils is typical of the Tethys Realm.
201
Conexión estructural y metalogénicas de la faja
estructural Cananeana del Hadeano, hacia las Antillas y
Centro-América.
Sergio Bazán Barrón
Industria Minera Indio S A de C V
Bazán Perkins Sergio Dale
Resumen. Reconocimientos estratigráficos y litológicos
del Precámbrico al Sureste de México, en el área tipo
entre Huixtla y Motozintla, Chiapas, determinan que la
Faja Estructural Cananeana del supergrupo Zihuatanejo
del Hadeano, se prolonga a través de las fallas
transformes de Polochic y Matahua, hacia las Grandes
Islas Antillanas de Cuba, Haiti-Santo-Domingo, Puerto
Rico, Jamaica y los bloques Chortis y Panamá en Centro
América, para extenderse después a la parte occidental
del cratón de Sudámerica. Esto es, que el Gran Rift tipo
MORB, del supergrupo Zihuatanejo con basamento
cratonizado en la parte tardía del Hadeano (4300-3800
Ma) aparece fraccionado en bloques dispersos,
trasladados y rotados en Las Antillas del Mar Caribe y
Centro-América para continuar al occidente de
Sudamérica.
La secuencia precámbrica observada desde Villa Flores,
Arriaga-Huixtla y hasta Motozintla, consiste de una
sucesión metamórfica iniciada con rocas ultramáficas y
máficas de carácter toleítico, en esencia piroxenícas y
olivínicas, ligeramente laminadas y serpentinizadas en
facies de esquistos verdes, anfibolita por metamorfismo
regional; asì como metamorfismo de alto grado con
migmatización, pliegues ptimáticos y corneanas de
contacto térmico por la gran variedad de plutones
dioríticos, granodiorítico y graníticos del Oligoceno,
Mioceno y Plioceno. Esta secuencia basal se relaciona
con la cima del supergrupo Zihuatanejo, al que
sobreyacen en gran discordância angular, paragneises
del grupo El Trapiche, parte basal del supergrupo
Zimatlán del Paleoproterozoico, distinguibles por su
composición cuarzofeldespática de hornblenda y biotita,
interbandeada en tonos crema y verde que diferencian al
carácter masivo del supergrupo Zihuatanejo basal. A los
anteriores, sobreyacen en discordância tectónica, la
secuencia del arco volcánico del supergrupo
Telixtlahuaca del Mesoproterozoico.
Las referidas conexiones estructurales se basan por
analogía estratigráfica y litológica del basamento, con
peculiar presencia de yacimientos laramídicos porphyry
copper deposits, asociados con Cu-Z-Au-S-Ag-Ni-Pt-CoCr-Pb-Fe, derivados de concentraciones subyacentes
vulcanosedimentarias de sulfuros masivos de origen
exhalativo de la corteza primogénica. En efecto, el
Bloque Chortis, Cuba, Haiti-Santo Domingo, Puerto Rico
y Panamá alojan en sus territorios yacimiento
removilizados de esa naturaleza primitiva, asociados con
plutones diorítico, cuarzo monzoníticos y granodioríticos
que conservan los lineamientos, al desprenderse de la
parte continental sureste de México durante el
Fanerozoico Tardío.
Se enfatiza que los depósitos distribuídos en la placa
Caribeña, se deben a los intensos empujes hacia el
oriente y Noroeste del Cratón de Norteamérica, durante
el Cretácico Superior y Terciario, derivado de la apertura
oceânica del ridge of the Atlantic Ocean or Mid-Atlantic
Ridge., sin participación de eventos de subducción de
placas tectónicas del Pacífico, bajo el Cratón de NorteAmérica.
Amonitas de una nueva sección de la Formación
Taraises (Cretácico Inferior) en el área de Galeana,
Nuevo León, México.
Celestina González-Arreola
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Ricardo Barragán
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Rubén Cruz Vázquez
FES Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México. Avenida de los Barrios Número 1, Los Reyes Iztacala,
Tlalnepantla, Estado de México, C.P. 54090
Resumen. El propósito de esta investigación es precisar
la bioestratigrafía de la Formación Taraises en base al
estudio sistemático de la fauna de amonitas recolectadas
en las rocas sedimentarias de esta formación,
elaborando un esquema biozonal para esta nueva
sección que aflora en el área de Galeana, Nuevo León,
México a la altura del Km 85 de la carretera Linares-San
Roberto en las coordenadas N 24° 41´, W 100° 10´ y se
correlacionó con el propuesto para el área Mediterránea.
La sección estudiada se midió directamente
considerando el espesor y orientación de los estratos
tomando muestra de ellos con riguroso control
202
estratigráfico capa a capa.
Se registró la presencia de dos familias: Neocomitidae y
Olcostephanidae. La familia Neocomitidae está
constituida por Kilianella robaudiana (d´ Orbigny, 1850),
Thurmanniceras thurmanni (Pictet & Campiche, 1860),
Acanthodiscus
magnificus
(Imlay,
1938),
Karakaschiceras biassalensis (Karakasch, 1889) y
Rodighieroites belimelensis (Mandov, 1976). La familia
Olcostephanidae está representada por Olcostephanus
(Olcostephanus)
atherstoni
(Sharpe,
1856),
Olcostephanus (Olcostephanus) balestrai (Rodighiero,
1919), Saynoceras mexicanum (Imlay, 1940) y
Ceratotuberculus liuguituberculatus (Imlay, 1938).
Con base en la identificación taxonómica de la fauna de
amonitas y tomando en cuenta el estándar Biozonal
Internacional para el área Mediterránea propuesta por
Reboulet et. al. (2011) se interpretó la edad de la nueva
sección de la Formación Taraises ubicándola desde el
Valanginiano-(Zona pertransiens)-Hauteriviano Inferior
(Zona radiatus).
La Formación Taraises ha sido estudiada por otros
autores que han reportado endemismos para México, por
ello, es necesario actualizar en cada recolecta la
taxonomía de dicha formación. El aporte bioestratigráfico
de esta investigación es muy útil para la conformación y
revisión de las colecciones históricas las cuales carecen
de control estratigráfico, así este equipo de trabajo
pretende que en el futuro se logre conformar una
biozonación para el Valanginiano-Hauteriviano de esta
unidad litológica y pueda ser valiosa para correlaciones
globales.
Referencias
Aguirre-Urreta, M. B., 2013, Amonoideos del ValanginianoHauteriviano de la Cuenca Neuquina: Sistemática,
bioestratigrafía y paleobiogeografía. Facultad de Ciencias
Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Tesis
de Doctorado, 369p.
González-Arreola, C., Barragán, R., Moreno-Bedmar, J. A.,
2014, Olcostephanidae (Ammonoidea) from the upper
Valanginian Taraises Formation (Durango State,
Mexico). Cretaceous Research, 49, 55-62.
Reboulet, S., Szives, O., Aguirre-Urreta, M. B., Barragán, R.,
Company, M., Iidakieva, I., Ivanov, M., Kakabadze, M.
V., Moreno-Bedmar, J. A., Sandoval, J., Baraboshkin J.
E. Caglar, M. K., Fözy, I. González Arreola, C. Kenjo
S., Lukeneder, A., Raisossadat, S. N., Rawson, P. ,
Tavera, J. M., 2014, Report on the 5th International
Meeting of the IUGS Lower Cretaceous Ammonite
Working Group, the “Kilian Group” (Ankara, Turkey,
31st August 2013). Cretaceous Research, 50, 126-137.
Importancia de la evaluación petrográfica de agregados
para su uso en concreto.
Adriana Ambriz Dávalos
CFE
Gaytan Covarrubias Arturo;
Guerrero Magaña Hugo
Sperisen Thierry
Resumen. Los agregados pétreos son fragmentos de
rocas o minerales obtenidos de manera natural o por
medio de trituración. También existen agregados
obtenidos a partir de escorias, concreto reciclado, u otros
materiales artificiales. Los agregados utilizados en
concreto deben cumplir con ciertas normativas para
optimizar su uso: deben ser partículas limpias, duras,
resistentes, durables, sin contenidos de arcilla u otros
materiales finos. La importancia de la evaluación de los
agregados es de gran importancia ya que ocupan del
60% al 75% del volumen del concreto (70% a 85% de la
masa) e influyen directamente en las propiedades tanto
en estado fresco como endurecido, en las proporciones
de la mezcla, durabilidad y en la economía del concreto.
El análisis petrográfico consiste en determinar las
propiedades físicas y químicas que tienen relación con
la calidad del material, la identificación de sus
componentes es indispensable para el conocimiento de
las propiedades del agregado que influirán en el
comportamiento del concreto. La cantidad de muestra
analizada depende del tamaño del agregado, el cual es
separado por medio de cribas para analizar los
componentes retenidos en cada una de ellas. A partir de
esto se determina el porcentaje de materiales que
pudieran ser perjudiciales al ser utilizados como
agregados para concreto. Los agregados son
potencialmente peligrosos si contienen compuestos
considerados químicamente reactivos los cuales
provocan cambios significativos del volumen de la pasta,
agregados o ambos, interferencia en la hidratación
normal del cemento y otros productos secundarios
dañinos que pueden afectar la calidad del concreto.
203
Análisis del peligro geológico para la infraestructura en
centrales de generación eléctrica nacionales.
Fausto Castañeda Leonides
Comisión Federal de Electricidad, Departamento de Geología; Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil.
Lourdes Borjas Hernández
Comisión Federal de Electricidad, Departamento de Geología; Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil.
Rossy Álvarez Mejía
Comisión Federal de Electricidad, Departamento de Geología; Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil.
Josselyne Díaz Salazar
Comisión Federal de Electricidad, Departamento de Geología; Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil.
Resumen. El crecimiento de la infraestructura eléctrica
del país y el salvaguardar las instalaciones existentes,
llevo a la necesidad de participar y colaborar en los
rubros asociados al peligro geológico. Para conocer
como impactarían en las instalaciones, con la intensión
de contar con herramientas que permitan tener una
mejor respuesta ante contingencias de fenómenos
naturales.
Basta recordar las experiencias a las que se ha
enfrentado: la erupción del volcán Chichonal, el
deslizamiento de Juan de Grijalva, la pérdida de playas
en Cancún, el sismo de Mexicali y el daño a los
poblados e infraestructura en la costa de Chiapas y
recientemente en Guerrero.
Para lograr estas metas, se planteó como objetivos el
identificar los peligros geológicos a los que se encuentra
expuesta la infraestructura eléctrica nacional desde un
marco regional y generar mapas de peligros en un
Sistema de Información Geográfica (SIG), que permitirá
su consulta eficiente y una actualización dinámica.
Este trabajo expone los avances obtenidos durante el
2013-2014 en el análisis y generación de herramientas
que permitan identificar los peligros geológicos al que
se encuentran expuestas las centrales generadoras.
Mediante la integración de la información con la que
cuenta instituciones de gobierno y educativas;
considerándose los siguientes peligros geológicos en
este análisis: sísmico, volcánico y de remoción en
masas. Este trabajo se realizó siguiendo las
subdivisiones y límites territoriales establecidos en cinco
gerencias de generación, que son: Noroeste, Norte,
Occidente, Central y Sureste. De cada una de estas
entidades se seleccionaron aquellos proyectos que
tienen especial interés, con un total de 49 centrales
conformadas por
hidroeléctricas,
termoeléctricas,
geotérmicas, etcétera.
Los productos obtenidos son básicamente seis cartas
temáticas: Geológico, Peligro por Procesos de Remoción
en Masas, Distribución Sísmica, Intensidad Instrumental
y Peligro Volcánico.
Estos productos, son una valiosa herramienta que
contribuye a la determinación de la vulnerabilidad de las
instalaciones eléctricas. El uso de los SIG en el análisis
de los peligros fue fundamental para la obtención de los
resultados y se espera que esta información sea
ingresada en una plataforma digital permitiendo su
consulta eficiente y actualización dinámica.
Los mapas de peligros geológicos son de carácter
preliminar, recomendándose estudios donde las escalas
de información permitan seleccionar sitios específicos
para trabajo de campo y con esto tener un mayor detalle
de estas interpretaciones logrando un modelo local.
Sismicidad inducida.
Elias Lomas Delgado
CFE
Resumen. Existe una demanda creciente de energía
eléctrica a nivel mundial, para satisfacer la necesidad se
han construidas centrales generadoras con mayor
capacidad. Las centrales eléctricas se clasifican en
termoeléctricas,
geotermoeléctricas,
eólicas,
nucleoeléctricas e hidroeléctricas. Estas últimas, como
entre otras son consideradas como plantas de
generación de energía limpia, renovable y de bajo riesgo
la cual aprovecha el uso del agua de los ríos más
caudalosos del país.
Uno de los fenómenos interesantes asociados a
estructuras de gran altura es la sismicidad inducida. Se
considera como sismicidad inducida a la aparición de
microsismos alrededor de una estructura, la cual
previamente se tiene esfuerzos geológicos, o tectónicos
actuando sobre la roca encajonante y donde no existía
sismicidad antes de la presencia de una gran estructura
civil. Controlar la sismicidad inducida es un problema de
ingeniería urgente, debido a que existe un gran peligro al
desencadenar un proceso que pudiese dañar la
infraestructura además de causar decesos en la
población. Por lo que, es de interés investigar los
efectos que producen e intentar cuantificar el sismo de
mayor magnitud asociado, donde hasta el momento se
han sugerido hipótesis variadas que han creado modelos
para explicar el proceso.
Se han evaluado a nivel mundial, diversos parámetros
físicos que se involucran en la aparición de temblores
alrededor de un embalse y cuyas magnitudes
comprenden una amplia gama, es decir, desde pequeños
204
eventos que se confunden con ruido sísmico hasta los
temblores determinados con magnitudes cercanas a los
6 grados en la escala de Richter. El fenómeno se
adjudica principalmente al cambio en el estado de
esfuerzos por efecto de la variación en la presión de poro
y su influencia en embalses. Sin embargo, factores
adicionales como es el esfuerzo inicial de origen
tectónico y su relación con fallas geológicas y fracturas
preexistentes deben aportar parámetros para que se
desencadene el fenómeno en una presa.
No se sabe con certeza qué causa la aparición de
sismicidad inducida, se intuye como un efecto de la
variación dinámica de tensiones efectivas en espacios
intersticiales de poro conjugado con el tiempo de llenado
y ciclos asociados a la operación misma de los
embalses; a la disminución de fricción al filtrarse el agua
por las estructuras como fallas, diaclasas o
estratificación presentes en las rocas. Por lo que se
intuye que el proceso debe estar relacionada tanto con la
tectónica regional así como con las condiciones de
esfuerzos y deformaciones locales debidas al aumento y
volumen del tirante de agua. Las evidencias de lo
anterior son los deslizamientos, retraso o aumento en los
movimientos de los fracturamiento que se generan por
efecto litoestáticos y por la resistencia al corte de rocas
en la zona de fallas preexistentes analizadas como
experiencia en diferentes presas del mundo.
Solving Cementing Challenges in California Geothermal
Wells.
José Luis Cervantes
th
Halliburton, Technical Professional Cementing. 34722 7 Standard Road, Bakersfield California, 93314, USA
Mick Wrolson
th
Halliburton, Associate Project Manager Pinnacle. 34722 7 Standard Road, Bakersfield California, 93314, USA
Abstract. Geothermal wells have historically posed
unique operational challenges. Drilling into igneous rock
formations can be problematic due to high material
strength, brittleness, and an abrasive nature relative to
conventional drill bits. Other complications include
extreme lost circulation zones, corrosive environments,
naturally occurring brines, steam breakout, and high
temperatures.
Of primary concern is significant, or complete, loss of
fluids while drilling, perforating, or cementing. Interruption
of fluid flow often consumes huge volumes of additional
materials, requires specialized fluid treatments, or
necessitates the setting of multiple cement plugs in order
to bypass a loss zone. These challenges can bring
operations to an expensive halt or even lead to
discontinuation of a drilling program due to unsuccessful
attempts at fluid loss remediation. Of further
consideration is long term casing protection and cement
strength retrogression over the lifetime of the well.
circulation treatments; proprietary cement blends
designed specifically for geothermal wells;
advanced pumping methods and engineered job
designs;
ultralightweight
cement
blends;
specialized cement squeezes; and reverse
circulation cementing. In some cases of very
extreme losses, a reverse or dual-injection
cementing program has been successfully used.
These engineering methods were developed
throughout years of experience dealing with
specific challenges based on the specific borehole
conditions presented by operators.
Foam cementing has proven to be particularly
well-suited for geothermal production in highly
fractured zones or low fracture gradient formations
that are prone to lost circulation while cementing.
This is, in part, attributed to its unique ability to
expand to fill voids while maintaining positive
pressure, rather than to simply lose fluid volume to
a formation. Additionally, the lightweight nature of
foamed cement contributes to its ability to greatly
reduce losses by minimizing hydrostatic pressures.
Keywords. Lost circulation, foamed cement, reverse
cementing, corrosion resistant cement, strength
retrogression, geothermal, wells
1 Cementing Challenges
The ultimate goal when solving cementing
challenges is to provide operators the best possible
opportunity for achieving strong zonal isolation
over the life of a well. Through experience and
extensive research of fractured rock structures and
flow properties, a service company has developed
advanced engineering solutions to mitigate the
cementing problems often encountered in
geothermal fields. The goal is to help operators
who experience a range of losses from minor to
severe, achieve a competent cement sheath from
shoe to surface. Solutions include: customized lost
2 Cementing Methods
The ability to effectively place cement from shoe
to surface begins with a stable slurry design. This
requires careful consideration and lab testing of
cement additives and chemical constituents. These
are necessary to achieve the required rheological
properties of slurries and the ultimate physical
properties of post-hydration solid cement. Slurry
design should be followed up with careful job
execution pumping control, proper equipment,
205
highly trained personnel, and preparation for
excess to cover volume losses, and preceded by
extensive computer simulation and contingency
planning.
understanding of potential problems and
contingencies. Modeling can also accurately
predict the need to consider unconventional
pumping practices, such as reverse cementing or
dual injection pumping.
2.1. Geothermal Cement Slurries
3 Non-Portland Cement Developed
Geothermal Well Application
High-temperature cement slurry design is
especially critical in geothermal fields. Slurries are
laboratory tested under simulated wellbore
conditions for cement thickening time, set time,
rheological properties, early compressive strength,
and ultimate compressive strength. Some of a
geothermal cement slurry’s most important
characteristics are free fluid (tested under API 10B2/ISO 10426-2) and static gel strength (tested
under API10B-6/ISO10426-6 First edition, August
2010). Because of the naturally occurring gas
pressures prevalent in geothermal fields, of
particular concern is slurry behavior during the
transition time from fluid phase to solid set cement.
To help protect the well from casing damage and
help ensure well integrity, the risk of gas
percolation during this transition time should be
considered. In this regard, foamed cement or
additives, such as liquid latex, powder latex, fluid
loss additives, and high temperature cement
retarders have been successfully used.
for
Traditional Portland cements often experience
decay and strength retrogression under geothermal
well conditions. An unconventional, non-Portland,
calcium-phosphate-based cement has been
designed to be effective at temperatures up to
700°F and highly resistant to attack from the
carbonic and sulfuric acids that can dissolve and
weaken cement sheaths to induce a loss of zonal
isolation. The corrosion resistant properties of this
proprietary cement can help guarantee the life of
the well by minimizing corrosion in situations
where high temperatures, CO2, and sulfur are
naturally present in formation fluids.
Figure 2. In conventional cementing, the spacers and cement are
pumped down the casing and fluids return through the annulus. In
reverse cementing, the spacers and cement are pumped down the
annulus and fluids returned thought the casing or tubing.
Figure 1. The Geysers near the city of Santa Rosa in northern
California is the world’s largest electricity-generating geothermal
development.
Acknowledgements
2.2. Cementing Job Planning and Execution
Juan Vazquez, Service Leader—Halliburton.
Proprietary simulation software enables engineers
to have maximum job control through modeling,
from calculation and design to job execution.
Nitrogen schedules for foamed cementing are
calculated for precision foam quality throughout
the wellbore. These simulations also serve to
predict the need for mud conditioners and spacers
before cement placement. Job procedures are
precisely developed and revised with the
operations team in mind to help ensure a complete
References
API Specification 10B-2RP, and 10B-2, 2013. Recommended
Practice for Testing Well Cements, Second Edition. April
2013. Washington, DC: API.
Berad B., Hernandez, R., and Nguyen, H., 2009, Foamed
Calcium Aluminate Phosphate Cement Enables Drilling
and Cementation of California Geothermal wells. (SPE
120845) SPE Western regional meeting, San Jose,
California, USA 24–26 March.
206
Duffield, W.A. and Sass, J.H. 2003, Geothermal Energy –
Clean Power from the Earths Heat, United States
Geological Survey (USGS), Circular 1249.
Hernandez, R. and Nguyen, H., 2010, Reverse Circulation
Cementing and Foamed Latex Cement Enable Drilling in
Lost Circulation Zones. Proceedings World Geothermal
Congress 2010 Bali, Indonesia, 25–29 April.
Massachusetts Institute of Technology, 2006. The Future of
Geothermal Energy, Impact of Enhanced Geothermal
Systems on the United States in the 21st century. ISBN: 0615-13438-6<http://geothermal.inel.gov,
and
http://www1.eere.energy.gov/geothermal/egs_technology.ht
ml>,
Moore, R., Bour, D., Reed, S., and Hernandez, R., 2005, High
Temperature Wells with Lost Circulation Demands and
Reverse Circulation Techniques using Foamed Cement
Systems: Two case histories. (SPE 84563) first presented at
the Annual Technical Conference and Exhibition, Denver
5–8 October 2003. June 2005 SPE Drilling and
Completion.
207
Miércoles 12 de noviembre
Las reconstrucciones históricas de la erupción del
Volcán de Fuego de Colima en 1818.
José Julio Zerpa Rodríguez
Doctorado en Ciencias Sociales, Universidad de Guadalajara. Centro Universitario de Ciencias Sociales y
Humanidades, CUCSH, Sede Belenes, 45000, Zapopan, Jalisco
Resumen. La actividad histórica del Volcán Fuego de
Colima (Occidente de México) ha sido estudiada hasta la
actualidad con el objetivo de establecer planes de
protección pública. El recuperar la investigaciones de su
actividad, desde la Historia de la Ciencia, permite revelar
grandes lagunas en el reconocimiento de su actividad
eruptiva. En especial, para la de Febrero de 1818,
considerada como pliniana o subpliniana por
vulcanólogos contemporáneos.
recuperación documental a partir, en gran manera,
de fuentes archivísticas e impresas (como
efemérides, o crónicas locales), que siguen siendo
empleadas como fuentes primarias tanto por
historiadores y geólogos en la actualidad. Podría
considerarse que, al tiempo que se elaboraban en la
segunda mitad del XIX los primeros mapas
geológicos en áreas de México, ingenieros y
geólogos realizaban también los iniciales estudios
vulcanológicos sistemáticamente concebidos. Entre
las referencias que consignaron estos estudios, uno
de los acontecimientos volcánicos más destacables
es la erupción del Volcán de Fuego del 15 de
Febrero de 1818, en plena Guerra de
Independencia, y en un territorio en que se
mantenían actividades insurgentes.2 Se ha repetido
en diferentes monografías históricas, empleando
como referencia tales obras de entre los siglos
diecinueve y veinte, cómo es que sus cenizas
llegaron hasta Guadalajara, entre otras ciudades. De
hecho, emitió una lluvia de cenizas y flujos
piroclásticos3, con emisión de lava.
Palabras clave. Volcán Colima Erupción 1818 Historia
Ciencia México Jalisco Siglo XIX XX
Abstract. Colima´s Fuego Volcano (West Mexico) has
been mainly studied for a civil protection purpose.
However, a study from a History of Science viewpoint
could help us to understand the lacunae in its historical
eruptive activity. In this lecture we will focus in the 1818
one, considered as plinian or subplinan by modern
geological accounts.
Keywords. Colima Volcano Eruption 1818 History of
Science Mexico Jalisco Century XIX XX
1 Algunas investigaciones sobre el volcán
Fuego (1818 – 1913)
El volcán de Fuego, cuyo cráter se emplea como
vértice para deslindar al Estado de Colima respecto
al de Jalisco, es considerado en la actualidad como
uno de los más activos de Norteamérica, y quizás
de México. El riesgo para las poblaciones cercanas
(como Colima y Ciudad Guzmán) en caso de una
explosión, ha llevado a que se establezca su
monitoreado desde finales del siglo XIX. Junto con
el adyacente Nevado de Colima, se ha constituido
en una imagen representativa de la vertiente
Occidental de la Cordillera Neovolcánica
mexicana: una franja de casi novecientos
kilómetros de longitud, del Pacífico al Golfo de
México, siguiendo al paralelo 19°, en que la
presencia de volcanes en actividad es considerable.
La historia eruptiva del Volcán de Fuego ha sido
investigada por geólogos, ingenieros, topógrafos e
historiadores con gran relevancia, desde
aproximadamente el último tercio del siglo XIX e
inicios del XX, coincidiendo con una reanudación
significativa de su actividad efusiva en 1869, así
como la de otros acontecimientos geológicos
destacados en Occidente del país. Para la
reconstrucción de su actividad, se efectuó una
2
Con un Índice de Explosividad Volcánica (IEV) de 4, definida como
erupción vulcaniana – pliniana, lo que conlleva un cierto volumen de
materia expulsado, altura de la pluma, frecuencia temporal y demás
factores. El máximo IEV es de 8. En este caso, se trata de una erupción
que se da a nivel mundial sólo cada ciertas décadas: uno de los casi
trescientos de los clasificados por el Smithsonian Institute desde hace
10. 000 años hasta 1994. La base de datos se encuentra (en línea),
disponible
en
http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/vei.php,
consultada el 15 de Agosto de 2014.
3
Se trata de la proyección atmosférica violenta de materiales
geológicos (de diferentes tamaños) con gases, provenientes de una
erupción a gran presión, o una columna volcánica, durante una
erupción explosiva.
208
Primavera), de futuro potencial destructor.
Las primeras observaciones sistemáticas del volcán
de Fuego datan de 1893, cuando el Padre José
María Arreola Mendoza, en Zapotlán el Grande
(cuyo nombre habría de alternar con el de Ciudad
Guzmán) dirige un observatorio desde el Seminario
de esa ciudad. En 1895, el Padre Severo Díaz
Galindo, exalumno de Arreola, le sustituiría en la
dirección del mismo, al fundar Arreola un nuevo
observatorio en Colima. Las observaciones que
hicieron ambos se incluyeron en publicaciones del
Observatorio Meteorológico Central de México,
hasta el fin de las operaciones en 1906. El 5 de
Septiembre de este año, se inaugurarían en Ciudad
de México las sesiones de trabajo del “X Congreso
Geológico Internacional”, un reconocimiento a la
los logros de la ciencia mexicana, en el que se
presentarían al menos dos estudios acerca del
Volcán Colima; uno de ellos, de Díaz Galindo. El
año del Congreso fue simbólico para el interés de
diferentes gobiernos en la investigación sísmica
aplicada, dada la extensión de significativos
movimientos de tierra en diferentes partes del
Pacífico5. Así, a partir de un estudio exhaustivo de
las causas del terremoto de San Francisco, se
comenzó a desarrollar la “teoría del rebote elástico”
(“elastic rebound theory”), que sigue explicando
cómo, la acumulación progresiva de energía en los
bordes de las placas, y su súbita liberación,
originarían los sismos.
Figura 1. Detalle de vista urbana de la Villa de Colima, 1816. El
volcán Fuego aparece emitiendo una fumarola. Archivo Histórico de
la Arquidiócesis de Guadalajara (AHAG). Cortesía de Indira Myriam
Palomino.
En 1869 el Volcán de Fuego habría de entrar en
erupción nuevamente. Tras medio siglo de aparente
quietud, el 11 de Enero reanudó su actividad,
desarrollando quince periodos de actividad hasta
1906,4 fecha de cierre de la investigación propuesta.
Con algunos precedentes, como la investigación de
dos miembros de una comisión científica imperial
durante la época de la intervención francesa, la
actividad renovada del volcán en 1869 atrajo en
gran medida la atención de científicos, con el
acontecimiento de medio siglo antes consignado en
sus estudios. Habría de ser el punto de partida para,
en palabras de un vulcanólogo contemporáneo,
llevar a cabo un “registro más detallado de las
erupciones del volcán”.
En los años siguientes, una comisión estatal de
ingenieros habría de realizar “exámenes y análisis
minuciosos” en este volcán y otros puntos de
actividad geológica en el Occidente: el volcán
Ceboruco (Estado de Nayarit), en actividad entre
1870 y 1875, y el pueblo de San Cristóbal (Estado
de Jalisco), destruido por un terremoto en 1875.
Entre otras interpretaciones, parecía perfilarse la
posibilidad de que los sismos estuvieran
relacionados con la actividad volcánica; de hecho,
se sugirieron en el futuro diferentes causas
explicativas de ambos acontecimientos: que fueran
independientes, que el terremoto se pudiera deber al
ascenso del magma en un volcán (“sismo
volcánico”) o que un sismo fuera el desencadenante
de la actividad volcánica, ya en proceso. De esta
manera, se comienzan a elaborar teorías sobre las
causas y relaciones entre fenómenos geológicos en
un triángulo que incluye al Volcán de El Ceboruco,
el de Fuego de Colima y la ciudad de Guadalajara.
Cabe mencionarse la presencia, inadvertida para
tales investigadores, junto a la misma Guadalajara
de una gran caldera volcánica (el bosque La
2 La erupción de Febrero y el sismo de
1818
Apenas meses tras la erupción del volcán de Fuego,
la noche del 30 al 31 de Mayo de 1818, según
algunos autores, o el 31 en la madrugada, un sismo
atravesó la franja de terreno que media desde la
Ciudad de México hasta la villa de Colima. En la
capital virreinal originó daños en construcciones
civiles y religiosas, el impacto en Colima y
poblaciones aledañas pudo haber sido mayor; pudo
tener efectos en Guadalajara, y fue notado también
en otros lugares como Puebla o Oaxaca.
El problema central para iniciar un estudio de
ambos desastres es el mismo: no parece que hayan
5
Entre otros lugares, en Sudamérica, por ejemplo, el 31 de Enero
hubo un sismo de 8.8 entre Ecuador y Colombia, frente a la costa
de Esmeraldas generando un maremoto. El 18 de Abril aconteció
un devastador terremoto en San Francisco (EUA), de magnitud 7.8.
<
El 16 de Agosto, Valparaíso (Chile) es afectada por un movimiento
http://www.volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=341040> , consultado el
de tierra igualmente destructivo de 8.2 de magnitud, seguido por
15 de Agosto de 2014.
un tsunami.
4
Anónimo,
Eruption
History
(en
línea),
disponible
en
209
habido nuevas investigaciones en archivo aparte de
las realizadas, en ciertas condiciones, en el último
cuarto del siglo XIX e inicios del siguiente. Esto ha
supuesto que en informes vulcanológicos actuales
se empleen como datos históricos, al reconstruir el
evento de 1818, casi siempre, las mismas
referencias consignadas desde hace más de un
siglo. Por ejemplo, en el siguiente cuadro se hace
un seguimiento de las citas empleadas por
investigadores vulcanológicos, indicándose sus
fuentes históricas para la erupción de 1818. Solo en
un caso se ha incluido información nueva de
archivo, pero sin realizar la citación completa.
Medina
Martinez
, 1983
Archivo
Historico
Municipal de
Colima
Dollfus, A.,
Monserrat, E.,
1866
Dollfus, A.,
Monserrat, E.,
1867
Sartorius, C.,
1869
Sartorius, C.
1871 (?)
Bárcena,
1887ª
Bárcena,
1887b
Orozco, M.N.,
Berra, J., 1888
Puga, G.B.,
1889 – 1890
Vizcarra, I. G.
1891
Arreola, 1915
Waitz, P. 1920
Waitz, P. 1932
Waitz, P. 1936
Martínez, J. J.
1951
Mooser, F.
1958
Gomez, A. M.
1983
MedinaMartinez, F.,
1983
Luhr, J.F.,
Carmichael,
I.S.E.. 1990
Breton,
2002
Macias,
2005
Macias,
2006
acercamiento de los vulcanólogos a la historia de
un evento volcánico parece originarse en la
necesidad de realizar una extracción de datos,6 que
han de ser luego puestos en relación, descartándose
o no, con un estudio científico sistemático. El
emplear referencias de segunda, o tercera mano,
como es el caso que nos ocupa, sin que hayan sido
contrastadas, supone una confianza casi ciega en la
investigación de ingenieros e historiadores del
último cuarto del XIX y los primeros años del XX.
Además, no siempre se recoge de manera
exhaustiva en el estado de la cuestión histórica de
diferentes artículos a los mismos investigadores.
Entre otros condicionantes a la actividad de éstos se
pueden mencionar: los científicos no eran siempre
historiadores profesionales, por lo que no ejercían
de manera necesaria una crítica de fuente, no
tuvieran siempre en cuenta las condiciones de
producción del documento, o estuvieran interesados
sólo por una narración a nivel local de
acontecimientos de índole regional; no siempre
indicaron las referencias de archivo o impresas que
empleaban; o que sólo pudieron acceder a un
número mínimo de documentos, dada la dispersión
documental.
En cuanto al sismo de Mayo de 1818, éste parece
haber quedado postergado en la historiografía de
los desastres naturales desde la obra de García
Acosta. Al mismo tiempo, gran parte de los
condicionantes epistemológicos considerados para
la erupción de 1818 podrían ser aplicables.
Fonseca
; Del
Pozzo,
2010
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
x
X
X
X
Referencias
X
Benítez Barba, L., 2009, Atisbos al cielo. Severo Díaz Galindo y su
X
trabajo científico: Guadalajara, Secretaria de Cultura del Gobierno
X
de Jalisco – Universidad de Guadalajara, 13, 71.
X
X
Díaz Galindo, S. 1906, Efemérides del volcán de Colima, según las
X
observaciones practicadas en los observatorios de Zapotlán y
Colima de 1893 a 1905: México, Imprenta y Fototipia de la
X
Secretaria de Fomento.
García Acosta, V., Suárez Reynoso, G., 1996, Los sismos en la
X
Historia de México, Vol. I: México D. F., UNAM – CIESAS –
FCE, 205 – 208.
Figura 3. Fuentes de diferentes investigadores de las Ciencias de la
Tierra. No se indican cuáles fueron los documentos de archivo
consultados por investigadores del s.XIX. Elaboración propia, a partir
de Medina Martínez, F., 1983. Bretón González, Mauricio; Ramírez, J.
J., et al, 2002. Macías, J. L., 2005, 2006. Fonseca, R., Del Pozzo, A. L.,
2010.
6
Quizás pudieran ser fecha, hora de inicio y final de cada evento,
movimientos visibles del terreno, sonidos y procedencias de los
mismos, existencia o no de gases o nubes, materiales eyectados,
El trabajo de investigación de un vulcanólogo
parece ser un proceso basado en estudios
topográficos, estratigráficos, con un análisis físico –
químico en laboratorio de los materiales
recolectados, y la secuenciación de eventos. El
altura,
trayectoria,
consistencia,
repercusiones
inmediatas,
relación con otros acontecimientos geológicos… La consulta de un
manual de investigación y recolección de información podría ser
de gran utilidad.
210
Levy, J., 2004, Los terremotos en Colima, en Blanco Figueroa, F.
Reid, H. F., 1910, The Mechanics of the Earthquake, The California
(coord.), Renacimiento y grandeza: el primer terremoto del siglo
Earthquake of April 18, Vol. 2.: Washington D. C., Carnegie
XXI: Colima, 21 de Enero de 2003, 26
Institution of Washington.
Macias et al., 2006, Flujos piroclásticos asociados a la actividad
Rodríguez- Elizarrás, S. R., 1995, Estratigrafía y estructura del Volcán
explosiva del Volcán de Colima y perspectivas futuras, GEOS, 5,
de Colima, México, Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 12,
3, 147.
1, 38.
Matute, I., 1877, Informe sobre los Temblores de Jalisco y la erupción
Sartorius, C. C., 1871, Eruption of the volcano of Colima in June
del volcán “Ceboruco”, presentado al ministerio de Fomento:
1869, en Smithsonian Institution. Annual Report, 422 – 423.
México, Anales del Ministerio de Fomento.
Waitz, P., 1906, Le volcan de Colima, Boletín de la Sociedad
Geológica Mexicana, 6, 113 – 117
Orozco, M. N., 1869, Observaciones hechas en el mes de agosto de
1869 por el ingeniero Miguel N. Orozco de los fenómenos igneos
Weigand, P. C., 2012, La caldera de Coli y su vecina Guadalajara,
Relaciones, 129, 290 – 318
del volcán de Colima: Colima, Imp. del Gobierno del Estado.
Puche Riart, O., Mazadiego Martínez, L. F., 2011, The 10th
International Geology Congress, Mexico (1906), Episodes. Journal
of International Geoscience, 34, 3, 197 – 207
Nuevas características de GeoInfoMex Libre (el banco
de datos de información geocientífica del SGM)
Deyanira L. Martínez Lucero
Servicio Geológico Mexicano
Resumen. El objetivo de esta ponencia, es dar a
conocer a los interesados en ciencias de la tierra, la
disponibilidad de la información Geológico Minera que
produce el Servicio Geológico Mexicano a través de su
página corporativa; de esta manera, aprovechar las
nuevas bondades y características que se le han
sumado a GeoInfoMex libre al paso del tiempo, con la
finalidad de que este tipo de herramientas de consulta,
lleguen al mayor número de usuarios interesados en la
materia.
El Servicio Geológico Mexicano tiene como objetivo
primordial promover el mejor aprovechamiento de los
recursos minerales y generar la información geológica
básica de la Nación, por lo que cuenta con herramientas
de última tecnología dentro de un banco de datos de
Geociencias “GeoinfoMex”, que permite la consulta
versátil de datos geocientíficos previamente procesados,
con la finalidad de dar a conocer la riqueza de nuestra
República Mexicana, permitiendo la toma de decisiones
con ahorro en tiempo y recursos, contribuyendo al
aprovechamiento sustentable de los recursos naturales
no renovables.
GeoInfoMex es consultado gratuitamente a través de la
página
del
Servicio
Geológico
Mexicano
(www.sgm.gob.mx) y de algunos dispositivos móviles,
permitiendo combinar diferentes niveles de información,
su propósito principal es que los usuarios realicen
consultas significativas de manera sencilla, asegurando
la veracidad de la información presentada, para esto, los
niveles de información son actualizados regularmente
con los datos levantados por el personal de campo de
nuestro organismo.
GeoinfoMex de acceso libre, se visualiza como un
servicio de mapas geológico-minero, que permite realizar
búsquedas por diferentes criterios en todas sus niveles
de información, ofrece la capacidad de hacer
acercamientos o alejamientos para mostrar el mapa,
selección de elementos e identificación puntal de los
mismos, impresión, entre otras herramientas, que en
conjunto brindan la oportunidad de conocer nuestros
recursos naturales.
Esta constituido principalmente por dos factores:
1.
La información Geológico-Minera, que es el
conjunto de datos geográficos supervisados y ordenados
de tal forma que al presentarse dentro de un Sistema de
Información Geográfica sirvan para la toma de
decisiones y el conocimiento de nuestros recursos
naturales.
2.
La infraestructura informática apropiada para
lograr que esta información llegue a todo aquel usuario
interesado en conocer las áreas de oportunidad
geológico – minera que el país ofrece.
Pone a disposición la siguiente información:
Cartografía Geológico Minera, Geofísica y
Geoquímica
Información de Minas, Plantas de Beneficio
Rocas Dimensionables
Núcleos Agrarios (del Registro Agrario
Nacional),
Áreas naturales protegidas (de la CONANP),
Sismos (SSN, IG-UNAM),
Cuencas hidrológicas (CNA)
Infraestructura (INEGI) entre otros.
211
Atlas de Riesgos Geológicos del Servicio Geológico
Mexicano
Aura Ramos Lora
Servicio Geológico Mexicano
Francisco Arceo I Cabrilla
Servicio Geológico Mexicano
• Conocer la vulnerabilidad al peligro en la zona donde
se realizan las actividades cotidianas.
• Evidenciar los escenarios de riesgo en los periodos de
retorno para los fenómenos naturales que representen
un riesgo en la región donde se vive.
• Obtener información de los desastres de diferentes
niveles y escenarios.
Desarrollo: Tipos de peligros considerados
Tipo 1: Geológicos
Peligros1: Remoción de masa, Fallas, Fractura, Erosión
Consecuencias1: Caídas, Derrumbes por volteo,
Derrumbes por deslizamientos de rocas
Tipo2: Hidrometeorológicos
Peligros2: Huracanes, Tormentas, Lluvia torrencial
Consecuencias2: Inundaciones, Anegamientos, Daños
en las laderas montañosas.
Tipo3: Antropogénicos
Peligros3: Sanitario-ambientales, Químico-tecnológicos,
Socio-organizativos
Consecuencias3:
Explosiones,
Derrames,
fugas,
Incendios
Conclusiones: Un Atlas de Peligros y Riesgos por
Fenómenos Naturales en un ambiente Web permitirá
informar a la población sobre las amenazas latentes;
también para generar un esquema normativo para la
toma de decisiones responsables en la planeación y
desarrollo de los asentamientos humanos.
Resumen. El Atlas tiene tres enfoques principales:
1) Informativo: Difundir por medio de una herramienta de
fácil comprensión los alcances de los peligros y riesgos a
los que está expuesta la población, generando un
esquema básico de entendimiento global.
2) Formativo: Impulsar la cultura de seguridad de la
población que permita el involucramiento corresponsable
en la toma de actitudes de prevención y actuación
comprometida como primera afectada.
3) Normativo: Ser un instrumento de planeación
estratégica para lograr el mejor desarrollo integral del
estado, municipio o comunidad, estableciendo las
acciones legales que permitan la mitigación de los
peligros, riesgos y siniestros.
Justificación.
Surge de la necesidad de visualizar de manera integral
las zonas susceptibles de recibir daños geológicos y los
desastres que forman parte de la historia en el territorio
nacional donde se han realizados estudios por parte del
SGM.
Beneficios
• Identificar los tipos de riesgos por fenómenos naturales,
ubicar las zonas afectadas por éstos, el nivel de riesgo
que presenta, así como las medidas de mitigación
aplicables.
• Identificar las zonas que pueden ser urbanizadas sin
que estén expuestas a riesgos.
• Entender e identificar el peligro asociado a los
fenómenos naturales.
The invertebrate ichnodiversity through geological
time: a preliminary look at Mexico's forgotten
invertebrate trace fossil record.
Arturo Palma-Ramírez
Léxico Estratigráfico de México Servicio Geológico Mexicano Av Mariano Jiménez 465 Colonia Alamitos San Luis Potosí
S L P 78280 México
Stimson, Matt. R.
Saint Mary's University, Halifax Nova Scotia Canada.
Resumen. The ichnological record of Mexico offers a
diverse assemblage of traces both from vertebrates and
inverebrates spanning most of the known fossil record
from the Ediacaran through to the Pleistocene.
Paleoichnological studies have been predominantly
focused on vertebrate tracks, whereas invertebrate
traces have been overlooked, neglecting the fields
importance to both the sedimentological and
paleoenvironmental understanding of Mexico’s fossil
record. The first compendium of invertebrate traces in
Mexico was published a quarter of century ago by SourTovar and Quiroz-Barroso in 1990. Since then, works
related with fossil traces have increased (i.e. Vega-León,
1996; Phelps, 2002; Huitrón-Rubio, 2005). Here we
attempt to provide an overview of invertebrate ichnology
in the Mexican Republic throughout the Phanerozoic as a
first step towards more detailed work on each locality and
time period. The oldest traces in Mexico were found in
Caborca-Pitiquito area, in Sonora. This locality is
dominated by infaunal burrows represented by
212
Treptichnus pedum, Planolites beverleynensis, and
Planolites isp. from the early Cambrian period.
Additionally, the ichno genus Cloudina from Ediacaran
Period is also represented here. Two Paleozoic localities
are known in Municipio de Noxochitlán, Oaxaca. One
preserves Arthrophycus traces, in Ordovician rocks
located in Santa María Tiñú town. The second locality
keeps up traces of Scalarituba in Carboniferous rocks
from Santiago Ixtaltepec town. Cretaceous trace-bearing
rocks are the most common, with more than 10 sites
known located in five states (Baja California, Nuevo
León, Tamaulipas, Zacatecas, and Puebla), and more
than 15 ichnogenera identified (i.e. Psilonichus, Scolicia,
Macanopsis, Thalassinoides, Ophiomorpha, Zoophycos,
Paleodictyon, Phycosiphon, Nereites, Paleophycus,
Asterosoma). Paleocene-Eocene? rocks exposed in San
Lorenzo Achiotepec town (Hidalgo), Xicontepec town
(Puebla), and Ixhuatlán de Madero town (Veracruz), bear
the traces of Skolithos, Scolicia, Thalassinoides,
Spirorhaphe,
Treptichnus,
Zoophycos,
Bathysiphon,Arenicolites, and Paleodictyon. A diverse
Estratigrafía de las
Escondido, Oaxaca.
invertebrate ichnofauna of Miocene age depicted by
Caulostrepsis
taenolia,
Maeandropolydora
sulcans,Trypanites weisei, Circolites isp., Entobia
cateniformis, and Gastrochaenolites cluniformis was
reported near Plan del Río, Veracruz. Along Federal
Highway between Tuxtla Gutiérrez (Chiapas), and
Raudales (Veracruz) abundant traces belonging to
Cruziana, Zoophycos, and Nereites ichnofacies were
found. Pleistocene period locality occurs near Puerto
Peñasco (Sonora) including traces of Taenidium,
Skolithos,
Entradichnus,
and
Thalassinoides
ichnofabrics. The Mexican record of fossil traces extends
from Ediacaran to Pleistocene, and it contributes with
important information into different aspects of geological
evolution of Mexico (i.e sedimentology, bathymetry,
paleoenvironments). At the same time, the great diversity
and richness that it shows, provides insights about
invertebrate taxa that are otherwise poorly represented in
the fossil record.
terrazas
costeras
de
Puerto
Alejandra Almazán Vázquez
PEMEX
Jorge A. Briseño Sotelo,
PEMEX
Javier Arellano Gil
UNAM
Resumen. En la costa del Sur de Oaxaca, entre las
localidades de Roca Blanca, Puerto Escondido y
Escobilla afloran secuencias terrígenas de terrazas
costeras.Este trabajo tiene el objetivo de explicar las
principales
características
sedimentológicas
y
estratigráficas de las terrazas costeras de Puerto
Escondido, Oaxaca.
Thalassionoides). Los estudios sedimentológicos indican
que las Terrazas de Puerto Escondido, presentan una
fuente cercana de sedimentos, cuyo transporte se llevó a
cabo por saltación y arrastre-rodamiento con una clara
influencia marina.
La correlación entre columnas estratigráficas indica que
dichas terrazas presentan un comportamiento temporal
así como cambios asociados a facies sedimentarias por
donde se interpreta que los sedimentos procedentes de
los complejos metamórficos, a través de los ríos que
desembocan en las costas Oaxaqueñas y que
posteriormente se redistribuyen por las corrientes
litorales para constituir las terrazas que están sujetas a
un continuo levantamiento.
Las características estratigráficas fueron obtenidas por
medio de mediciones de columnas estratigráficas con un
espesor máximo de 28.13 m; en las cuales se realizó un
análisis de características litológicas, sedimentológicas,
estratigráficas y paleontológicas, dependiendo los
cambios observados. Se encuentran formadas a partir de
arenas y gravas todas ellas pobremente consolidadas,
con presencia de icnofósiles (Psilonichnus, Skolithos y
Una localidad con rudistas al sur de Tamaulipas.
Laura C. Tristán Capetillo
Servicio Geológico Mexicano
Arturo Palma Ramírez
Servicio Geológico Mexicano
Resumen. Con este trabajo se pretende dar a conocer
una nueva localidad fosilífera al sur del estado de
Tamaulipas. El afloramiento se ubica en el poblado de
Las Antonias, municipio de Villa de Bustamante, donde
se detectó un afloramiento de Formación El Abra
constituido por caliza gris oscura, en estratos que van de
213
0.60 m a 1.2 m de espesor, con textura wackstone a
packstone, con amplias líneas estilolíticas bien definidas,
bioclástos e intraclastos, así como horizontes con
abundantes restos de rudistas agrupados en cluster.
Morfológicamente, los ejemplares presentan una cavidad
del cuerpo grande y ovalada, concha de estructura
compacta, con bandas radiales planas y con crestas
poligonales grandes a manera de estrella, características
que permiten asignarlas a la familia Radiolitidae.
Actualmente, se realiza una revisión sistemática de los
ejemplares para una asignación específica de los
mismos, ya que este grupo resulta de especial utilidad en
la reconstrucción paleoambiental de los sistemas
deposicionales carbonatados, a la vez que permitiría
establecer la correlación estratigráfica de la localidad, y
aportar datos sobre la paleodistribución de las rudistas
en general.
Situación Global de la Geotermia.
Roberto Rodríguez Flores
Resumen. El aprovechamiento industrial de los recursos
geotérmicos se inició en año de 1904 con la explotación
del campo geotérmico Larderello en Italia que continua
explotándose en la actualidad. A la fecha son 25 países
que aprovechan este recurso ya sea para producir
energía eléctrica o térmica.
La capacidad mundial instalada para uso eléctrico sólo
se ha llevado a cabo mediante sistemas geotérmicos
convencionales es decir sistemas
geotérmicos
hidrotermales y corresponde a 11,765 MW y se estima
que para el año 2050 el potencial instalado sea de
160,000 MW de energía geotérmica gracias a la
incorporación de nuevas tecnologías. Estas tecnologías
podrán aprovechar los recursos de los sistemas
geotérmicos mejorados o roca caliente, geomagmaticos,
geopresurisados y marinos. La energía geotérmica
posee una diversidad tal que hace posible su utilización
directa en procesos industriales así como en calefacción
y aire acondicionado entre otros.
Los cinco principales países que producen energía
eléctrica a través de este recurso son: Estados Unidos
de Norte América con una capacidad instalada de 3 151
MW seguido de Filipinas, Indonesia, México e Italia. Los
países con proyectos con mayor capacidad en plantas
en construcción son Indonesia con 425 MW, seguido por
Kenia 296 MW, Islandia con 260 MW, Nueva Zelanda
166 MW los Estados Unidos 178 MW y Filipinas 110 MW.
En su mayoría estos proyectos son de media y alta
entalpia. Aún hay una cantidad enorme de recursos por
explotar, el problema es netamente financiero, tal es el
caso de los países de centro américa como Guatemala y
el Salvador. Para Sudamérica se tiene cero kilowatts
instalados a pesar de tener enorme potencial. En el
continente africano los países con mayor potencial son
Kenia y Etiopia.
La utilización directa de fluidos geotérmicos genera una
importante contribución a la reducción de quema de
combustibles fósiles y con ellos a la disminución de
generación de CO2 además que puede ser producida
constantemente a un ritmo fijo (energía de base). Estas
son sólo algunas de las razones por las cuales la energía
geotérmica está siendo una de las renovables más
atractivas para suplir a las convencionales fósiles.
La sucesión estratigráfica del Neoproterozoico en
México, con referencia al Supergrupo Caborca (1000560 ma).
Sergio Bazán Barrón
Industria Minera Indio SA de CV
Bazán Perkins Sergio
Resumen. Hace un lustro la secuencia estratigráfica del
Neoproterozoico (1000-570 Ma.), parte
tardía del
Proterozoico, se desconocía en el territorio de México.
Las únicas rocas eran la Secuencia Precámbrica
Sedimentaria, del supergrupo Caborca, Sonora, con
formaciones El Arpa, Caborca, Pitiquito, Gamuza,
Papalote y Gachupín, correlacionadas con la Castner
Limenstone, de las Montañas Franklin, de Texas y Nuevo
Mexico, conocida Precrambrian Thunderbird Group, con
fósiles de Collenia frequens. Sus espesores oscilan
3500- 4000 m con rocas sedimentarias, volcánicas
alcalinas, calizas, dolomitas muy fosilíferas, cuarcitas y
riolitas cubriendo secuencias metamorfoseadas del
Mesoproterozoico, afectadas por granitoides entre 10001100 Ma y diques diabásicos.
Con base al análisis zoneográfico del metamorfismo
regional de la Faja Estructural Oaxaqueña a lo largo del
Altiplano Mexicano, se identifican varias unidades
estratigráficas y estructurales de la nappa La Carbonera,
fase más tardía de la Orogenía Oaxaqueña (1150-900
Ma). Esto implica que la Faja Estructural Cananeana del
occidente de México, durante el Neoproterozoico,
permanecía aislada por 900 Ma, por el supergrupo
Acatlán del Mesoproterozoico (1800-1000 Ma). Es decir,
al occidente no se identifican granitoides posteriores a
los 1100 Ma, del Neoproterozoico ni de edad paleozoica,
como tampoco eventos orogénicos, sino hasta la
tectónica Nevadiana del Jurásico Medio con edad
máxima de 200 Ma. y numerosos granitos laramídicos
del Cretácico Superior y Terciario.
214
Con esos datos, se definen al Neoproterozoico los
flyschs del grupo Chichimiquillas de la Sierra de
Guanajuato, incluyendo una extensa molassa terminal
más al occidente, con metamorfismo decreciente, del
grupo El Cerro del Cubilete, y sobre la carretera León a
Comanja de Corona, Jalisco.
Asimismo, la potente secuencia alóctona de Sierra del
Cuervo mediante la nappa Alvigo del Oligoceno-Mioceno,
transportó al oriente, los flyschs de la Formación Rara
(Aldama), Chihuahua, correlacionada con los flyschs del
grupo Chichimiquillas, Guanajuato y parasincrónicos con
los flyschs del grupo El Hielo de la orogenía Oaxaqueña.
Tanto los flyschs del grupo El Hielo, del grupo
Chichimiquillas y la formación Rara, con polaridad hacia
el poniente, son de edad posterior a los 1000 Ma, del
Neoproterozoico. También, los depósitos Mississippi
Valley de Samalayuca con mineralización estratiforme de
cobre en filitas-cuarcitas-conglomerados sin fósiles, al
norte de Chihuahua, 35 km al sur de las Montañas
Franklin, representan molassas para-sincrónicas y
correlacionadas al grupo El Cerro del Cubilete,
Guanajuato.
Dentro de esa tesitura de evolución tectónica para la
parte más tardía de la Orogenia Oaxqueña del
Neoproterozoico, se incluye a la Cuarcita Bolsa, Arizona,
también expuesta en la Sierra de las Mesteñas, Sonora,
que yace en discordancia angular sobre rocas
precámbricas, como depósitos molássicos con edad
entre 700-800 Ma.
Levantamiento geológico para la rectificación de
taludes en caminos de acceso a la C. H. Alfredo Elías
Ayub.
Pedro Santillán Reyes
CFE
Resumen. Para este proyecto se realizaron dos caminos
de acceso el primero va del poblado de Hostotipaquillo a
la CH. Alfredo Elías Ayub, con un desarrollo de 22,00 Km
de carretera pavimentada y el segundo acceso va del
Poblado de la Yesca a la CH. Alfredo Elías Ayub cuenta
aproximadamente con 43,00 Km de longitud.
El sitio de la obra se ubicó en un entorno geológico
regional complejo, ya que en esta coinciden dos
provincias importantes como la Sierra Madre Occidental
y el eje Neovolcánico, por lo que las unidades de roca
son variadas así como la afectación al macizo rocoso por
fracturamiento, fallas regionales, alteraciones de tipo
hidrotermal e intemperismo; bajo estas condiciones la
conformación de los caminos suscitaron condiciones de
inestabilidad, sin embargo fueron solucionados en su
momento.
Sobre el camino de acceso Hostotipaquillo – PH. La
Yesca entre los Km 18+190,00 y 18+250,00, se produjo
el deslizamiento de ladera el cual afecto una parte del
camino, esta zona está conformado por una secuencia
de curvas muy pronunciadas, por lo que fue necesario
determinar las causa que generaron el deslizamiento, las
dimensiones, las condiciones del macizo rocoso y si
afecta la trayectoria del camino metros más adelante.
Esta zona del camino está conformada por dos unidades
de tobas líticas pero con diferente grado de
compactación, presentan una seudoestratificación
ligeramente ortogonal a la dirección de la ladera;
también se identificó una estructura geológica que pone
en contacto discordante a estas dos unidades; el plano
de falla en conjugación con la seudoestratificación
propiciaron el deslizamiento del bloque. Como resultados
de la exploración geológica, se rectificó el diseño de la
ladera y se colocaron dos bermas con cortes de 1:1 y
0,75:1; finalmente la zona quedo con un talud de 30,00
m de altura y aproximadamente 60,00 de longitud.
Otra de las problemáticas que se registraron en los
alrededores de la C.H. fue en la zona del embarcadero o
rampa de pescadores, este sitio corresponde al antiguo
camino que comunicaba el poblado de Hostotipaquillo y
La Yesca, este se localiza aguas arriba de la cortina
aproximadamente a 5,5 km. Durante el llenado del
embalse se empezaron a registrar desprendimientos de
material, los cuales fueron progresando conforme
aumentaba el nivel del agua, el material poco
consolidado o roca muy alterada comenzó ceder
afectando parte de la loza del camino. Se realizó el
levantamiento geológico del sitio y se recopilo
información de estudios previos;
Con los resultados de la exploración geológica se pudo
dar solución a cada uno de los caso que se presentaron
a lo largo del camino, y considerando que las
fluctuaciones del nivel del embalse continuaran
afectando partes del camino se recomendó buscar
alternativas para ubicar la rampa de pescadores.
215
Uso de software especializado para el modelado
geológico en 3D.
Mizraim Castillo Alcántara
CFE
• Recopilación de la información de la gerencia de
Geología, esto es planos y cartas a diversas escalas,
carta geológica, secciones geológicas, dibujo
vectorial de Autocad.
• Recopilación de la información geológica de
superficie y de subsuelo complementaria de otras
disciplinas, como; carta topográfica del INEGI o
cartas anteriores elaboradas por universidades,
Institutos o empresas particulares.
• Clasificación y valoración de la calidad de la
información, esto es, discriminar parte la
información si es necesario para no crear
ambigüedades a la hora de modelar.
Digitalización 3D
• Armonización y homogeneización de formatos.
• Almacenaje de la información en el entorno
tecnológico pertinente.
Elaboración del modelo geométrico:
• Reinterpretación de la información en el contexto
geológico regional.
• Controles de calidad.
Modelado 3D:
• Construcción de superficies 3D y verificación de
la coherencia
Los modelos geológicos en 3D, permiten visualizar
de una manera rápida y práctica las condiciones
geológicas predominantes en un determinado lugar,
además de identificar los principales contactos y
estructuras geológicas en el subsuelo con datos de
barrenos y secciones geológicas, haciendo el
modelo más real en tanto se cuente con más
información. En el modelo 3D se puede planificar
el diseño de la obra civil en función de las
estructuras geológicas que pudiesen afectar a dicha
obra en su parte superficial o en el subsuelo.
El objetivo principal es la elaboración de un
modelo geológico en tres dimensiones a partir de la
recopilación, clasificación, homogeneización y
reinterpretación de la información geológica de
superficie y de subsuelo disponible.
Las aproximaciones bidimensionales de las
estructuras geológicas implican una serie de errores
y simplificaciones que se podrían resolver o
minimizar con la modelación de las estructuras y
los cuerpos rocosos en tres dimensiones.
Esta herramienta permitiría desarrollar una
metodología de trabajo más dinámica y fiable, así
como una mejor comprensión de la geología del
subsuelo.
Además de clarificar la presentación de datos
técnicos a clientes con enfoque más visual y
administrativo.
Resultados
Los geólogos combinan sus competencias en la
interpretación estructural y geológica con la
aplicación de nuevos e innovadores programas de
modelamiento para construir modelos geológicos
dinámicos 3D. Este enfoque crea una sinergia única
entre la interpretación de los datos geológicos y la
construcción de los modelos, centrada en los
ensayos y la evaluación de las soluciones aplicadas
en el proceso de exploración.
En un principio el modelo elaborado constituye una
versión inicial que evolucionará y mejorará su
resolución con la incorporación de nueva
información adquirida a través de la realización de
los trabajos de otras disciplinas.
Para la elaboración del modelo se realizan los
siguientes trabajos:
Adquisición de los datos necesarios:
216
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Memorias - Sociedad Geológica Mexicana