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Sistema de Centros Eruptivos de Flanco de la Erupción de 1835 A.D., Volcán Osorno (SCEFVO-1835): Significado TectónicoOrozco Lanfranco, Óscar Gabriel January 2009 (has links)
El sistema de centros eruptivos de flanco de la erupción de 1835 A.D. del volcán Osorno (SCEFVO-1835), se encuentra ubicado en el flanco SW del volcán, presenta una distribución espacial de orientación general NNE-SSW y está constituído por una veintena de conos piroclásticos y cráteres secos, además de cuatro fisuras eruptivas que se habrían originado en dicho episodio eruptivo.
En el presente trabajo se estudian, a escala local, parámetros geológicos, geomorfológicos y estructurales de este sistema, con el objetivo de inferir las condiciones tectónicas imperantes durante el episodio que lo originó evaluando las hipótesis vigentes sobre el origen y significado de las erupciones de flanco en estratovolcanes, particularmente en la Zona Volcánica Sur (ZVS).
La mayoría de las erupciones de flanco sobre estratovolcanes están relacionadas con un drenaje lateral de magma desde el conducto central a través de diques radiales, cuya propagación es producto de fracturamiento hidráulico. Con la premisa de que los diques alimentadores verticales se propagan ortogonalmente al mínimo esfuerzo tectónico horizontal, se analizan los conos de flanco en estratovolcanes como indicadores de paleo-esfuerzos tectónicos. Cuando el campo regional de esfuerzos es intenso en regímenes de rumbo, la orientación del alineamiento de centros eruptivos de flanco es relativamente lineal y paralela al esfuerzo máximo horizontal (SHmax), con un alto ángulo respecto de la tendencia general del frente volcánico principal. Con la finalidad de inferir la disposición de los diques alimentadores, además de los alineamientos de conos, se realizan mediciones directas de las fisuras eruptivas junto a otros parámetros morfológicos de los conos tales como las elongaciones del cráter y su base y la orientación de depresiones en el borde del cráter.
Mientras que a escala regional el volcán Osorno forma parte de un cordón volcánico de orientación NE-SW, interpretado previamente como un dominio extensional del arco volcánico, controlado a su vez por un régimen transpresivo en el Cuaternario; a escala del edificio volcánico, los centros eruptivos de flanco se distribuyen de manera menos regular dando cuenta, probablemente, de otros procesos. En este sentido, se estudian fenómenos locales que pueden afectar la disposición de los diques, como la reorientación que sufrirían producto de la carga gravitacional del edificio principal.
Se concluye que tanto el alineamiento de conos como la orientación de fisuras eruptivas, reflejan efectivamente la disposición de un sistema de fracturas alimentadoras, neoformadas en el sustrato volcánico. Estas fracturas, que dan origen al SCEFVO-1835, formarían parte de un sistema extensivo, de orientación NE-SW, relacionado con el régimen general transpresivo dextral, siendo éste el mecanismo de control predominante sobre el ascenso y extrusión de magmas durante este evento eruptivo. A escala local, en zonas elevadas y de pendiente más pronunciada, se sugiere la sobreimposición del esfuerzo gravitacional local en la propagación de las fracturas alimentadoras.
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Modelo 3d del moho bajo la zona de Chile Central y Oeste de Argentina (31°s – 34°s), utilizando funciones de recepciónMaksymowicz Jeria, Andrei January 2007 (has links)
Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Se obtiene un modelo tridimensional de la discontinuidad corteza-manto (Moho) de la placa Sudamericana, en la zona localizada entre los 31°S a 34°S y entre los 67°W a 72°W, mediante la inversión unidimensional de Funciones de Recepción. Los sismogramas utilizados corresponden a 11 telesismos y 89 eventos locales registrados en las estaciones que conforman la red sismológica temporal instalada en el marco del proyecto FONDECYT 1020972, conjunto entre la Universidad de Chile – IRD, Francia.
En los modelos de velocidad de onda P, onda S y densidades obtenidos a partir de Funciones de Recepción generadas con telesismos, se observan discontinuidades claras de velocidad y densidad asociables al Moho, alcanzándose bajo esta interfaz una velocidad de onda P superior a 7.5 km/s. Sin embargo, el método de inversión no permitió obtener buenos resultados con Funciones de Recepción generadas a partir de eventos locales.
La geometría del Moho muestra una tendencia a profundizarse desde el trasarco hacia la cordillera de los Andes para luego tomar valores mínimos de profundidad, en torno a los 35 km., bajo las estaciones cercanas a la costa.
En el trasarco, el espesor cortical crece hacia el norte alcanzando valores de hasta 60 km sobre la zona donde la placa de Nazca presenta un ángulo de subducción subhorizontal.
Con objeto de interpretar los resultados obtenidos, en relación a las densidades promedio de corteza y manto, carga topográfica y espesor elástico, se implementa un modelo de deflexión flexural mediante diferencias finitas a lo largo de cuatro perfiles E-W. Los resultados muestran una drástica disminución del espesor elástico bajo el arco, donde se alcanzan valores en torno a los 5 km., mientras que hacia el antearco y trasarco el espesor elástico toma valores de 50 km. Se estiman valores máximos de espesor cortical que superan los 60 km bajo la cordillera.
Modelos publicados sobre balance de áreas realizado al norte de la zona de estudio, muestran un espesor cortical menor en el trasarco que el propuesto en el presente trabajo. Esto sugiere una posible adición magmática en la base de la corteza, asociado al proceso de migración hacia el este del arco magmático durante los últimos 12 Ma, en la zona de subducción subhorizontal de la placa de Nazca.
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Interpretación tectónica de la fábrica magnética presente en la faja plegada y corrida de Magallanes basada en estudios de anisotropia de susceptibilidad magnética (ASM), Tierra del Fuego, Chile (53°41' - 55°47'S)Espinoza Vargas, Mauricio Esteban January 2012 (has links)
Geólogo / En la Isla de Tierra del Fuego se realizó un muestreo paleomagnético que incluye parte importante de las rocas incorporadas en la Faja Plegada y Corrida de Magallanes (FPCM) y del dominio de deformación de piel gruesa al sur del Canal Beagle. 35 sitios (457 muestras) corresponden principalmente a rocas sedimentarias pelíticas del Cretácico Inferior-Paleoceno, también a rocas ígneas del Cretácico Superior del Batolito Patagónico y rocas del Jurásico de la Formación Tobífera y del Complejo Ofiolítico Tortuga (COT).
El análisis de la fabrica magnética en estos sitios evidencia que tanto los eventos compresivos desarrollados desde el Turoniano como probablemente los eventos transtensivos asociados al borde transcurrente de las placas Scotia y Sudamericana en el Oligoceno tardío, han sido registrados en la fábrica magnética de las rocas del Mesozoico y del Paleógeno, estableciéndose una correlación directa entre la orientación de las estructuras regionales y la orientación de las direcciones principales del elipsoide de Anisotropía de Susceptibilidad Magnética (ASM).
De esta forma se pudieron identificar dos dominios que presentan importantes diferencias tanto en los mecanismos de adquisición y bloqueo de sus fábricas magnéticas, como en la intensidad y temporalidad del campo de esfuerzos definido por su petrofábrica. Así, al norte del Lago Fagnano se registran fábricas tecto-sedimentarias que evidencian esfuerzos compresivos de dirección NNE-SSW, los cuales habrían actuado de forma continua desde el Turoniano al Paleoceno. Particularmente, la fábrica primaria del subdominio Sector Lago Fagnano corresponde a una fábrica extensiva adquirida durante la etapa de cuencas de subsidencia del Cretácico Inferior. Posterior a esto, durante el desarrollo de la FPCM se sobreimpuso una fábrica secundaria compresiva similar a las definidas para el resto de la zona norte. Más tarde, durante el Oligoceno Superior la influencia de las fallas transcurrentes sinestrales habría gatillado rotaciones locales antihorarias evidenciadas por la oblicuidad de la lineación magnética.
Por otro lado, al sur del Canal Beagle, se reconoce una zona de mayor intensidad en la deformación, desarrollándose fábricas secundarias tectónicas adquiridas hace aproximadamente 90 Ma, obliterándose totalmente la fábrica sedimentaria primaria. La dirección aproximada de los esfuerzos compresivos es N10E. Ambos dominios son coherentes con la actitud de las estructuras regionales asociadas al desarrollo de la FPCM y al cierre de la Cuenca de Rocas Verdes.
Por último, tanto en este trabajo como en la interpretación de trabajos similares en la región, no se infieren esfuerzos de dirección cercana a la EW durante el Oligoceno Superior propuestos por Ghiglione y Cristallini (2007) para explicar la génesis de la curvatura del orógeno a esta latitud como un arco no rotacional.
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Tomografía sísmica 2D de alta resolución bajo los montes submarinos O'HigginsSepúlveda Lema, Jorge Antonio January 2012 (has links)
Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Se presenta un modelo tomográfico bidimensional de onda compresional la cual exhibe la estructura cortical y mantélica superior de dos montes submarinos (montes O Higgins) que se formaron hace 8-10 Ma debido a la interacción del punto caliente de Juan Fernández con la placa oceánica de Nazca. En las cercanías del edificio volcánico, el basamento oceánico está cubierto por una delgada capa de sedimentos pelágicos y depósitos volcano-clásticos con velocidades < 3 km/s. Lejos de los montes submarinos, el modelo de velocidad muestra una corteza oceánica típica con espesor promedio de 6,5 km y velocidades en la corteza inferior que varían entre 6.5 y 7.1 km/s. La estructura interna de velocidad de los montes O Higgins varían entre 3.0 y 5.0 km/s, lo cual sugiere que los procesos de formación del edificio volcánico son más bien extrusivos en vez de intrusión cortical. Además, el manto oceánico tiene velocidades de ~7.8 km/s lejos de la fosa y de los montes O Higgins, pero estas decrecen rápidamente bajo los montes y hacia la fosa a valores de 7.3-7.4 km/s. Velocidades en el rango de 7.3-8.0 km/s observadas bajo dorsales oceánicas son comúnmente atribuidas a material magmático adosado por debajo del Moho oceánico (magmatic underplating). Sin embargo, los montes O Higgins se encuentran en la región del abombamiento de la litosfera oceánica (outer rise) la cual es una región caracterizada por múltiples fallas extensionales. Este fallamiento normal producto de la flexura de la litosfera paralela al eje de la fosa, facilitaría la hidratación del manto oceánico (serpentización). De esta forma es probable que las bajas velocidades mantélicas por debajo de los montes submarinos sea una combinación de efectos de serpentinización y magmatismo underplating.
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Peligro Sísmico en el Segmento Norte de la Región del Maule, ChileAlfaro Soto, Alejandro January 2011 (has links)
El ambiente tectónico convergente del margen continental de Chile, es la principal causa de la intensa actividad sísmica a lo largo del país. La zona de acoplamiento de las placas tectónicas constituye la región donde se originan los mayores eventos sísmicos. Además, la deformación de la corteza da origen a la generación de fallas geológicas capaces de producir terremotos superficiales con grandes aceleraciones en las inmediaciones de estas estructuras.
El presente estudio tiene por objetivo general determinar el peligro símico existente en el segmento norte de la Región del Maule, aproximadamente entre los 34°55’ y 35°40’S. Para alcanzar este objetivo se identifican y caracterizan las fuentes Interplaca, Intraplaca oceánica o Intraplaca de profundidad intermedia y Cortical, en base al estudio de los catálogos sísmicos del Servicio Sismológico Nacional (SSN), NEIC y SISRA. Además se analiza el carácter tectónico de la región utilizando herramientas de percepción remota, programas computacionales y antecedentes de trabajos previos.
La metodología desarrollada comprende, por una parte, un modelo de probabilístico aplicado a las fuentes Interplaca e Intraplaca oceánica, el cual se sustenta en el cálculo de leyes de productividad sísmica particulares para cada una y la aplicación del programa computacional CRISIS 2007. Por otra parte, se incluye el modelo determinístico para la fuente Cortical que involucra una caracterización sismotectónica de fallas geológicas. En este último sentido, se definen las estructuras según su nivel o grado de actividad como: fallas activas, potencialmente activas, capaces y reactivadas durante eventos mayores.
Finalmente se obtienen mapas de peligro sísmico presentados en función de la aceleración horizontal máxima (PGA) esperada para cierta probabilidad de excedencia en un periodo de vida útil determinado. Con el modelo probabilístico se generan mapas con periodos de retorno a 475, 1950 y 10000 años conjuntamente para la fuente Interplaca e Intraplaca oceánica. El mapa de peligro determinístico, en tanto, sólo considera aquellas fallas definidas como activas, potencialmente activas o capaces. Los resultados de la metodología probabilística muestran valores máximos cercanos a 0.5g, 0.7g y 1g en la zona costera, para periodos de retorno de 475, 1950 y 1000 años respectivamente. Por otra parte, en el cálculo determinístico se obtuvo un máximo valor de PGA igual a 0,65g en el sector de la Cordillera Principal y cercanos a 0,55g en la Cordillera de la Costa.
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Reconstrucción tectónica de la Cuenca del Pacífico durante el cretácico tardío y cenozoico, implicancias en el desarrollo de Los AndesBello González, Juan Pablo January 2015 (has links)
Geólogo / Las causas de los pulsos orogénicos de la cadena andina durante el Cenozoico, son aún un enigma, distintos autores han postulado que estos eventos, o fases compresivas, estarían gatillados por los cambios en el vector de velocidad de convergencia entre la placa oceánica subductante y la placa Sudaméricana, el movimiento hacia el oeste de Sudamérica por el centro de expansión Atlántico, o corrientes astenosféricas. Sin embargo, muchos modelos, numéricos y análogos, muestran que estos procesos, por sí solos, no explicarían el momento ni el rango latitudinal en que ocurren estos sucesos.
Por otro lado, la placa oceánica que subduce bajo Sudamérica, no es homogénea, posee una compleja batimetría consistente en cadenas de montes submarinos, zonas de fracturas, plateaus oceánicos y centros de expansión activos e inactivos, estos rasgos batimétricos afectan hoy en día la tectónica del margen continental, produciendo mayor sismicidad en la zona del margen y hacia el interior del continente donde se le atribuyen sismos más profundos, como también la somerización de la placa subductante. Por lo que el esfuerzo que produce la subducción de estos elementos, afectaría la corteza continental con mayores tasas de deformación.
El objetivo de esta memoria es generar un modelo de reconstrucción tectónica, que sea coherente con los rasgos batimétricos, la fábrica del suelo oceánico y las anomalías magnéticas, en las Placas Pacífico y Nazca, que pueda constreñir el tiempo y la latitud donde estos rasgos batimétricos llegaron a interactuar con el margen sudamericano, y así observar la relación espacio-temporal entre el arribo de estos rasgos batimétricos al margen de subducción, y las fases orogénicas que dieron origen a la Cordillera de los Andes durante el Cenozoico.
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Evidencias sedimentológicas, paleoclimáticas y paleoecológicas del levantamiento de la Cordillera de Los Andes Patagónicos durante el cenozoico en sierra baguales, provincia de Última Esperanza, Magallanes, ChileGutiérrez Duarte, Néstor Mauricio January 2017 (has links)
Doctor en Ciencias, Mención Geología / Modificaciones del relieve provocados por procesos geológicos de gran escala como el alzamiento de cordilleras tiene importantes efectos en las condiciones climáticas y generan cambios significativos del paisaje. De esta forma, variaciones en las condiciones de temperatura y precipitación de una región afectan directamente la distribución, diversidad y composición de la vegetación.
En la actualidad la dirección de flujo de los ríos en el sur de Sudamérica es principalmente hacia el oriente, sin embargo, aún no es claro cuál fue la dirección de las corrientes y las zonas de proveniencia en el pasado. Cambios en las direcciones de paleocorrientes ocurridos durante el Cenozoico en la Cuenca de Magallanes, junto con cambios de ambientes, pasando de marinos a transicionales y finalmente a ambientes continentales, procesos que fueron identificados en el sector de Sierra Baguales, al norte del Parque Nacional Torres del Paine, podrían vincularse con el levantamiento de los Andes Patagónicos, proceso que a su vez podría asociarse a cambios paleoclimáticos y paleoecológicos que habrían sido provocados por el efecto de sombra de lluvia y apertura del paso Drake durante el Oligoceno, cambios paleogeográficos que a su vez coinciden con modificaciones de las zonas de aporte de sedimentos a la Cuenca de Magallanes y la posición relativa de Península Antártica.
El presente estudio evalúa cual fue el efecto de los procesos tectónicos como el levantamiento de los Andes Patagónicos, apertura del Paso Drake y cambios en las zonas de proveniencia. Se discute el vínculo entre la evolución de la Cuenca de Magallanes y la posición de la Península Antártica. Estos procesos fueron evaluados a partir de la evolución espacio-temporal de las paleocorrientes y el establecimiento de las zonas que aportaron detritos a la Cuenca durante el Cenozoico en Sierra Baguales, adicionalmente, junto con la evolución tectónica y sedimentológica del sector, se analiza la respuesta de la vegetación en términos de diversidad y composición, comportamientos analizados bajo un contexto de cambio climático global durante el Cenozoico donde especialmente se discute la respuesta de la vegetación frente a procesos de enfriamiento como el ocurrido durante el Oligoceno.
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Las cuencas sinorogénicas como registro de la evolución del Orógeno cubano: implicaciones para la exploración de hidrocarburosCruz Orosa, Israel 07 November 2012 (has links)
Las cuencas sinorogénicas de Cuba se desarrollaron como consecuencia de la convergencia entre las placas del Caribe y Norteamericana. Dicha convergencia evolucionó desde un contexto de subducción-acreción durante el Cretácico tardío hasta un contexto de acreción-colisión durante el Paleógeno, y finalizó con la sutura del Orógeno Cubano a la Placa Norteamericana. En la evolución de las cuencas se distinguen dos estadios sinorogénicos y uno post-orogénico. Los estadios sinorogénicos están relacionados con la subducción-acreción del terreno Caribeana, que subdujo bajo el Arco Volcánico Caribeño quedando parcialmente acrecionado a éste durante el Campaniense Superior y el Maastrichtiense, y con la colisión entre el arco y el margen continental norteamericano durante el Paleógeno. El estadio post-orogénico se inició diacrónicamente durante el Eoceno, siendo más joven hacia el Este. El análisis tectonoestratigráfico de las cuencas constituye, conjuntamente con el estudio del magmatismo y del metamorfismo, una de las principales herramientas para definir la evolución del Orógeno Cubano.
En Cuba hemos diferenciado cuencas contraccionales, extensionales y de desgarre que se originaron sincrónicamente. Las cuencas contraccionales se desarrollaron en la parte norte del orógeno y pueden interpretarse como un sistema de cuencas de antepaís que incluye cuencas transportadas y de antefosa. Las cuencas transportadas evolucionaron desde un contexto de antearco (Arco Volcánico Caribeño) en el Cretácico tardío hasta un contexto de colisión durante el Paleógeno. Las cuencas de antefosa se desarrollaron hacia el norte del cinturón orogénico como resultado de la flexión litosférica asociada al peso del orógeno. La sedimentación sinorogénica en las cuencas contraccionales comenzó durante el Cretácico tardío (Campaniense) y finalizó después del Eoceno Inferior en Cuba occidental, del Eoceno Medio en Cuba central, y del Eoceno Superior en Cuba oriental. Ésta se produjo principalmente en medios marinos e incluye secuencia olistostrómicas y flyschoides que registran la evolución de la convergencia. Por otra parte, las cuencas extensionales estuvieron relacionadas con la apertura de la cuenca de Yucatán y se formaron en la parte sur del orógeno durante el Paleógeno. Estas cuencas evolucionaron inicialmente como cuencas de intra-arco y luego fueron incorporadas al orógeno como cuencas intramontanas. La sedimentación sinorogénica en las cuencas extensionales se produjo en ambientes marinos profundos e incluye series turbidíticas derivadas de la erosión de rocas volcánicas y metamórficas. Finalmente, las cuencas de desgarre pueden interpretarse como cuencas poligenéticas asociadas a corredores tectónicos que son oblicuos al orógeno. El relleno sedimentario sinorogénico de las cuencas de desgarre indica altas tasas de subsidencia e incluye series olistostrómicas y turbidíticas que presentan grandes cambios laterales de facies y de espesores. La formación coetánea de todos estos tipos de cuencas sugiere que diversos regímenes tectónicos (de compresión, de extensión y de desgarre) se produjeron durante la formación del Orógeno Cubano. Este hecho explica varias particularidades estructurales y evolutivas del orógeno, entre ellas la diferenciación de dominios estructurales, la partición de la deformación, y la segmentación del orógeno en bloques que evolucionaron de manera independiente.
Tomando como referencia las cuencas de Cuba central (bloque de Las Villas), se ha logrado distinguir diferentes estilos estructurales en el Orógeno Cubano. Se reconocen tres dominios estructurales diferentes: (1) el Cinturón de Complejos Metamórficos, (2) la Zona Axial, y (3) el Cinturón de Deformación del Norte. La evolución estructural del Cinturón de Complejos Metamórficos incluye una fase compresional desarrollada durante el Cretácico tardío que es seguida por una fase extensional durante el Paleógeno. La compresión dio lugar a la formación de un prisma de acreción que fue parcialmente subducido, y la extensión produjo su exhumación en contextos de ante-arco e intra-arco. La Zona Axial fue intensamente deformada y acortada desde el Cretácico tardío hasta el Eoceno. La compresión se produjo en una fase inicial y a continuación tuvo lugar una deformación transpresiva durante el Eoceno Medio. El Cinturón de Deformación del Norte consiste en un sistema imbricado que se formó desde el Paleoceno hasta el Eoceno Medio. Los pliegues y las fallas se produjeron siguiendo una secuencia normal, con el transporte tectónico dirigido hacia el NNE. Algunas estructuras SO–NE son coetáneas con el sistema imbricado que se extiende en dirección NO–SE, formándose corredores tectónicos y/o fallas de transferencia que facilitaron un régimen de partición de la deformación mientras se producía la colisión. La sincronía de la compresión en el norte con la extensión en el sur es coherente con la apertura de la cuenca de Yucatán. La evolución desde regímenes de compresión-extensión hasta regímenes de transpresión está en consonancia con el aumento de la oblicuidad de la colisión entre las placas del Caribe y Norteamericana.
Particularmente, la zona de fallas La Trocha ha actuado como una zona de transferencia siniestra que separa los bloques de Las Villas y Camagüey en Cuba central. Las estructuras que conforman dicha zona de fallas (fallas La Trocha, Zaza-Tuinicú, Cristales y Taguasco) son consistentes con la rotación en sentido horario de la convergencia y del acortamiento en Cuba central. Desde el Paleoceno hasta el Eoceno Inferior, un acortamiento en dirección SSO–NNE produjo transtensión en la falla La Trocha y transpresión en la falla Zaza-Tuinicú. Posteriormente, durante el Eoceno Medio, el acortamiento rotó hacia una dirección SO–NE, dando como resultado una componente normal en la falla La Trocha y transpresión en las fallas Zaza-Tuinicú y Cristales. A partir del Eoceno Superior Cuba central ha estado soldada a la Placa Norteamericana. La deformación post-soldadura ha producido transtensión en las fallas La Trocha y Taguasco, y es consistente con un acortamiento en dirección OSO–ENE que refleja la actividad del límite transformante de Caimán. La cinemática de las placas y la evolución estructural de la zona de fallas La Trocha indican que la Cuenca Central es una cuenca de desgarre poligenética y que la formación de este sistema (es decir, zona de fallas – cuenca de desgarre) fue una consecuencia de la colisión oblicua que ocurrió durante el Paleógeno entre el Arco Volcánico del Caribe y el margen de las Bahamas (Placa Norteamericana).
La formación de los principales corredores tectónicos cubanos fue coetánea con la orogenia, lo que conllevó a la segmentación del orógeno en una serie de bloques estructurales que evolucionaron de manera independiente. La edad y evolución de la deformación sugieren que dichos corredores actuaron como importantes límites tectónicos y que evolucionaron en correspondencia con la rotación de la convergencia entre las placas. La segmentación del orógeno está también soportada por la sedimentación sinorogénica, que abarca intervalos de tiempo diferentes en cada bloque, lo que sugiere que la soldadura del orógeno a la Placa Norteamericana se produjo en una secuencia O–E (más joven hacia el Este). La segmentación del Orógeno Cubano y la evolución diferenciada de sus partes sugieren que el Caribe noroccidental evolucionó como un sistema de microplacas durante su transferencia desde la Placa del Caribe hasta la Placa Norteamericana. Asimismo, se sugiere que el límite de placas activo migró en dirección Este durante la convergencia.
A partir del análisis tectonoestratigráfico de las cuencas sinorogénicas, y de sus implicaciones estructurales y tectónicas, se ha podido establecer una serie de criterios y/o recomendaciones para la exploración de hidrocarburos en Cuba. En este sentido, se sugiere que las características de los sistemas petroleros cubanos están fuertemente controladas por la estructura del orógeno. Se han diferenciado tres sistemas de plays principales; los cuales están asociados al cinturón plegado cubano, a las estructuras de desgarre principales, y al sistema de antepaís respectivamente. Se sugiere que los yacimientos por descubrir en los sistemas de plays asociados al cinturón plegado y a las estructuras de desgarre pueden contener crudos de cualquier calidad en función de las características primarias y la madurez de la roca madre, del tipo y magnitud de la migración, de la superposición o no de distintos sistemas petroleros, y/o de la ocurrencia de procesos secundarios. Asimismo, se estima que dichos yacimientos serán mayoritariamente pequeños en cuanto al volumen de sus reservas y estarán vinculados a trampas de tipo estructural; dúplex, zonas triangulares y retrocabalgamientos en el sistema de plays del cinturón plegado, y a anticlinales fallados, estructuras en flor y sellos contra falla en el sistema de plays asociado a estructuras de desgarre. En cambio, se sugiere que los yacimientos no descubiertos en el sistema de plays del antepaís podrán tener crudos de alta calidad y grandes volúmenes de reservas. No obstante, se debe considerar que, aunque el sistema de plays asociado al antepaís es actualmente el que mayor interés atrae por su valoración de riesgo/recompensa, las características geoquímicas y estructurales del Orógeno Cubano sugieren que las otras áreas no deben ser descartadas. / The synorogenic basins of Cuba are a consequence of the convergence between the Caribbean and North American plates. This convergence evolved from a subduction-accretion setting during the Late Cretaceous to an accretion-collision setting during the Paleogene, and ended with the welding of the Cuban Orogen to the North American Plate. Two synorogenic and one postorogenic stages are distinguished in the evolution of these basins. The synorogenic stages are related to the subduction-accretion of Caribeana, which was subducted beneath the Caribbean Volcanic Arc during the Late Campanian-Maastrichtian, and to the collision between the volcanic arc and the North American continental margin during the Paleogene. The postorogenic stage started during the Eocene and developed diachronically (younger eastward). The tectono-stratigraphic analysis of sedimentary basins is, in conjunction with the study of magmatism and metamorphism, a major tool in order to define the evolution of the Cuban Orogen.
In Cuba, contractional, extensional and strike-slip basins evolved synchronously. Contractional basins evolved in the northern part of the orogen and may be interpreted as a foreland basin system that includes piggyback and foredeep basins. Piggyback basins evolved from a forearc setting (Caribbean Volcanic Arc) in the latest Cretaceous to a Paleogene collision setting. Foredeep basins developed northward of the orogenic belt as a consequence of the lithospheric flexion linked to the orogenic load. Synorogenic sedimentation in contractional basins started during the latest Cretaceous (Campanian) and ended after the Early Eocene in western Cuba, the Middle Eocene in central Cuba, and the Late Eocene in eastern Cuba. It occurred mainly in deep-marine environments and includes olistostromic and flyschoid series that record the evolution of convergence. Extensional basins were related to the opening of the Yucatan Basin and were formed in the southern part of the orogen during the Paleogene. These basins formerly evolved as intra-arc basins and then were incorporated to the orogen as hinterland basins. Synorogenic sedimentation in the extensional basins occurred in deep-marine environments and includes flyschoid series, which resulted from erosion of volcanic and metamorphic rocks. Strike-slip basins may be interpreted as polygenetic basins linked to major oblique tectonic corridors. Syntectonic record of the strike-slip basins suggests high subsidence rates. It includes olistostromic and flyschoid series that show large lateral changes in facies and thicknesses. The coeval formation of contractional, extensional and strike-slip basins suggests that different tectonic regimes occurred during the formation of the Cuban Orogen, explaining several structural features of the orogen as the differentiation of structural domains, the strain-partitioning, and the different evolution of some blocks.
Based on a tectono-stratigraphic analysis of the sedimentary basins of central Cuba (Las Villas block), three structural domains are differentiated in the Cuban Orogen: (1) the Metamorphic Complexes Belt, (2) the Axial Zone, and (3) the Northern Deformation Belt. The structural evolution of the Metamorphic Complexes Belt includes a latest Cretaceous compressional phase followed by a Paleogene extensional phase. Contraction created an accretionary prism that was partially subducted, and extension produced exhumation in intra-arc and forearc settings. The Axial Zone was strongly deformed and shortened from the latest Cretaceous to the Eocene. Compression occurred in an initial phase and subsequent transpressive deformation took place in the Middle Eocene. The Northern Deformation Belt consists of a thin-skinned thrust fault system formed during the Paleocene to the Middle Eocene; folding and faulting occurred in a piggyback sequence with tectonic transport towards the NNE. Some major SW–NE structures are coeval with the Cuban NW–SE striking folds and thrusts, and form tectonic corridors and/or transfer faults that facilitated strain-partitioning regime attending the collision. The synchronicity of compression in the north with extension in the south is consistent with the opening of the Yucatan Basin. The evolution from compression–extension to transpression is in keeping with the increase in obliquity in the collision between the Caribbean and North American plates.
Particularly, the La Trocha fault zone acted as a major left-lateral transfer zone, constituting a limit between the Las Villas and Camagüey blocks in central Cuba. Some faults that are included in this fault zone (La Trocha, Zaza-Tuinicú, Cristales and Taguasco faults) were consistent with the clockwise rotation of convergence and shortening in central Cuba. From the Paleocene to the Early Eocene, a SSW-NNE shortening produced transtension in the La Trocha fault and transpression in the Zaza-Tuinicú fault. Subsequently, during the Middle Eocene, shortening shifted to a SW-NE direction, resulting in the normal component of the La Trocha fault and transpression in the Zaza-Tuinicú and Cristales faults. Since the Late Eocene, central Cuba has been welded to the North American Plate. The post-welding deformation gave rise to transtension of the La Trocha and Taguasco faults. This deformation is consistent with a WSW-ENE shortening and reflects activity in the transform boundary of the Cayman Trough. Plate-kinematics and the structural evolution of the La Trocha fault zone indicate that the related Central Basin is a strike-slip polygenetic basin and that the formation of this system (i.e., fault zone – strike-slip basin) was a consequence of the Paleogene oblique collision between the Caribbean Volcanic Arc and the Bahamas Borderland (North American plate).
The formation of the Cuban tectonic corridors was coeval with the orogeny, which led to the segmentation of the orogen into a number of structural blocks that evolved in different way. Age and evolution of deformation suggest that the Cuban corridors acted as important tectonic limits that evolved in accordance with rotation of the convergence between the Caribbean and North American plates. Segmentation of the orogen is also supported by the synorogenic sedimentation, which embraces different time spans in each block, suggesting that welding of the orogen to the North American Plate progressed from W to E. The segmentation of the orogen and different evolution of the Cuban blocks lend support to the evolution of the NW-Caribbean as a dynamic microplate system and to the eastward migration of the active transform plate boundary during the convergence.
Based on the tectono-stratigraphic analysis of the Cuban basins, we were able to establish a set of criteria and/or recommendations for hydrocarbon exploration in Cuba. In this direction, it is suggested that the major features of the Cuban petroleum systems are strongly controlled by the structure of the orogen. Three major play systems are differentiated, which are linked to the Cuban fold-and-thrust belt, to the major strike-slip structures, and to the foreland basin respectively. The undiscovered oil fields in the plays linked to the fold-and-thrust belt and to the strike-slip structures could contain different oil types depending on the primary features and maturity of the source rocks, the migration type, the occurrence and superposition of different petroleum systems, and/or the occurrence of secondary processes. It is also estimated that these oil fields will be mostly small in volume of resources and will be linked to structural traps; duplexes, triangle zones and backthrusts in the plays related to the fold-and-thrust belt, and faulted anticlines, flower structures and seals-faults in the plays linked to the strike-slip structures. By contrast, the undiscovered oil fields in the plays linked to the foreland could contain high-quality oils and large volumes of resources. However, we should be borne in mind that, despite the risk-reward assessment of the play system linked to the foreland is attractive, geochemical and structural features of the Cuban Orogen suggest that other regions and play systems should not be dismissed.
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