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~ 1 ~
Provincia Petrolera Cinturn Plegado de la Sierra Madre
Oriental
Pemex Exploracin y Produccin
Subdireccin Tcnica de Exploracin
Versin 2.0, 2013
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~ 2 ~
Director de Pemex Exploracin y Produccin
Carlos A. Morales Gil
Subdirector de Exploracin
J. Antonio Escalera Alcocer
Gerencia de Estudios Regionales
Guillermo Mora Oropeza
Activo de Exploracin Tampico Misantla
Jos Guadalupe Galicia Barrios
Equipo de Trabajo
Jaime Patio Ruiz
David Barrera Gonzlez
Lourdes Clara Valds
Juan Rogelio Romn Ramos
Ernesto Miranda Canseco
Ulises Hernndez Romano
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~ 3 ~
Contenido
1. Ubicacin
..................................................................................................................
4
2. Marco Tectnico Estructural
......................................................................................
4
2.1 Geologa estructural
.....................................................................................................
4
2.2 Evolucin tectnica estructural
....................................................................................
8
3. Marco Estratigrfico y Ambiente Sedimentario
.......................................................... 8
4. Sistemas Petroleros
.................................................................................................
12
5. Bibliografa
..............................................................................................................
14
Figuras
........................................................................................................................
14
Glosario
......................................................................................................................
15
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Provincia Petrolera Cinturn Plegado de la Sierra Madre
Oriental
1. Ubicacin
El Cinturn Plegado de la Sierra Madre Oriental (CPSMO), forma la
cadena de pliegues y fallas ms
extensa de Mxico (Fig. 1). Es una franja de estructuras
anticlinales orientada NNW-SSE bien
definida que se extiende por los estados de Chihuahua, Durango,
Coahuila, Nuevo Len,
Tamaulipas, San Luis Potos, Hidalgo, Puebla y Veracruz. Esta
franja est formada por rocas
metamrficas del Precmbrico y Paleozoico y por rocas
sedimentarias del Trisico, Jursico y
Cretcico.
Figura 1. Mapa de ubicacin de la Provincia Petrolera Cinturn
Plegado de la Sierra Madre Oriental.
2. Marco Tectnico Estructural
2.1 Geologa estructural
Por sus caractersticas el CPSMO puede ser dividido en cinco
provincias morfo-estructurales:
Primera, provincia de pliegues simples de direccin NNW-SSE bien
definidos que se
localiza en su lmite noroeste donde el CPSMO est cubierto por
rocas volcnicas de la
Sierra Madre Occidental.
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Segunda, el sector transversal, entre Torren Coah. y Monterrey
N. L. en donde las
estructuras tienen una direccin transversal E-W, que cambian
hacia la curvatura de
Monterrey N. L. a una direccin NNW-SSE, entre las poblaciones de
Monterrey y
Aramberri, N. L.
Tercera, la Plataforma Valles-San Luis Potos que inicia al sur
de la poblacin de Aramberri
N. L. y se extiende hasta Xilitla, S. L. P., presenta una
deformacin simple y ocupa una
posicin estructural baja.
Cuarta, la provincia denominada Cadena Alta que es un conjunto
continuo que forma
entre Torren, Coah. y Aramberri, N. L., una curvatura convexa
hacia el NE, limita
bruscamente al norte de la Plataforma de Valles-San Luis Potos
(Tardy, et al., 1975).
Quinta, la porcin SE que corresponde a la plataforma de Crdoba,
que consiste de
carbonatos del Cretcico con poca deformacin, entre las unidades
altamente deformadas
de la Sierra de Zongolica al oeste y la Cuenca Terciaria de
Veracruz al este.
Los estilos estructurales varan significativamente a lo largo
del CPSMO, dependiendo
principalmente de la litologa de los despegues dominantes (Fig.
2). Donde las evaporitas estn
presentes, la deformacin produjo tpicamente pliegues grandes,
angostos a isoclinales, con
planos axiales subverticales y pocas cabalgaduras. En reas
caracterizadas por el despegue en
estratos clsticos o carbonatados o en rocas metamrficas, la
deformacin produjo cabalgaduras
imbricadas y plegamientos relacionados con fallas.
Figura 2. Cinturn Plegado de la Sierra Madre Oriental (blanco),
lneas interrumpidas largas muestran los
lmites de los depsitos de evaporitas yesos-anhidritas del
Jursico Superior, las lneas interrumpidas
cortas muestran los lmites de los depsitos de evaporitas
yesos-anhidritas del Cretcico Inferior, (Aranda-
Garca et al., 1993).
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~ 6 ~
La paleogeografa tuvo una influencia significativa, aunque
indirecta, en el desarrollo regional del
CPSMO. La cuenca del Mar Mexicano, delimitado por el margen sur
de la Isla de Coahuila, el arco
de Tamaulipas y el borde occidental de la plataforma Valle-San
Luis Potos, acumul evaporitas del
Jursico Superior que tienen un papel importante en la formacin
de la franja cabalgante del
CPSMO. Las evaporitas del Cretcico Inferior en la mitad sur de
la plataforma Valles-San Luis Potos
tambin fueron significativas en la formacin de la protuberancia
del CPSMO.
Los niveles de despegue del CPSMO varan segn la zona. En las
Sierras Transversales y la Saliente
de Monterrey, el despegue principal est dentro de la Formacin
Olvido del Jursico Superior (Fig.
3); entre Victoria y Villa Bustamante (Fig. 4), los despegues
estn en los esquistos paleozoicos, en
la Formacin Otates del Cretcico Inferior y cerca de la cima de
la Formacin Agua Nueva del
Cretcico Superior; en el sector Huayacocotla, los despegues
principales se encuentran en las
formaciones Huayacocotla del Jursico Inferior y Pimienta del
Jursico Superior con despegues
significativos tambin en el Esquisto Paleozoico.
Figura 3. Perspectiva de la saliente de Monterrey y estilo de
deformacin (Aranda-Garca et al., 1993).
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~ 7 ~
Figura 4. Transecto Villa BustamanteCiudad Victoria (Modificado
de Aranda-Garca et al., 1993).
Regionalmente, el cambio de depositacin en el Cretcico Tardo de
carbonatos a clsticos indica
el inicio de deformacin laramdica. En la Provincia Petrolera
Tampico-Misantla se han observado
discordancias marcadas por conglomerados entre el Eoceno
inferior y el Eoceno medio (aprox. 50
M. a.), que se relacionan con levantamientos del CPSMO.
La faja de pliegues incluye sedimentos de cuenca en el frente de
montaa y las cabalgaduras
afectan la Provincia Geolgica Parras-La Popa, rea Magiscatzin
occidental y la Provincia Petrolera
Tampico-Misantla; la parte superior del grupo Difunta, del
Cretcico Superior-Eoceno medio, de la
Provincia Geolgica Parras-La Popa y la Formacin
Velasco-Chicontepec, del Paleoceno-Eoceno, en
la Provincia Petrolera Tampico-Misantla son sintectnicos y
tambin muestran deformacin.
Los esquistos Paleozoicos parecen haber suministrado planos de
debilidad que permitieron que la
deformacin laramdica incluyera basamento en los cabalgamientos.
Las estructuras regionales
pre-mesozoicas se expresan generalmente como lineamientos
magnticos (de basamento), por lo
menos, cuatro importantes discontinuidades de rumbo definidas
por lineamientos magnticos
influyeron en los cabalgamientos laramdicos.
Las estructuras sepultadas pueden existir debajo del frente
montaoso oriental (cabalgadura
frontal), desde Torren a la Faja Volcnica Transmexicana.
Los vectores de movimiento parecen estar relacionados al
transporte tectnico regional en
direccin nororiental, pero cambian a ms o menos perpendiculares
al frente de la montaa en la
saliente del CPSMO.
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~ 8 ~
El acortamiento tpicamente es de cerca del 50% en el CPSMO fuera
de la saliente. Dentro de la
saliente, el acortamiento es comnmente alrededor de 30% pero
puede bajar hasta 20% donde el
despegue en evaporitas est ausente.
Hay relacin obvia entre magmatismo y tectnica. Aunque se
registran capas de tobas en la
Formacin San Felipe del Cretcico Superior, la mayora de las
rocas volcnicas pertenecen a la
Faja Volcnica Transmexicana con edades del Plioceno al Reciente.
Las edades radiomtricas dan
fechas de 41.7 +- 2.1 M.a. (Eoceno) para la intrusin en
Concepcin del Oro y 28.9 +- 2.7 M.a.
(Oligoceno) para una lava deformada en la Sierra San Pedro, al
suroeste de San Julin. Una zona
este-oeste de intrusiones Terciarias a travs de la parte norte
(incluyendo Concepcin del Oro) es
visible con datos magnticos y se interpreta como posible pluma
del manto o punto caliente
(Aranda, et al., 1993).
2.2 Evolucin tectnica estructural
La evolucin tectnica estructural de la provincia del Cinturn
Plegado de la Sierra Madre Oriental
se resume a continuacin:
a). El movimiento del Jursico Temprano a Tardo del Bloque Yucatn
(Maya) hacia el sur,
alejndose de Norteamrica, produjo deformacin transtensional a lo
largo de las mrgenes
orientales de los bloques de Mxico y Guerrero.
b). Las cuencas pull-apart transtensionales y los fragmentos de
la corteza continental flotantes
(plataformas Valles-San Luis Potos, Tuxpan y posiblemente el
Alto de Veracruz Exterior) formaron
la plantilla para las plataformas del Jursico Tardo, Cretcico y
Terciario y la sedimentacin de
cuenca a lo largo de la margen occidental del Golfo de
Mxico.
c). Cambios de ndices de convergencia y geometras entre la
corteza ocenica del Pacfico y el
oeste de Mxico pueden estar relacionadas con impulsos tectnicos
y tasas de sedimentacin a lo
largo de la Sierra Madre Oriental.
3. Marco Estratigrfico y Ambiente Sedimentario
Las rocas ms antiguas conocidas en el Cinturn Plegado de la
Sierra Madre Oriental (CPSMO) son
metamrficas, de edad Precmbrica y Paleozoica que representan el
basamento de la columna
sedimentaria Mesozoica y de una fraccin no metamrfica de
depsitos Paleozoicos (Fig. 5).
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~ 9 ~
Figura 5. Tabla de correlacin estratigrfica (Aranda-Garca, et
al., 1993).
La sedimentacin paleozoica identificada en los sectores de
Ciudad Victoria, Tamp., y
Huayacocotla, Ver., est conformada en general por secuencias
terrgenas y carbonatadas de
ambientes marinos someros.
La sedimentacin mesozoica inici con acumulaciones de
conglomerados, areniscas y limolitas
asociadas a una fase de secuencia rift de capas rojas durante el
lapso Trisico Tardo - Jursico
Medio (formaciones Nazas, Huizachal, Huayacocotla, Rosario y
Cahuasas).
Desde el cierre del Jursico Medio hasta el Cretcico Temprano, se
desarroll una sedimentacin
carbonatada, evaportica y arcillo-arenosa (formaciones Tepexic,
Metate, La Joya, Zuloaga, La
Gloria, Olvido, La Caja, La Casita, Santiago, San Andrs,
Chipoco, Tamn, Pimienta, Carbonera,
Taraises, Margas Miquihuana, Cupido, La Pea, Las Uvas,
Ahuacatln, Guaxcama, Tamaulipas
Periodo poca EdadSierras
transversas
Regin de Cd. Victoria, Tam.
Plataforma Valles San Lus Potos
Regin de Tamazunchale S.L.P.
Pahuatln, Pue
Regin Zacapoaxtla, Pue.
Cuaternario
Terciario
Cretcico
RecientePleistoceno
Plioceno
Mioceno
Oligoceno
Eoceno
Paleoceno
Superior
Medio
Inferior
Superior
Medio
Inferior
Superior
Medio
Inferior
Jursico
Trisico
Prmico
Carbonfero
Pennsilvnico
Mississipico
Devnico
Silrico
Ordovcico
Pale
ozoi
co
Cmbrico
Mes
ozoi
coCe
nozo
ico
Nazas
? ? Guacamaya
?
GneissNovillo
Sedimentario
PZ
Esquisto granjeno
PZ Sed.
Rocas Pre-Mesozoicas Esquistos
Mazatepec
HuayacocotlaHuayacocotla
GneissHuiznopala
HuizachalHuizachal
Huizachal
La Joya CahuasasCahuasas Cahuasas
La Casita Olvido
La Casita Pimienta
San Andrs
SantiagoTepexic
Tamaulipas Inf. Tamaulipas Inf.
Tamaulipas Sup. Otates
Tamaulipas Sup. Otates
V. De Gpe.
GuaxcamaTamaulipas Inf.
Margas Miquihuana
Otates Ahuacatln
TamabraAbraTamaulipas Sup.
La Pea
Cupido Tamaulipas I.
Taraises Carbonera
La Caja La Casita
Cuesta del Cura Tamaulipas Sup.
Indidura
Parras Caracol
Difunta
Ahuichila
?
Aluvin Aluvin Aluvin Aluvin Aluvin
Agua Nueva
Mndez San Felipe
Crdenas Tamasopo Sup.
Tamasopo Inf. Agua Nueva Agua Nueva
Mndez San Felipe
Mndez San Felipe
VelascoChicontepec
ERA
La Gloria Olvido Zuloaga
Pimienta
Chipoco Taman
SantiagoTepexic
Ausencia por erosin Contacto Inferior
?
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~ 10 ~
Inferior, Otates y Valle de Guadalupe), que representan una
diversidad de ambientes litorales con
influencia de elementos paleogeogrficos de plataforma y mar
abierto (Figs. 6 y 7).
Figura 6. Mapa paleogeogrfico del Kimmeridgiano
(Santiago-Acevedo, et al., 1984).
Figura 7. Mapa paleogeogrfico del Neocomiano (Santiago-Acevedo,
et al., 1984).
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~ 11 ~
En el Cretcico Medio la sedimentacin fue bsicamente carbonatada
(Fig. 8), en condiciones ms
estables y uniformes d influenciada por extensas condiciones de
plataforma, desarrollos
arrecifales y sectores de mar abierto, (Formaciones Acatita,
Trevio, Cuesta del Cura, Tamaulipas
Superior, Tamabra y El Abra).
Fig. 8. Mapa paleogeogrfico del Cretcico Medio
(Santiago-Acevedo, et al., 1984).
Durante el Cretcico Tardo-Paleoceno se registro un cambio
importante en la sedimentacin con
el desarrollo de secuencias calcreas y la aparicin de series
arcillo-calcreas, arcillosas y arenosas
(Formaciones Indidura, Caracol, Agua Nueva, Tamasopo, Crdenas,
Parras, San Felipe, Mndez,
Grupo Difunta, Velasco y Chicontepec) que representan una fase
temprana de depsitos
tectnicos.
Hacia el Cenozoico Tardo la unidad conglomertica Ahuichila, se
depsito discordantemente
sobre rocas Mesozoicas y representa una secuencia continental
asociada a una fase tarda de
depsitos tectnicos.
La paleogeografa de la extensin o transtensin Mesozoica en el
CPSMO asociada a la apertura
del Golfo de Mxico tuvo una relacin ms estrecha en la orogenia
laramdica. Los efectos ms
pronunciados se relacionan no a las propias estructuras ms
antiguas, sino a los patrones de
sedimentacin implantados por las estructuras ms antiguas. Por
ejemplo, la distribucin de las
evaporitas fue principalmente responsable del desarrollo de la
franja cabalgante del CPSMO. Los
ambientes de depsito de cuenca y plataforma que resultaron de la
deformacin durante la
apertura del Golfo de Mxico, produjeron paquetes estratigrficos
variantes lateramente, que
respondieron a la deformacin laramdica con diferentes estilos
estructurales, y diferentes niveles
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~ 12 ~
de despegue. Adems, los altos paleogeogrficos del antepas (Isla
de Coahuila, Arco de
Tamaulipas, plataforma Valles-San Luis Potos y la plataforma de
Tuxpan), probablemente
formaron el alto de una rampa topogrfica con echado al suroeste
hacia la cuenca turbidtica
occidental que se desarroll para formar el antepas de la
CPSMO.
4. Sistemas Petroleros
El Cinturn Plegado de la Sierra Madre Oriental corresponde a
estructuras sepultadas por debajo
del frente de la cabalgadura frontal, desde Torren a la Faja
Volcnica Transmexicana, y de esta
hacia el sur de la Cuenca de Veracruz, en esta ltima rea se
tiene produccin de hidrocarburos en
fase lquida que se han relacionado al Sistema Petrolero Cretcico
Medio-Cretcico Medio-
Superior (!) y que se discute en la Provincia Petrolera de
Veracruz, en la parte norte se postula que
algunas de las estructuras enterradas pueden considerarse como
un rea con posibilidades de
contener hidrocarburos.
Una zona dentro del CPSMO que puede tener potencial, se
encuentra entre Tamasopo y Ro
Verde. Esta zona puede tener pliegues sepultados que incluyen a
la Formacin El Abra del
Cretcico Medio y las anhidritas Guaxcama del Cretcico Inferior
con una cubierta del Cretcico
Superior que servira de sello. Es posible que las rocas
generadoras del Jursico se encuentren en
la ventana de generacin (Plataforma Valle-San Luis Potos) y que
los hidrocarburos hayan migrado
hacia las trampas en rocas de la Formacin El Abra.
Tambin es posible que las rocas generadoras del Jursico Superior
hayan generado hidrocarburos
que migraran a niveles inferiores en las trampas de la Formacin
Huayacocotla del Jursico Inferior
o Formacin Huizachal del Trisico Superior- Jursico Inferior, y
las rocas de la Formacin
Guaxcama pudieron haber actuado como sello. Los indicadores
trmicos en la Formacin Crdenas
sugieren que una parte de esta zona puede estar todava en la
ventana del petrleo o condensado
(Fig. 9).
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~ 13 ~
Figura 9. Jerarquizacin para el potencial de hidrocarburos
(Aranda-Garca et al., 1993).
Otra zona que puede tener algn potencial, basndose en la
manifestacin en un pozo de agua,
existe cerca de San Antonio, Coah. (Eguiluz, 1992). En esta zona
la mayora de las unidades
almacenadoras estn abiertas en la superficie, sin embargo, se
encontr metano que se produjo
en lutitas de la Formacin Parras del Cretcico Superior, en un
sinclinal. Esto es prueba de que
existen hidrocarburos en esta zona del CPSMO y tambin sugiere
que es ms probable que se
encuentre gas.
En el CPSMO se han reconocido los riesgos en la prospeccin
petrolera resumindose en dos
elementos. Primero, la mayora de las rocas almacn del Cretcico
estn aflorando y segundo,
todos los datos geoqumicos de las rocas aflorantes indican que
las rocas generadoras del Jursico
(Formaciones Santiago, Tamn, Pimienta y La Casita) y la Formacin
Carbonera del KI, estn
sobremaduras o estn en la ventana de gas seco, por lo que se
propone en general en el sector
norte del CPSM la presencia del Sistema Petrolero hipottico
Tithoniano-Kimmeridgiano-Cretcico
(.).
Jerarquizacin para el potencial de hidrocarburos
Mas favorable de Petrleo
Mas favorable de Gas
Tiene potencial de Gas
De mucho riesgo (Gas ?)
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~ 14 ~
5. Bibliografa
Aranda-Garca, M.; Prost, G.; Ortuo-Arzate, S.; Banda-Hernndez,
J.; Eguiluz_Antuano, S.;
Galicia-Barrios, J.; Lpez-Arriaga, F.; Palma-Gonzlez, M.;
Patio-Ruiz, J.; Marret, R.; Rosenfeld,
J.; Thompson, D.; Trout, M.; Couttolenc-Snchez, F. y
Vzquez-Meneses, M.; 1993. Proyecto:
Tectnica del Norte de Mxico-La Sierra Madre Oriental. Proyecto
Interno Pemex-Amoco-IMP.
Eguiluz de Antuano, S., 1992. Presencia de Hidrocarburos en el
Municipio de Arteaga, Coah.,
Boletn de la Asociacin Mexicana de Gelogos Petroleros, v. 42, n.
1, p. 1-8.
Santiago-Acevedo, J.; Carrillo-Bravo, J. y Martell-Andrade, B.,
1984. Geologa Petrolera de
Mxico. Evaluacin de Formaciones en Mxico- Schlumberger, p.
1-36.
Tardy, M., Longoria, J.F., Martnez, R. J. Mitre, S. L. M., Patio
A. M., Padilla S. R. y Ramrez R.C.,
1975. Observaciones generales sobre la estructura de la Sierra
Madre Oriental: la aloctona del
conjunto Cadena Alta-Altiplano Central, entre Torren, Coah. y
San Luis Potos, S. L. P., Mxico.
Rev. Int. Geol. U. N. A. M., no. 1, p. 1-11.
Figuras
Figura 1. Mapa de ubicacin de la Provincia Petrolera Cinturn
Plegado de la Sierra Madre Oriental.
Figura 2. Cinturn Plegado de la Sierra Madre Oriental (blanco),
lneas interrumpidas largas muestran los lmites de los depsitos de
evaporitas yesos-anhidritas del Jursico Superior, las lneas
interrumpidas cortas muestran los lmites de los depsitos de
evaporitas yesos-anhidritas del Cretcico Inferior, (Aranda-Garca et
al., 1993).
Figura 3. Perspectiva de la saliente de Monterrey y estilo de
deformacin (Aranda-Garca et al., 1993).
Figura 4. Transecto Villa Bustamante Ciudad Victoria (Modificado
de Aranda-Garca et al., 1993).
Figura 5. Tabla de correlacin estratigrfica (Aranda-Garca et
al., 1993).
Figura 6. Mapa paleogeogrfico del Kimmeridgiano
(Santiago-Acevedo, et al., 1984).
Figura 7. Mapa paleogeogrfico del Neocomiano (Santiago-Acevedo,
et al., 1984).
Figura 8. Mapa paleogeogrfico del Cretcico Medio
(Santiago-Acevedo, et al., 1984).
Figura 9. Jerarquizacin para el potencial de hidrocarburos
(Aranda-Garca et al., 1993).
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Glosario
(Magoon y Beaumont 2000)
Provincia Petrolera, es un rea donde ocurren cantidades
comerciales de petrleo o en la que se
ha identificado condiciones favorables para la acumulacin de
hidrocarburos (Potencial Medio-
Bajo).
Cuenca Sedimentaria, es una depresin rellena de rocas
sedimentarias.
Sistema Petrolero, incluye el rea en la cual se encuentra una
roca madre activa, la red natural
distribucin, y los descubrimientos de la ocurrencia de petrleo
genticamente relacionados.
Sistema Petrolero Conocido, correlacin positiva aceite-roca
madre o gas-roca madre (!)
Sistema Petrolero Hipottico, en ausencia de una correlacin
positiva petrleo-roca madre o
evidencia geoqumica (.)
Sistema Petrolero Especulativo, evidencia geolgica o geofsica
(?)
