Excursion Chimana

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Ambientes sedimentarios, dinámica costera, procesos de Ambientes sedimentarios, dinámica costera, procesos de Ambientes sedimentarios, dinámica costera, procesos de Ambientes sedimentarios, dinámica costera, procesos de formación de carbones y rocas madres de petróleoformación de carbones y rocas madres de petróleoformación de carbones y rocas madres de petróleoformación de carbones y rocas madres de petróleo

GUÍA DE LA EXCURSIÓN DE CAMPOGUÍA DE LA EXCURSIÓN DE CAMPOGUÍA DE LA EXCURSIÓN DE CAMPOGUÍA DE LA EXCURSIÓN DE CAMPO EQUIPO PARTICIPANTE EN EL MONTAJE DE LA EXCURSIÓN: Prof. Manuel Martínez Santana (ICT-UCV)

Dr. José Centeno (INTEVEP-PDVSA)

Prof. José Vicente Gutiérrez (ICT-UCV) Ing. Brian Vilas (INTEVEP-PDVSA) Prof. Williams Meléndez (ICT-UCV) Lic. Felipe Quintero (INTEVEP-PDVSA) PERSONAL A CARGO DE ACTIVIDADES EN LA EXCURSIÓN: Prof. Manuel Martínez Santana (ICT-UCV-Coordinador) Prof. José Vicente Gutiérrez (ICT-UCV-Coordinador) Prof. Carlos Barrios (ICT-UCV) Ing. Brian Vilas (INTEVEP-PDVSA) Lic. Felipe Quintero (INTEVEP-PDVSA) Centro de Estudiantes de Química y Geoquímica (estudiantes-UCV)

Formación Querecual, en la isla Chimana Grande


PRESENTACIÓN La zona norte del estado Anzoátegui se presenta como un libro abierto para los amantes, conocedores o curiosos de las Ciencias de la Tierra, a causa de sus rasgos geológicos y los amplios, bien expuestos y muy didácticos afloramientos de rocas sedimentarias, que se presentan con excelentes relaciones de campo. Tendremos la oportunidad de apreciar las distintas rocas expuestas en las islas del norte del estado, que forman parte de la secuencia sedimentaria que generó y sigue generando aún, los hidrocarburos que hoy día se explotan en la Cuenca Oriental de Venezuela. Esta cuenca está limitada al norte por la Serranía del Interior, de la cual forman parte los cerros e islas de los estados Anzoátegui y Sucre. De manera que las formaciones que afloran constituyen una referencia de estudio y comparación con las que fueron responsables de la génesis de hidrocarburos. En adición, pero no menos importante, tendremos la oportunidad única de adentrarnos en las instalaciones de una mina de carbón, y allí apreciar toda la logística asociada al proceso minero. Visitaremos uno de los frentes de mina más amplios, lo que nos permitirá apreciar parte de una secuencia deltaico-estuarina. La excursión a la isla Chimana Grande, junto a la mina de carbón de Fila Maestra, constituye una iniciativa que busca conjugar tanto aspectos geológicos como geoquímicos de interés asociados a la Cuenca Oriental. Su enfoque está dirigido hacia los procesos sedimentarios que tuvieron lugar al este del actual territorio venezolano durante el Cretácico, momento geológico propicio para la acumulación de los sedimentos que originaron la principal roca fuente de hidrocarburos del Oriente Venezolano, la Formación Querecual; y posteriormente, junto a un cambio importante en el régimen tectónico imperante en la región, aparecen nuevos ambientes sedimentarios tanto marinos como continentales y transicionales. Dentro de esta diversidad ambiental, aparece un delta gobernado por mareas que generó los sedimentos ricos en carbones que se conocen hoy como Formación Quebradón (Mioceno). En fin, que tendremos la oportunidad privilegiada de visitar y reconocer geológica y geoquímicamente dos unidades que acumularon materia orgánica de orígenes contrastantes (marina y continental) en dos tiempos diferentes (Cretácico y Terciario), en contextos tectónicos opuestos (margen pasivo y activo) de las que derivan dos productos diferentes (carbón y petróleo) en un ámbito geográfico muy próximo.

OBJETIVOS La excursión tiene como objetivos:

a) Visitar afloramientos de la secuencia cretácica de la Cuenca Oriental de Venezuela, en la Isla

Chimana Grande, Estado Anzoátegui, con la finalidad de visualizar y reconocer en el campo las

evidencias de la depositación de materia orgánica en una rampa carbonática durante el

Cretácico.

b) Visitar afloramientos de la Formación Quebradón (Mioceno) en el frente de mina de Carbones

de Bruzual, en el occidente montañoso conocido como Fila Maestra. Allí se tratarán aspectos


técnicos de la explotación de la mina, y con ayuda de los criterios sedimentarios, discernir las

condiciones de formación de los carbones de esta unidad.

INFORMACIÓN GEOLÓGICA GENERAL

Cretácico: La estratigrafía del Cretácico en el oriente de Venezuela ha sido estudiada desde principios del siglo pasado, modificando las edades de las secuencias depositadas a través de nuevas informaciones de campo y nuevas técnicas que permiten desarrollar modelos estratigráficos más completos y precisos. Los estratos del Cretácico Inferior de la Cuenca Oriental son dominados por sedimentos clásticos de grano grueso y plataformas carbonáticas de aguas someras. Estos sistemas representan eventos de inundaciones marinas sobre plataformas poco profundas de aguas bien oxigenadas. Los primeros depósitos del Cretácico Inferior, corresponden a la Formación Barranquín , perteneciente al Grupo Sucre de edad Hauteriviense-Barremiense, la cual está conformada por areniscas y lutitas de ambiente continental fluvio-deltáico, presentando hacia la parte superior calizas de aguas someras . La Formación García aflora en las islas del norte de Puerto La Cruz, específicamente en la Isla Borracha y en Chimana Grande. Las lutitas de García separan a la Formación Barranquín de los carbonatos de la Formación El Cantil. El tope de la Formación García y la base de la Formación El Cantil se han postulado como un límite de secuencia (Villamil y Pindell, 1998). La Formación Borracha consiste en una secuencia monótona de calizas macizas biostrómicas intercaladas en horizontes superiores con lutitas calcáreas, areniscas cuarcíticas de grano grueso. Entre las capas de caliza, se presentan intercalaciones decimétricas de lutitas de color gris oscuro. Toda la secuencia se halla intensamente bioturbada, y son prominentes los horizontes de Thalassinoides; la base de la Formación Borracha es rica en rudistas y otros moluscos, siendo muy rara la Orbitolina, típica de la Formación El Cantil. Liddle (1928, en González de Juana et al, 1980) introdujo el nombre de Formación El Cantil para designar calizas y lutitas suprayacentes a la Formación Barranquín e infrayacentes a la Formación (hoy Grupo) Guayuta. Posteriormente varios autores redescribieron la unidad a base de secciones más completas en la región de Puerto La Cruz y restringieron el nombre El Cantil a la secuencia en la cual predominan las calizas arrecifales y macizas. La sección suprayacente de lutitas, calizas y areniscas alternantes fue separada con el nombre de Formación Chimana. Posteriormente se introdujo el nombre de Grupo Sucre , que abarca las formaciones Barranquín, El Cantil y Chimana. La Formación Chimana está conformada por intercalaciones de areniscas cuarzosas, calizas arenosas y lutitas calcáreas. Su contacto superior con la Formación Querecual marca sedimentológicamente un cambio de ambiente depositacional, desde sedimentos principalmente clásticos hasta ambientes marinos calcáreos más profundos, en aguas pobremente oxigenadas hasta condiciones anóxicas. La isla Chimana Grande contiene buena parte de la secuencia estratigráfica del Cretácico de la Cuenca Oriental de Venezuela. De entre ellas destaca notablemente la Formación Querecual , la principal roca madre de petróleo de esta Cuenca, y generadora de posiblemente la mayor


concentración de hidrocarburos del planeta, la Faja Petrolífera del Orinoco. La Formación Querecual se caracteriza por la alternancia de litotipos lodosos calcáreos (mudstone-wackestone en la clasificación de Dunham) deleznables, friables, y litotipos carbonáticos duros, esencialmente calizas masivas tipo packstone. El contacto inferior es abrupto con la Formación Chimana infrayacente. El cambio es fácilmente observable en el campo, al distinguirse entre las litologías arenosas de color ocre de Chimana, y su transición paulatina a los litotipos grises oscuros y carbonáticos de Querecual. El espesor de esta unidad es variable, desde 420 hasta 800 m; en la isla Chimana Grande su espesor alcanza algo menos de 500 m (Crespo de Cabrera et al., 1999).

Terciario: La sedimentación terciaria en la Cuenca Oriental se inicia con las Formaciones Vidoño y Caratas , que junto a Tinajitas abarcan todo el Paleógeno (Paleoceno y Eoceno). Ya en el Oligoceno comienza la depositación de los clásticos correspondientes al grupo Merecure: Los Jabillos , Areo y Naricual . En Anzoátegui noroccidental, la sedimentación continúa con la depositación de Roblecito , unidad coeval con Naricual. Y sobre estas unidades se deposita la secuencia deltaico-estuarina de Quebradón , contentiva de los carbones de la mina de Fila Maestra a visitar en esta excursión. Esta unidad sedimentaria se halla aflorando dentro de lo que se conoce como Faja Volcada. La unidad consiste dominantemente en lutitas mal estratificadas y poco resistentes a la erosión, de color variable entre azul-gris y negro, en parte carbonáceas, con numerosas capas de carbón subbituminoso a bituminoso intercalados localmente. Interestratificadas se hallan areniscas de grano variable usualmente impuras, formando capas de 20 a 80 cm de espesor, aunque


alcanzan localmente los 10 m. Las estructuras más comunes son la estratificación y laminación cruzada, y las rizaduras en el tope de las capas de areniscas. El espesor de la Formacion Quebradón es de 1.070 m en la sección tipo (Quebrada Lele, en el límite entre los estados Miranda y Guárico). Su edad se considera Oligoceno a Mioceno inferior. Se ha determinado la presencia de un gran número de mantos de carbón, desde centimétricos hasta de más de 12 m de espesor, con pequeñas intercalaciones clásticas (“partings”). Se trata de carbones subbituminosos a bituminosos, de alto poder calórico, con contenidos variables en cenizas y azufre. Se formaron dentro del sistema de marismas y llanuras de marea durante el avance de un aparato deltaico – estuarino, dominado esencialmente por mareas. REFERENCIAS Villamil, T. and Pindell, J.L. (1998) Mesozoic Paleogeographic Evolution of Northern South America: foundations for sequence stratigraphic studies in passive margin strata deposited durin non-glacial times. SEPM Spec. Publ., 58, 283-318.Solórzano, 2005 González de Juana, C., Iturralde, J. and Picard, X. (1980) Geología de Venezuela y de sus Cuencas Petrolíferas. Foninves, Caracas, 1021 p. Crespo de Cabrera, S., Sliter, W.V. and Jarvis, I. (1999) Integrated Foraminiferal Biostratigraphy and Chemostratigraphy of the Querecual Formation (Cretaceous), Eastern Venezuela. J. Foram. Res., 29, 487- 499. Vivas, V., Macsotay, O., de Bellizzia, N. y Bellizzia, A. (1985) Estratigrafía y Tectónica del Cretáceo-Paleógeno de las Islas al norte de Puerto La Cruz-Santa Fe y regiones adyacentes. Ponencia presentada en el VI Congreso Geológico Venezolano (pp.7125-7170).


PROGRAMA DE LA EXCURSIÓN DÍA 1 (sábado 29/11/2014) Salida desde el estacionamiento de la Facultad de Ciencias, a las 7:30 am Parada para desayunar y adquirir agua, bebidas hidratantes, hielo y otros víveres, aprox. 9:00 am, en El Guapetón (Carretera Nacional Caracas-Barcelona). Entrada a las instalaciones de la Mina de Carbón de Bruzual, hora estimada 10:30 am. Actividades: Actividad 0:

Presentación del personal de la mina. Bienvenida oficial. Charla introductoria sobre los aspectos generales de seguridad en la mina.

Actividad 1: (aprox. 11 am)

Charla dirigida por personal profesional de la mina, sobre las características generales del yacimiento (estratigrafía, tectónica, instalaciones, calidad de los carbones explotados, etc.).

Refrigerio. Al término de la actividad, los participantes deben prepararse para el traslado a un frente de la mina, actualmente abandonado. La preparación implica: casco, botas, lentes de seguridad, chaleco reflector.

Duración aproximada de las actividades previas = 30 – 45 min.


Actividad 2: Ubicación: Frente de mina principal, “Fila Maestra 1”.

2a= Visión general del yacimiento (15 minutos). División en tres grupos.


2b= Discusión sobre los aspectos sedimentarios: Ambiente sedimentario, subambientes paludales, canales distributarios, llanura deltaica alta y baja. Areniscas y limolitas: Estructuras sedimentarias, laminaciones y estratificaciones cruzadas y paralelas, gradaciones, icnofósiles, estructuras flaser, espina de pescado, bipolaridad en la dirección de las corrientes.


2c= Génesis de los carbones. Acumulación de materia orgánica terrestre en

cuerpos de pantanos y marismas. Turberas. Cambios bio-geoquímicos iniciales. Soterramiento y diagénesis. Litificación y formación del carbón.

2d= Ambiente. Afectación del yacimiento por la actividad humana. Lagunas de sedimentación. Minería y ambiente. Banco de semillas. Impactos: sulfatos, aguas, fenoles.


Duración = aprox. 4 horas Término de la actividad: 3 pm.


5 pm Llegada estimada a Puerto La Cruz, para la pernocta y preparación de las actividades del segundo día.


DIA 2 (domingo 30/11/2014)

7:00 am Desayuno De ser necesario compra de víveres, bebidas hidratantes y otros implementos que puedan ser requeridos para la actividad del día (bloqueador solar, gorra, etc).

9:00 am Llegada estimada al embarcadero La Baritina, saliendo de Puerto La Cruz. Traslado en embarcaciones (peñeros) hasta la isla Chimana Grande.

10:00 am Desembarco en el punto A (ver mapa de ubicación de la isla). Actividad 1

Reunión de los participantes. Explicación general del lugar, división en tres grupos. Las discusiones estarán orientadas a:


a) El Cretácico en Venezuela Oriental. Historia Geológica de la región. Levantamiento de la secuencia sedimentaria de la Cuenca Oriental durante el Terciario, aparición de las islas.

b) Reconocimiento general de la zona. Observación y descripción de las litologías circundantes: Formaciones Borracha (El Cantil), Chimana y Querecual. Ubicación del contacto Chimana – Querecual. Macrofósiles. Interpretación de los procesos sedimentarios que tuvieron lugar en la transición entre estas dos unidades, que dio paso a la sedimentación de lodos margosos y ricos en materia orgánica. Relación de este cambio a nivel regional con el evento transgresivo global del Cretácico.


c) Geoquímica involucrada en estos cambios. Discusión desde una perspectiva geoquímica de la composición de los sedimentos durante la depositación de la Fm. Borracha (El Cantil) y Chimana. Sedimentos clásticos. Procesos bioquímicos: producción y acumulación de carbonatos. Transición paulatina a sedimentos anóxicos: procesos redox, anoxia, condiciones localmente euxínicas. Formación de nódulos y concreciones.

Discusión general sobre el proceso o suma de procesos que dio origen a la acumulación de los sedimentos ricos en materia orgánica de la Formación Querecual: relación entre producción primaria y anoxia. Introducción al análisis de los eventos anóxicos oceánicos globales (OAE) y su detección en las secuencias venezolanas.


d) Extensión de la Formación Querecual. Simultaneidad y relación

cronoestratigráfica con la Formación La Luna en el Occidente Venezolano. Relación con otras rocas madres a nivel mundial.

Duración aproximada = 2 horas

12:40 Traslado con el peñero hasta el punto B.

12:40 – 1:00 pm Refrigerio

Actividad 2 Recorrido por los alrededores. Observación de afloramiento en la costa

con presencia de nódulos abundantes, dentro de la Fm. Querecual. Otras estructuras, tanto sedimentarias como de deformación presentes. Origen de las concreciones y los nódulos. Diferencias. Recorrido guiado por algunos puntos de interés con presencia de abundantes fósiles y otras estructuras de interés.


5:00 pm Comida 6:00 pm Arribo al Hotel

DIA 3 (lunes 01/12/2014)

7:30 am Desayuno 9:00 am Salida del Hotel – Regreso a Caracas 2:00 pm Arribo a Caracas – Facultad de Ciencias UCV

CONSEJOS Y SUGERENCIAS PARA UNA EXCURSIÓN EXITOSA Alojamiento: Los precios de hospedaje son altos, y más aún en la región de Puerto La Cruz y zonas vecinas, debido a su potencial turístico. Es por ello que, para mantener una estructura de costos accesible a todos los participantes, se han establecido habitaciones compartidas. Equipo personal: Indumentaria apropiada para actividades de campo. Obligatorio el uso de algún sobrero o gorra, bloqueador solar, así como botas para el campo. De igual modo es imperativo llevar al menos un par de bolsas plásticas grandes, donde guardar las botas de campo al regresar del frente de mina. Aconsejable también indumentaria de playa, para cuando sea el momento. Aconsejable llevar lentes oscuros, así como cámara fotográfica y pilas. Medicinas: Aunque se contará con un botiquín de primeros auxilios, cada participante debe llevar consigo sus medicamentos personales. Asimismo, los participantes deben hacer del conocimiento de los coordinadores de la excursión, acerca de cualquier condición médica particular que pudiese manifestarse durante la misma (por ejemplo: diabetes, hipertensión, alergias, etc.) Material de campo: Recomendable llevar piqueta, lupa, botas de campo (si son de seguridad, con la punta reforzada mucho mejor, porque para ingresar en la mina se requieren). En la mina se facilitará a los participantes casco y chaleco reflector. Sin embargo, la dotación de la que ellos disponen es limitada, por lo que si dispone de alguno de estos materiales por favor llévelo.

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