ESTUDIOS GEOFÍSICOS EN LA CUENCA DE VERACRUZ (*)

ROBERTO OÑATE ESPINOSA ( * *)

I . — B R E V E D E S C R I P C I Ó N D E L A G E O L O G Í A R E G I O N A L

L a Cuenca de Veracruz se encuentra situada entre los paralelos 18 ' '

a 2 1 ' de latitud norte y los meridianos 9 5 a 9 7 ' de longitud oeste, teniendo

como límite oriental el Golfo de M é x i c o y occidental la cadena monta­

ñosa denominada Sierra M a d r e Oriental. Sus límites norte y sur no se

han definido perfectamente, pero para el objeto del presente trabajo se

pueden fijar al norte, en el Río Nautla y al sur-sureste en el Macizo

de San Andrés Tuxt la . Geológicamente queda colocada en la serie de de­

presiones que parten de Reynosa, con el nombre de Cuenca de Burigos,

pasan por Tampico y T u x p a n , siguen por Veracruz y se prolongan has»a

Tabasco y Campeche.

N o se tienen noticias exactas respecto a la fecha en que se hicieron

los primeros reconocimientos geológicos; pero se sabe que ya desde 1 9 2 1 ,

las antiguas compañías petroleras, a través de sus geólogos, habían esta­

blecido sus característ icas principales. U n a de ellas, la más importante,

es que casi toda esta cuenca se encuentra cubierta por una gruesa capa

de formaciones terciarias que impiden su estudio por geología superficial.

Por lo tanto, toda la información geológica debe obtenerse basándose en

los afloramientos marginales o en los que están localizados en los bordes

de las intrusiones basálticas. Parte de la información se ha obtenido por

algunas perforaciones efectuadas en diversos puntos de la cuenca, tales

como Rodríguez Ciara , Cuit laxoyo y Cocuite. Estas perforaciones, aun­

que muestreadas deficientemente, conducen al conocimiento del Mioceno

y una porción del Oligoceno, debido a que éste no fué cruzado comple­

tamente por ningiin pozo. El Mioceno no tiene el desarrollo necesario de

arenas encontrado en la Cuenca Salina del Istmo donde es productor y el

( * ) O r i g i n a l rec ib ido el 20 de F e b r e r o de 1950. ( * * ) Jefe de Geof is icos . Super in tendenc ia ce E x p l o r a c i ó n , Z o n a de V e r a c r u z ,

Pet ró leos M e x i c a n o s .

M E X I C A N A DE G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S 291

R. O Ñ A T E ESPIMOSA

292 . B O L E T Í N DE L A A S O C I A C I Ó N

Oligoceno es en su mayor parte arcilloso, con pequeñas lentes de areniscas

intercaladas. Por el estudio de les afloramientos en los bordes del Mac izo

de San Andrés se encuentra que el Eoceno tampoco tiene característ icas

apropiadas para la acumulación del petróleo y finalmente, se concluye que

el Terciario alcanza un espesor desfavorable en el centro de la cuenca.

En general, puede decirse que a menos que se tengan variaciones laterales

muy importantes, el Terciario no resulta apropiado para la acumulación

. de aceite.

Ahora bien, según los estudios geológicos recientes efectuados por

Petróleos Mexicanos en diversos lugares de esta cuenca, se ha podido

comprobar la existencia de calizas marinas y porosas jurásicas y cretác i ­

cas, factores determinantes en la generación y acumulación de petróleo

y como complemento, un gran número de chapopoteras o escapes de gas

y petróleo, algunas de las cuales son marinas, como las de Roca Part ida .

Los movimientos tectónicos de la Sierra Madre Oriental , efectuados

durante el Terciario, han dado oportunidad para la formación de depósi­

tos que alcanzaron su máximo desarrollo sobre el eje del sinclinorium, así

como también a pliegues de graduación variable y orientados paralela­

mente al eje de la sierra. Los posibles movimientos verticales de los pisos-

terciarios, principalmente en las zonas marginales, dieron oportunidad

para que los depósitos tuvieran espesores variables, engrosándose o acu­

ñándose hasta desaparecer, formando discordancias que reducen la pro­

fundidad a que pueden alcanzarse los estratos acumulantes, es decir, las

calizas cretácicas.

Estas características conducen a la idea de buscar estructuras en las

márgenes de la cuenca, principalmente estructuras cretácicas que sean

accesibles con los actuales equipos de perforación. Si se toma en cuenta

que la mayor parte de la cuenca se encuentra cubierta por depósitos re­

cientes, se comprende la necesidad de aplicar la Geofísica, para que p o r

métodos indirectos puedan precisarse los accidentes estructurales, pues d e

otro modo resultaría casi imposible hacerlo.

T R A B A J O S G E O F Í S I C O S E F E C T U A D O S

A falta de guía geológica que permita aplicar específicamente uno u

otro método de exploración. Petróleos Mexicanos efectúa un reconoci­

miento general de la cuenca por mediciones de gravedad, cuyos resulta-

ESTUDIOS GE O F Í S I C O S E N V E R A C R U Z

dos después de año y medio de trabajo quedan expuestos en la Fig. 1.

Estas mediciones se han efectuado a lo largo de brechas y caminos,

formando polígonos y haciendo observaciones a un kilómetro de distancia.

Cuando el valor de la gravedad aumenta notablemente de una estación

de observación a otra, se hacen lecturas intermedias, con lo cual se au­

menta la densidad de puntos observados, fraccionando los polígonos hasta

un límite económico y consecuente con el interés de la información de

que se trata . En esta forma se evita pasar por alto las pequeñas anoma­

lías provenientes de estructuras de poco relieve o muy profundas.

Las condiciones topográficas del terreno, obligan al uso de dos tipos

distintos de gravímetros: uno modelo Mott Smith ( C - 2 8 / ) , adaptado para

transportarse en coche, con un peso aproximado de 6 0 kilos, que incluye

un acumulador eléctrico para mantener su temperatura interna, con una

variación máxima de 1 / 1 0 de grado y el cual se utiliza casi exclusivamen­

te para observaciones a lo largo de carreteras y caminos transitables con

vehículos. Las mediciones de gravedad pueden hacerse con este instru­

mento hasta 0.1 miligal.

El otro gravímetro, construido por la Houston Technical Laboratory

y denominado W o r d e n , es de tipo superportátil, encerrado en una botella

"thermo" herméticamente cerrada y con un adiestramiento compensador

de temperaturas que elimina los calentadores. Este instrumento pesa de

3 a 4 kilos y puede ser fácilmente transportado por un sólo individuo.

C o m o gran parte de esta zona está constituida por pantanos y terrenos

inundables, este instrumento resulta muy apropiado. Además su "drift" o

sea el corrimiento del cero, es muy reducido (0.1 miligal por día) y su

operación muy constante, debido a que no lo afectan ni los cambios de

temperatura ni la presión, y es posible hacer mediciones sin repetir, en

tramos de 6 a 8 kilómetros.

El método que se sigue para hacer las mediciones en el campo, es el

siguiente: un topógrafo con plancheta y estadal sitiia las estaciones de

observación a la distancia previamente convenida y hace simultáneamente

el levantamiento. Los datos así obtenidos con la plancheta se reducen

hasta la escala de 1 : 5 0 , 0 0 0 y se vacian en un plano general de trabajo.

Por separado se hace un esquema del caminamiento, en el cual se indi­

can los tramos que pueden cubrirse en coche, a caballo, en lancha o a

pie, así como todos aquellos datos e informaciones importantes que per-

M E X I C A N A DE G E O L O G O S P E T R O L E R O S 293

R. O Ñ A T E ESPINOSA

mitán al observador en turno, eliminar las pérdidas de tiempo y organizar

antes de salir al campo sus elementos de medición y transporte, para

que estos sean apropiados a la condición del área por estudiar.

Las lecturas del gravímetro se corrigen por elevación de la estación

con respecto al nivel del mar, por corrimiento del cero del instrumento,

etc. y se refieren a la gravedad que teóricamente les corresponde en cada

punto según su situación; en seguida, se anotan en el mapa debajo de

cada punto que marca la estación y se ti-azan las curvas de igual gravedad.

Existen varios motivos por los cuales las mediciones de gravedad se

ven afectadas en cada caso. Por ejemplo, la agitación que recibe el ins­

trumento durante el transporte y se ha observado que cuando la agita­

ción del instrumento cambia, esto es, cuando se cambia el sistema de trans­

porte, las lecturas de gravedad sufren un pequeño error. P o r eso es in­

dispensable establecer bases adecuadas y organizar los trabajos de obser­

vación en forma tal que la agitación influya un mínimo sobre la calidad

y exactitud de las lecturas. En el caso del gravímetro M o t t Smith, esta

característica se acentúa y obliga al observador a agitar constantemente

el instrumento durante todo el tiempo que duran las observaciones. P o r

ésto, en este tipo de instrumentos, se requiere un observador cuidadoso y

que lleve un control de sus lecturas, para que pueda precisar en el campo

cuándo el instrumento no opera correctamente. Todas estas condiciones

se ven notablemente reducidas en el gravímetro W o r d e n , traduciéndose

en mayor rapidez y facilidad en las operaciones.

En la Fig. 1 se muestra el resultado del trabajo efectuado durante año

y medio de operación de un grupo gravimetrico. Las mediciones se hicie­

ron partiendo de la Estación de Péndulo situada en el Puerto de Vera-

cruz, en el Edificio del antiguo Faro "Benito Juárez" . Este trabajo

se planeó como reconocimiento general, tratando de obtener, en el menor

tiempo posible, una información que sirviera de base para el conocimiento

de la cuenca y sobre el que se pudiera apoyar un trabajo gravimetrico de

detalle, en aquellas áreas que resultaron importantes.

Desgraciadamente no siempre fué posible saturar adecuadamente las

áreas, debido a la presencia de grandes pantanos, así como también a la

ausencia de caminos en zonas de vegetación muy intensa, haciendo inac­

cesible algunas áreas y obligando al personal a desarrollar esfuerzos m a ­

yores que los acostumbrados para cubrir esta fase del trabajo.

294 B O L E T Í N DE LA A S O C I A C I Ó N

E S T U D I O S GE O F Í S I C O S E N V E R A C R U Z

P o r lo que se refiere a la interpretación de los resultados, se vé cla­ramente cómo los grandes espesores de las capas terciarias o en el eje del sinclinorium, quedan perfectamente definidos por un "trend" de va­lores de gravedad mínima, uno de los cuales ha quedado perfectamente marcado , mientras el resto se manifiesta por la tendencia de las curvas a seguirlo paralelamente.

L a Fig. 2 es un detalle de los resultados obtenidos en la región no­reste de la cuenca. El Mac izo ígneo de Chiconquiaco, en su empuje in­trusivo, levantó los sedimentos afectándolos hasta una distancia conside­rable. Este efecto principia a marcarse con los datos hasta ahora dispo­nibles. El levantamiento de los sedimentos se acusa gravimetricamente con un aumento en los valores de la gravedad, conforme se avanza hacia el norte aproximándose al macizo citado.

Los movimientos compresionales de la Sierra Madre Oriental com­binados con los intrusivos del Macizo de Chiconquiaco, seguramente han producido pliegues estructurales en los sedimentos levantados. Estos plie­gues deben reflejarse gravimetricamente y así se ve en el mapa cómo apa­recen anomalías, que posiblemente corresponden a las primeras perturba­ciones estructurales. '

Los valores de los máximos gravimétricos que se marcan hacia el noreste parecen indicar levantamientos transmitidos desde los depósitos densos y si consideramos que el Terciario , prácticamente homogéneo en densidad se adelgaza hacia el norte, posiblemente corresponden a las calizas cretác icas , que no son muy densas pero que sí pueden establecer contrastes suficientemente fuertes para presentar los valores máximos en­contrados. Por otro lado, considerando la cercanía de la masa basáltica intrusiva, cabe suponer que estas anomalías corresponden a levantamien­tos efectuados por la base de la masa en su empuje ascencional. Esta condición podrá aclararse conforme se vayan obteniendo mayores datos hacia esa parte de la cuenca. U n rápido aumento de los valores de la gra­vedad será un indicio confirmatorio de la hipótesis.

Analizadas estas anomalías desde el punto de vista del petróleo apa­recen como m u y sugestivas y prometedoras, puesto que en los bordes del Mac izo de Chiconquiaco se han podido observar las calizas porosas marinas del Cretác ico y además, en las proximidades de estas anomalías, se loca­lizan algunas chapopoteras que son un claro indicio de la existencia del

M E X I C A N A DE G E O L O G O S P E T R O L E R O S 295

R. O Ñ A T E ESPINOSA

296 BOLETÍN DE LA ASOCIACIÓN

petróleo. Por esta razón es importante estudiarlas por los métodos sismo­

lógicos, definiéndolas y cuantificándolas.

E n el borde occidental de la cuenca, se han localizado algunas estruc­

turas por medio de geología superficial, comprobándose con estudios hechos

por medio de balanzas de torsión. (Tres Valles, Playa Vicente, A c h o t a l ) .

Estas estructuras fueron desechadas por las antiguas compañías petroleras,

porque tomaron en cuenta principalmente la ausencia de las arenas con­

tenedoras del Mioceno y pensaron, además, que el Cretácico era comple­

tamente compacto y que no existia la roca madre jurásica, razones que

deben desecharse.

Como estas estructuras son marginales, es posible que algunas de las

formaciones del Terciario se adelgacen y aunque algunas no existan, dan­

do oportunidad a alcanzar el Cretácico a menor profundidad que en el

resto de la cuenca. Como estas estructuras deben existir otras sepultadas,

las cuales serán reveladas cuando se hagan las mediciones gravimétricas,

convirtiendo en más prometedoras las características petroleras de esta

zona.

En los alrededores del Macizo de San Andrés Tuxt la los valores gra­

vimétricos aumentan notablemente, debido a la proximidad de la gran

masa basáltica y posiblemente las estructuras localizadas en sus alrede­

dores, no puedan ser descubiertas por los métodos gravimétricos de recono­

cimiento, siendo indispensable realizar un estudio más detallado de cada

área a fin de que el efecto estructural se manifieste con más intensidad.

Las características geológicas de la cuenca hacia esa pai te no ofre­

cen las mismas perspectivas que hacia el norte. Sin embargo, falta esta­

blecer los verdaderos límites de la masa salina, que probablemente puedan

reflejarse en las mediciones gravimétricas. Las intrusiones salinas también

pueden presentar condiciones favorables para la acumulación.

En el área de Ignacio de la Llave se han hecho reducciones del efecto

regional para obtener la verdadera anomalía. El resultado queda mostrado

en la Fig. 3."

Por lo que se refiere a los trabajos de sismología, se iniciaron estu­

diando precisamente la anomalía que se ha mostrado, haciéndose de refle­

xión a perfil continuo. Se operó con un sólo grupo y aproximadamente

un año, comprobándose que la anomalía corresponde a una estructura anti­

clinal cuyos contornos se muestran en la Fig. 4 .

E S T U D I O S G E O F Í S I C O S E N V E R A C R U Z

M E X I C A N A DE G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S 297

Esta estructura se ha denominado Ignacio de la Llave por localizarse

en las proximidades de dicha población y es parte de un grupo de estruc­

turas alineadas, cuyo eje corre paralelamente al sinclinorium. L a Fig. 5

muestra un corte seccional de ella en el cual están indicados solamente

los horizontes sismológicos principales. Puede verse la tendencia de las

capas a acuñarse contra el pliegue. Esta estructura es de gran profundidad,

pues alcanza su culminación a 3 , 7 0 0 metros. Sin embargo, dada su situación

dentro de la cuenca y recordando que los sedimentos se levantan hacia

el norte, se espera que esta misma estructura tenga una cresta más ele­

vada en su prolongación hacia el norte.

En la Fig. 6 , se muestran sobrepuestos la anomalía y los contornos

sismológicos de esta misma región. En cuanto al material que determina

la anomalía, es difícil establecer su identidad, aunque es notorio que los

ejes de ambos trabajos corresponden casi exactamente. Hacia el noroeste

las curvas gravimétricas se pliegan y alinean según un eje paralelo a la

estructura citada, esperándose que correspondan a un nuevo grupo de es­

tructuras menos profundas dados los valores máximos de la gravedad.

P a r a el año de 1 9 5 0 se ha programado terminar la delimitación de la

estructura de Ignacio de la Llave y observar secciones transversales de ella,

prolongándose hacia el oeste para definir el origen de los valores máxi­

mos anotados.

También en las proximidades de Piedras Negras se localiza un má­

x imo gravimétrico, a lcanzado con una línea de sismología que acusó la

presencia de otro alto, el cual también se estudiará próximamente.

Como un resumen de todo lo que anteriormente se ha expuesto, pue­

de decirse que la Geofísica está respondiendo a la responsabilidad que le

corresponde en la localización de estructuras y al establecimiento de las

característ icas generales de la cuenca. El valor de sus informaciones es

innegable y su interpretación se irá modificando al avanzarse en los estu­

dios y al combinarse con los datos que arrojen los pozos que necesaria­

mente tienen que perforarse en las áreas favorables encontradas. También

compruébase que los métodos escogidos han sido apropiados y que la

información hasta ahora obtenida, unida con los datos geológicos dispo­

nibles, presentan un panorama atractivo para hacer de ella una zona pe­

trolera.

T E Z U D X L A N CUENCA DE VERACRUZ

M A P A G R A V i M E T R I C O CONTORNOS DE ISOGAMAS

/ng. R Onafe E

V O L C A N C I T L A L T C ^ C T L J

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L E Y E N D A

MACIZO DE TEZIUTLÁN

LIMITE DE LA SIERRA MADRE

LIMITE ZONA VOLCÁNICA S.A.TUXTLA

CUENCA DE VERACRU2

MAPA GRAVIMETRICO DETALLE DE LA PARTE NORTE DE LA CUENCA

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CUENCA DE VERACRUZ

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MAPA GRAVIMETRICO Anomalías GravimetricaS;

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PROFUNDIDADES EN METROS

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