geologÍa y posibilidades petrolÍferas del jurÁsico … · gruesa de sedimentos de origen...
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GEOLOGÍA Y POSIBILIDADES PETROLÍFERAS DEL JURÁSICO MARINO EN LA REGIÓN DE
CÓRDOBA, VER. =^
ENRIQUE M E N A R O J A S
R E S U M E N
l.os ¡lisos Kimmeridgiano, Portlandiano y Tilhoniano, del Jurás ico Superior, se encuen-Iran bien representados en una franja que corre desde el S de T laco tcpec de Díaz, Puebla, hasta más al N de la Rancher ía de Nepopoalco, al E N E de Zongolica, Veracruz y más o menos paralela a los ejes serranos, con una extensión de unos 55 K m . Los sedimentos están constituidos principalmente por lutitas y calizas de estratificación delgada, bituminosas o conteniendo aliiindante materi.T orgánica: cuerpos delgados de caliza gris azul: areniscas de grano fino con cementante calcáreo y lutitas grises sin bitiinion: todo este material está cubierto por una capa gruesa de sedimentos de origen continental. Hay evidencias de que los sedimentos jurásicos fucion depositados en mares someros y tranquilos, en algunos casos en áreas de aguas estancadas con circulación rest ingida;
en otros «corresponden a zonas marginales de cuenca en medios de oxidación más que do reducción, con abundante íatina en algunas capas.
S e piensa que estas rocas son las i)rinci-l>ales generadoras de petróleo en la Cuenca de Tampico-Nautla y si en esta área de estudio se presentan condiciones anaeróbicas en zonas reductoras desprovistas de oxígeno, en aguas estancadas o restringidas en su circulación, con sedimentos ricos en materia orgánica y alto contenido de carbonato de calcio, pueden también ser rocas generadoras y almacenantes de hidrocarburos semejantes a las del área Tampico-Tuxpan, lo cual es probable en estructuras perfectamente determinadas y accesibles a la barrena, como en el caso part icular de la estructura de Tla-euilotecatl , la cua Iserá jnobada en un futuro próximo.
I N T R O D U C C I Ó N :
El Jurásico Mar ino no e r a conocido cii la CutMica de Veracruz , con excepción de .sus porciones noroeste y sureste extremas y no fue sino hasta el año de 1957 cuando el autor tuvo la fortuna ''C encontrar los pr imeros fósiles jurá-s u i í s en sech'mentos de la Formac ión
Necoxtla que se consideraban hasta entonces de edad aptiana. Durante 1 9 6 0 , el autor fue comisionado por la Superintendencia de Explorac ión de Petróleos Mexicanos , en Córdoba, Ver. , par.a investigar la presencia de rocas de edad jurásica superita- y la posiliilidad de
l ruhajo presentado en la I Convención iVacional de Ingenieros y Técnicos en Ex/doración r Explotación de Petróleo, México. D. F., Noviembre 26-30, 1961. Geólogo, Superintendencia de Exploración, Petróleos Mexicanos, Córdoba, Ver.
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7S BOLETLN DE LA ASOCIACIÓN
correlacionarlas con otras de la misma edad en lugares adyacentes. Durante el reconocimiento de campo, se ha obtenido en el año actual Q 9 6 1 ) información adicional que permite tener una idea mejor, del comportamiento y depósito de estos sedimentos.
L a cima de los pisos Kimmeridgiano Superior, Portlanc iano y Tithoniano, del Jurásico Superior, se encuentra bien representada en la franja que corre con una orientación casi paralela a los ejes serranos y bien localizada desde Tlacotepec de Díaz, Puebla, al S, hasta más al N de la Ranchería de Nepopoalco, al E N E de Zongolica, Veracruz. Dichos pisos están constituidos litológica-mentc por lutitas l)ituininosas o conteniendo abundante material orgánico, con concreciones de calizas negras bituminosas, cuerpos delgados de calizas negras, areniscas de grano fino con cementante calcáreo y fragmentos carbonosos y lutitas sin bitumen. Todo este material está cubierto por una capa gruesa (hasta hacerse potente) de sedimentos de origen continental, formada indistintamente por argilitas hematitiz¿i-das y serpentinizadas, arkosas, grau\ a-cas y cuarcitas. Durante el presente año también se logró identificar estos jjisos
jurásicos °n la base del Cerro Zizinte^ petl, aproximadamente 15 Km al NNW de la Ciudad de Huautla de Jiménez, Oaxaca.
Finalmente, al W de los poblados de Zoquitlán y Coyomeapan, Puebla, se encuentran sedimentos apizarrados arcillosos y arenosos conteniendo muy escasas impresiones de ammonitas, las cuales no han sido clasificadas debido n su pésima conservación, aunque lo más probable es que pertenezcan al Jurásico Superior debido a su posición estratigráfica con respecto a las rocas adyacentes.
Exceptuando el área al W de los po-I liados de Zoquitlán y Coyomeapan, tanto en la franja más oriental como en la base del Cerro Zizintepetl, hay evidencia de que los sedimentos jurásicos fueron depositados en mares someros y tranquilos y en algunos casos en aguas estancadas con circulación restringida y aislados del mar abierto (sin eliminar cierta comunicación constante) , quedando eso atestiguado j)or la riqueza excepcional de bitúmenes y materia orgánica, ausencia de organismos Lentó-nicos, jJi'c'sencia de sulfuros en los sedimentos y alnuidantcs ammonitas en algunas capas.
SITUACIÓN D E L Á R E A
Se encuentra localizada a 15 Km al S W de Córdoba, Veracruz, en su parte norte; es una franja que se extiende con rumbo .NW-SE en 65 Km de largo y con m í a anchura de 6 0 m en su ex
tremo noroeste, de 4 K m en la parle media y de 4 0 0 m en el extremo sureste. En e! área del Cerro Zizintepetl, se localiza a 15 Km al N N W de la Ciudad de Huautla de Jiménez, Oaxaca.
LOCALIDAD T I P O
Se dio el nombre de Formación Te-pexilotla a estos sedimentos jurásicos por aflorar cerca de la Congregación
de Tepexilolla. Municipio de Zoquitlán. Estado de Puebla, donde se encontraron los primeros fósiles de esta edad en el
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año ele 1 9 5 7 por el autor. Sin embargo, la columna jurás ica se encuentra mejor representada en el Río Santiago desde Paso Xonoatl hasta la desembocadura del Río Coyolapa, que ahora se designa localidad tipo. L a localidad tipo es ac
cesible sólo por caminos de herradura , saliendo del poblado de Almilinga, Municipio de Tezonaisa, Veracruz , hasta Tepexilotla. Puebla, en una jornada que dura aproximadamente 5 horas a ca-iiallo.
ESTRATIGRAFÍA, DISTRIBUCIÓN Y
POTExNCIA
Las característ icas litológicas de la Formación Tepexilotla, en el área estudiada el año de 1 9 6 0 , tienen suma importancia económica (como se explicará en otro capítulo) y se lograron reconocer perfectamente las rocas del Ju rásico Superior en sus diferentes facies, que son:
a ) L a más alta, constituida fundamentalmente por sedimentos de origen continental que se pueden localizar a lo largo del contacto occidental J u r á -sico-Cretácico Inferior desde el Rancho de Boca del Monte hasta la Rancher ía de Ocotitla y en los alrededores del Rancho Cuauti l ica;
b) Inmediatamente abajo se encuentra una facies mar ina sublitoral correspondiente a zonas marginales de cuenca o subcuenca, perfectamente reconocible a lo largo de la franja jurásica desde Paso Xonoatl-Zacatilihuitl hasta más al N de Nepopoalco-Xonamanca;
c ) Finalmente, en la base, una facies póntica de aguas con circulación restringida en cuenca c e r r a d a que sólo fue reconocida en el Río Santiago y en el camino de Tepequexpa al Rancho Tepeyac.
Las dos pr imeras facies fueron reconocidas en la base del Cerro Zizintepetl y la descripción litológica es semejante a la franja principal.
Hacia el W de los poblados de Zoquitlán y Coyomeapan se encuentran sedimentos arcillo-arenosos que cambian
a areno-arcillosos mientras se camina en dirección poniente. Estos sedimentos contienen moldes sumamente escasos y muy mal conservados de ammonitas que posiblemente pertenezcan a la c ima del Jurás ico (no se ha hecho el estudio paleontológico debido al pésimo estado de conservac ión) . Estos sedimentos fueron depositados en una zona sublitoral a litoral de cuenca o subcuenca y son correlacionables con la facies intermedia de la franja jurásica principal.
L a Formac ión Tepexilotla a b a r c a las tres facies mencionadas en niveles que var ían desde la c ima del Kimmeridgiano Superior hasta el Portlandiano-Ti-thoniano, siendo estos pisos los mejor representados en toda la franja y área advacente al W .
F O R M A C I Ó N T E P E X I L O T L A — F A C I E S P Ó N T I C A .
E n el Río Santiago, entre Paso Xo-notl y Tlacotepec de Díaz, se encuentran lutitas calcáreas con abundante materia orgánica , bituminosas, apizarradas y sumamente plegadas, de color negro que mancha los dedos; se lajean con facilidad y forman frecuentemente relices planchados conteniendo nodulos de tamaño variable de calizas de color negro con mater ia orgánica piritizada y restos de quijadas de anélidos iSpiror-bis sp.) y otros no determinados; ocasionalmente se encuentran capas hasta
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de 10 cm de espesor de calizas bituminosas negras, en las cuales no se ba encontrado fauna. En el Río Santiago, que es el mejor lugar donde se encuentran expuestos estos sedimentos, se lograron medir 170 m de ellos sin conocer su espesor real y se presentan en paquetes desde 0 .40 basta 5 m de potencia.
Estos sedimentos se depositaron probablemente en mares someros y tranquilos V tal vez en aguas estancadas con circulación restringida y aisladas del mar abierto, es decir, en medios pónticos de reducción como queda atestiguado por la riqueza excepcional de bitúmenes, ausencia de organismos bentónicos y presencia de sulfuros de fierro en las calizas iiituminosas. El clima deldó ser tropical o subtropical, comprobado por la aportación abundante de material orgánico.
Ff>HM-\ciÓN TEPEXILOTLA MARINA SUBLITORAL
F.ACIES
Inmediatamente encima de los depósitos antes mencionados se encuentra una serie de calizas arcillo-arenosas que contienen granos de cuarzo de tamaño medio a fino, de color gris azul que cambia ron intemperismo a gris amarillento y gris café, alternando con capas apizarradas de color gris o gris obscuro que también cambian con intemperismo a amarillo ladrillo y capas de caliza de color gris obscuro de 10 a 5 0 cm de esjíesor. Cuando las capas de caliza son muy arenosas, al intempe-rizarse dan la impresión de ser areniscas de grano fino a medio y ocasionalmente de grano grueso, con ceméntate arcilloso y más parece que la roca original era ima arenisca y no una caliza. En estos horizontes se encuentra una eran
cantidad de restos de macrofósiles (ammonitas, trigonias, pleuromías, pinnas y otros pelecípodos y cefalópodos no determinados) que han servido de base para identificar la edad de las rocas, determinándose como pertenecientes al piso Portlandiano.
Este es el piso que más ampliamcnti-se encuentra distribuido en la franja estudiada, así como en la base de Cerr) Zizintepetl y se han identificado plenamente con base en restos de fósiles, en el camino de Tlacotepec de Díaz a Za-tilihuitl, capas con Proiiiceras? sp., de! final del Jurás ico; de Zacatilihuitl a Paso Xonoatl. capas con Micracaiitho-ceras sp., del Portlandiano; en los alrededores de Zacacuapa, con Kossmatia kiiiLí,! Imlay, Pleuromya sp., Trigonia sp. y Pinna sp., del Portlandiano y en el Ranclio Nepopoalco, capas con 4 / Í -cracanthoceras sp. y Perisphinctes spp., del Portlandiano. ̂
En las zonas intermedias se encuentran restos mal conservados de las ammonitas anotadas, así como capas de probables Prntacriniis sp., en las cercanías de Tcmaxcalapa. Veracruz. Finalmente, en el camino de Rancho Tepeyac a Tepexilotla, se encontró Virgatos-pliinctes s]5. . cuya edad varía desde la cima del Kimmeridgiano Superior ha.s-ta final del Jurásico y por ser el único fásil hallado hasta ahora con este alcance, quedan dudas acerca de la edad de estas capas en la franja estudiada.
Ninguna de ellas contiene microfau-na, aunc(ue en el camino del Rancho Nei )o j3oa lco a la Barranca de San Jerónimo se encontraron escasas especies de Calpionella alpina y radiolarios calcificados del Tithoniano, identificadas en Córdoluí por Armando L . Risser y confirmadas por el Laboratorio de Paleontología de Petróleos Mexicanos, rn
1 Dcterniinariones por el Dr. R. W. Imlay, del U. S. Geoloíiical .Siirvey.
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México, D. F . Eslos depósitos de facies marina sid)litoraI corresponden a zonas marginales de cuenca o subcuenca, es decir, a un medio de oxidación, pues los sedimentos no presentan coloración obscura intensa y hay escasez de pirita, como sucede en el tipo arcillo-arenoso de Jas calizas sin mater ia orgánica , existiendo fauna de tipo pelágico escasa o ausente.
Los sedimentos encontra<los sin principalmente arcillo-arenoso o netamente arenosos, conteniendo clásticos finos derivados de la antigua t ierra al W re-l^resentada por gneisses y esquistos correspondientes a la zona marginal cercana a la costa y se pueden correlacionar con los de facies mar ina sidditoral de la franja principal. Tanto al W de Zoquitlán, Puebla, como cerca de la Ciudad de Huautla de Jiménez, Oaxaca, se han encontrado restos de ammonitas y posibles pelecípodos en un grado de conservación tal que es sumamente difícil su identificación.
El espesor de estos sedimentos es va-rialde en sentido longitudinal, ]iues en id Fiío Santiago sólo es de 1 5 0 m con tenílencin general a engrosar hacia Tcmaxcalapa, Veracruz , donde se midieron en la parte expuesta 5 0 0 m conservándose este espesor hacia el Rancho de Nepopoalco.
FORMACIÓN TEPEXILOTLA — FACIES CO-N l ' i . N E N T A L
Cuinicndo a los sedimentos mencionados, se encuentra un cuerpo potente de lutitas de colores abigarrados , predominando el gris verdoso violeta y morado, lutitas arenosas y areniscas de los mismos colores, sin que sean regionales Ins característ icas y distribución del depósito. Este material llega a ser sumamente esquistoso debido al metamorfis
mo dinámico y a su vez lo cubre otro material esquistoso que indistintamente puede ser una cuarcita , una arkosa o una grauvaca de acuerdo con las determinaciones petrográficas del Laboratorio de Petrograf ía de Petróleos Mexicanos, en México, D. F . El color varía de gris verde a verde claro y r o j o obscuro. L a s lutitas son serpentinizadas y es factible suponer que este tipo de material haya derivado de un cuerpo original de andesita, puesto que todavía se observan fenocristales de andesina y sanidino bien conservados, si bien m o s trando la orientación y efectos derivados de fenómenos de metamorfismo dinámico. Estos sedimentos se e n c u e i U r a n a lo largo del contacto occidental con las calizas del Cretácico Inferior, en el Rancho Cuautilica, en la subida del Rancho Nepopoalco a X o n o m a n c a y en el Cerro Zizintepetl. Su espesor real medido en las secciones trabajadas es muy variable f \éase columnas estratigráficas c o m p a r a t i v a s ) , 6 0 0 m en el Río Santiago y 3 0 0 m en Xonomanca que son los extremos sureste y noroeste y sólo 5 0 m en Temaxca lapa .
Al W de los poblados de Zoquitlán v Coyomeajjan no se presenta este tipo de sedimentos, aun cuando son los ])un-tos más cercanos a la antigua tierra levantada representada por gneisses y esquistos y hasta ahora n o se encuentra una explicación para su origen. Es posible que debido a los movimientos de In Revolución Laramíd ica estos detritus se eliminasen por la denudación, lo mismo que gran parte del área de origen, ya que eran las partes topográficas más e'le\adas y por lo tanto, más fácilmente atacables por la erosión. Sin embargo, no se han encontrado residuos de este material en los sinclinales. que sería el único lugar donde se habrían conservado.
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T E C T Ó N I C A
L a tectónica regional es la princijsal causa para tener las rocas jurásicas aflorando en la superficie y por lo tanto, es de capital importancia hablar de ella, aunque sea en una forma somera. Toda la franja jurásica oriental que ocupa la Formación Tepexilotla es una gran ventana alargada en forma de anticlinal con recumbencia al E y buzamiento al S E y NW. En su flanco poniente se encuentran sedimentos de la Formación Tuxpanguillo, con buzamiento suave de 2 0 ° como promedio al SW. Este gran anticlinal tiene pliegues secundarios, como se observa en la sección del Cerro Matlatecoya al Cerro Cuautilica, mostrando tres anticlinales cuyas culminaciones se encuentran en los puertos en
tre los cerros mencionados y sus respectivos sinclinales ocupan las partes topográficamente más elevadas. Se encuentra seccionado por la gran falla de Drizaba, donde se muestran sedimentos del Turoniano de las Form.aciones Maltrata y Guzmantla.
En el área del Cerro Zizintepetl, los sedimentos jiuásicos afloran en una falla inversa que posiblemente sea la continuación al S E de la gran falla inversa de Santa Rosa, la cual se encuentra conocida y bien determinada por el NW desde el pueblo de Santa Rosa has-la la Sección Tehuipango-Temaxcalapa, al S E , con un tramo todavía no estudiado desde esta sección hasta la de Coyomeapan-El Palenque.
C O R R E L A C I Ó N
La correlación de los sedimentos jurásicos marinos de la Región de Córdoba con otras áreas fue publicada en el Boletín de la Asociación Mexicana
de Geólogos Petroleros (Vol. X I I , Núms. 7 y 8, Julio-Agosto de 1 9 6 0 ) y por lo tanto, se tendrían que repetir los mismos conceptos ahí expresados.
P O S I B I L I D A D E S P E T R O L Í F E R A S
Hay indicios que conducen a la conclusión de que el petróleo se originó a partir de la materia orgánica que llegó a incorporarse a los sedimentos marinos. El poco oxígeno existente en aguas de pobre circulación debió ser absorbido por acción bacteriana y la posterior transformación de la materia orgánica en substancias grasas debido a cambios de presión y temperatura. Es bien sabido que el medio ambiente marino está íntimamente ligado con el origen del petróleo y un 9 9 % de los campos petroleros del mundo se encuentran
asociados con este tipo de sedimentos; por lo tanto, rocas marinas de cualquier edad que presenten condiciones apropiadas para la generación de petróleo puede ser rocas madres. Si durante el depósito de los sedimentos jurásicos el área se encontraba dentro de un golfo o canal provocado por el levantamiento de la antigua tierra oaxaqueña por un lado y por una tierra entonces emergida y detectada por métodos gravimé-tricos por el otro, en dicho golfo o canal jurásico se pudieron tener condiciones de reducción, con presencia de sulfu-
IN'IEXICANA TE GEÓLOGOS PETROLEIIOS 8 3
ros de fierro, originaándose sedimentos laminados ricos en mater ia orgánica con alto contenido en carbonato de calcio y fósiles restringidos a ciertas capas, condiciones apropiadas p a r a la generación y almacenamiento de hidrocarburos, aun cuando fue posible qm; algunas capas generadoras no se hayan depositado en lugares de estancamiento persistente. Ahora bien, R . W . Imlay ( 1 9 5 2 , 1 9 5 3 ) indica que la F o r m a c i ó n Pi mienta, (iel Port landiano, está caracterizada por su alto contenido en material turbáceo, altamente bituminoso y que es la fuente de algunas chapopoteras encontradas cerca del Río Moctezuma, al S de Tamazunchale , San Luis Potosí . Estas mismas condiciones se presentan en el escarpe de L a Ventana, en el flanco noreste del Macizo de Teziutlán, según el Informe Geológico por el Ing. IMoisés Olivas R. ( 1 9 5 3 ) , pues se encuentran margas arenosas y lutitas bituminosas de color café obscuro a rojizo, acentuado por la presencia de hidrocarburos; rocas que al romperse tienen olor fétido, con exudaciones de aceite ligero fácilmente volátil y m a r c a d o olor a gas. P o r último, en el registro eléctrico del pozo Hallazgo Núm. 3 1 , incluido en el trabajo ya publicado del Ing. P . Carrillo Mart ínez ( 1 9 6 0 ) . Se observó claramente c]ue las rocas del
Kimmeridgiano posiblemente sean las generadoras y almacenantes de petróleo de los campos anotados, ya que si el flujo de los hidrocarburos tiende, en general, a migrar hacia la superficie; las rocas subyacentes que son los Lechos Rojos, del Jurtisico Medio, no presentan ninguna caracter ís t ica de ser generadoras o de haber permitido el paso de los hidrocarburos , puesto que no se han encontrado siquiera huellas de ellos en los sedimentos de esa edad en el área . O bien, dadas las característ icas litológicas de las rocas kimmeridgianas de ser almacenantes más que generadoras, hay la posibilidad de cambios de facies lateral que permitieron la migración de los h idrocarburos hacia las zonas porosas almacenantes de esos caminos. Entonces, si en el área jurásica de la Región de Córdoba, se tienen las característ icas necesarias p a r a ser rocas generadoras, muy similares a las de la Cuenca de Tampico-Nautla , también hay grandes posibilidades de encontrar hidrocarburos comerciales en estructuras perfectamente determinadas y accesibles a la barrena , como en el caso part icular de la Es truc tura de Tlacui-lotecatl, la cual será probada en un futuro próximo, con el objetivo principal de encontrar acumulación comercial de petróleo en rocas jurásicas o bien en del Cretácico Inferior.
BIBLIOGRAFÍA
CARRILLO MARTÍNEZ, P . 1 9 6 0 . Estudio Geológico de los Campos Petroleros de San Andrés , Hallazgo y Gran Morelos, E d o de Veracruz . Bol. Asoc. Mexicana Gcols. Petrol., X I I ( 1 - 2 ) :
IMLAY, R . W. 1 9 5 2 . Correlation of the Jurass ic Formations of North Amer ica , exclusive of Canadá. BuU. Geol. Soc. America, 6 3 ( 9 ) :
—- 1 9 5 3 . L a s Formaciones Jurás icas de México . Bol. Soc. Geol. Mexicana, X ^ ^ I ( 1 ) :
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MENA ROJAS, E . 1960 . El Jurásico Marino de la Región de Córcloha, Ver. liol. Asoc. Mexicana Geols. Petrol., X I I (7 -8 ) :
OLIVAS R . , M . 1 9 5 3 . Informe Geológico de la Provincia del Macizo de Teziutlán, Fue. 1. G. Núm. 8, Zona de Veracruz, Petróleos Mexicanos ( inédito).
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