ACERCA DE LA EXISTENCIA DE GEOESTRUCTURAS CIRCULARES EN CUBA ORIENTAL

Ing. Jose Rodriguez Perez # ,

Candidato en Ciencias Geologo-Mineralogioas Protesor Auxiliar Departamento de Geo!!sica del ISYMMoa

Ing. Karia Campos Duefias Asistente del Departamento de Cienoias Geologicas B&sioas del ISMMKoa

DrTRODUOCIOII

!1 descubrimiento de geoest~cturas c1rculares en diversas areas del planeta llama la atenoion, desde alganos aftas, de po1ogos y georlsicos. Este interes ha aumentado sobre todo en loa ultimos aftos debido a la !reeuente relacion enoontrada entre estas estructuras y los Y.acimientos de aineral•• solidos, de petraleo y de gas.

En Cuba basta el presente solo ha sido publicado un tra­bajo al respecto y el Ddsmo se re!iere a la existencia de una estruotura circular en la parte central de Cuba orien­tal. Este trabajo rue realizado por los investigadores D. Coutin, E. :Nagy y F. Rivero [2].

El objetivo del presente trabajo es dar a conocer los di!erentes tipos de estructuras circUlares que mas tre­euentemente se citan en la literat~ as! como la presen­cia de varias estructuras de este tipo en Cuba oriental, haciendose entasis en su estrecha relaeion con las zonas Jlllln!teras de la. region.

Conoepeionetj gen:·uoas sobre las estructuras circJl].a.re111

Jl. aa:U.sar lu t:otos de oual.quier region, tomad&s dude . ntelit .. &rtiti-.1·ales, as:! ooJBO las obtenidas por toto-

montajes de pequena escala, se suelen detectar geoeetruc­turas lineales, plicativas y circularea. Deade el punta de vista geologico las dQs primeras estan ampliamente estudiadas, habiendoseles dedicado inntimerables tratados de geologia regional y geotectonics. Mucho manoa lo estan las estructaras circulares, a pesar de que ellas tambien desempenan un papel suetancial en la estructura geologica de la region. Eataa estructuras, ademas, se revelan fre­cuentemente en los campos r!sicos de la region, as! como en cualquier tipo de formacion geologica inclusive en la cobertura sedimentaria. En eate caao las estructuras cir­culares son una especie de estructura refleja, heredada de los p1sos estructurales infrayacentes. El mecanisme de transmision de la estructura circular a las formaciones , , .. , geologieas mas JOVenes es el miamo que produce loa plie-gues re!lejos de la cobertura. Es decir, en el caao de un !undamento poco conaolidado en el que continu• la forma­cion de pliegues longitudinales en la cobertura, surgen pliegues reflejados transversales que repiten los del !un­damento en forma suavizada desarrollandose prolongadamente como estructuras eonsedimentarias. Todo esto ha sido confirmado por los levantamientos fotogra!icos y geof!si­cos realizados desde el cosmos en los ultimos anos.

Varios investigadores [3,4,6,7] consideran que el origen de las estruotu:l'as circularea se remonta a la etapa arqueo-oatargenetica del desarrollo de la corteza terres­tre. En esa etapa, la !ormaeion de estructuras plegadas de orderl.superior se produjo como resultado del levanta­miento de grandee masas de material reomorfizado de la corteza terrestre; en este easo, la tormacion. en el plano de pequeftas estrueturas plegadas !ue oondicionada por el levantamiento irregular de las masas reomortizadas cuasi­plasticas •

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Las grandee formas estructurales asi formadas han sido denominadas por L. I. Salop [6] "ovalos plegados" y por s. N. Carey [1] "reones11 • Estas estruoturas, ~egUn ellos, tienen una eimetrfa aproximadamente central y vistas en el plano tienen forma de ovalos, con determinada actividad tectonic~. Elloa consideran que en los relictae de esta protocorteza las zonas comprendidae entre los "ovalos ple­gados" tienen caracter pasivo desde el po.nto de vista tectonico.

V. I. Salop [7] considera que estos ovalos plegados eaten formados por nucleos de gneis y de granitos antiguos, ampliamente distribuidos en las regiones de escudo como

r por ejemplo en l a pen~nsula de Kola en la URSS •. Los par-tidarios de esta hipotesis consideran que estos "ova-los" representan los primeros nucleos de consolidacion de la corteza terre Jtre y por lo tanto una zona de engrosa­miento de 1a capa gran{tica. Estos nucl eos en epocas pos­teriores ascendi eron en su total idad o por lo ~enos en sus partes cent r ales taj o 1a accion de la ley de la isos­tasia , sirvi endo de regiones de suministro de material a las cuencas sedimentarias mi.s antiguas. :Probablemente estos sedimentos primaries dieron tarnbien origen a nucleos duros a causa de los procesos de reomorfismo pr i mario de la corteza terres tre. En su forma primaria l as estructu­ras circulares de esta genesis pueden haberse con.servado solamente en aquellas regiones donde no hayan existido etapas de plegru~ientos intensos.

Por tal razon es poco probable que s~ encuentre alguna de estas formas en Guba oriental, aunque no se excluye la

posibilidad de que en el fundamento prejurasico de la

parte mas occidental de Cuba oriental pudieran encontrarae eatructurss circulares cuya genesis fuese la descrita e.nteriormente.

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I' " Una. segunda variante de !o:rmacion de nucleos primarios que pueaen originar estructuras circulares la constituyen los c r aados por intrusiones grahiticas.

En los nucleos de los macizos gran!ticos generalmente s e encuentran !rentes de migmatizacion y anatexia los que forman o adquieren una estructura circular • . t. I. Salop [7) propone dividir estas !o:rmas plegadas an ovalos gnei.sfti­cos y cupulas gneisico-gran:fticas. La experiencir. inter­nacional del estudio de las estruoturas circulares con~ firma que ambas formas pueden estar presentee en las zonas de granitizacion. En muchos macizos sc observan cupulas y columnas soldadas entre si. La existencia de un tronco comun 0 fundamento para las estruoturas circulares de ori­gen migmatftico-gneis{tico y granftico ha sido detallada­mente estudiada en algunas regiones por la exploracion sismica. En los nucleos de estas estructuras migmatiticas a veces se encuentran granites sensu strictus.

Varios autores consideran que en las formaciones graniti­oas del fundamento pueden desarrollarse bloques indepen­dientes que durante el desarrollo geosinclj.nal de una region adquieren movilidad y sus oscilaciones se reflejan en los pisos superiores mediante estructuras circulares.

En Cuba oriental, sin lugar a dudas, muchas estructuras oircular es pueden tener este origen, pues como s e sabe , en crandes a.reas de la parte sur de la provincia de Santiago

i de Cuba y en la parte central de las provincias de Las Tunas y CamagUey, las formaciones graniticas tienen una

. amplia distribucion, razon por l a que no es de e·xtraiiar

que en zonas aledanas a estas intrusiones existan apofi sis que determinen en las formaciones s obreyacentes estructu­·ras cireulares de est& gBnesis. Un tercer tipo de estruc­turas cireu~ares lo aon las originadas por aparatos de

origen vulcanoseno, o sea, cue1~os volcanicos fo s iles (conos) que se detectan di r ectamente en el terrene o que pueden, al igual que en los cases anteriores, refl e j ar su pres encia en los sedimentos que los sobreyacen. Este tipo genetico de estructura circular debe ser muy comun en el pais ya que, co!D.O es sabido, l as formacione s vulcanogeno­sedimentarias cubren extensas regiones del mismo y practi­camente en las regiones donde no afloran estos sedimentos, en la mayoria de los casos , ellos existen en profundidad. Sobre la formacion de este tipo de estructura, el lugar que ocupan en la historia geologica de una region, su ubi­cacion especial, etcetera, existe una ampl i a bibliografia.

Las estructuras circulares de este tipo se detectan en fotogra.f!as de diferentes escala.s (desde las gr andes esca.­las hasta las cosmicas). Portal razon no nos detendremos mBa en su descripciOn.

Un cuarto grupo genetico de estructuras circulares son aquellas que se refieren a las de origen met eori tico. Al respecto hay que sef'ialar que esta cuestion es muy debatida actualmente , no siendo aceptado por muchos t ectonistas la existencia de este tipo de estruc t ur a. Los partidarios de esta genesis ( 5] refieren todas l as grandes rnorfoest ruc ­turas circulares (incl uso l a s estructuras enterradas) que no estan direct amente relacionadas con l os proces os magma­ticos y vulc anogenos al tipo meteori t ico. Estas conclu­siones se basan en gran medi da en el estudio de las hue­llas del metamorfismo 11 explos ivo" y l a mor f ol og i a de las mismas estruc turas, desconociendo en gran medida l as par ­ticularidades de la estructura geoloe;ica prof unda en las regiones de desarrollo de esta s es tructuras . Sin lugar a dudas, no puede excluirse la pos i bil i dad de que se conser ­ven, en oasos excepcionales, las huel las de la ca.ida de gra.ndes meteorites sobre la Tierra; s in embargo , tal tipo

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de estructura solo podi a . e j ercer infl uencia en el de s arro-1\ o posterior de la geolo8{a del ~rea , en e l caso de qu e en el acto de l i m?ncto hubiera pene t rado unn ?;rrm masa al i nterior de la corteza t e rrentre y que ce conserve en ella hast a el prGflente . :Sn este caso , las anorno.l i as ,:;eofistcas que s e de t ec t a rian sabre t al es eatructuras seria:n s i gni­ficat ivas. De no se1· asi, la influencie. de l a eotructura f ormada en l a geolo{.dfi de 1a zona seri a muy e f i mera , moti.­vado por su pasivi ded tec tonica y l a Hus encia de interre­l acion ent r e los procesos que clieron orio;en a la cot ruc­tur a y los p1·oceaos internes. Por e ~w en e l pui saj e actual solo pueden s er l oc8.l izadac estructur~~ ~· jovenes ' de este tipo , s obre todo en el case de nuestro e l iDa donde los procesoc de me teorizac i on y eros :i. on deoempefiarJ un activo papel.

En lo referente a la relac i on exis tente ent re las es truc­turas circulures y los yaci mi entos y manifl'!s taciones de mineralizacion endogena hay que senalar que hasta hace poco tiempo s e consideraba que las estructuras circularen sol o tenian importancia metaloe;enica en las regione~l de escudo , donde se hab{a establec i do une. cierta regular i dacl entre la presencia de estructuras c i rculares y la ubica­ci on de l as provincias ne taJ.ogenicas . Sin em'targo, en los ultimos afios [8 , 9 ,12] s e confirma e l i mportante rol que estas estructuras r epresentan en el control de l a minera­lizaci6n end6gena, tanto en l a s plataformas activada s como en las regiones de plegamientos . En estas areas, c omo por e jemplo en Cuba oriental, l as estructur a s circulares a veces aparecen en l as fotos aereas y cosmicas de una manera muy encubierta, observandose en algunos casos solo algunos rasgos aisl ados , que atestiguan sotre la presencia de una estructura de este tipo. Por tal razon la obser­vacion detallada de cualquier indicia de presencia de estructura circular en una region debe ser la pauta a

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s eguir en est e t ipo de invest j.ga.cion, ya que en vari a.s r egiones del mundo como por e j emplo en la URSS [10 ,11 ,1 2] ha sido es tablecido que la mayoria de las estruct u.ra.s oir­cular~s relaci onadas con procesos endogenos, controlan 1~ presencia de las manifestaciones y yaci mientos minera-1es de 1a region donde estan ubi cadas.

MATERIALES Y METODOLOGIA UTILIZADA

En la investigaoion fueron util i zados materiales y datos de la siguiente procedencia:

- fotos coamicas del satelite de la NASA Earth's E-1202 del 10 de febrero de 1973 ; montaje !otografico a partir de f otoesquemas 1:160 000, ademas fotos aereas a escala 1:62 000 y 1:37 000 de las provincias orientales;

r , , r - mapas geofJ.sicos gravimetricos, magnetromet r i coa y aJ.s-

micos de diversas areas de Cuba oriental; mapas geologicos y materiales geologicos elaborados durante el l evantamiento geologico a escala 1 : 250 000 de las px-ovincias orientales por l a Brigada Cubano-HUngara del Institute de Geologia de la Academia de Ciencias de Ouba.

En 1a ~alizacion del trabaj o fue seguida la siguiente

•todolQ8{a:

- an8i~eia de las !otos cosmicas y los fotoesquemas a escala 1 :160 000, con el objeti vo de looalizar todas las morfoestructuras circulares; comparacion de estas estruoturas con los diferentes mapas geologo-geofisicos con el fin de correlacionarlas con anomal!as de otro tipo;

- anSlisis de las fotos aereas de mayor escala con el objeto de determinar rasgos del drenaje ademas de la comprobacion de ' la existeneia real de la estructura;

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~:

- generalizacion de todoa ioa datos obtenidos; - confeccion del mapa de las morfoestructuras circulares

de Cuba oriental.

ESTRUCTURAS CIRCULARES DE CUBA ORIENTAL

Como puede observarse en la Figura 1, en Cuba oriental las estruc turas circulares tienen una amplia distribucion; las mismas han sido claramente observadas en primer lugar en las fotos cosmioas y aereas, as! como reveladas en lds campos geo!fsicos. Estas estructuras tienen dimensiones muy variables que pueden enmarcars e entre 4 y 40 km •

Fig . 1. Esquema de l as estr ucturas circula rss :ie Cutn ori ent al. 1. estructuras cir cul CJ.res en l as rJUe preclo·ni no.n los l evan­tamientos; 2. ~.structuras circul ares em lo.s r:~ue predominan l os hundimientos ; 3. estrqcturas ci~culares en l ~s que no se ha def i nido la direccion de l os mov.·lmientos ; 4. mani ­!es t aciones de oro y pl ata; 5. yacimientos y ::tani fe stacio­nes de cobre ; 6. mani festac i ones de hi dr ocarturos ; 7. yaci­mientos y mani festaciones de cr om9; 8 . yaci mientos y mani festaciones de hierro metas omatico; 9 . yaci mientos y mani f estac iones de manganese .

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El caracter de los movimientos neotectonicos en ellas es variable; en algunos casos se observan levantamientos; en otros hundimientos, varias eatructuras solo ae reflejan mor!ologicamente en los rasgos del terreno, resultando imposible con los materiales de que s e dispuso dar una di­reccion de au desarrollo.

Del anSlisis conjunto del esquema de las eatructuras cir-r culares de la Figura 1, con los levantamientos geof1sicos

totales y parciales de la region (gravimetrico, magnetico, estudios s!smicos), se detecta en casi todos los casos coincidencia de las estructuras con una 0 mas anomalias geo!isicas.

Es de destacar el hecho de que estas estructuras circula­res se manifiestan practicamente en todos los tipoa de formaciones geologicas de la region as{ como en cualquier tipo de paisaje geomorfologico, desde zonas montafiosas basta llanuras; sin embargo, las areas de menor desarrollo de ellas lo son las zonas cubiertas por rocas ultrabasicas, por lo menoa en lo que se refiere a estructuras con dis­metros superiores a los 4 km, ya que en iotos aereas de gran escala, en las rocas ultrabnsicas (en las areas de desarrbllo de corteza de intemperismo), se detectan nume­rosas pequeftas estructuras circulares de caracter ero­sional.

Otra regularidad que tambien se ha podido detectar lo es la mayor concentracion de estructuras de eate tipo donde ae suponen existan grandee !racturas, por ejemplo, a lo largo de la direccion golfo de Guacanayabo-bah!a de Nipe; tambien en la parte mas oriental de la region en el area de desarrollo de las rocas metamor!icas, region en la que la teotohica de bloquea esta muy desarrollada, as! como en Ia Sierra Maestra, donde las estructuras circulares tam-

bien coinciden con las areas de ocurrencia de fallas lon­gitudinales y transversales de este sistema montanoso .

Por ultimo se debe resaltar el hecho de que sobre todo en las zonas montanosas o en las cercanias de las estructuras circulares detectadas ae ubican yacimientos y manifesta­cionea· minerales endogenaa de diferentes mineralogfas; por ejemplo, en las cercanias de Santiago de Cuba existen las manifestaciones de .Buey Gabon, los yacimientos cupriferos de E1 Cobre, los de manganese de Los Chivos, El Cristo y Ponupo, las manifestaciones polimetalicas de La Gran Pie­dra y el yacimiento Hierro Sant iago los cuales forman un semicircuio cuyo centro es la ciudad de Santiago de Cuba .

Una coincidencia parecida se observa en la estructura ubi­cada al norte de la ciudad de Holgu{n, en la que existen diversas manifestaciones minerales de genesis hidr otermal . Tambien en las estructuras situadas en el oriente de la region, por ejemplo al este de la ciudad de Guantanamo, en el valle de Puriales de Caujeri, en Yacabo y Macambo y en otros lugarea.

Por tal razon es recomendable que las futuras busquedas de yacimientos endogenos en esta region tomen en considera­cion esta regularidad.

Ademas, sobre la base de esto, pueden programarse busque­das de cuerpos minerales a gran profundidad dentro de los !!mites de estas estructuraa, asi como en zonas de las rocaa sedimentarias en las que se detectan estructuras oirculares y en las que la potencia de las secuencias sedimentarias sea pequena.

Igualmente se deberan tomar en cuenta las estructuras cir­culares detectadas en las zonas d~ potentes espe~orea de rocas sedimentarias como por ejemplo l as que se encuentran

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aledafias al golfo de Guacro1ayabo y en la cuenca del Cauto, ya que como estructuras reflejas deben de formar c~pulas consedimentarias, estructuras estas muy favorables para la acumulac:Lon de petroleo y gas. E1 tarnafio en superficie

2 de ellas es en algunos casas de hasta 50 km , lo que es suficiente para que una estructura con posibilidades petroliferas sea evalunda como perspecti\·a. Asimismo, por otra aerie de indicios geologicos los lugares anterior­mente sefialados han sj_do evaluados come zonas perspectivas para la busqueda de petroleo y gas; por tanto, todas estas estructuras deber~n tomarse como zonas d•~ primera priori­dad en caso de efectuarse perforaciones e:· ... •'::l ~rea.

COIWLUSIONES Y RECGr.lliNDACIONES

- En Cuba oriental tienen una amplia distribucion las estructuras circulares. Las mismas se detectan en todos los tipos de formaciones geologicas de la region. Los tamafios de estas estructuras son muy variables, alcan­zando desde. unos pocos kilometres de radio hasta varias

decenas.

- En los alrededores o en las estructuras circulares for-,

madas en rocas preeocenicas existen gran cantidad de yacimientos y de manifestaciones de minerales de origen hidrotennal o neumatolitico.

- Existe una rela.cion especial entre las zonas de desarro­llo de las estructuras circulares y los grandes sistemas de fallas que afectan la zona oriental de Cuba.

- La genesis de estas estructuras puede ser diverse pero se considera que la. mas probable es la. de origen pluto­

nico-volcanico.

- Las estructuras ciroulares desarrolladas en zonas de amplia distribucion de las rocas sedimentarias son favo-

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rables para la busqueda en ellas de estructuras petro­ga.sifera.s.

- Para ~1 mejor estudio de estas estructuras se deberan hacer investigaciones a escalas mas gra.ndes con amplia

, , . , , utilizacion de los metodos geof~sicos y la comprobacion geologica sobre ei terreno de la presencia de las mismas.

- En los proximos trabajos de busqueda que se efectuan en Cuba oriental, a.si como en otras regiones, se deben tamar como areas prioriza.das de busqueda. aquellas en las cua.les.se presentan estructuras circulares.

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