Geologia 10 02 14

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Geologa regionalLa regin de estudio se encuentra en el noreste de Mxico, en el estado de Coahuila, donde la evolucin tectono-sedimentaria (Figura 1), del rea ocupada por el denominado Golfo de Sabinas, ha estado ligada de una manera muy estrecha a la apertura y desarrollo del Golfo de Mxico (GdM). Los cambios eustticos que han regido durante la formacin del GdM se han manifestado en el noreste de Mxico como etapas peridicas de transgresiones y regresiones marinas. De esta manera, se propici la deposicin de secuencias sedimentarias compuestas principalmente de depsitos siliciclsticos de ambientes costeros, depsitos evaporticos de sabkha, y depsitos de carbonatos, tanto de ambientes de plataforma somera y profunda, como en complejos arrecifales. Tales secuencias fueron depositadas ininterrumpidamente desde el Jursico Medio hasta el Cretcico Superior, tiempo en el que la Orogenia Larmide deton el cambio en el rgimen de depsito para esta zona (Gonzlez-Snchez et al., 2007).La configuracin estructural y estratigrfica actualmente reconocible de esta regin (Figura 2), inicia con el evento orognico Ouachita-Marathon durante el Permo-Trisico (Goldhammer, 1999). A partir de ese momento, la evolucin paleogeogrfica desde el Mesozoico hasta el Cenozoico del Noreste de Mxico, se relaciona estrechamente con la apertura y evolucin del Golfo de Mxico (Salvador y Green, 1980; Anderson y Schmidt, 1983; Winker y Buffler, 1988; Wilson, 1990). El origen del Golfo de Mxico se remonta al rompimiento del supercontinente Pangea, durante el Trisico Superior-Jursico Medio, con la separacin de las placas Norteamericana, Sudamericana y Africana (Padilla y Snchez, 1986b). Este proceso condicion la evolucin estratigrfica de la regin durante el Cretcico, hasta la Orogenia Larmide, entre el Cretcico Superior al Terciario Inferior (Goldhammer, 1999). El rompimiento y separacin de Pangea, propici la formacin de pilares y fosas tectnicas, que contribuyeron a la distribucin de altos y bajos estructurales, que a su vez, controlaron en adelante los patrones sedimentarios de la regin (Padilla y Snchez. 1986b), y posteriormente determinaron los estilos estructurales larmides (Wilson, 1990).Los principales elementos tectnicos originados en esta regin durante la etapa de rifting, comprenden altos de basamento, entre los que destacan el Bloque de Coahuila, la Pennsula de Burro-Peyotes, el Archipilago de Tamaulipas, y las Islas de La Mula y Monclova, as como bloques bajos de basamento que conforman la Cuenca de Sabinas (Figura 2).

Figura 2. Configuracin estructural y rasgos tectnicos del Noreste de Mxico (estado de Coahuila y reas adyacentes). Modificado de Chvez-Cabello et al. (2005).

El basamento est intrusionado por rocas granticas a granodiorticas de edad Permo-Trisicos (Wilson et al., 1984). Hacia el oeste, el Bloque de Coahuila presenta una sucesin volcanoclstica del Pensilvnico Medio al Prmico (McKee et al., 1988; Wilson, 1990). Aunque no aflora su basamento, se infiere que probablemente es Proterozoico, por las firmas isotpicas de los intrusivos Permo-Trisicos (Lpez et al., 2001). El Bloque de Coahuila est delimitado al norte por una falla lateral izquierda conocida como Falla San Marcos, posiblemente activa durante la etapa de rifting del Trisico Tardo al Jursico Tardo (Charleston, 1981; Chvez-Cabello et al., 2005). Al sur est delimitado por el lineamiento lateral izquierdo Torren-Monterrey (Anderson y Schmidt, 1983), a lo largo de la Cuenca de Parras. Actualmente, el rea ocupada por el Bloque de Coahuila, se caracteriza por la presencia de carbonatos de plataforma del Cretcico, ligeramente deformados por la Orogenia Larmide (Imlay, 1936; Charleston, 1981; Johnson, 1989; Johnson et al., 1991). El Arco de Tamaulipas (Figura 2) se localiza al Este de la Cuenca de Sabinas y presenta una distribucin NW-SE. El basamento de este arco est constituido por intrusiones Permo-Trisicas, consideradas como los remanentes de un arco de islas Paleozoico (Goldhammer, 1999). Su lmite oriental lo forma una falla regional lateral derecha, denominada Falla Tamaulipas-Chiapas (Pindell, 1985; Wilson, 1990).La Pennsula Burro-Peyotes (Figura 2) constituye un alto de basamento al norte de la Cuenca de Sabinas, en aparente continuidad con el Arco de Tamaulipas (Wilson, 1990). Est formada por rocas meta-sedimentarias deformadas del Paleozoico Superior, y est delimitada en su parte sureste por la Falla La Babia, la cual es una estructura lateral izquierda, que estuvo activa durante la etapa de rifting continental del Trisico Superior al Jursico Medio (Charleston, 1981). La Cuenca de Sabinas (Figura 2), es una depresin delimitada por los bloques altos de Coahuila al Sur, Burro-Peyotes al Norte, y el Arco de Tamaulipas al Este. Dentro de la cuenca se conocen dos reas con intrusiones granticas de edad Permo-Trisica, estas corresponden a los altos de basamento de La Mula y Monclova (Jones et al., 1984; Wilson, 1990).La deformacin que caracteriza actualmente a la Pennsula Burro-Peyotes, el Arco de Tamaulipas y la Cuenca de Sabinas, incluyendo las Islas de La Mula y Monclova (Figura 2), se conoce como la Faja Plegada de Coahuila, producida durante la Orogenia Larmide (Goldhammer, 1999). Esta faja plegada consiste en numerosos anticlinales aislados, orientados al NW y separados por amplios valles sinclinales. Anticlinales ramificados, con ncleos formados por diapiros de evaporitas y pliegues con doble vergencia, son rasgos frecuentes y caractersticos de este estilo de deformacin (Padilla y Snchez, 1986b; Goldhammer, 1999).Otras cuencas aledaas a la Cuenca de Sabinas son las Cuencas de Parras y La Popa (Figura 2), las cuales se desarrollaron durante el Cretcico Superior (Campaniano-Maastrichtiano). La primera est limitada al norte y noreste por el Bloque de Coahuila y la Falla de San Marcos, y al sur y sureste por el frente de la Sierra Madre Oriental. La Cuenca de La Popa est limitada al norte, este y oeste por la Faja Plegada de Coahuila, y al sur por la Sierra de La Gavia, que la separa de la Cuenca de Parras. Ambas cuencas presentan cerca de 5000 m de sedimentos siliciclsticos, terrgenos marinos someros y deltaicos, del Campaniano-Maastrichtiano, pertenecientes al Grupo La Difunta (Padilla y Snchez, 1986b; Goldhammer, 1999). La deformacin que se observa en la actualidad es producto de la Orogenia Larmide. En las porciones sur y este de la Cuenca de Parras, en las zonas prximas al frente de la Sierra Madre, las estructuras son muy alargadas, vergentes hacia el norte, y presentan pliegues apretados y cabalgaduras menores, con ejes paralelos al frente de la sierra. Hacia el norte de estas reas de la cuenca, la intensidad de la deformacin es menor (Goldhammer, 1999). En La Popa, la deformacin se caracteriza por amplias elevaciones dmicas, generadas por diapiros de sal y sinclinales erosionados (Johnson, 1989).El evento orognico del Cretcico Tardo al Palegeno, dio origen a las estructuras de la Sierra Madre Oriental (Figura 2). Esta Sierra se caracteriza por presentar el relieve ms alto del noreste de Mxico. Est limitada al este por el Arco de Tamaulipas y al norte por la Cuenca de Parras (Padilla y Snchez, 1986a). La seccin deformada comprende la secuencia sedimentaria del Trisico Superior-Cretcico (Goldhammer, 1999).Las estructuras de esta regin se distinguen por su gran variedad de pliegues con orientacin E-W, isoclinales, con flancos verticales y pliegues vergentes hacia el norte, formando incluso nappes, y pueden estar delimitados por cabalgaduras (Padilla y Snchez, 1986a, 1986b; Johnson, 1989; Eguiluz de Antuano, 2001).Las rocas que afloran dentro de la regin Carbonfera de Coahuila, varan en edad del Jursico Tardo al Cuaternario (Young, 1972, 1983; Flores-Galicia, 1988; Santamara-Orozco, 1990; Eguiluz de Antuano, 2001; Romn-Ramos y Holgun-Quiones, 2001). Los materiales mesozoicos estn esencialmente representados por rocas sedimentarias de ambientes marinos. Los sedimentos del Terciario estn representados principalmente por rocas de tipo continental, incluyendo algunos derrames de basaltos. Dentro de la estratigrafa de la regin se observan aflorando en distintos lugares de la zona, las diferentes formaciones geolgicas. Ejemplos de ellas son, la Formacin La Casita definida por Imlay (1937), que consiste principalmente de serie de lutitas, limolitas, areniscas y calizas; Formacin Menchaca definida por Robeck et al. (1956), compuesta por estratos delgados de caliza gris oscura, que toma el color gris claro por el intemperismo; Formacin Barril Viejo, que consiste de limolitas intercaladas con algunos estratos delgados de calizas arenosas, en conjunto tienden a adquirir color parduzco por el intemperismo (Robeck et al., 1956, 1960); Formacin Padilla, conformada por caliza gris con rudistas (Robeck et al., 1956); Formacin La Mula, constituida por lutitas, calizas arcillosas y calizas finamente laminadas; su color gris a pardo amarillento pasando por el rosado, se debe al intemperismo; Formacin Cupido, compuesta por calizas de color gris oscuro a negro, con estratificacin delgada cerca de la base, pero con estratos de 3 a 4 m de espesor cerca de la cima; la parte superior forma escarpes macizos; Formacin La Pea, compuesta de lutitas carbonosas y estratos delgados de caliza arcillosa, con espesores que oscilan alrededor de 50 m; Formacin Aurora, compuesta de estratos gruesos de caliza gris con rudistas. En sus capas superiores es comn la presencia de ndulos de pedernal; Formacin Buda, compuesta de caliza con estratificacin delgada, probablemente se acua hasta desaparecer antes de cubrir el borde septentrional del rea carbonfera; La Formacin Eagle Ford, consiste en estratos alternados de limolitas calcreas, de color gris oscuro y calizas con estratificacin delgada; Formacin Creta Austin, posee litologa y espesor similar a la Formacin Eagle Ford; Formacin Upson consiste de 170 m de limolitas de inicios del Campaniano.Estructuralmente, las rocas sedimentarias de la regin adoptan la forma de anticlinales y sinclinales de dimensiones relativamente grandes, estructuras que presentan complicaciones locales tales como recostamientos, plegamientos subordinados en las calizas de estratificacin delgada, y adelgazamiento de las formaciones lutticas; estas rocas estn tambin afectadas por diapiros de yeso y cuerpos gneos intrusivos. Las rocas plegadas ms jvenes son del final del Cretcico y sobre ellas descansa, en posicin discordante, el conglomerado Sabinas, considerado como del Plioceno.Geolgicamente, la Cuenca de Sabinas est constituida por ocho subcuencas que se corresponden con sinclinales amplios, cuya orientacin NW-SE se ajusta a la estructura regional (Figura 3 y 4). Estas subcuencas localmente se designan como Sabinas, Esperanzas, Saltillito, Lampacitos, San Patricio, Las Adjuntas, Monclova y San Salvador (Flores-Galicia, 1988) (Figura 4).

Figura 3. Localizacin de las cuencas carbonferas de los estados de Coahuila, Nuevo Len y Tamaulipas (Tomado de Rivera-Martnez y Alcocer-Valds, 2003).

Figura 4. Plano de localizacin de la Cuenca Sabinas-Monclova (Tomado de Rivera-Martnez y Alcocer-Valds, 2003).

Otras formaciones geolgicas, ubicadas dentro de la cuenca de Sabinas, vinculadas con los principales mantos de carbn, que se explotan en la regin, son las formaciones San Miguel, Olmos y Escondido.

Geologa LocalLa Regin Carbonfera de Coahuila, tambin designada Cuenca de Sabinas, aunque tal y como se ha indicado anteriormente, comprende una cierta parte del territorio de Nuevo Len, se divide en dos sub-regiones (Figura 3). La primera se localiza al sur de las poblaciones de Nueva Rosita y de Sabinas, y se extiende hasta las cercanas de Monclova (Figura 4), cubriendo una superficie aproximadamente de 10,000 km2 . La segunda se localiza en el rea Nava-Piedras Negras, se extiende en una franja paralela al Ro Bravo del Norte, cubre una superficie de aproximadamente 2,000 km2 y se le designa Zona de Fuentes-Ro Escondido, nombre tomado de una pequea mina del rea (Robeck et al., 1956, 1960; Lpez-Ramos, 1985; Flores-Galicia, 1988; Verdugo y Ariciaga, 1988a, 1988b; Flores-Espinoza, 1989; Santamara- Orozco, 1990; Brizuela, 1992).Estudios estratigrficos realizados en la regin reportan que la pennsula de Coahuila, actu como la fuente principal de los sedimentos depositados en la Cuenca de Sabinas, principalmente durante el Jursico Tardo y el Cretcico Temprano. A partir del Cretcico medio, la continua transgresin marina se extendi considerablemente hacia el oeste y cubri los ltimos vestigios de la Pennsula de Coahuila (Robeck. et al., 1956; Salas y Benavides, 1976).A finales del Cretcico Tardo (Campaniano), la regin experiment los primeros efectos, de la deformacin Larmide, lo que motiv una regresin general del mar hacia el oriente. Finalmente en el Maastrichtiano, la zona que corresponde en la actualidad a la Regin Carbonfera, formaba parte de una extensa planicie deltaica, caracterizada por una vegetacin exuberante y la presencia de amplias e irregulares zonas palustres, en las cuales se acumul y preserv la materia orgnica. Inicialmente este material se transform en productos carbonosos de bajo grado, como turba y lignito; sin embargo, los eventos tectnicos de la deformacin Larmide, motivaron su conversin en carbones de grado ms elevado, es decir, carbn bituminoso y sub-bituminoso, que se explotan hoy en da (Salas y Benavides, 1976).

Formacin San MiguelLa formacin San miguel, est constituida principalmente de areniscas de grano medio a grueso y en menor proporcin de grano fino. Las interestratificaciones de areniscas y lutitas de un metro o mas de espesor son comunes en su base. Hacia la cima presenta estratos muy gruesos de areniscas con escasas interestratificaciones de lutitas. En algunos casos, los estratos de lutitas estn ausentes, observndose ms de 20 m de areniscas limpias (Eguiluz de Antuano, 2001).La parte inferior de esta formacin, es una secuencia de estratos delgados, de granos finos, aumentan de potencia y tamaos de los granos hacia la cima. Esta secuencia es tpica de cuerpos de arena regresivos o progradantes. La parte superior de esta formacin posee carcter variable, pero comnmente las estratigraficaciones de lutitas, interrumpen las capas de areniscas. Tambin los paquetes de areniscas de 1 a 3 m de espesor, tienden a presentar sedimentos de grano fino hacia la parte superior (Eguiluz de Antuano, 2001). Los espesores de esta formacin varan de 3 a 30 m, con un espesor promedio que oscila entre 8 a 15 m. En la regin El Cadral, se han encontrado alrededor de 277 m de esta formacin, segn Lpez-Ramos (1980).

Formacin OlmosLas capas de la Formacin Olmos fueron llamadas series de carbn por Dumble (1892), quien extendi el trmino Divisin Eagle Pass. Este autor defini las capas de la Formacin Olmos, en la estacin Olmos y en el arroyo del mismo nombre, que es su localidad tipo. Esta formacin suprayace concordantemente a la Formacin San Miguel e infrayace discordantemente a la Formacin Escondido. La Formacin Olmos est compuesta de lutitas gris oscuras comnmente carbonceas, con interestratificacin de estratos de areniscas de 1 a 5 m de espesor, as como estratos locales de carbn que varan en espesor, desde pequeas lentes hasta alrededor de 2 m. La parte inferior de la formacin esta compuesta por depsitos de planicie deltaica, pantanos, marismas, pantanos-manglares, depsitos de bahas, delgadas acumulaciones de sedimentos distributarios y canales fluviales. La parte superior presenta predominantemente depsitos de planicie aluvial, constituidos por areniscas fluviales, lutitas sobre banco y pantanos fluviales. Las areniscas son similares en composicin a las observadas en la Formacin San Miguel, excepto por los clastos de carbn y restos de plantas, que son ms abundantes en las areniscas de la Formacin Olmos. Los estratos de lutitas contienen abundantes fragmentos diminutos de plantas, impresiones locales de races y de plantas. A causa de una moderada bioturbacin constituyen lutitas fisiles. Las areniscas de canal comnmente disminuyen hacia arriba en el tamao del grano y en el espesor de los estratos, la mayora de ellas, presentan capas conglomerticas basales de unos pocos centmetros de espesor. Las fucoides son escasos pero se presentan en unos pocos estratos. Esta formacin tiene un espesor de 65 a 100 m aproximadamente. Los barrenos exploratorios perforados por la C.F.E. reportan un espesor medio de 150 a 180 m (Padilla y Snchez, 1986b). Los lentes de carbn de esta formacin son explotados, mediante minera subterrnea o a cielo abierto.

Formacin EscondidoLa Formacin Escondido fue definida por Dumble (1892). Su localidad tipo se encuentran cerca de la desembocadura del ro Escondido con el ro Bravo, aproximadamente a 4 km al sur de Piedras Negras. Sus principales afloramientos se localizan al norte y oriente de la regin carbonfera, en la localidad Piloncillos y a lo largo de la carretera a Nueva Rosita y las Esperanzas. Esta formacin se encuentra suprayaciendo discordantemente, a la Formacin Olmos y subyace discordantemente al Conglomerado Sabinas- Reynosa.La Formacin Escondido est constituida en su base por lutitas fosilferas, lodolitas y limolitas. En sus niveles medios posee numerosos mantos de areniscas. El miembro superior se conforma de lutitas glauconticas y calizas impuras (mudstone). Puede presentar de cuatro a siete miembros distintos, pudiendo alcanzar un espesor total de 300 m. El grueso de la formacin est conformado por depsitos de plataforma interdeltaicos y marinos, caracterizados por huellas de oleajes y horadaciones de gusanos (Verdugo y Ariciaga, 1988a).

La sub-cuenca Sabinas, es la de mayor importancia econmica, dado su extensin territorial y su contenido de carbn, el cual se ubica dentro de la Formacin Olmos. Este carbn se clasifica como bituminoso de volatilidad media a baja, con un factor de expansin de 7.9, lo que facilita su aprovechamiento en la CFE, para su uso en las plantas termoelctricas generadoras de electricidad, dado su poder calorfico que es del orden de 5,800 Kcal/kg. La produccin ms importante de carbn de la regin, se localiza dentro de esta sub-cuenca. Sobresalen las explotaciones subterrneas del Grupo Acerero del Norte (MIMOSA), tajos operados por MEXATIN, S.A., etc., adems de producciones aportadas por la pequea minera, llevada a cabo por medio de pozos. El rea de estudio se ubicada en Agujita, Sabinas Coahuila, se encuentra ubicada dentro de la Sub-cuenca Sabinas (Figura 1). En el rea de estudio y sus alrededores (Figura 1 y 5), afloran areniscas de grano fino y conglomerados oligomticos, con un relieve casi plano, en la parte cercana a la localidad de Agujita. En su cercana se encuentran algunos pequeos anticlinales, con buzamientos suaves menor a 10o y altura topogrfica entre 5 a 15 m.

Figura 5. Carta Geolgico-Minera a escala 1:50 000, de Nueva Rosita G14- A13. Tomada del Servicio Geolgico Mexicano (SGM, 2003).