FALCON BASIN VENEZUELA

IV Simposio Venezolano de Geociencias de Rocas Ígneas y Metamórficas y I Congreso Venezolano de Geociencias, UCV, Caracas, 05 al 09/12/2011

2011-11-24T21:47:00.001-04:30

Los diques de basalto de laquebrada Yaracuybare, municipio Silva, estado Falcón

Franco Urbani ^1,2, Sebastián Grande¹, Marvin Baquero ^3,4, Herbert Fournier ^1,⁵,David Mendi ¹, Luis Camposano ^1,4, Antenor Alemán ³& Iván Barito ^1,4¹

Universidad Central de Venezuela, Facultad deIngeniería, Escuela de Geología, Minas y Geofísica, Laboratorio 330. ²FundaciónVenezolana de Investigaciones Sismológicas, El Llanito. Correo-e.: furbani@funvisis.gob.ve. ³PDVSA, Exploración, Puerto La Cruz. ⁴Ahoraen PDVSA – INTEVEP, Los Teques. ⁵Ahora en Queen's University.Dept. Geol. Sci. & Geol. Eng. Kingston, Ontario, Canadá.

Resumen

En el centro de la cuenca falconiana son muy conocidoslos cuerpos de basalto de edad Oligo-Mioceno que penetran las formaciones ElParaíso y Pecaya. En estas notas se describe otra zona de actividad magmáticaintraplaca, que comprende varios diques que intrusionan a la Formación CerroMisión del Eoceno medio-tardío, ubicados en la quebrada Yaracuybare, a unos 20 km al ONO de Tucacas. Laroca corresponde a basalto alcalino, con minerales primarios como plagioclasa,olivino y clinopiroxeno, todos muy alterados, de manera que gran parte de laroca esta carbonatizada y cloritizada. Estas rocas ígneas terciarias son las másorientales del estado Falcón. Al igual que en el caso de Falcón central, seinterpreta que estas rocas fueron intrusionadas durante un corto yrelativamente rápido evento extensional, que produjo un notable adelgazamientocortical que permitió la penetración del magma de origen mantelar posiblementedebido a un fenómeno de slab break-offocurrido en una porción remanente de la placa del proto-Caribe adosada almargen continental de Suramérica, formado en esta región por un bloque alóctono,que comprende a un basamento de afinidad grenvilliana, cubierto por napasmesozoicas y sedimentos terciarios.

Palabras claves: Formación Cerro Misión, geoquímica,petrografía, basalto alcalino.

Introducción

Desde los años 1920s, los geólogos petrolerosreconocieron en la parte central de la cuenca de Falcón, la presencia decuerpos ígneos intrusivos en las hoy denominadas formaciones El Paraíso yPecaya (Oligoceno medio a Mioceno temprano) (e.g.: Kugler 1929, Brueren1949). En décadas más recientes éstos son estudiados más detalladamente paraconocer su naturaleza y encontrar una explicación geodinámica de su presencia (Muessig 1978, 1984, McMahon 2000, Escorihuela & Rondón 2002, Grande 2009, Baquero2012). Hoy día se conoce que los intrusivos fueron originados entre 23 a 15,4 Ma (McMahon 2000), cuando la región estuvosometida a un evento extensivo que originó un adelgazamiento cortical (Muessig 1978, 1984).

En una situación parcialmente semejante, se encuentranalgunos diques de basalto que atraviesan la Formación Cerro Misión del Eocenomedio-tardío, que afloran en la quebrada Yaracuybare, localizada a 5,5 km al oeste del pueblode Sanare, a su vez situado a una decena de kilómetros al oeste de Tucacas y deChichiriviche, en el estado Falcón (Fig. 1). Estos cuerpos fueron reconocidospor Natera (1957) y González (1979). Posteriormente Fournier et al. (2002) y Camposano et al. (2005) estudianlos diques petrográfica y geoquímicamente. Adicionalmente, se conoce que entre 4.081,3 a 4.090,4 m de profundidad enel pozo exploratorio EGT-3, hay una lava intrusiva en la Formación CerroMisión. Este pozo está ubicado a unos 14 km costa afuera, al ESE de la población deChichiriviche.

El objetivo del presente trabajo es integrar todo loconocido de los diques de Yaracuybare, en cuanto a sus aspectos de campo,petrográficos y químicos, comparados con los cuerpos intrusivos de Falcóncentral y la Ofiolitade Siquisique, para finalmente presentar interpretaciones sobre su origen.

Los diques basálticos de Yaracuybare

La quebradaYaracuybare tiene sus cabeceras dentro de la Formación Capadaredel Mioceno medio, generando un valle profundo donde se expone una ventanageológica, aflorando las rocas infrayacentes de la Formación CerroMisión del Eoceno medio-tardío. La lutita de esta unidad aparece intrusionadapor al menos cinco diques. Son cuerpos tabulares, de hasta 3 m de altura y con variacionesde 0,7 a2 m deespesor, con buzamiento subvertical. La lutita en su contacto con la ígneaaparece de grano más fino, de color negro y de aspecto y con consistenciafilítica y astillosa.

Resultados

Las cinco muestran estudiadas (Tabla 1) corresponden abasalto alcalino originalmente olivinífero, con textura amigdaloide, que hansufrido una fuerte carbonatación que ha afectado notablemente a la matriz delos mismos y a los numerosos cristales euhedrales de olivino que estuvieronembebidos en ella. La matriz, originalmente hipocristalina y con texturaintersticial, muestra microlitos de plagioclasa de hábito listoneado, bastantepreservados, que dejan parches cloríticos provenientes de vidrio máficodesvitrificado con geometría bastamente poligonal a triangular. También seobserva en la matriz abundantes microlitos posiblemente de clinopiroxeno yacloritizados y algunos de titanita/leucoxeno asociados a ellos. Las amígdalasmuestran una estructura a veces concéntrica, con núcleos ricos en carbonato,rodeados por zonas periféricas con cristales de epídoto embebidos en carbonato.Los fenocristales de olivino ahora alterados son los más abundantes en todaslas muestras. A menudo se observa una zonación reliquia en el olivinocarbonatizado, siendo el carbonato de las zonas más externas probablemente másrico en Fe dado su color parduzco, mientras que el de las zonas internas pobreen Fe es casi incoloro. Otros fenocristales alterados, fuertemente cloritizadospudieran ser de clinopiroxeno, en ellos se observa zonación reliquia connumerosos cristalitos periféricos apiñados y trenecillos de titanita en suinterior que evidencian que ese clinopiroxeno era rico en Ti vista la presenciade titanita y leucoxeno, como corresponde a los clinopiroxenos de rocasalcalinas. En una sección que abarca el contacto entre un dique basáltico conla roca pelítica, ésta aparece con una parte de una capa de lutita negra y otrade limolita cuarzosa, estando cortada por el dique basáltico en un ángulo decasi 80°. El efecto de contacto que produjo este dique de tan poco espesor (1,2 m), se limita a una zonacloritizada de color verde claro, cruzada por vetillas de carbonato en elcontacto, seguida por una zona un poco más oscura hacia adentro, ambas zonasabarcan apenas 1 mmde espesor, y al finalizar la zona oscurecida se halla la roca basáltica sinmayores cambios.

Los resultados geoquímicos en roca total de los diques alser representados en diversos diagramas de discriminación de ambientes tectónicos,muestran que corresponden a basalto alcalino continental.

En el mapa de anomalías de Bouguer de Venezuelanoroccidental basado en datos satelitales publicado por Orihuela et al. (2011),para Falcón centro-oriental se visualiza una zona con valores entre 10 y 53miligales, con forma de dos lóbulos que coinciden con la ubicación de loscuerpos ígneos, tanto de Falcón Central como de Yaracuybare. Estas zonasrepresentan la configuración cortical actual de al menos dos adelgazamientosocurridos entre el Eoceno medio y el Mioceno temprano.

Conclusiones

Según las dataciones Ar-Ar de McMahon (2000) el vulcanismo intraplaca de la cuenca deFalcón Central tuvo una duración de unos 8 Ma, entre 22,5 y 14,5 Ma,aproximadamente. La gran cantidad de fenocristales euhedrales de olivino en losbasaltos de Yaracuybare excluye que estas lavas pueden pertenecer a losprimeros eventos volcánicos, pudiendo probablemente ser anteriores a 22,5 Mapues son más subsaturadas en sílice. De este modo se propone que el eventoextensional abortado en la cuenca de Falcón probablemente comenzó con las lavasde Yaracuybare, y luego seguida por un conjunto de cuerpos subvolcánicos decerros Atravesado-Garrapata a Redondo, que a su vez prosiguió con seriestransicionales, seguidos por intrusiones más grandes de lavas toleíticas en elextremo NE. La profunda alteración carbonática que se observa en Yaracuybare sedebió probablemente al hecho de que estas lavas y su roca caja, la Formación CerroMisión, fueron cubiertas discordantemente por la extensa plataforma carbonáticamiocena de la Formación Capadare (Urbani& Mendi 2011). En vez en elcentro de la cuenca de Falcón, la roca caja de los cuerpos volcánicos essiliciclástica, de modo que la alteración es más bien clorítica (Grande 2009).

Lasinterpretaciones basadas en los datos geoquímicos de Yaracuybare indican unorigen intraplaca, concordando con lo reportado por varios autores para FalcónCentral. En consecuencia, para ambos casos se interpreta que el magma se generóen el manto superior, controlado por un proceso de adelgazamiento corticalentre 24 y 27 km(Bezada et al. 2008), en condiciones de cuenca de rift continental que no llegó a laseparación continental, debido a la inversión que sufrió la cuenca a partir delMioceno medio (Audemard 1993). Estasconsideraciones nos permiten interpretar que las rocas volcánicas de Falcónsuroriental sean relativamente más antiguas que las encontradas en FalcónCentral. Con la información disponible y las ideas ya esbozadas, se haelaborado un modelo geodinámico en dos etapas, a saber:

PrimeraEtapa: (Paleoceno - EocenoMedio). El empuje hacia el SE del arco de las Antillas de Sotavento contra elborde noroccidental del continente suramericano, generó el apilamiento de lasdenominadas Napas de Lara. Este margen continental constituye en la partecentro-oriental de Falcón y el NE de Yaracuy un bloque alóctono denominadoTerreno Falconia (Grande 2011),constituido mayormente por un basamento continental de grado medio-alto deafinidad Grenvilliana de edad Neoproterozoico-Mesoproterozoico (Baquero 2012), cubierto por napas de rocas metamórficas, unidadessedimentarias del margen pasivo mesozoico y de unidades turbidíticas delEoceno.

En este períodode tiempo, en la región comprendida entre el arco de las Antillas de Sotaventoy el margen norte de Suramérica, se generó una primera cuenca extensional en elEoceno tardío-Oligoceno temprano en la zona de Sanare, donde la Formación CerroMisión fue depositada anteriormente, y luego intrusionada poco después por losdiques de Yaracuybare, de afinidad intraplaca. Un posible fenómeno defracturamiento (slab break-off) de unremanente de la placa del proto-Caribe aledaña a Suramérica y subducidaparcialmente por debajo del Terreno Falconia pudo abrir una fractura por dondediapiros astenosféricos se infiltraron y ubicaron por debajo de la litósferacontinental del terreno Falconia, adelgazándola parcialmente y sufriendo unmoderado porcentaje de fusión parcial.

Segunda etapa (Oligoceno medio - Mioceno temprano). Se abre otracuenca extensional, pero de mayor magnitud que la anterior, ocasionando uncolapso orogénico que genera en la parte centro-oriental de Falcón una ampliazona de adelgazamiento cortical: la cuenca de Falcón o Canal Falconiano, dondeocurrirá la sedimentación de las formaciones Pecaya y Paraíso, que luego seránintrusionadas por los cuerpos basálticos (toleíticos y alcalinos) de Falcón central,con edades Ar-Ar entre 22,5 a14,5 Ma. La extensión de esta Cuenca cesó hace 14 Ma aproximadamente, debido alos movimientos compresivos ocurridos a partir del Mioceno medio, que causaronsu inversión generando el Anticlinorio de Falcón (Baquero et al.2009)

Fig. 1. Mapa geológico de lazona de Sanare - Yaracuybare, municipio Silva, estado Falcón. Coordenadas UTM(Huso 19, La Canoa). A y B localizan los diques. Geología simplificada de Natera (1957).

Fig. 2.Modelo geodinámico para el Oligoceno tardío al Mioceno temprano en Falcónoriental. Etapa 1: Oligocenotardío-Mioceno temprano: A) Arco de las Antillas de Sotavento (89 Ma). B)Ensenada de La Vela,Terreno Falconia, alóctono, con presencia de rocas metamórficas de gradomedio-alto de edad Mesoproterozoico, Pérmico, Cretácico Tardío (facies "La Luna"). C) Cuenca deYaracuybare, magmatismo alcalino posiblemente anterior a 22,5 Ma. D) ComplejoYumare, presencia de rocas metamórficas de alto grado de edad Mesoproterozoico,Terreno Falconia. E) Cretácico Tardío, facies "La Luna" sobrecorridadurante el emplazamiento de las Napas de Lara. F) Complejo Nirgua, alóctono, deedad pre-Terciario. G) Cortezacontinental de edad Mesozoico-Precámbrico. H) Corteza oceánica, CretácicoTardío. Etapa 2: Mioceno temprano. J)Cuenca de Falcón, desarrollo de magmatismo de edad 22,5-14,5 Ma.

Modelo adaptadode Baquero 2012 y Grande 2011.

Agradecimientos

Este trabajo es una contribución parcial de losproyectos GEODINOS (FUNVISIS - UCV) y LOCTI - FUNVISIS (Investigacionesgeológicas en la región norte de Venezuela).

Bibliografía

AudemardF. A. 1993. Néotectonique, Sismotectónique et Aléa Sismique duNord-ouest du Venezuela (Système de Failles d’Oca-Ancón). Univ. MontpellierII, Francia. Tesis Doctoral. (Reproducidoen Geos 40(2009):76 + 355 p. en DVD, 2011).

Baquero M. 2012. Evolución geodinámica de la cuencade Falcón y su basamento: Basados en nuevos datos de geocronología, geoquímicae isótopos. UCV, Fac. Ingeniería, Tesis del Doctorado Individualizado enCiencias de la Ingeniería,en progreso.

Baquero M., J. Acosta,E. Kassabji, J. Zamora, J. C. Sousa, J. Rodríguez,J. Grobas, L. Melo & F. Schneider. 2009. Polyphase development of the Falcón Basin innorthwestern Venezuela: Implications for oil generation. En: K. H. James, M. A. Lorente & J. L. Pindell(eds). The Origin and Evolution of theCaribbean Plate. Geological Society, London,Special Publications, 328: 587-612.

Baquero M., S. Grande,F. Urbani, U. Cordani, K. Sato, P. Schaaf,C. Hall, D. Mendi & M. Azancot. 2011a. New LA-ICP-MS U-Pb zircon dating, ⁴⁰Ar-³9Arand Sm-Nd model ages: Evidence of the Grenvillian event in the basement of theFalcón and Maracaibo basins, northwestern Venezuela. 14th Latin American Geological Congress, Symposium Tectonic evolutionof Western Gondwana: Linking Precambrian basement architecture with terraneprocesses, Medellin, Colombia, Abstracts, 1: 320-321.

Bezada M., M. Schmitz, M. I. Jácome, J. Rodríguez, F.Audemard, C. Izarra & BOLIVAR Active Seismic Working Group. 2008. Crustal structure in the Falcón Basin area,northwestern Venezuela, from seismic and gravimetric evidence. Journal of Geodynamics, 45(4-5):191-200.

Brueren J. 1949. GeologicalReport CPMS-310. Paraiso-Manaure (Center Falcon). Cía. Shell de Venezuela. Informe inédito. (Reproducido en Geos 40(2009):105-106 + 64 p. en DVD,2010).

CamposanoL., F. Urbani, P. Viscarret, H. Fournier & I.Baritto. 2005. Rocas volcánicas dela zona de Sanare, estado Falcón (Resumen). IJornadas Venezolanas de Geología de Rocas Ígneas y Metamórficas, UCV,noviembre, en CD. (Reproducido en Geos, Caracas, 38(2005):15-17 + cartelen CD, 2006).

Escorihuela N. & J. Rondón.2002. Estudio de las rocas ígneaspresentes en el centro de la Cuenca de Falcón. UCV, Escuela de Geología, TrabajoEspecial de Grado. (Reproducido en Geos37: 58-59 +247 p. en CD, 2004).

Fournier H., I. Arias, I.Barito, L. Camposano, N. Martínez & F. Urbani. 2002. Las rocas ígneas de la quebrada Yaracuybare,estado Falcón (Resumen). Jornadas 65Aniversario de la Escuela de Geología, Minasy Geofísica, JIFI-2002, UCV,noviembre, en CD. (Reproducido en Geos 36(2003):37-39, 2004).

González E. 1979. Rocas volcánicas en FalcónSuroriental, Venezuela. Transactions Fourth Latin American Geological Congress, Trinidad & Tobago,p. 459-461.

Grande S. 2009. Estudio petrográfico de los xenolitos corticales y mantelares presentes enlas lavas del Cerro Atravesado, Falcón central, Venezuela. Rev. Fac. Ingeniería, UCV, Caracas, 24 (1): 11-30.

Grande S. 2011. Petrología de las rocas de alto grado metamórfico presentes en elnoroccidente de Venezuela. UCV,Fac. Ingeniería, Escuela de Geología, Minas y Geofísica. Tesis de Maestría.

Grande S. & F. Urbani. 2009. Presenceof high-grade rocks in NW Venezuela of possible Grenvillian affinity. En: K. H. James, M. A. Lorente & J. L. Pindell(eds). The Origin andEvolution of the Caribbean Plate. Geological Society, London, Special Publications,328: 533-548.

Kugler H. G. 1929. Geological sketch mapof central and eastern Falcon. (Reproducido en Geos41, en prensa, 2011).

McMahon C. E. 2000. Evaluationof the effects of oblique collision between the Caribbean and South Americanplates using geochemistry from igneous and metamorphic bodies of NorthernVenezuela. Univ. Notre Dame,Indiana, Tesis doctoral. 227 p. (Reproducido en Geos 39(2007): 195-196 + 250 p. en carpeta 258 de DVD, 2008).

Muessig K. W. 1978. Thecentral Falcon igneous suite, Venezuela: Alkaline basaltic intrusions ofOligocene-Miocene age. Geol. en Mijn.,57(2): p. 261-266.

Muessig K. W. 1984. Structure and Cenozoic tectonics of theFalcon Basin, Venezuela, and adjacent areas. En: W. E. Bonini, R. B. Hargraves & R. Shagam (eds.) The Caribbean-South American plate boundaryand regional tectonics. Memoir Geological Society of America, 162: 217-230.

Natera B. R. 1957. Geology of the lower Río Tocuyo basin. Creole petroleum Corporation, Informe4330.11-42. (Reproducido en Geos 40(2009):105-106 + 64 p. en DVD, 2010).

OrihuelaN., A. García & T. Tabare.2011. Mapas de anomalía de Bourger y gravedad absoluta de Venezuela, derivadosde datos satelitales. Revista Fac. deIngeniería, UCV, en prensa.

Urbani F.& D. Mendi. 2011. Notas sobrela discordancia del margen sur de la cuenca oligo-miocena de Falcón, estadosLara, Falcón y Yaracuy, Venezuela. Bol. Acad. Cienc. Fís., Matem. y Nat.,Caracas, 70(2010)(4): 9-25.

New LA-ICP-MS U-Pb zircon dating, Ar-Ar and Sm-Nd model ages: Evidence of the Grenvillian Event in the basement of the Falcón and Maracaibo Basins, northwestern Venezuela

2011-10-06T20:15:00.000-04:30

Marvin Baquero^{1, 2}, Sebastián Grande³, Urbani Franco^{3, 4}, UmbertoCordani⁵, Kei Sato⁵, Peter Shaaf⁶, Chris Hall⁷,David Mendi³, Manuel Azancot³

¹PDVSAExploración, Gerencia de Proyectos Exploratorios y Delineación, Puerto La Cruz, Anzoátegui, Venezuela;

²INTEVEP, Gerencia de Investigación Estratégica de Exploración, Los Teques, Miranda, Venezuela;

³ Escuela de Geología,Minas y Geofísica, Ciudad Universitaria, UCV, Caracas, Venezuela;

⁴Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas, calle Mara, El Llanito,Miranda, Venezuela;

⁵ Centro de Pesquisas Geocronológicas, Institutode Geociências, Ciudade Universitária, Universidade de São Paulo, Brazil

⁶Laboratorio Universitario de Geoquímica Isotópica, Instituto de Geofísica,Ciudad Universitaria, UNAM, D.F., México;

⁷ ArgonGeochronology Laboratory, University of Michigan, AnnArbor, MI, USA.

Corresponding author:baqueroms@pdvsa.com / mbaquero75@gmail.com

Abstract

U-Pbzircon ages of high-grade metamorphicrocks described in basement cores from the Ensenada de la Vela, Falcón Basin, Venezuela, revealed the presenceof Grenvillian rocks.This new finding represents a breakthrough not only in terms of crustal growthprocesses, but also in providing new lines of evidence to initiate a review ofthe geodynamic models for the evolution of northern South America. This allochthonous block named hereby as the FalconiaTerrane (FT) and consist of a sequence of high-grademetamorphic rocks of dolomitic marble, calc-silicate rock, meta-anorthosite, felsic,mafic and ultramafic granulite, metapelite, garnet amphibolite and amphibolite.New LA-ICP-MS U-Pb zircon dating in metapelites and granulites from the FT showedupper-intercept ages at about 1.3 - 1.2 Ga.interpreted as the crystallization age of inherited zircons and a concordantage ca. 0.92 Ga which may documentthe younger granulitic metamorphic event. In addition,⁴⁰Ar-³⁹Arages from hornblende crystals in amphibolites, phlogopite crystals present inthe dolomitic marble, and biotite crystals in the felsic granulite showsvariable behavior. The hornblende preserves older apparent ⁴⁰Ar-³⁹Arages around 0.93 Ga, which can be related to younger metamorphic event, whereasphlogopite and biotite spectra do not define plateau ages. The apparent ages ofthe incremental steps vary between 837 Ma and 785 Ma, respectively. Igneous rocksamples collected from well cores and outcrops around the Maracaibo Basin yieldedGrenvillian-type Sm-Nd depleted mantle model ages (T_DM) of 1.3 – 1.2Ga. They probably represent juvenile crustal material rather than evolvedcontinental crustal fragments. This terrane exhibits a complex crustal history,and the radiometric ages here presented suggest that they probably formed partof a single Western South America terrane locatedinitially in the northwestern margin of the Amazonian Craton during the Neoproterozoic.The geodynamic evolution envisioned for the FT involved an accordion-type oftectonics in which this terrain separated the South America craton during thebreak-up Gondwana and later docked against the South America margin during theLate Cretaceous – Middle Eocene collision of the Caribbeanplate.

Keywords: Grenvillian orogeny, U-Pb zircon, Falcón basin, Maracaibobasin, Venezuela

Reference:

BAQUERO, M., S. GRANDE, F. URBANI, U. CORDANI, K. SATO, P. SCHAAF, C. HALL, D. MENDI & M. AZANCOT (2011) New LA-ICP-MS U-Pb zircon dating, 40Ar-39Ar and Sm-Nd model ages: Evidence of the Grenvillian event in the basement of the Falcón and Maracaibo basins, northwestern Venezuela.14th Latin American Geological Congress, Symposium Tectonic evolution of Western Gondwana: Linking Precambrian basement architecture with terrane processes, Medellín, Colombia, Abstract, v.1, p. 320-321.

CONFIRMACIÓN DE LA EXISTENCIA DE ROCAS DE ALTO-GRADO METAMÓRFICO DE EDAD GRENVILIANA EN EL NOROESTE DE VENEZUELA: BASADA EN DATACIONES U-Pb EN ZIRCÓN POR LA-ICP-MS

2011-01-09T22:35:00.000-04:30

Marvin Baquero (1,2), Sebastian Grande (3), Franco Urbani (3), David Mendi (3), Umberto Cordani (4), Kei Sato (4), Mauricio-Dias De Souza (4)

1. PDVSA Exploración, Gerencia de Proyectos Exploratorios y Delineación, Puerto La Cruz 6023, Venezuela; 2. Programa de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Fac de Ingeniería, UCV, Ciudad Universitaria, Caracas 1053, Venezuela; 3. Universidad Central de Venezuela, Escuela de Geología, Minas y Geofísica, Ciudad Universitaria, Caracas 1053, Venezuela; 4. Centro de Pesquisas Geocronológicas, Instituto de Geociencias, Universidade de Sao Paulo, Cidade Universitaria, SP, Brasil.

Dataciones U-Pb in situ en granos de zircón, por el método LA-ICP-MS fueron realizadas en 5 rocas de alto-grado metamórfico del basamento perforado por el pozo LVC-22, ubicado en la ensenada de La Vela (offshore), estado Falcón. Las rocas analizadas corresponden a gneis cuarzo+ortosa+plagioclasa+granate, gneis cuarzo+piroxeno+plagioclasa+granate, gneis ortosa+piroxeno+cuarzo, gneis ortosa+cuarzo+granate, y gneis cuarzo+plagioclasa+ortosa+piroxeno+clorita (charnockita félsica), todas ellas afectadas por un metamorfismo en la facies de la granulita. Los zircones fueron separados en el laboratorio de preparación de muestras geológicas del Centro de Pesquisas Geocronológicas, unidad interdepartamental del Instituto de Geociências de la Universidade de Sâo Paulo, Brasil. Se realizaron un total de 35 mediciones isotópicas de U y Pb en 30 cristales de zircón seleccionados a partir de imágenes de catodoluminiscencia. Estas imágenes muestran que la gran mayoría de los zircones tienen una estructura homogénea sin núcleo, mientras que un pequeño grupo consiste de un núcleo y un borde de crecimiento (Fig. 1A), presentando todos ellos la típica morfología de pelotas de fútbol (soccer-ball), adquirida durante el metamorfismo de alto-grado. Un láser ultravioleta (longitud de onda = 213-ηm) de 29-µm de diámetro fue usado para volatilizar el material y luego transportado por un flujo de gas He hacia un ICP-MS, donde fueron ionizadas, colectadas y cuantificadas las medidas isotópicas. Los diagramas Tera-Wasserburg muestran para las primeras cuatro rocas interceptos superiores ca. 1200 Ma., y para la charnockita félsica un intercepto superior de proximadamente 1280 Ma., y un evento metamórfico de alta temperatura, indicado por una serie de edades concordantes ca. 920 Ma. (Fig. 1B). Se confirma así la existencia de rocas de la orogénesis Grenville en el noroeste de Venezuela, en un rango de edad equivalente al pulso Elzeviriano de la provincia Grenville de Canadá y de los Adirondack.

Geocronología del basamento del noroccidente de Venezuela: basados en nuevos datos de U-Pb zircón en LA-ICP-MS

2010-12-21T20:23:00.008-04:30

Marvin Baquero 1, 2, Umberto Cordani 3, Kei Sato 3, Franco Urbani 4, Sebastián Grande 4, David Mendi 4

1 PDVSA Exploración. Evaluación del Sistema Petrolífero, Puerto La Cruz, Anzoátegui, Venezuela.
2 Programa de Postgrado en Ciencias de la Ingeniería, Escuela de Geología, Minas y Geofísica,
Universidad Central de Venezuela, Caracas
3 Centro de Pesquisas Geocronológicas, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, Brasil.
4 Escuela de Geología, Minas y Geofísica, Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela,
Caracas, Venezuela.

En este estudio se presentan los resultados parciales de las edades en U-Pb zircones del basamento ígneo-metamórfico perforado por los pozos LVC-22, LVC-11A y QMC-1X. Los dos primeros ubicados en la Ensenada de La Vela (offshore) y el tercero en Falcón occidental (onshore) (Fig. 1). Las muestras de núcleos fueron preparadas en el Laboratorio de Preparación de Muestras Geológicas del Centro de Pesquisas Geocronológicas (CPGeo), unidad interdepartamental del Instituto de Geociências de la Universidade de São Paulo-Brasil. Para la obtención de las fracciones de zircones se siguieron los procedimientos comunes para todos los métodos de datación que utilizan minerales y/o rocas. Las mediciones de las concentraciones isotópicas in situ de U-Pb fueron realizadas en el CPGeo-USP, colocando los zircones en un disco de epoxy en una pequeña cámara a presión atmosférica. Un láser ultravioleta de 29 nµ de diámetro fue usado para extraer las cantidades isotópicas y esto a su vez unido a un Espectrómetro de Masas con fuente de Plasma de Acoplamiento Inductivo (Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry - LA-ICP-MS) donde fue colectado y cuantificado las medidas de U-Pb. Adicionalmente, para la calibración del equipo fue colocado al mismo tiempo en la cámara un GJ Standard montado en otro disco de epoxy de 2,54 cm de diámetro. Se trata de una lámina de megacristal de zircón estándar. Este zircón estándar presenta concentraciones de U aproximado de 230 ± 13 ppm medidas por TIMS (Thermal Ionization Mass Spectrometry), sin embargo, cuando las medidas son efectuadas por LA-ICP-MS estas cantidades se encuentran aproximadamente entre 212 – 422 ppm. El contenido normal de Pb radiogénico está en un rango de 19 – 37 ppm, y una pequeña cantidad de Pb común. Las edades medidas para el GJ Standard fueron: ²⁰⁶Pb/²³⁸U = 599,8 ± 2,4 Ma, ²⁰⁷Pb/²³⁵U = 601,6 ± 1,9 Ma y ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb = 608,5 ± 0,5 Ma.

Figura 1. Mapa de ubicación de pozos estudiados: LVC-22, LVC-11A y QMC-1X. Mapa base de Anomalía de Bouguer de Venezuela (García, 2009)

El norte de la plataforma continental de Venezuela está sustentado por un complejo de rocas ígneas y metamórficas, la cual aflora en las islas venezolanas (Santamaría y Schubert, 1974). En el noroccidente de Venezuela este complejo aflora en las islas Los Monjes, Los Roques (Gran Roque) y Toas, pudiéndose encontrar también en las islas Aruba, Curazao, La Orchila, La Blanquilla, Los Hermanos, Margarita, Los Frailes y Los Testigos. Existen además numerosos afloramientos en la Península de la Guajira, Paraguaná y el Sistema de la Cordillera de la Costa. Este complejo de rocas ígneas y metamórficas tienen sus historias geológicas propias del Grenviliano (Grande, 2007; Grande & Urbani, 2009), Paleozoicas (Santamaría & Schubert, 1974, González de Juana et al., 1984) y Mesozoicas, y es durante el Paleoceno – Eoceno Medio? que se emplazan sobre el continente suramericano, manifestándose así en el margen septentrional de Venezuela como masas alóctonas-parautóctonas que afectaron a las unidades sedimentarias del Cretácico Superior – Fm. La Luna? y del Paleoceno tardío – Eoceno Medio - Formación Matatere, como puede observarse en superficie al norte del estado Lara y Yaracuy desde la localidad de Carora hasta el Complejo de Yumare en el mapa geológico estructural a escala 1:500.000 de Bellizia et al., (1976) o en su versión más moderna en Garrity et al., (2006). Feo-Codecido et al., (1984) reporta edades en el basamento perforado por el pozo QMC-1X en K-Ar en feldespato potásico en roca total de 138.4  6.9 Ma y edad de basamento perforado por el pozo LVC-2 de 114 Ma., siendo hasta ahora las únicas edades reportadas para el basamento ígneo-metamórfico en la cuenca de Falcón, sin embargo, Grande y Urbani (2009) recomiendan realizar análisis de geocronología sobre el basamento ígneo-metamórfico en la cuenca de Falcón, es entonces, a partir de este momento se inician una series de actividades conducentes a obtener valores radiométricos de este basamento. Las mediciones de las concentraciones isotópicas in situ de U-Pb en granos de zircones con el método LA-ICP-MS en el basamento perforado por los pozos LVC-22, LVC-11A y QMC-1X, revelaron la existencia y comprobación del Grenviliano en el noroccidente de Venezuela propuesto por Grande y Urbani (2009) y la continuidad del basamento Pérmico Superior hasta el noroccidente de la cuenca de Falcón (Tabla 1).

Tabla 1. Edad concordia en U-Pb en zircones medidos por LA-ICP-MS:

LVC-22: 1.1 Ga

LVC-11A: 1.3 Ga

QMC-1X: 253 Ma

Referencias bibliográficas

GARCIA, A., 2009. Mapas de anomalías de gravedad y magnetismo de Venezuela generados a partir de datos satelitales. Trabajo Especial de Grado, EGMG, UCV, Caracas, Venezuela, 161 pag.

BELLIZIA, G. A., 1976. Mapa Geológico Estructural de Venezuela, escala 1:500.000. FUNINVES, Caracas.

FEO-CODECIDO, G., SMITH, F. D., ABOUD, N., DIGIACOMO, E., 1984. Basement and Paleozoic rocks of the Venezuelan llanos basins. In: BONINI, W. E., HARGRAVES,R.B.&SHAGAM, R. (eds) The Caribbean-South American Plate Boundary and Regional Tectonics. Geological Society of America, 162, 175–187.

GARRITY, C. P., HACKLEY, P. C. & URBANI, F., 2006. Digital geologic map and GIS database of Venezuela. US Geological Survey Data Series Reports, 199, edited version 1.0. World Wide Web Address: http://pubs.usgs.gov/ds/2006/199.

GONZALEZ DE JUANA, C., ITURRALDE DE AROZENA, M. & PICARD CADILLAT, X., 1984. Geología de Venezuela y de sus cuencas petrolíferas. Foninves, Caracas,407.

GRANDE, S. AND F. URBANI., 2009. Presence of high-grade rocks in NW Venezuela of possible Grenvillian affinity. From: JAMES, K. H., LORENTE, M. A. & PINDELL, J. L. (eds) The Origin and Evolution of the Caribbean Plate. Geological Society, London, Special Publications, 328, 533–548.

SANTAMARÍA, F. and SCHUBERT, C., 1974. Geochemestry and geochronology of the southern Caribbean - northern Venezuela: Plate boundary. Geological Society of America Bulletin, 7: 1085-1098

Baquero, M., Cordani, U., Sato, K., Urbani, F., Grande, S., Mendi, D., 2010. Geocronología del basamento del noroccidente de Venezuela: basados en nuevos datos de U-Pb zircón en LA-ICP-MS. III Simposio de Geociencias de Rocas Igneas y Metamórficas, GEOS 41, EGMG, UCV, Caracas. En prensa.

2009-10-09T10:57:00.015-04:30

Polyphase development of the Falcon Basin in northwestern
Venezuela: implications for oil generation

*Corresponding author (e-mail: baqueroms@pdvsa.com/mbaquero75@gmail.com)

Abstract

A multi-event tectonic episode that affected the Caribbean and South American plate boundaries as well as Cenozoic oil generation is based on new structural and geochemical data from the western Falcon Basin, Venezuela. It involves Late Cretaceous to Middle Eocene emplacement of the Lara Nappes followed by Late Eocene to Early Miocene tectonic collapse and graben formation, Middle Miocene inversion and out of sequence thrusting. Oil-source rock correlation of seeps in the northern part of the basin suggests a Cenozoic siliciclastic source rock deposited under suboxic to anoxic conditions. Potential Cenozoic source rocks and Late Cretaceous La Luna Formation were used to evaluate the generation conditions using one- and two-dimensional thermal modelling. A heat flow of c. 190 mW m22 was reached during the Oligocene–Early Miocene in the central part of the basin. As a result the Cretaceous source rock is overmature, while the primary Cenozoic source rocks are in the oil window. The thermal modelling also suggests that hydrocarbon accumulations are mainly located on the flanks of the graben, with small amounts possible in the centre, due to erosion during basin inversion. This modelling is highly consistent with the proposed polyphase tectonic model.