Título Original en Inglés: The Structure and Tectonics of the Guyana Basin.

Buscarlo en: https://www.lyellcollection.org/doi/epdf/10.1144/SP524-2021-117

James Trude*, Bill Kilsdonk, Tim Grow and Bryan Ott

Hess Corporation, 1501 McKinney St, Houston, TX 77010, USA

SUPERBIGOTE, antes de presentarte la Traducción que hice del Artículo "The Structure and Tectonics of the Guyana Basin" debo decirte que para entender este Artículo hay que tener "MAS PUPITRE". Te digo esto, porque la Cuenca de Guyana no solo tiene Complicaciones Geopolíticas, sino que también tiene Complicaciones Técnicas que requiere muchos estudios adicionales, que los llamo "MAS PUPITRE". Aún cuando soy geólogo, me ha costado entender todos los aspectos que forman el corazón del Artículo, no porque me falten neuronas (aunque un poco desgastadas), sino porque los conceptos, hipótesis teorías, análisis y conclusiones, en el presentados, no las estudié, en profundidad, ni en la universidad ni en mi ejercicio profesional. Aunque no meto a todos mis colegas en el mismo saco, es probable que algunos de Ellos, geólogos como Yo, si los entienden.

SUPERBIGOTE, para ponértela más fácil, supón que Tú eres graduado en Medicina General y no has hecho posgrado en ninguna especialidad médica y te piden que hagas una operación de Corazón Abierto, lo mas honesto, de tu parte, sería negarte. Pero si, por el contrario, decides aceptarlo, lo mas probable es que, ni siquiera, te dejen entrar al quirófano. Sin embargo, eso no quiere decir que no puedas tener idea de lo que si harían especialistas en esa disciplina, pero de ahí a meterte en un quirófano para hacer una operación a Corazón Abierto, ¡OLVÍDALO!. Lo mismo pasa con el contenido del Artículo, objeto de mi traducción, que, para entenderlo, se requiere, como dije, especializaciones, con más "MAS PUPITRE" (master, Phd, Doctorado, experiencia en proyectos similares, etc), para, no solo realizarlo en la práctica, escribirlo, etc, sino para que otros con especialidades, también, lo puedan entender.

SUPERBIGOTE, solo como un brochazo, te menciono algunas de esas especialidades que se requieren para emprender un Proyecto Exploratorio en la Fachada Atlántica en Aguas de Nuestra Guyana Esequiba, entre otras: Teoría de Placas Tectónicas; implicaciones, de estas, en la conformación de estructuras y ambientes sedimentarios que permitan deducir o identificar un Sistema Petrolero; formación de la Plataforma Continental y sus posibilidades Hidrocarburíferas; tipo de Taludes y su propensión a contribuir a la depositación y conformación de potenciales trampas estratigráficas; explicación de la existencia de Trampas Turbidíticas y la importancia en los descubrimientos hidrocarburíferos actuales; identificación de potenciales y reales Rocas Madres en horizontes sedimentarios difíciles de precisar cuando están, por decir, a 200 kilómetros de la costa; tecnologías y empresas requeridas para levantamientos sísmicos 3D en Costafuera en mesas de agua con espesores entre 1 y 3 kilómetros, centros de procesamiento de datos sísmicos 3D, Interpretación Geofísica de Alto Nivel; equipos de perforación especializados, infraestructura de producción como las FPSO, Recursos Financieros, entre los 10 mil a 12 mi millones de dólares para una producción entre 100 y 120 mil barriles por día usando las naves llamadas "Plataformas Flotantes para Producción, Almacenamiento y Descarga" o en inglés, "Floating Production Storage and Offloading (FPSO)"; equipo gerencial de proyectos exploratorios de Alta Factura Académica y de Experticia que no le tiemble el pulso al momento de tomar decisiones difíciles y, por último, pero no menos importante el mercado al cual estará dirigida la producción, ¿Será para consumo interno y/o para exportación, etc, etc.?

NOTA: SUPERBIGOTE, ANTES QUE LEAS EL PRÓXIMO PÁRRAFO, ESPERO QUE, TANTO TÚ COMO MIS LECTORES COMPRENDAN QUE ESTA INTRODUCCIÓN NO ESTÁ DIRIGIDA CON NINGUNA MALA INTENCIÓN QUE PERJUDIQUE A INSTITUCIONES PETROLERAS PÚBLICAS, A LAS CUALES LES DEBO MUCHO, NI MUCHO MENOS A PERSONAS EN PARTICULAR. LO QUE EXPRESO NO ES MAS QUE UNA PREOCUPACIÓN MÍA ACOMPAÑADA CON RECOMENDACIONES QUE ESPERO NO CAIGAN EN SACO ROTO. PUDIERA PARECER QUE ESTOY PIDIENDO EXCUSAS POR LO QUE HE EXPRESADO, PERO NO; ES LA VOZ DE UN VENEZOLANO QUE LE IMPORTAN LAS INSTITUCIONES PETROLERAS DE VENEZUELA. QUIERO DECIR: ¡O MEJORAMOS O EMPEORAMOS!

SUPERBIGOTE, te ilustro la falta de preparación actual de nuestros técnicos tanto del MPPP, INTEVEP, PDVSA, y no se digan de nuestras universidades, etc. No se me pongan bravos, y no nos debe dar pena, ni tampoco es una crítica, sino la realidad de los hechos. Para ser mas exacto no tenemos la preparación técnica, ni académica, ni gerencial para acometer proyectos de la envergadura de los que se señalan en el Artículo. Repito, SUPERBIGOTE, no menosprecio a mis colegas que todavía andan por ahí, pero parafraseando aquel Caudillo Uruguayo "Con la verdad ni ofendo ni temo".

SUPERBIGOTE, para convencernos de lo que digo en el párrafo anterior, te recuerdo, aunque lo sabes, para principios de este año salió una nota del MPPP en la cual anunciaban que un grupo de venezolanos habían ido, supongo que ya regresaron, para visitar las oficinas de la compañía inglesa Geoex MCG. ¿A qué fueron estos venezolanos a Inglaterra? La respuesta que te voy a dar, está en línea con mi argumento anterior. Si, estos venezolanos fueron a Inglaterra para que la compañía Geoex MCG les de las instrucciones de como quieren Ellos que le recojan y ordenen los datos para que, después, Ellos preparar el Proyecto Multicliente que consiste, básicamente, en la preparación de un "Data Pack" (paquete, físico y digital, de datos de Ciencias de la Tierra y de Producción de Petróleo y/o gas que exista en las áreas Costafuera de Venezuela) en las que hayamos hecho algún tipo de actividad exploratoria para luego venderlo a empresas interesadas.

SUPERBIGOTE, si no tenemos capacidad para preparar un "Data Pack" y ponerlo a la venta bajo las condiciones que querramos, como país soberano, ya podemos, también, convencernos de que mucho menos podemos emprender un proyecto como los que se están haciendo por ExxonMobil y otras empresas, en el Territorio Venezolano de la Guayana Esequiba. Esto debemos aceptarlo sin complejos.

SUPERBIGOTE, otros ejemplos, diferentes a los petroleros ilustran lo que te digo. No hemos tenido la preparación en otros proyectos, por ejemplo, los militares; nadie en las FANB, ni el propio Comandante Chávez cuando decidió renovar el equipamiento militar de Venezuela, no escogió a unos cuantos militares, supongamos que los mejores de sus promociones a que construyeran un avión que compitiera con los Sukhoi rusos, o crear un fusil de asalto que compitieran con el AK-103; no, Él reconoció que no lo podíamos hacerlos y los compró a Rusia y entrenó a los militares venezolanos en su uso. ¿Me estás compreniendo?

En otros campos, como la educación, salud, deporte, etc, bajo el mismo criterio, El Comandante Chávez se convenció que necesitábamos ayuda y la buscó y la consiguió en la persona del siempre recordado Comandante Fidel Castro. Como ejemplos para la historia quedarán las Misiones Robinson, Ribas y Sucre; así como la Misión Barrio Adentro y muchas otras.

SUPERBIGOTE, de forma análoga a lo que hicimos en los campos militar, educación, salud, deporte, etc, es lo que debemos hacer para acometer proyectos de Gran Envergadura como sería un Proyecto Costafuera en Nuestra Guayana Esequiba. Para eso, debemos acudir a nuestros socios estratégicos como China, Rusia, Irán, etc. que han demostrado tener las capacidades intelectuales y técnicas para acometer proyectos del tipo que estamos hablando y, al mismo, tiempo, dispuestos a transferirnos tecnologías y capacidades gerenciales.

SUPÉRBIGOTE, con esto termino, las nuevas fronteras de exploración por hidrocarburos requieren "MAS PUPITRE"; esto es preparar geólogos, geofísicos, ingenieros de petróleo, geoquímicos, gerentes de proyectos petroleros Costafuera etc, etc, a los niveles de pregrado universitario, master y doctorado para que se preparen en universidades de nuestros aliados para que una nueva camada de técnicos y profesionales en diferentes disciplinas petroleras acometan, después de una alta preparación, conformen grupos técnicos mixtos y, en consecuencia, levantemos la Industria Petrolera y la manejen con los mejores criterios científicos disponibles.

SUPERBIGOTE, aunque no lo creas, también, Nuestros políticos, sobre todo, a ciertos políticos venezolanos que tanto les gusta hablar de petróleo y se "meten a curanderos sin conocer la hierba…" Esto te lo digo aquí, entre Nosotros dos, no a manera despectiva, ni de reproche, sino, mas bien, un alerta, que puedes tomar, como una recomendación para que se la lleves a Clark Maduro.

SUPERBIGOTE, como tu sabes, Clark Maduro ha estado diciendo que ahora somos o seremos, no me acuerdo muy bien, una de las potencias gasíferas más importantes, porque tenemos una cantidad de bloques gasíferos que nos harán ser la segunda y, cuidado, sino la primera del mundo en reservas de gas. La conclusión que saco de esta declaración es que a Clark Maduro lo pusieron a decir tamaña mentira por la Gente que está manejando este FRAUDE mas, como lo es el secreto Proyecto Multicliente. Lo que si creo es que los interesados, pusieron a Tellechea a la cabeza, tuvieron, desde hace mucho tiempo, entre manos el tan cacareado Proyecto Multicliente, recientemente, aprobado por el MPPP, y a Tellechea, a la semana de ser nombrado como Ministro, le pusieron en su escritorio para que firmara el acuerdo con la empresa inglesa ¿aliada? (Geoex MCG). Con aliados así, quién necesita enemigos. Para mí, el entregarle, a una empresa inglesa, a quienes llamamos "Nuestros Aliados", ¡Si Luis!. Toda la data, me imagino que se refieren a la data Costafuera, que ha costado millones obtenerla y que se la entregaremos a la empresa inglesa (¿nuestros aliados?) Para que preparen un "Data Pack" y lo vendan a los interesados. SUPERBIGOTE, en principio, me pregunto ¿Quién le dijo a Tellechea que ese era el proyecto petrolero prioritario para Venezuela? ¿Cuánto le pagará la empresa inglesa (Geoex MCG), reitero, nuestros aliados, al MPPP por los datos que se entregarán? ¿O se les entregó, o entregará, GRATIS?. Para mí, SUPERBIGOTE, las áreas prioritarias para proyectos petroleros son, al menos dos, el primero, La Faja Petrolífera del Orinoco, después de todo, decimos que tenemos más de 250 mil millones de barriles de Reservas Probadas de Petróleo, lo que significa más del 80 por ciento de las Reservas Probadas de petróleo de Venezuela y, el segundo, el Proyecto Exploratorio en la Fachada Atlántica de Nuestra Guayana Esequiba. Por esto, según mi criterio, lo que han hecho con el Proyecto este, Multicliente, lo que están haciendo es desviar gran parte de nuestro recurso humano hacia Proyectos de Gas que, para decir verdad, tenemos suficientes Reservas probadas para satisfacer nuestras necesidades internas, incluso para exportar. Esta desviación, sobre todo, cuando tenemos como ¿aliada? una compañía del Reino Unido, no me cabe que es una acción dirigida por esta empresa con una ayudita del MI6.

SUPERBIGOTE, para que quede claro, bueno es definir lo que es un Proyecto Multicliente, el cual consiste, en la recolección de la data existente o por obtener de un área determinada, en un país cualquiera, con potencial hidrocarburífero, y convertirla a formatos estándares y ponerlo a la venta a aquellas empresas y/o gobiernos interesados en exploración y explotación de hidrocarburos.

SUPERBIGOTE, ahora en las líneas siguientes, verás lo que aparece en Internet que hará la empresa de ¿nuestros aliados?, los ingleses, en el proyecto Multicliente:

1. Un proyecto Multicliente de un levantamiento regional de sísmica 2D.

Me pregunto, a falta de información, ¿Quién pagará por este levantamiento regional? Supongo que la empresa inglesa. Pero a mi no extrañaría que es empresa le pida a PDVSA o al MPPP que lo pague. Porque, según Ellos, es el estado Venezolano el mas interesado en que este proyecto se realice.

1. Análisis Geoquímico

¿Análisis geoquímico de qué? Seguro estoy, de que si fue necesario hacer estudios geoquímicos, estos fueron hechos por los científicos en Ciencias de la Tierra que, una vez, tuvimos. De nuevo, ¿Quién pagará por estos supuestos estudios geoquímicos?

1. Reprocesamiento de data sísmica histórica en 2D y 3D

Seguro, también, estoy, de que toda la data geofísica que dispongamos de las diferentes áreas costafuera que tengamos no solo debemos tener la "data cruda" sino, también, los reprocesamientos e interpretaciones que se hicieron. Otra vez, ¿Quién pagará por estos supuestos nuevos reprocesamiento?

SUPERBIGOTE, como has visto, insistí en ¿Quién pagará por los supuestos estudios, reprocesamientos, viajes a Inglaterra, etc, etc.? ¿Por qué mis dudas? Estas mismas dudas y preguntas las hice en relación a las TRES (3) cuantificaciones, no fueron Multiclientes, que se hicieron en La Faja Petrolífera. Todas las pagó el estado venezolano y, luego se las entregaron a las trasnacionales, me perdonas, sin ningún costo para las trasnacionales que a la postre escogieron las mejores áreas de La Faja y dejaron, por fuera, al área de Boyacá, por favor, pregunta el porqué.

SUPERBIGOTE, antes de poner los datos a la venta, si es que se llega a realizar el Multicliente, ¿Tendrá Venezuela la primera opción de reservarse ciertos bloques? Espero que los ingleses no nos dejen, como la Guayabera, por fuera. Son capaces de eso y mucho más.

Para terminar, SUPERBIGOTE, y me disculpas lo repetitivo, porque ya lo dije mas arriba, lo que mas me llama la atención es que con este Multicliente veo una dispersión de acciones en áreas que no son de vital importancia como lo es la de explorar por gas, digo yo, en nuestro Mar Territorial del Caribe, cuando esos esfuerzos deberían estar dirigidos a áreas como las aguas de la Guayana Esequiba donde hay grande probabilidades de descubrir petróleo liviano tan necesitado no solo para la dieta de algunas de nuestra refinerías sino, también, para usarlo como diluyente del Extrapesado de La Faja. Pero el Multicliente seguirá para beneficio de no se quien. Recuerda que el hidrocarburo, que necesitamos no es gas, por ahora, tenemos suficiente, entre otras áreas, en el Norte de Paria, en la Plataforma Deltana, en el Proyecto Rafael Urdaneta y en el asociado al petróleo que todos los días producimos.

Ahora, SUPERBIGOTE, paso a presentarte la traducción, motivo de este Artículo.

La Estructura y Tectónica de la Cuenca de Guyana

James Trude *, Bill Kilsdonk , Tim Grow y Bryan Ott

Hess Corporation, 1501 McKinney St, Houston, TX 77010, EE. UU.

JT, 0000-0001-8648-2626

*Correspondencia: james.trude@hess.com

Resumen: La Cuenca de Guyana se formó durante la apertura Jurásica del Atlántico Norte. Los márgenes de la cuenca varían en cuanto a su origen tectónico e incluyen el margen volcánico de extensión pasiva de la meseta de Demerara en Surinam, un margen de extensión oblicuo hacia el interior en la frontera entre Guyana y Surinam, un margen de transformación paralelo a la plataforma en el noroeste de Guyana y un margen océano - océano. hasta el NE, que pasó de transformarse a extenderse oblicuamente. Las reconstrucciones de placas sugieren que el rift y la expansión temprana del fondo marino comenzaron con la extensión NNO / SSE (c. 190 – 160 Ma), pero el movimiento relativo de las placas cambió posteriormente a NW / SE. La fracción del fondo de la cuenca magmática disminuye hacia el oeste y la transición de la corteza continental a la oceánica se estrecha de 200 km en Suriname a menos de 50 km en Guyana. La geometría y posición del Takutu terrestre. Graben sugiere que formó un brazo fallido de una triple unión jurásica que probablemente capturó el río Berbice durante el hundimiento posterior al rift y canalizó sedimentos hacia la cuenca de Guyana. El acortamiento del Berriasiano al Aptiano provocó pliegues y cabalgamientos a escala de la corteza en el margen NE de la cuenca junto con inversiones menores del margen de la cuenca y fallas de segmentación de la cuenca. Los descubrimientos de hidrocarburos de la tendencia del descubrimiento de Liza son trampas estratigráficas que se encuentran fuera de las fallas de basamento invertido, lo que sugiere un vínculo entre

"transform margin structure" y su formación.

La estructura profunda de la cuenca de Guyana recibió relativamente poca atención antes de la última década. A pesar de que la exploración de hidrocarburos comenzó a principios del siglo XX, el descubrimiento de los campos petrolíferos terrestres de Tambaredjo y Calcuta en Surinam en la década de 1960 (Wong et al. 1998) y las reservas recuperables estimadas por el USGS en 13,6 mil millones de barriles de petróleo ( Schenk et al. 2012), los datos sísmicos heredados carecían de compensación suficiente para obtener imágenes de estructuras de la corteza profunda. La falta de datos profundos, junto con la escasa cobertura sísmica bidimensional , impidió obtener imágenes sísmicas claras y la caracterización de la transición continente–océano y limitó la mayoría de los estudios a los márgenes terrestres y de aguas poco profundas de la cuenca ( Yang y Escalona 2011 ; Nemc ̌ ok et al. 2015a , b ).

Presentamos interpretaciones de datos sísmicos recientemente reprocesados que muestran claramente la estructura profunda de la Cuenca de Guyana, incluido la transformación del margen occidental. Estos nuevos datos generan una comprensión más completa de la evolución tectónica y el modelo de placas., la naturaleza, distribución e interacción de las estructuras de la corteza terrestre y el magma, y las implicaciones para el sistema petrolero dentro de la cuenca.

El descubrimiento tanto del Campo Gigante Liza en el 2015 como de los descubrimientos posteriores que totalizan más de 10 mil millones de barriles de petróleo equivalente recuperable en Guyana (ExxonMobil 2021) impulsó una nueva fase de adquisición de datos y actividad petrolera que ha revelado claramente elementos previamente desconocidos de la arquitectura estructural y tectónica profunda. Dentro de la costa de Guyana, las imágenes del límite occidental de la cuenca representan un margen de transformación , lo que confirma los modelos de placas que vinculan la cuenca con el margen extensivo del protocaribe venezolano ( Pindell y Kennan 2009 ; Escalona y Mann 2011 ; Nemc ̌ok et al. 2015a ; Reuber et al.2016 ).

Los esfuerzos para extender el éxito de la exploración a Surinam y Guyana Francesa fomentaron la adquisición, el procesamiento y la interpretación de datos sísmicos de espaciamiento grande que completan la cobertura sísmica de la cuenca de Guyana y brindan nuevos conocimientos sobre la estructura de la parte oriental de la cuenca y la meseta de Demerara . Estos datos representan un margen extensional jurásico rico en magma ( Reuber et al. 2016 ; Basile et al. 2020 ; Museur et al. 2021 ) colindante en su extremo sur con el margen transformacional occidental de Guyana. Además, la posición de la unión entre el margen de extensión y el de transformación en relación con el Graben Takutu en tierra sugiere una triple unión con un brazo fallado del Takutu ( Szatmari 1983 ; Nemc ̌ok et al. 2015a ) .

Entorno Tectónico

La cuenca de Guyana, frente a la costa nororiental de América del Sur, está limitada por todos lados por límites de placas antiguas o activas (Fig.1b). Aquí describimos brevemente esos límites, pero ofrecemos descripciones más completas y datos de respaldo bajo los títulos de interpretación de este documento.

La característica delimitadora más antigua de la cuenca al sureste es la Meseta Demerara, una sucesión de 25 a 30 km de espesor de c. 185 – 165 Ma flujos de basalto ( Fig . 2a, b )

De: Nemc ̌ ok , M., Doran, H., Doré , AG, Ledvényiová , L. y Rybár , S. ( eds ) 2023. Desarrollo tectónico, historia térmica y modelos de hábitat de hidrocarburos de márgenes de transformación: sus diferencias con respecto a los Rifted Márgin .

Sociedad Geológica, Londres, Publicaciones especiales, 524, 367 – 386.

Publicado por primera vez en línea el 6 de abril de 2022 , https://doi.org/10.1144/SP524-2021-117

© 2022 El autor(es). Este es un artículo de Acceso Abierto distribuido bajo los términos de la Licencia de Atribución Creative Commons ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) . Publicado por la Sociedad Geológica de Londres.

de publicación : www.geolsoc.org.uk/pub_ethics

Figura 1. (a). El modelo de elevación digital (DEM) de la batimetría / topografía compilado por Getech Inc. La principal fuente de datos batimétricos para esta compilación es GEBCO 2020 ( Gráfico batimétrico general de los océanos, 2020 ), que se combinó con otros estudios marinos. Los datos de topografía son de SRTM15 + V2. Las ubicaciones de las líneas sísmicas de la Figura 3 están superpuestas. Se muestran las ubicaciones de los pozos Ranger-1, Liza-1, Yellowtail-1, Turbot-1 ( ExxonMobil 2020 ) y Demerara A2-1. (b). El mapa de anomalías de gravedad de Bouguer fue compilado por Getech Inc. Se aplicó al Free Air una corrección de Bouguer 3D , con una densidad de 2,20 g cm − 3 . Límites tectónicos basados en todos los datos geológicos / geofísicos disponibles; Ejes estructurales y fallas basados en interpretación sísmica 2D y 3D. LALOC, límite terrestre de la corteza oceánica.

que buzan suavemente hacia el oeste para formar una secuencia de reflectores que buzan hacia el mar ( SDR) y un prominente alto batimétrico ( Reuber et al. 2016 ; Museur et al. 2021 ).

El límite suroeste de la cuenca fue un límite de "transform plate" entre América del Norte y América del Sur durante el Jurásico. El fondo de la cuenca de Guyana se formó durante la apertura del Atlántico Central para dar cabida a la separación jurásica de América del Norte de los continentes aún unidos de África y América del Sur (Fig. 2c). Con la separación continental, el límite evolucionó de un continente - continente transformado a un océano - continente transformado, lo que resultó en el marcado límite suroeste entre el fondo de la cuenca jurásica y la América del Sur continental.

El límite noroeste de la cuenca es el prisma de acreción activo de Barbados en el "leading edge" de la placa del Caribe que avanza hacia el este. Incidió por primera vez en el margen de Guyana a principios del Pleistoceno ( Escalona y Mann 2011 ). Los datos de terremotos indican una subducción activa de la Placa Atlántica. El prisma de Barbados suprayacente está compuesto de sedimentos del Eoceno al Holoceno altamente deformados "raspados" por la subducción de la Placa Atlántica (Álvarez et al. 2022 ).

El margen noreste de la cuenca está limitado por el límite divergente oblicuo con tendencia NO-SE entre la corteza oceánica jurásica de extensión variable de la cuenca de Guyana y la corteza oceánica de edad Cretácica del Atlántico ecuatorial (Fig.1b). Este límite evolucionó desde una transformación oceánica transpresional en el Cretácico Inferior hasta un límite de placa divergente oblicua en el Aptiano medio, cuando África se alejó de América del Sur durante la apertura del Atlántico Ecuatorial. La dirección de apertura fue muy oblicua hacia el margen norte de la Cuenca de Guyana (Fig. 2f ). El límite se extiende al SE de la cuenca y corta el margen oriental de la meseta de Demerara , que se separó de su conjugado en el Atlántico ecuatorial, la meseta de Guinea, en el Aptiano - Albiano ( Greenroyd et al. 2008 ; Basile et al. 2013 ; Casey et al. otros 2016 ; Olyphant et al. 2017 ).

Un evento de compresión Barremiense – Aptiano precedió a la apertura del Atlántico Ecuatorial ( Casson et al. 2021 ) ( Fig. 2c, d ) y deformó la meseta de Demerara, provocando hasta 50 km de acortamiento NE – SW y 6 km de erosión ( Casey et otros 2016 ). Ese evento también es registrado por estructuras compresivas más pequeñas de la misma edad y dirección de acortamiento en el fondo de la Cuenca de Guyana.

Datos para Explicar la Metódología

Nuestra comprensión de la tectónica combina análisis de múltiples tipos de datos y conjuntos de datos, algunos adquiridos en los últimos años, con la literatura existente.

El mapa batimétrico/topográfico (Fig. 1a) se produjo a partir de un modelo de elevación digital (DEM) compilado por Getech Inc. La principal fuente de datos batimétricos para esta compilación es GEBCO 2020 (Carta batimétrica general de los océanos 2020), que se combinó con otros estudios marinos. Los datos de topografía son de SRTM15 + V2.

El mapa de anomalías de gravedad de Bouguer (Fig. 1b ) fue compilado por Getech Inc. Se derivó de la anomalía de gravedad de Free Air, que se basa en estudios de gravedad marina y variaciones medidas por satélite en la altura de la superficie del mar. Se aplicó una corrección de Bouguer 3D , con una densidad de 2,20 g cm − 3 , a la gravedad del aire libre para amortiguar la fuerte señal asociada con el contraste de densidad en el fondo del agua.

Las reconstrucciones de placas (Fig. 2) se construyeron utilizando PaleoGIS (The Rothwell Group). El modelo de placa inicial fue desarrollado en la Universidad de Texas en Austin y fue tanto el punto de partida como la base de nuestro modelo. Sin embargo, nuestro modelo actual es una adaptación que incorpora el estiramiento de la corteza y otras modificaciones, incluyendo variaciones en los límites de la corteza y cambios menores en los polos de rotación.

Los datos sísmicos utilizados en este artículo sobre Guyana fueron adquiridos y procesados por PGS en 2008 con una longitud de los arreglos de hidrófonos de 12 km y una longitud récord de 14 s, como un estudio multicliente. En 2017, los datos fueron reprocesados posteriormente por PGS como una migración PSDM. ION adquirió y procesó datos sísmicos sobre Surinam en 2012 con una longitud de arreglos de hidrófonos de 10 km y una longitud récord de 18 s. Posteriormente, ION los reprocesó en 2016 como una migración PSDM.

Interpretación de los datos de gravedad

La estructura de la corteza profunda y el entorno tectónico de la Gran Cuenca de Guyana son evidentes y están bien limitados por la longitud de onda de los componentes del campo de gravedad de Bouguer (Fig. 1b). Las anomalías de longitud de onda corta se correlacionan con contrastes de densidad poco profundos dentro de la sección geológica. Las anomalías en las longitudes de onda largas se correlacionan directamente con las variaciones en la profundidad del contraste de densidad de la corteza y el manto en el Moho. Esas variaciones en la profundidad de Moho y el espesor de la corteza terrestre definen la arquitectura de la corteza terrestre, que a su vez proporciona un marco para interpretar y comprender la historia tectónica.

El Moho menos profundo en nuestra área de estudio se encuentra debajo de la corteza oceánica del Cretácico, al NE de la Cuenca de Guyana propiamente dicha. Los datos de refracción indican profundidades del manto inferiores a 12 km bsl . (Greenroyd et al.2008). Los máximos de gravedad de alta amplitud y longitud de onda larga respaldan la interpretación de la refracción del Moho superficial. Las anomalías de gravedad lineal de longitud de onda más corta (azimut de = 104) en la misma área se superponen a las características de longitud de onda larga. Ellos

 

CLAVE DE LA CORTEZA CONTINENTAL – SUDAMÉRICA CONTINENTAL – NO. AMERICA; W.ÁFRICA CONTL ATENUADO – BLOQUE MAYA CONTL ATENUADO – BLOQUE DE FLORIDA CONTL ATENUADO – ALGO. AMERICA CONTL ATENUADO - ÁFRICA OCCIDENTAL CORTEZA ÍGNEA DEL MARGEN – MESETA DE BLAKE GRAN PROVINCIA IGNEA (LABIO) VOLCANICOS RELACIONADOS CON EL RIFT SALINA CORTEZA OCEANICA DEL JURASICO Y DEL CRETACEO TEMPRANO CORTEZA OCEANICA DEL CRETÁCICO (APTIANO TARDE – PRESENTE) MANTO EXHUMADO Y CORTEZA OCEANICA (JURÁSICO TARDÍO Y CRETÁCICO) ÁREAS QUE HAN SIDO SUBDUCIDO O ACORTADO MANTO EXHUMADO Y CORTEZA OCEANICA SUBDUCIDA DEBAJO DE LA PLACA DEL CARIBE O BANCO DE LAS BAHAMAS

LISTA DE ABREVIACIONES CAMA Y DESAYUNO……………………………. ….BAHAMAS BANK BPL………………………………..BLAKE PLATEAU DP………………………… ….MESETA DEMERARA DS…………. ….UBICACIONES DE MUESTRAS DE DRAGADO FL……………………………… ….. BLOQUE FLORIDA FTF… ….QUINCE VEINTE ZONA DE FRACTURA GP………………………………....GUINEA PLATEAU MAR…………………………MEDIO ATLÁNTICO MI………………………… ………..BLOQUE MAYA NWA……… ….PLACA DEL NOROESTE DE ÁFRICA RCG……………… GRANITO RÍO CANA (CUBA) RRV………………... VOLCANICOS RELACIONADOS CON RIFT SA……………… ……. PLATO SUDAMERICANO TE………………………………EMBAYACIÓN DE TAMPA TG……………………………………TAKUTU GRABEN

 

Fig. 2. Las reconstrucciones de placas interpretadas a partir de todos los datos geológicos y geofísicos disponibles utilizando PaleoGIS (The Rothwell Group). El modelo de placa inicial se desarrolló en la Universidad de Texas, Austin y fue tanto el punto de partida como la base de nuestro modelo. El modelo actual es una adaptación que incorpora el estiramiento de la corteza y otras modificaciones , incluidas variaciones en los límites de la corteza y cambios menores en los polos de rotación. (a) 180 Ma – Toarciano; inicio de SDRS en la meseta de Demerara (DP) y el Banco de las Bahamas (BB); el Bloque Florida y el Margen Guyana están en extensión oblicua. (b) 170 Ma – Bajociano; vulcanismo relacionado con el rift a lo largo del margen de transformación de Guyana; Continuación de la expulsión de magmas (SDRS) en el DP, BB y la meseta de Guinea (GP)

Figura 2. Continuación. (c) 160 Ma – Oxfordiano; la corteza oceánica se desarrolló a lo largo del margen transformante de Guyana y el límite NO del PD; continuación de la expulsión de magma en BB; La expulsión de magma ha cesado en DP y GN. Obsérvese la zona de acortamiento de la corteza entre DP y GN debido a una transpresión posterior entre las placas sudamericana y africana. (d) 140 Ma – Berriasiano ; corteza oceánica y manto exhumado que cubre el suelo de la cuenca exterior de Guyana y una región de la placa africana al sur de la zona de fractura Quince Veinte (FTF); La adición magmática continúa construyendo el BB. Acortamiento cortical en el dominio oceánico y entre las adiciones volcánicas del DP y GN. (e) 120 Ma – Aptiano; Etapa final de acortamiento cortical del manto oceánico y exhumado en la cuenca exterior de Guyana y corteza SDR del DP y GN. (f) La extensión del fondo marino proporciona una separación clara entre el DP y el GN.

se correlacionan con variaciones de longitud de onda más cortas tanto en la topografía del basamento como en el espesor de la corteza a lo largo de las zonas de fractura oceánica.

La estructura de gravedad lineal de las zonas de fractura oceánica del Cretácico domina el cuadrante noreste del mapa. Ese tejido termina en el NO en contra de la señal de gravedad del prisma de acreción de Barbados. Los mínimos de gravedad de alta amplitud asociados con el prisma de acreción de Barbados surgen de una pronunciada profundización de la placa de Moho y del Atlántico que se subduce activamente debajo de la placa del Caribe y el prisma de Barbados (Álvarez et al. 2022 ). La señal de gravedad lineal de la corteza oceánica del Cretácico termina abruptamente en el sur contra la señal de gravedad de la cuenca del Jurásico de Guyana y la meseta de Demerara ( Greenroyd et al. 2008 ).

El contacto entre la corteza oceánica del Cretácico y la corteza ígnea / volcánica del Jurásico de la cuenca de Guyana y la Meseta de Demerara sigue un gradiente de gravedad distinto a un azimut de rumbo de 118° a través del centro de la Figura 1b . El gradiente de gravedad en el contacto entre la corteza oceánica del Cretácico y el Jurásico se correlaciona directamente con la diferencia de edad de la corteza oceánica a través de este límite. Tanto el enfriamiento como el hundimiento de la corteza oceánica aumentan con la edad de la corteza ( Stein y Stein 1992 ; Watts y Zhong 2000 ), con un hundimiento temporal entre 90 y 130 millones de años ( Crosby et al. 2006 ). Tanto la corteza del Cretácico como Moho son menos profundas que sus equivalentes del Jurásico más antiguos. El abrupto contraste de profundidad entre ellos genera el gradiente de gravedad observado en su límite.

Un claro gradiente de gravedad también está asociado con el contacto entre la corteza oceánica del Cretácico y el borde norte de la Meseta de Demerara, donde el espesor de la corteza cambia rápida y dramáticamente en el límite ( Greenroyd et al. 2008 ).

Se mapean una serie de anomalías de gravedad, tanto máximas como mínimas, dentro del contacto entre la corteza oceánica del Cretácico y la corteza jurásica de la cuenca de Guyana y la Meseta de Demerara. Las anomalías reflejan pliegues y empujes (cabalgamientos o Thrusts), formados durante la transpresión del Barremiano al Aptiano ( Fig. 2d, e ), en la densa corteza jurásica que cubre el fondo de la cuenca. Los ejes de pliegue, fallas y cabalgamientos se muestran en la Figura 1b.

Desde la región anómala de la transpresión cortical a gran escala los espesores de la corteza exterior de la cuenca de Guyana promedian cerca de 5000 m con profundidades de Moho de 15.000 m b.n.m . El modelado integrado de sísmica/gravedad en 3D implica una compleja arquitectura que no corresponde a la corteza oceánica clásica definida por Penrose ( Vine y Moores causada por carga de los cabalgamientos fuera de la sección geológica (ver Fig 3f, g) 1972)

( a ) Fig. 3. Secciones sísmicas interpretadas y no interpretadas a lo largo de la Cuenca de Guyana. (a) Línea de tendencia NO / SE desde el interior hacia el exterior en la dirección de la extensión del Jurásico. La Meseta de Demerara está sustentada por basaltos apilados . Estos pasan hacia el oeste hasta convertirse en DEG y, finalmente, en la corteza oceánica. La reflexión Moho se eleva hacia el oeste. Obsérvese el Moho elevado y el graben alargado en la transición de los SDR a la corteza oceánica. El sótano superior y los reflejos de Moho se curvan hacia abajo bajo el área del colapso de la plataforma Aptiana. Esta deformación hacia abajo del sótano superior es

causado por la carga de los empujes fuera de la sección (ver (b)).

En cambio, la cuenca está cubierta por una combinación de corteza oceánica jurásica deformada, lavas extrusivas posteriores y manto exhumado. Esa disposición aparentemente surgió de unas masas de magma que variaba con el tiempo y el espacio dentro de un margen que experimentaba una extensión oblicua ( Fig. 3f, g ).

 

Los máximos de gravedad de la cuenca exterior de Guyana están delimitados por pendientes pronunciadas en tres direcciones. Hacia el NO, la señal de gravedad cae en 100 mGal, donde la corteza ígnea del Jurásico se flexiona hacia abajo y se subduce debajo del prisma de acreción de Barbados. Hacia el SE, la señal de gravedad anómala cae entre 50 y 60 mGal, donde el manto se flexiona hacia abajo debajo de la Meseta de Demerara: una carga cortical de volcánicas del Jurásico (SDR) con un manto suprayacente de sedimentos mesozoicos y cenozoicos. La zona de contacto entre los dominios oceánico y SDR es el límite terrestre de la corteza oceánica, denominado LALOC en la Figura 1b .

A lo largo del margen suroeste de la cuenca exterior de Guyana, un gradiente de gravedad pronunciado se extiende 500 km en el límite de la cuenca interior y exterior de Guyana. El campo de gravedad cae 100 mGal a través de una zona estrecha, de aproximadamente 50 km de ancho, que contiene el límite terrestre de la corteza oceánica (LALOC). Al suroeste (o hacia el continente) de esta zona estrecha, la cuenca interior de Guyana comprende una espesa sucesión de sedimentos mesozoicos y cenozoicos sustentados por la corteza continental. Esta zona contiene el abrupto límite océano-continente. Evolucionó desde una transformación continental del Jurásico temprano al medio con extensión oblicua y corte (shearing) ( Pindell y Kennan 2009), a través de una transformación continente-océano en el Calloviano (Nemcok et al. 2015a), antes de convertirse finalmente en un límite continental tectónicamente bastante oceánico después de. Pasar una cadena o cresta. El pronunciado gradiente de gravedad indica un engrosamiento y flexión de la corteza bajo la carga de sedimentos por una corta distancia. Las profundidades de Moho debajo de la cuenca interior de Guyana aumentan de 15.000 m a más de 28.000 m de NE a SO a lo largo de esta zona.

( b ) Figura 3. Continuación. (b)La tendencia N – S que cruza la Meseta de Demerara. Los SDR muestran una caída aparente hacia el norte y fuera del plano hacia el oeste. Los empujes de SDR/corteza oceánica que convergen hacia el SO desvían el basamento superior y el Moho hacia abajo. La compresión provocó el plegamiento de los sedimentos suprayacentes y el colapso de la plataforma de la era pre-Aptiana en la cuenca (fuera del plano).

Una serie de máximos de gravedad lineales, vinculados y alineados, que se correlacionan con el borde de la plataforma actual, marcan el límite interior de la Cuenca de Guyana. Las interpretaciones integradas de mapas sísmicos y de gravedad indican que la fuente de esta serie de anomalías de alta frecuencia son carbonatos del Jurásico sobre una línea bisagra del Basamento.

Reconstrucción de Placas

Las secuencias de reconstrucción de placas en la Figura 2 son un subconjunto de secuencias desde el Triásico hasta la actualidad, seleccionadas para ilustrar pasos específicos en la separación de América del Norte: (1) el momento de la formación y la ruptura de la Meseta Demerara las provincias ígneas de Plateau, Guinea Plateau y Bahamas Bank ; (2) desarrollo y evolución del margen de transformación entre el continente Sudamericano y el Bloque Florida; (3) la transpresión oblicua del margen de la Cuenca de Guyana; y (4) la relación espacial y temporal entre la corteza oceánica del Jurásico y el Cretácico.

( C ) Figura 3. Continuación. (c) N – Línea de tendencia S que cruza la porción de Surinam de la Cuenca de Guyana. De sur a norte: las geometrías SDR se superponen a la corteza continental; Fuera de borda, el Moho se eleva bajo el dominio dominado por los DEG, alcanzando un máximo bajo la característica alargada del graben. Bajo la corteza oceánica se ve un claro reflejo de Moho . La corteza oceánica exterior está deformada en una serie de grandes pliegues con sedimentos preaptianos deformados en la parte superior. En el dominio SDR, el basamento superior se pliega suavemente de modo que los sedimentos de la plataforma pre-Aptiana se inclinan y se sumergen hacia el sur. Los sedimentos de la plataforma Albiana con topes horizontales se superponen al Aptiano, datando la deformación.

Durante el Jurásico Temprano, la Placa Sudamericana y sus conjugadas cambiaron de forma a medida que la corteza continental se estiró y Gondwana comenzó a romperse y separarse ( Kneller et al. 2012). Grandes volúmenes de magma se extruyeron en la meseta de Demerara y su banco conjugado de las Bahamas. Interpretamos que este derrame magmático masivo ocurrió episódicamente en un lapso de 20 millones de años a partir del Jurásico Temprano ( Fig. 2a ) con base en: (1) espesores anómalos (21 km) de SDR ( Reuber et al. 2016 ); (2) una señal compleja en datos magnéticos marinos (adquiridos con los datos sísmicos ION 2D) consistente con una erupción episódica durante rápidas inversiones magnéticas; y (3) nuestro modelo de placa. Es posible que el magma también haya cubierto la atenuada corteza continental del norte del Banco de las Bahamas, añadiendo soporte isostático. En el Jurásico Medio, el magma probablemente continuó construyendo promontorios (edifices) volcánicos en tres continentes ( Reuber et al. 2016 ). Las muestras de dragado ( Basile et al. 2020 ) tomadas a lo largo del flanco noreste de la Meseta de Demerara (ubicación de la Cordillera 60) indican rocas volcánicas de edad Aaleniana (173,4 Ma), de acuerdo con nuestra interpretación de placas. Las ubicaciones de las muestras de dragado están etiquetadas como DS en la Figura 2b . Un segundo sitio de muestra de dragado, en la Meseta de la Bastilla, proporcionó una edad similar, pero

interpretamos que esa ubicación es un empuje parecido al dedo gordo del pie desprendido de la Meseta Demerara, ahora superpuesta a la corteza oceánica del Aptiano.

A lo largo del Jurásico Temprano y Medio, a medida que América del Norte se alejaba, la Cuenca Interior de Guyana se desarrolló entre la Placa Sudamericana y el margen occidental del Bloque Florida ( Pindell y Kennan 2009 ). El margen occidental del Bloque Florida es una zona de falla compleja que abarca regiones de extensión y regiones de compresión que interpretamos como que alguna vez se extendió desde la bahía de Tampa hacia el sur hasta la cuenca de Guyana. También interpretamos la transpresión continente - continente a lo largo de esta zona de falla regionalmente extensa como la causa subyacente del emplazamiento de granitoides del Jurásico en Cuba. Una muestra clave, ubicada en la costa de Cuba, está etiquetada como RCG en la Figura 2b . En esta ubicación , el granito de Río Cana (RCG) fue fechado como Aaleniano (172,5 Ma). ( Erlich y Pindell 2021 ). Esa fecha de edad vincula el momento de la evolución de la Cuenca de Guyana hacia el sur con la evolución de la Bahía de Tampa hacia el norte. Además, interpretamos un área de volcanes relacionados con "rifts" (etiquetada como ' RRV ' en la Fig. 2b), basándonos en imágenes sísmicas y una base de datos aeromagnética patentada (proprietary), que se extiende a ambos lados del límite de la placa Sudamérica - Florida (NA). La fuerte anomalía magnética positiva, observada en la Placa Sudamericana, es

( d ) Figura 3. Continuación. (d) Línea con tendencia NE – SW adyacente a la frontera Guyana – Surinam. El Moho oceánico relativamente plano es visible entre 70 y 100 km fuera de la corteza continental, lo que muestra la zona de transición relativamente estrecha. La corteza oceánica está marcada por una corteza más gruesa o una « quilla » de probable capa inferior bajo el edificio volcánico . Fuera de borda está plegada la corteza oceánica. Los sedimentos preaptianos se deforman con el traslapo del Albiano a las estructuras. Fallas internas en la transición continente –

Océano. también muestra evidencia de inversión.

interpretado como la señal de volcanes de edad Aaleniana normalmente polarizados según la polaridad magnética publicada (Walker 2019), una fecha de edad inferida que, nuevamente, concuerda con nuestro modelo de placas. Esta región en el bloque conjugado de Florida fue anulada por el Gran Arco del Caribe durante el Paleoceno (Escalona y Mann 2011) y, por

lo tanto, se ha inferido, aunque no observado, la presencia de vulcanismo Aaleniano en la placa NA a lo largo del tiempo. Obsérvese también en la

Figura 2b que el margen suroeste del vulcanismo del punto caliente del Banco de las Bahamas también ha sido subducido debajo de Cuba y La Española y, por lo tanto, su presencia también se infiere, no se observa.

La zona de falla regional antes mencionada puede haberse vinculado con los fallados "Berbice Rift y Takutu Graben" ( Fig. 2a, b ) como una triple unión jurásica ( Szatmari 1983 ; Nemc ̌ok et al. 2015a ) . La Figura 4 ilustra la triple unión jurásica propuesta de Guyana. y el "Afar Triple Junction" como análogo moderno.

En nuestro modelo de placas, la corteza oceánica comenzó a formar el fondo de la parte exterior de la Cuenca de Guyana en el Calloviano y había construido el límite noroeste de la Meseta Demerara en el Oxfordiano (Fig. 2c). Durante el Oxfordiano, el punto caliente que había suministrado abundante magma a los márgenes de tres continentes migró hacia el norte, alejándose de los límites de las placas a un lugar debajo de la corteza oceánica del Oxfordiano de la Placa de América del Norte para comenzar un período prolongado de vulcanismo norteamericano que formó el largo promontorio del Banco de las Bahamas.

Durante los siguientes 40 millones de años, la Cuenca de Guyana fue un margen pasivo en un " codo tectónico " que conectaba el dominio oceánico del Atlántico central con el Proto Caribe. Sudamérica y NO

Figura 3. Continuación. (e) Ampliación de la zona de transición continente - océano de (d). Inversión menor evidente sobre las fallas del sótano. La superposición de la edad Aptiano – Albiano es evidente como se ve en otras secciones. Lo nuevo aquí es evidencia de una deformación más joven que se extiende hasta el Cretácico superior. El crecimiento de la estructura es críptico sin superposición mapeable. Sin embargo, los descubrimientos de hidrocarburos de tendencia Liza – Turbot se encuentran en la parte superior y inferior del pliegue. Ubicación del Rodaballo-1

bien se muestra.

Las placas africanas se comportaron como una sola unidad en movimiento SE en relación con la Placa Norteamericana. La corteza oceánica y/ o el manto exhumado continuaron formando el fondo del exterior de Cuenca de Guyana y las placas conjugadas. Hacia el norte, el Banco de las

Bahamas continuó construyéndose (Fig. 2d).

En el Aptiano, el entorno tectónico cambió dramáticamente cuando la Placa Africana comenzó a separarse y moverse al SE en relación con la Placa Siuramericana

(Fig. 2e) (Pindell y Kennan 2009). Esta separación de placas no fue enteramente extensional: la Placa Sudamericana giró en el sentido de las agujas del reloj, acortando la corteza oceánica Jurásica del exterior de la Cuenca de Guyana, así como la corteza ígnea que cubre el fond de la Meseta Demerara. Después de este período inicial de compresión, el Atlántico ecuatorial se abrió y el fondo marino se extendió en una dirección localmente oblicua al límite NE de la cuenca de Guyana. El resultado es evidente en un conjunto de zonas de fractura con una tendencia significativamente menor que la perpendicular al margen de la cuenca.

Iinterpretación Sísmica del Margen Extensional

Figura 3. Continuación. (f) Línea de tendencia NE – SW a través del margen de transformación de Guyana. Una cuenca de "syn –rift" del Jurásico y, probablemente, de mayor edad se encuentra adyacente al dominio oceánico. El Moho asciende bajo el margen continental hasta descender nuevamente debajo del alto Ranger. Este bloque se interpreta como un promontorio volcánico similar al visto en (d). Fuera de esto hay una falta de Moho oceánico plano continuo. La corteza oceánica superior es rugosa y desorganizada, lo que sugiere un origen volcánico. La minicuenca del Basamento externo al Ranger High se eleva por encima del nivel regional con un empuje. Los sedimentos de la era post-Aptiense se superponen y llenan la superficie deformada. Se muestra la ubicación del pozo Ranger-1.

Interpretamos una cuadrícula de datos sísmicos 2D de desplazamiento largo que cubren la cuenca de Guyana. Nuestro trabajo concuerda en gran medida, pero amplía, las interpretaciones publicadas de líneas sísmicas orientadas NO – SE (paralelas a la extensión Jurásica) a lo largo de la Meseta Demerara y el margen de la Cuenca de Guyana (Basile et al. 2013 ; Nemc ̌ok et al. 2015a ; Reuber et al. 2015a) . otros 2016 ; Museur et al. 2021). Estos datos e interpretaciones muestran una secuencia de SDR en una pila de eventos de alta amplitud subhorizontales a plegados, pero predominantemente con inclinación hacia el oeste, debajo del basamento superior. La Figura 3a muestra esos DEG que se extienden hasta la parte inferior de la corteza. Los datos de refracción

sísmica en la Meseta Demerara indican una corteza de 30 km de espesor, compuesta principalmente de flujos de basaltos que se superponen entre 6 y 7 km de intrusiones subyacentes ( Museur et al. 2021 ). Más al este, en la Guyana Francesa, los mismos autores interpretan una transición desde DEG subplacados a una corteza continental fuertemente intrusiva del antiguo Margen Jurásico de África Occidental.

La parte central de la Figura 3a muestra el Moho (la imagen de Moho está ausente en la mitad este de la línea). El Moho se eleva aproximadamente entre 20 y 15 km en el extremo occidental de la línea, donde interpretamos una corteza oceánica normal de 6 km de espesor (15 km de Moho con 9 km de basamento basáltico superior) consistente con lo descrito por Gillard et al. (2017).

El límite entre la corteza oceánica de espesor normal y la secuencia SDR gruesa está marcado por una depresión alargada prominente, de 2 a 3 km de profundidad, con tendencia NNE-SSO del basamento superior. La depresión parece tener lados y "senderos" sin fallas , con una pendiente suave (inclinación de 12°), directamente sobre un alto del Moho igualmente alargado.

La Figura 3b es un transecto sísmico con tendencia norte/sur a través del margen occidental de la Meseta Demerara. Las reflexiones brillantes subhorizontales en el basamento son los mismos DEG que buzan hacia el oeste que se ven en

 

Figura 3. Continuación. (g) NE – Línea de tendencia SW normal al margen de transformada de Guyana. La transición desde la corteza continental en el lado SO de la línea se produce en menos de 50 km. La corteza oceánica exterior muestra una superficie irregular y rugosa y no hay una reflexión Moho obvia similar a (f). El material volcánico interpretado de la corteza oceánica se superpone a la corteza continental. El basamento y la sección sedimentaria prealbiana suprayacente están deformados bajo una discordancia. Los sedimentos post- Albienses de arriba también están deformados en un monoclinal más suave que se extiende hasta la Sección del Mioceno.

Figura 3a . En la parte central de la imagen, los DEG-SDR tienen buzamientos aparentes hacia el norte, lo que implica un aumento en el espacio de acomodación. El tope del basamento superior en la mitad sur del transecto es relativamente horizontal, pero cerca de la mitad del transecto desarrolla un buzamiento progresivamente creciente hacia el norte. Directamente debajo, la reflexión de Moho se eleva de sur a norte y alcanza su punto máximo cerca de una profundidad de 20 km a mitad del transecto antes de descender hacia el norte, subparalelo al tope del basamento que se inclina hacia el norte en un aparente pliegue de la corteza.

Al norte de esta característica, el tope del basamento, el Jurásico superior y el Moho están todos desplazados verticalmente por 5 km (empujados hacia arriba hacia el norte). Buzan hacia el norte paralelo al aparente pliegue del basamento situado debajo y hacia el sur. El aparente buzamiento hacia el norte del aparente pliegue del basamento parece que se extiende tanto debajo de la gran falla desplazada como de la corteza enpujada hacia el norte. Interpretamos esta geometría como un empuje que compensa la corteza dominada por SDR-EDG sobre sí misma en una aparente obducción naciente, con vergencia hacia el SO. Una interpretación alternativa explica esta característica como una falla normal invertida que se inclina hacia el sur. En cualquier caso, la cuña sedimentaria Preaptiense que se espesa hacia el norte (transecto medio) ha sido invertida por un acortamiento profundo dirigido de norte a sur.

Moho desciende hacia el oeste y desciende bajo la gruesa corteza continental sudamericana.

La expresión sísmica de la parte superior de la corteza oceánica sigue el SO a través de suaves pliegues donde su equivalente lateral se superpone a la corteza continental. Una clara discordancia angular lo separa, y la secuencia siguiente, de la sección suprayacente del Jurásico al Albiano . El acercamiento ( Fig. 3e ) muestra una inversión menor de la superficie del sótano superior por reactivación de fallas profundas. La edad Aptiano - Albiense en el relleno limita el momento de la deformación temprana al coincidir con la compresión en la meseta de Demerara ( Basile et al. 2013 ; Nemc ̌ok et al. 2015a ; Casey et al. 2016 ). Los pliegues se extienden como suaves monoclinales hasta el Cretácico superior, con menor expresión en el Oligoceno. El momento de esta deformación posterior es críptico sin superposición obvia o adelgazamiento estratigráficamente restringido sobre la estructura. Sin embargo, la reducción en la amplitud de los pliegues de c. 500 a 100 – 200 m en el tope del Maastrichtiano sugiere que los pliegues crecieron de forma semicontinua hasta el Oligoceno. Los campos petrolíferos Yellowtail y Turbot se encuentran fuera del pliegue más occidental.

Una zona de fallas de 50 a 100 km de ancho

( Fig.3) se encuentra dentro del borde exterior de la corteza continental del Margen de Guyana. La porción central contiene una cuenca "syn –rift" ( Fig. 3f ) adyacente al borde de la corteza oceánica. Debajo del graben la corteza continental se adelgaza y el Moho se levanta. El graben está lleno de una sección que exhibe reflectividad sísmica con múltiples reflexiones brillantes que indican grandes contrastes de impedancia. Además, los modelos gravitacionales y magnéticos sugieren que una porción significativa del relleno del graben es volcánico y que los eventos brillantes son flujos de basalto .

La reflexión del tope del basamento en la mitad derecha de la Figura 3f es rugosa a una profundidad regional de 10 km. La profundidad es consistente con la corteza oceánica, pero la naturaleza no plana de la superficie con numerosos eventos subyacentes que se hunden en múltiples direcciones sugiere un origen volcánico potencialmente similar a dominios de expansión lenta (Ranero et al. 1997). No hay una reflexión continua del Moho. En cambio, un evento quebrado ondula entre 12 y 13 km de profundidad. Si se trata de un evento del tope del Moho, implica un manto serpentinizado proximal al fondo del mar con un caparazón volcánico ( Gillard et al. 2019 ).

El descubrimiento de hidrocarburos Ranger-1 se perforó en 2018 en una acumulación de carbonato en la parte superior del gran bloque en el centro de la Figura 3f. Este bloque de corteza muestra una reflectividad brillante con un buzamiento bidireccional en sus 5 km superiores. El Ranger High está sustentado por una quilla tridimensional, similar a la que se ve en

Fig. 4. Se desarrolló una unión triple del Jurásico temprano entre las placas de América del Sur, América del Norte y África Noroccidental. Dos de los límites de esta unión se convirtieron en centros de expansión oceánica , mientras que el tercer límite es una grieta fallida, como lo implican los datos sísmicos 2D. La actual Triple Unión de Afar sirve para ilustrar un posible escenario geológico para Guyana a principios y mediados del Jurásico.

Figura 3d, lo que sugiere que también tiene un origen volcánico. Interpretamos el bloque corteza como corteza atenuada, subplacada (debajo de la placa , continental inferior o costra oceánica; En nuestra opinión, es más probable que sea tardía. Interpretar el Ranger High y su quilla como corteza continental implicaría un origen aparentemente improbable como un valor tectónico atípico dentro del dominio oceánico.

En nuestro transecto sísmico más occidental (Fig. 3g) observamos una transición muy abrupta, de no más de 40 km de ancho, desde una corteza continental sin fallas hasta el fondo de un paleoocéano. El ancho de esta zona es proporcional a otros márgenes transformacionales interpretados, por ejemplo, las zonas de fractura Romanche y Falkland–Agulhas (Bird 2001). El tope del dominio oceánico tiene entre 10 y 12 km de profundidad, con un carácter ondulado y rugoso. Está directamente subyacente por una sección de 1 a 3 km de eventos brillantes que se sumergen en múltiples direcciones, similar a los paquetes volcánicos de la Figura 3f. No hay ningún reflejo del Moho mapeable por debajo. Los bloques volcánicos oceánicos continentales superpuestos divididos. La parte superior del paquete está deformada formando un pliegue por encima del más externo de estos. La estructura principal incluye el Aptiano y está coronada por una discordancia del Albiano. El Albiano también está deformado en un suave monoclinal que continúa hasta la sección superior del Mioceno. Esto representa una segunda fase tardía de la inversión. Sin embargo, no hay ninguna superposición visible en la sísmica hasta la fecha de este plegamiento, salvo su propagación a la estratigrafía del Mioceno.

Incluimos aquí dos líneas sísmicas oblicuas que atraviesan el margen transformacional de Guyana y el margen extensional occidental de Demerara (Fig. 3h, i). La mitad occidental (izquierda) de la Figura 3h está dominada por c. corteza continental de 30 km de espesor. La corteza continental se adelgaza hacia el este a medida que la línea corta oblicuamente el margen transformacional con una serie de fallas con un componente de desplazamiento normal. La mitad oriental de la línea está dominada por una corteza igualmente espesa dominada por geometrías SDR.

La corteza dominada por SDR o EDG se adelgaza hacia el oeste, con un espesor mínimo contra la corteza continental. La superficie del tope del basamento de la corteza dominada por SDR es contigua al relleno de la cuenca del syn -rift sobre la corteza continental fallada, lo que sugiere que una parte importante del relleno de la cuenca del "synrift" es volcánica, de acuerdo con nuestra interpretación del mapa de gravedad.. Se puede ver una geometría similar en la línea sísmica paralela exterior (Fig. 3i). Aquí la corteza dominada por DEG se adelgaza hacia el oeste a medida que el Moho asciende, hasta situarse en c. 15 km de profundidad bajo la corteza oceánica de 6 a 7 km de espesor. La corteza oceánica se yuxtapone a una corteza continental atenuada con material volcánico contiguo que rellena la cuenca del margen continental.

En resumen, observamos la yuxtaposición de las geometrías de los EDG que buzan oblicuamente hacia la corteza continental de Guyana, seguidas por la corteza oceánica adyacente a la corteza continental. Los EDG y la posterior corteza oceánica se crearon en un centro de expansión directamente adyacente a la corteza continental en el rincón más meridional de la cuenca. Esto impone una fuerte restricción a la geometría del límite de la Placa Sudamericana (Fig. 1b) que, a su vez, puede usarse para inferir la dirección del movimiento temprano de la placa.

Discusión

El Margen Transformacional y la Dirección del Movimiento de Placas

La meseta de Demerara forma el margen sureste de la cuenca de Guyana. La corteza superior de la Meseta es una pila de SDR volcánicos emplazados durante el ' rifting volcánico relacionado con los puntos calientes que precedió a la apertura Jurásica del Atlántico Norte Central ' ( Museur et al. 2021 , p.1). Como tal, la Meseta Demerara es parte de un margen extensional. La compleja naturaleza tridimensional de los respiraderos de lava y la topografía creada por sus flujos, junto con la falta de direcciones verdaderas de buzamiento en datos sísmicos bidimensionales, significan que el buzamiento SDR no indica, precisamente, ni la dirección de extensión ni la dirección del movimiento relativo de las placas. Sin embargo, cuando se observa en múltiples líneas sísmicas, las direcciones de inclinación del SDR varían desde el oeste ( Fig. 3a, h e i ) al norte ( Fig. 3b, c ). Si aceptamos que los SDR provienen de una cresta en expansión ( Planke y Eldholm 1994 ), entonces la dirección de extensión del rift jurásico debe estar dentro de este rango de oeste a norte. Ese rango es compatible con la geometría de la transición continente - océano en el margen de Guyana y puede reducirse aún más por ella ( Fig. 1b ). Interpretamos esa geometría como un conjunto escalonado lateral derecho de fallas normales / deslizantes altamente oblicuas con tendencia NNO / SSE en la parte oriental del Margen de Guyana. Nuestra interpretación de esa geometría implica que la Ruptura Jurásica (Jurassic Rifting) inicial tuvo un componente algo limitado de extensión hacia el oeste. De lo contrario, se habrían producido importantes estructuras compresivas . Esto concuerda con la interpretación de las anomalías de tendencia NNO – SSE en las partes más terrestres de la corteza oceánica en mapas de la derivada horizontal total de la anomalía de gravedad residual isostática realizada por Nemcok et al. (2015a). De manera similar, en la misma área, observamos desplazamientos lineales con tendencia NNO en la corteza oceánica, algunos inversiones, que se pueden rastrear a través de líneas sísmicas estrechamente espaciadas (5 km). Estas pueden representar transformaciones oceánicas que habrían sido paralelas a la dirección de extensión inicial.

Además, resaltamos la vaguada de más de 100 km de largo en la superficie del tope del basamento ( Fig. 3a, c ) que tiene una tendencia ENE / SWS, normal a la dirección de extensión, y sugerimos que es probable que sea una estructura extensional generada durante o poco después de la formación de la corteza terrestre. La dirección de extensión inicial NNO se ajusta a nuestro modelo de placa, que, aunque se deriva de forma independiente, tiene vectores similares de movimiento de placa. Nuestro modelo de movimiento de placas se basa en el movimiento relativo del Bloque de la Florida, que, desde principios del Toarciano, ha sido una extensión meridional de la Placa de América del Norte con movimientos bien definidos en relación con el Noroeste de África y América del Sur ( Kneller et al. 2012 ). Se ha modelado la variación en el vector de dispersión en la fase inicial de deriva en alta mar de Ghana ( Nemc ̌ok et al. 2013). El borde de la corteza continental del margen de Guyana cambia de rumbo del NNO / SSE en el este de Guyana al NO - SE en el oeste (Fig. 1b). El límite de la corteza terrestre de la parte más occidental del margen puede ser un margen transformacional puro, sin bloques de "rift" continental. Esto se ajusta al modelo de placa (Fig. 2b, c) que coloca una zona de transformación significativa a través del área mientras la parte sureste de la cuenca estaba formando corteza oceánica.

Esto también es consistente con la naturaleza de la corteza volcánica y el fondo de la cuenca aparente en los datos sísmicos. Cambia con la edad relativa desde el margen de extensión de los SDR occidentales de Demerara en el SE, pasando por una corteza oceánica de espesor constante más joven en la cuenca central de Guyana, hasta una corteza aún más joven de expansión lenta con ' parte superior rugosa ' o un manto exhumado con rocas volcánicas superpuestas en el NO.

Implicaciones en los Sistemas Petroleros

Mostramos datos que respaldan un borde bien definido de la corteza continental y un fondo de cuenca de diversas composiciones, que varían desde EDG en el SE de la cuenca, hasta una corteza oceánica de espesor normal y un manto exhumado posiblemente serpentinizado y de extensión lenta y de superficie rugos . en el NO. Ninguno de ellos es granítico y ninguno genera calor radiogénico. El gran espesor del relleno sedimentario ( 7 – 12 km) y el enterramiento de la roca madre del Albiano – Cenomaniano – Turoniense (ACT) fueron claramente suficientes para generar hidrocarburos sin aporte de calor continental.

El borde de la corteza continental se puede rastrear hasta el SE en Guyana hasta que haya un codo aparente de 90 a 100° en el límite de la corteza continental / magmática, de modo que en el área de Surinam el límite sea casi ortogonal a las trazas de falla en el margen de Guyana (Figura 1b).

Esto implica que el margen occidental de Demerara era un margen extensional, al menos hasta que se hubiese formado suficiente corteza oceánica en alta mar para permitir un cambio en la dirección de extensión de NNO a una tendencia más NO (Fig . 2c). La posición del cambio brusco de ángulo en el margen del "rift margin" en la zona fronteriza entre Guyana y Surinam se alinea bien con la proyección de estructuras importantes en tierra, en particular el Graben Takutu. (Fig. 4 ): una cuenca de rift continental del Triásico al Jurásico de edad similar ( Crawford et al. 1985 ). Proponemos, como Szatmari (1983) y Nemcok et al. (2015a), que el Graben Takutu representa la fallida propagación del "Atlántic rift" central hacia América del Sur. También sugerimos que esta alineación estructural y enfoque hacia algunas de las partes más profundas de la cuenca a lo largo de la frontera entre Guyana y Surinam (Fig. 3d) causó la captura del sistema del río Berbice, que fue responsable de gran parte del relleno sedimentario preOligoceno de la Cuenca de Guyana y es un elemento clave del sistema petrolero. La caída muy pronunciada en la profundidad del basamento adyacente al margen continental también ha permitido una acumulación significativa de sedimentos y la maduración de las prolíficas rocas madres. Aunque el relleno de la cuenca proveniente de Berbice es importante para el sistema petrolero, un flujo secundario post-Oligoceno de 3 a 5 km de sedimentos es responsable de una mayor maduración de las rocas generadoras y de empujar los yacimientos más allá de la ventana de biodegradación de 80°C (Wilhelms y otros 2001). Este relleno es en gran parte complejos de transportes de masa dominados por rocas de lodo (Fig.3e). Se interpreta que la fuente de ellos es el río Amazonas ( Allison y Lee 2004 ). El lodo es transportado por las corrientes costeras a la Cuenca de Guyana, donde se acumula, presumiblemente en la pendiente, y periódicamente colapsa en la cuenca.

Hemos demostrado a través de la interpretación de líneas sísmicas ( Fig.3a–g) que la Cuenca de Guyana ha experimentado una inversión de edad pre- Albiana de edad similar en un área extensa. La inversión es mas intensa sobre el margen oriental de la cuenca, incluido el exterior de la Meseta exterior Demerara ( Casey et al. 2016; Casson et al. 2021 ) y la corteza oceánica externa ( Fig.3b, c). La inversión es menos intensa más hacia el interior, pero es claramente visible en múltiples líneas sísmicas ( Fig.3c–g). La inversión probablemente fue causada por un episodio de transpresión anterior a la apertura del Atlántico Ecuatorial ( Fig. 2).

Existe una correlación espacial de muchos de los descubrimientos de hidrocarburos realizados hasta la fecha en el bloque Stabroek con características de inversión del basamento (Figuras 1a y 3e). Las acumulaciones son trampas estratigráficas con cambios en las facies sellantes buzamiento arriba de sellado sobre las inversiones. Los "onlap" sísmicamente mapeable sobre las características de inversión de edad Albiana, con una deformación mucho más sutil por encima y extendiéndose, en algunos casos, al tope del Cretácico Superior o el Oligoceno. Esta deformación puede deberse a una compactación diferencial, pero no podemos descartar a una reactivación menor de fallas debido a fuerzas de la corteza de largo alcance asociadas con la Compresión Andina, el impacto de la zona de subducción de Barbados o del Mioceno–Pleistoceno acortándose entre las placas de América del Norte y América del Sur (Pichot et al. 2012). El segundo de ellos es consistente con la inversión de la edad del Mioceno en la línea sísmica más cercana al prisma de Barbados (Fig. 3g).

La presencia de arenas yacimiento y trampas estratigráficas fuera de las características de inversión sugiere un vínculo entre la topografía del fondo marino y la depositación de turbiditas. Sutiles inversiones del fondo marino pueden controlar la posición de los yacimientoss, sello y trampas estratigráficas en el prolífico prospecto Liza. Las características de inversión también pueden facilitar la migración de hidrocarburos y crear trampas estructurales más profundas.

Conclusiones

Los márgenes interiores de la Cuenca de Guyana varían en cuanto a su origen tectónico, desde el margen extensional volcánico de Occidental de Demerara, pasando por un margen extensional oblicuo en la frontera entre Guyana y Surinam, hasta un margen transformacional en el Noroeste de Guyana. La fracción de material volcánico disminuye hacia el oeste a lo largo del fondo de la cuenca y la transición de la plataforma continental a fondo oceánico se reduce desde los 200 km en Surinam, donde está dominada por DEG y otras porciones volcánicas, a menos de 50 km en Guyana, donde es esencialmente una zona de falla transformacional. Los datos sísmicos del margen transformacional occidental de la cuenca muestran una corteza continental de 35 km de espesor que se adelgaza rápidamente hacia el NE en una zona de 50 km de ancho, hacia la tierra, realmente, concuerda con la corteza oceánica. En la unión entre los márgenes transformacional y extensional, la corteza dominada por DEG se yuxtapone a la corteza continental extensional. El límite entre esos tipos de corteza está claro en los datos sísmicos.

La geometría cartografiada del límite continente/océano y nuestro modelo de placas indican una extensión NNO / SSE durante el "rifting" y la incipiente expansión del fondo marino ( c. 190 – 165 Ma). Después de esta fase inicial, las direcciones de extensión y apertura de la cuenca cambiaron a NO / SE para acomodarse a la apertura del Atlántico Central.

Del Berriasiano al Aptiense generó estructuras de inversión y acortamiento generalizadas dirigidas de NE a SO en toda la cuenca. El acortamiento cortical a gran escala de la Meseta Demerara y de la corteza oceánica del Jurásico, cerca del actual margen norte de la cuenca, fue contemporáneo tanto de la inversión compresional de fallas en el fondo de la cuenca del Jurásico como de la inversión de fallas en el margen transformacional de Guyana. Nuestro modelo de placas combinado con el mapeo sísmico concuerda con estudios previos en los que el acortamiento y la inversión ocurrieron durante un período de transpresión en las primeras etapas de la apertura del Atlántico Ecuatorial, antes de la extensión oblicua que dominó desde el Albianse en adelante. De manera bastante separada, el margen NO de la cuenca sufrió y continúa sufriendo una inversión y un acortamiento menores relacionados con el impacto del prisma de acreción de Tobago.

De acuerdo con estudios previoss, el Graben Takutu probablemente representa una extensión temprana del "rift" del Atlántico norte que se extinguió en el Jurásico como una porción fallada de una triple unión tectónica. Proponemos que su ubicación y edad sugieren que el hundimiento post-tectónico del Takutu y del gran "rift" del Atlántico Central captó el sistema de drenaje de Berbice y canalizó sedimentos voluminosos hacia la cuenca. Ese aporte de sedimentos enterró y maduró la roca generadora de ACT y contribuyó a la formación de yacimientos de alta calidad como los, actuales, descubrimientos de hidrocarburos.

Los descubrimientos de hidrocarburos almacenados en trampas estratigráficas de la tendencia de Liza se encuentran justo fuera de las fallas inversas del basamento. Las ubicaciones relativas sugieren un vínculo entre la estructura del margen transformacional y el desarrollo de trampas estratigráficas. Aunque la formación del fallamiento inverso terminó en el Aptianse, datada por el "onlap"Albianse;en algunos puntos, un leve monoclinal (¿compactación?) se extiende hasta el Oligoceno, lo que sugiere una suave deformación del fondo marino durante la depositación del yacimiento. Esa deformación del fondo marino, y su expresión batimétrica, puede haber localizado la depositación de arenas turbidíticas para actuar como yacimientos de más de 10 mil millones de barriles de reservas recuperables equivalentes de petróleo (descubiertas hasta la fecha) en el Prospecto estratigráfico del área de Liza.

Agradecimientos: Nos gustaría agradecer a Hess Corporation por su permiso para trabajar y publicar este artículo. Agradecemos a Gianreto Manatschal por su inspiración, ayuda y debates esclarecedores durante nuestro trabajo en la cuenca. También nos gustaría agradecer a Frank Peel por sus animadas e informativas conversaciones sobre el Golfo de México y los márgenes del Atlántico Norte. Nuestros colegas de Hess en los equipos de Exploración de Guyana y Surinam contribuyeron con innumerables horas de interpretación, discusión y argumentos de buen humor sobre el desarrollo del margen. Finalmente, agradecemos a PGS e ION por los datos sísmicos de alta calidad y por dar permiso para publicar secciones sísmicas.

Conflicto de interés: Los autores declaran que no tienen intereses financieros o relaciones personales contrapuestas que pudieran haber influido en el trabajo presentado en este artículo.

Contribuciones del autor JT: redacción – borrador original

(dirigir); BK: escritura – borrador original (de apoyo); TG: redacción – borrador original (apoyo); BO: escritura – borrador original (apoyo).

Financiamiento Esta investigación fue financiada por Hess

Corporación.

Disponibilidad de datos Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado (y sus archivos de información complementaria ) .

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