HISTORIA DE LAS INVESTIGACIONES
Miguel CabreraEste capítulo se desarrolla según la siguiente regionalización geomorfológica: zona costera emergida, plataforma marina insular y sectores sin plataforma (intraplatafórmicos), talud insular y formas regionales del relieve circundantes al archipiélago cubano.
ZONA COSTERA EMERGIDA
El límite interior de la zona costera se extiende por naturaleza hasta el pie del acantilado actual (vivo), hasta donde ejercen influencia las mareas en las costas bajas o hasta el final del escalón de la primera terraza o terraza I, según la definición de Shantzer et al. (1976). Para pequeñas escalas, como es el caso del actual trabajo (1: 1000 000), la representación cartográfica de dicho límite se reduce solo a los sectores que poseen plataforma marina insular, por presentar costas bajas que permiten la influencia marina tierra adentro en áreas considerables. En este trabajo su ubicación se ha estimado por medio de las cartas topográficas a escala 1: 100 000 e imágenes satelitales. La zona costera del archipiélago cubano ha sido estudiada, en una u otra medida, desde que las investigaciones geológicas del país se comenzaron en el siglo XIX. Sin embargo, la escasez de recursos minerales atractivos, por entonces, no propició la ejecución de estudios detallados durante décadas. No es hasta la segunda mitad del pasado siglo que se comienza a estudiar sistemáticamente, debido a la existencia en ella de turbas y fangos minero-medicinales, que ya se venían empleando de manera tradicional y localmente en la agricultura y la medicina, respectivamente. La información de estas investigaciones se recoge en el Capítulo V sobre recursos minerales.
Otros aportes al conocimiento geológico de la zona costera emergida lo ha hecho la cartografía geológica del país. Entre los años 1970-80 se desarrollaron los levantamientos para el Mapa Geológico de Cuba a escala
1: 250 000, llevados a cabo por el Instituto de Geología y Paleontología y las academias de ciencias de los países exsocialistas de Europa del Este, que en mayor o menor grado y con diferentes puntos de vista cartografiaron los depósitos de la zona costera emergida.
Pczczolkowski et al. (1975), durante los trabajos de levantamiento para el Mapa Geológico de la provincia de Pinar del Río hicieron una importante contribución al conocimiento de la geología en su zona costera. Ellos describieron los depósitos holocénicos y los agruparon en: de playas y de manglares.
Nagy et al. (1976), durante los trabajos de levantamiento para el Mapa Geológico de la entonces provincia de Oriente, estudiaron los depósitos cuaternarios de la faja costera. Aquí se intentó nominar algunos de ellos como unidades litoestratigráficas. Ejemplo: surgió la Formación Jutías, cuyos componentes no son más que depósitos palustres (pQ2); la
Formación Varadero, formada por típicos depósitos de playa, con influencia aluvial en algunos casos (depósitos marinos - mQ2) y la Formación Río
Macío, constituida por aluvios y en ocasiones de manera muy local aparece en el borde costero (alQ2).
En el levantamiento para el Mapa Geológico de las provincias habaneras, realizado por Albear et al. (1977), se describen depósitos holocénicos de manglares y biogénico-marinos (bQ2 y bmQ2), para el borde costero.
Además de la cartografía, se presenta un análisis sucinto de la historia del desarrollo geológico del Holoceno.
En 1978, durante la realización de los trabajos de levantamiento para el Mapa Geológico de Las Villas, Kantchev y sus colaboradores describieron depósitos cuaternarios no subdivididos como biogénicos y biogénico-marinos. En los primeros se incluyen las turbas, que yacen sobre rocas del Neógeno (superficie de una llanura arrecifal acumulativa, elevada a 5 -7 m sobre el nivel medio del mar). A los depósitos biogénico-marinos corresponden los restos de manglares mezclados con sedimentos terrígenos y marinos (lodos arenosos, a veces margosos, arenas arcillosas y gran cantidad de restos vegetales).
En 1981, durante el levantamiento para el Mapa Geológico de la provincia de Matanzas, Piotrowska et al., estudiaron las arenas en playas y camellones de tormenta; así como las turbas de la ciénaga de Zapata.
También estudiaron y analizaron genéticamente las costras carbonáticas finas, formadas sobre la superficie de las calizas, las cuales le sirven de subyacente a los depósitos holocénicos. Dichas costras fueron estudiadas, además, por Kartashov et al. (1981) y Nemec et al. (1967). Dichos investigadores llagaron a la conclusión de que las mismas se originan a partir de la inundación de las mareas y en menor grado las aguas meteóricas.
Durante los trabajos de levantamiento para el Mapa Geológico de las provincias de Camagüey y Ciego de Avila, realizados por Belmustakov et al. (1981), Iturralde-Vinent hizo una detallada propuesta de división de los depósitos cuaternarios de la zona costera según su génesis. El consideró como Formación Varadero a los depósitos de playas, barras y dunas actuales de las costas acumulativas y abrasivo-acumulativas; arcillas y limos parálicos, los cuales abundan en las costas; depósitos turbosos y de cauces fluviales inundados e inactivos en gran medida, que representan en realidad una llanura deltáica costera.
Investigaciones realizadas con posterioridad a los levantamientos geológicos a escala 1: 250 000, han permitido la actualización del conocimiento de los depósitos jóvenes de la zona costera emergida del archipiélago cubano. Entre los principales se encuentran los siguientes: Peñalver (1989) y Peñalver et al. (1998, 1999), para establecer los cambios climáticos en Cuba durante el Cuaternario sobre bases geológicas. A elevar el conocimiento geológico de este territorio también ha contribuido la cartografía geológica a escala 1:100 000 de Cuba central, Habana-Matanzas, Pinar del Río y las provincias las provincias orientales (García et al., 1998-2003); Camagüey (Capote et al., 2004) e Isla de la Juventud (Peñalver et al., 2003).
La geología de la zona costera emergida también se ha visto reflejada en algunas publicaciones. En el año 1981 Kartashov y sus colaboradores publicaron la monografía denominada El Cuaternario de Cuba, en la cual se dan los resultados de las investigaciones geológicas de los depósitos cuaternarios del territorio emergido del país, incluyendo su primer esquema estratigráfico detallado, elaborado, principalmente, sobre la base de criterios litoestratigráficos, climatoestratigráficos y geomorfológicos. También contiene los rasgos de la historia del desarrollo geológico (cambio del régimen tectónico, formación del relieve, cambios del clima, procesos
de meteorización, etc.). Estos autores describieron los depósitos holocénicos de la franja costera, separándolos en: marinos (bloques, guijarros y arenas), palustres (pantanos de mangles y pantanos costeros de agua dulce) y biogénicos (materia orgánica semidescompuesta en diferentes grados, que pueden llegar hasta turbas consolidadas, de color negro).
Entre las publicaciones que reflejan cartográficamente la distribución de los depósitos en la zona costera emergida se encuentran los siguientes: Mapa Geológico de la República de Cuba, escala 1: 500 000 (Centro de Investigaciones Geológicas del Ministerio de la Industria Básica, 1985) y Mapa Geológico de la República de Cuba, escala 1: 250 000 (Instituto de Geología y Paleontología de la Academia de Ciencias de Cuba, 1988). Ambas obras constituyen la generalización de las principales investigaciones que le precedieron. A ello puede agregarse el Mapa de depósitos Cuaternarios de Cuba a escala 1: 2000 000 para el Nuevo Atlas Nacional de Cuba (Peñalver, 1989).
PLATAFORMA MARINA Y SECTORES INTRAPLATAFÓRMICOS
La historia de las investigaciones geológicas en el territorio de la plataforma marina y sectores intraplatafórmicos (mares neríticos), se relaciona, fundamentalmente, con trabajos someros (de poca penetración). Los estudios sísmicos para la prospección de hidrocarburos, iniciados en Cuba desde la primera mitad del pasado siglo, no se citan aquí por no conservarse los sismogramas, que es la parte de su información de posible utilidad para la geología somera mediante la determinación del relieve actual y del paleorelieve. Por otra parte, las perforaciones profundas no ofrecen información, pues los depósitos de la parte superior del corte de los pozos no se detallan, por no ser de interés para la prospección de hidrocarburos.
En lo adelante, además de citar las investigaciones, se procede a valorar críticamente su calidad. Como regla, no se sigue un orden cronológico riguroso de su ejecución y, preferentemente, serán agrupadas por: objetivos, temáticas, instituciones ejecutoras y época de ejecución. En el caso de los aspectos que pudieran ser polémicos por su complejidad, como por ejemplo la génesis de las bahías de bolsa o la definición de plataforma marina, se recurre a los enfoques fundamentales existentes tratados de los diferentes momentos de sus investigaciones.
El inicio de las investigaciones geológicas marinas en el mundo se determina a partir de la segunda mitad del antepasado siglo, pero entre las observaciones que datan de mucho antes aparecen las de las costas de Cuba, las cuales fueron registradas en el diario de Cristóbal Colón ya en el año 1492 y posteriormente en el mapa publicado por Humboldt en su Ensayo Político sobre la Isla de Cuba, como resultado de los materiales obtenidos durante los años 1820 y 1826 en sus respectivos viajes al archipiélago cubano (fide Ionin et al., 1977).
En época tan temprana como en 1883 vio la luz el primer estudio sobre una de las formas más notables del relieve de las costas de la Isla de Cuba, tanto por su cantidad (veintinueve), como por su morfología y distribución geográfica, que son las bahías de bolsa. En ese año Crosby abordó su génesis mediante el análisis de la bahía de Baracoa, destacando lo siguiente: 1- la terraza semisumergida que ella ocupa hoy, es el lugar que ocupaba una laguna entre la tierra y un arrecife de barrera, hacia la cual tributaba la red fluvial con su carga de sedimentos; 2-una vez que el arrecife se elevó por encima del nivel actual, los ríos lo atravesaron mediante la abertura de canales, transportando consigo los sedimentos depositados con anterioridad en la cuenca y 3- la última ingresión del mar hizo que se inundaran tierra adentro los canales y las pequeñas cuencas fluviales, surgiendo así este tipo de bahía. En opinión de este autor la forma circular de algunas de ellas pudiera estar relacionada con la acción de corrientes circulares interiores, que recortaron los salientes y rellenaron los entrantes.
El segundo intento para explicar la génesis de las bahías de bolsa fue realizado por Hill (1898), el cual concibió su desarrollo en dos etapas: 1- en un peniplano costero por erosión diferencial un estrato monoclinal de calizas da origen a una cuesta paralela a la costa, que es atravesada por un río principal y 2- una depresión de la región permite la invasión de las aguas del mar, formando la bahía en la cuenca interior.
En 1919, Vaughan postuló el proceso de formación de las bahías de bolsa en tres etapas: 1- formación de un arrecife litoral en un peniplano con drenaje dendrítico, 2- ascenso de la región que da origen a una barrera coralina litoral por erosión diferencial y 3- depresión de la región e inundación de la cuenca.
De estas hipótesis se distingue como elemento positivo la consideración de la existencia tierra adentro de rocas más susceptibles a la erosión, que en el borde costero, lo cual obligó a los ríos a elaborar un cauce de salida al mar. Como elemento desfavorable se tiene el de contemplar un peniplano de rocas calizas a través del cual corrían los ríos, cuando en realidad estas rocas se encuentran solo cerca del borde costero, formando cuestas y colinas, mientras que en su parte interior predominaban las arcillas, margas y otros depósitos menos resistentes a la erosión que las calizas.
Respecto a la hipótesis de Crosby, Massip (1940), opina que el proceso pudo haber ocurrido de otra forma, al respecto supone que la terraza coralina inferior antes de ser parcialmente sumergida por el mar, estuvo expuesta a la erosión subaereal y presentaba algún relieve. Los ríos abrieron en ella cauces profundos, semejantes al actual cañón del río Yumurí, situado al este de la ciudad de Baracoa.
El proceso de formación de las bahías, según Massip e Ysalgué (1942), se relaciona con la transgresión del mar durante el Cuaternario y su penetración tierra adentro por los profundos valles fluviales, produciendo la erosión regresiva de los afluentes tributarios, que se combinó con la erosión cársica y originó escotaduras semicirculares, con paredes abruptas. En la parte frontal de la cuenca se formó un arrecife de barrera interrumpido solo en las bocas de las bahías constituidas por los cauces sumergidos a mayor profundidad en forma de cañones. La interrupción del arrecife se debió también a las fuertes corrientes y al fuerte oleaje, que no permitieron el crecimiento de los corales.
Los razonamientos de estos autores tienen un sentido lógico, que permite explicar la morfología de las bahías, producida en gran parte por la erosión regresiva y en cierta medida por las condiciones que determinaron el desarrollo del arrecife coralino. Sin embargo, ellos no llegan a establecer un ordenamiento cronológico de las diferentes etapas del proceso de su formación. Tampoco aclaran la distribución espacial de los depósitos precuaternarios según su carácter litológico dentro del área que ocupan las bahías; así como de su entorno.
Según criterio de Ionin et al. (1977), el mecanismo de formación de muchas bahías de bolsa se pudiera concebir de la siguiente forma: en la parte de las desembocaduras de los ríos, que corrían por la posición actual de las bahías, existían condiciones para el desarrollo de formas acumulativas.
Ejemplo: barras, que durante las transgresiones aumentaron en altitud. El predominio del material carbonático en los depósitos de estas formas y las condiciones de un clima tropical, favorecieron la rápida litificación, la cual permitió su conservación en condiciones subaereas. Por otra parte, el relieve costero ubicado por detrás de estas formas del relieve se transformó significativamente bajo la acción de los procesos erosivos y de carsificación durante el descenso del nivel del mar. En tiempos de las interglaciaciones estos terrenos fueron ocupados por el mar, adquiriendo rasgos propios de lagunas y ríos.
Los mencionados autores no precisan como y porque ocurre la erosión de los terrenos que hoy ocupan las bahías y por otra parte, desestiman el papel de los arrecifes, cuya presencia es evidente en todas partes y sin embargo le asignan un origen hidrógenico a las formas acumulativas frontales, las cuales no existen o no son apreciables.
Por otra parte Ionin y Dunaev (1978); así como Zenkovich (1968), advierten que aunque los procesos y factores señalados por los investigadores que les precedieron son reales, es necesario tener en cuenta, además, que estas bahías son similares morfológicamente, pero se diferencian por su origen y la historia de su desarrollo. En una serie de casos el papel fundamental en su formación le corresponde a los procesos tectónicos. Su canal de acceso lo mismo puede haber sido originado por una falla a través de una estructura positiva o un río que atravesaba una forma acumulativa paralela a la costa, donde pudieron ser de importancia, además, las corrientes de marea.
No es menos cierto que el factor tectónico cuenta entre los factores relacionados con la génesis de este tipo de bahía, pero tiene que ver, fundamentalmente, con los descensos y ascensos de las regiones o bloques donde éstas se han desarrollado, es decir, la tectónica es la responsable principal del origen y la existencia del escenario regional que permite su formación, pero no es de los principales factores de su desarrollo morfológico local. Así lo demuestra, por ejemplo, su formación sólo en costas levantadas y su propia morfología, la cual obedece en primer lugar a la diferenciación litológica de los depósitos presentes en su lóbulo y su canal de acceso. Por otra parte, no está probado que el canal tenga un origen tectónico y por el contrario, las bahías producidas por
fallamiento de la zona costera son abiertas y profundas como es el caso de la bahía de Cochinos.
Núñez-Jiménez (1959), también había concedido un papel preponderante a los movimientos tectónicos en la formación de las bahías de bolsa. En general, interpretaba este proceso de la siguiente forma: un río regional abrió una ancha cuenca en las rocas antiguas, la cual se encontraba bordeada por un arrecife litoral, que fue levantado en un proceso lento, dando lugar a la abertura de un canal erosivo. Posteriormente la región se sumergió y las aguas marinas penetraron por el abra e inundaron los valles fluviales. En el año 1984 este autor replanteó su hipótesis y dio a conocer los siguientes puntos de vista:
1- Al fluir un arroyo o río por la ladera de una cuesta caliza hacía la costa, se formó por erosión recesiva fluvial un valle estrecho; 2- el valle incidido en la cuesta, al profundizarse, se transformó en un cañón que después permitió el paso al mar de las aguas del sistema fluvial desarrollado detrás de la cuesta; 3- al ocurrir una elevación del nivel del mar durante el Sangamon las aguas marinas penetraron por el cañón fluvial e inundaron el valle superior. El sistema fluvial fue convertido en una bahía de seno amplio (bolsa) de canal largo y estrecho en su boca. En la nueva línea litoral (boca y canal de la bahía) se desarrollaron arrecifes adosados a la costa; 4- un descenso del nivel marino desaguó la bahía originada en el Sangamon. Al quedar el nivel del mar más bajo, el río volvió a correr por el cañón, intensificó su erosión y por lo tanto profundizó aquél. Los antiguos arrecifes coralinos, endurecidos y fosilizados, quedaron situados por encima del nuevo nivel del mar; 5- al tener lugar un nuevo ascenso del nivel marino, correspondiente a la última transgresión, hace unos quince mil años, las aguas del mar volvieron a penetrar por el antiguo cañón fluvial y reinundaron el primitivo valle superior que ahora constituye la bahía de bolsa. Esta es la hipótesis más completa sobre la génesis de esta forma del relieve, sin embargo adolece del análisis del papel de los procesos tectónicos.
Otra de las etapas en la historia de las investigaciones geológicas en el territorio marino de Cuba, la constituyen los trabajos iniciales para prospección de hidrocarburos, fundamentalmente, realizados en el pasado siglo. En su mayoría tuvieron un carácter descriptivo de los rasgos geólogo-geomorfológicos de cayos y líneas de costas (Isaac del Corral,
1912; Golyer, 1915; Richardson, 1932; Auer, 1948; Butticaz, 1952 y Baudy, 1964, entre otros).
Las investigaciones temáticas del relieve y de los depósitos del fondo marino comenzaron a partir del año 1965, con la fundación del Instituto de Oceanología por la Academia de Ciencias de Cuba. En ese propio año se organizó la primera expedición cubano-soviética, la cual realizó perforaciones con vibrosonda en las plataformas noroccidental y suroccidental, que junto al perfilaje sismoacústico y el muestreo superficial de las rocas y sedimentos por buceo autónomo, permitieron estudiar el corte de los depósitos someros y el relieve del fondo y de las costas.
En el año 1967 estas investigaciones se ampliaron a todo el país. Sus resultados, los cuales aparecen recogidos en los trabajos de Zenkovich (1969a, b), Zenkovich e Ionin (1969), Ionin (1967), Ionin et al. (1969, 1972a, b) e Ionin y Pavlidis (1967), permitieron establecer las particularidades de la formación del relieve y las condiciones de sedimentación durante el Holoceno, es decir, la morfolitogénesis.
Algunos de los resultados de las mencionadas investigaciones sumados a la experiencia del investigador soviético A. S. Ionin en los estudios sobre clasificación de las costas en el mundo (Ionin et al. 1961), permitieron que en el año 1970 se incluyera en el Atlas Nacional de Cuba un mapa de los tipos de costas del archipiélago cubano, clasificadas sobre la base de criterios morfogenéticos, mediante una leyenda elaborada especialmente para Cuba (Ionin y Suárez-Moré, 1970), la cual fue modificada para el Nuevo Atlas Nacional de Cuba (Ramírez y Sosa, 1989).
Estas clasificaciones han sido poco difundidas y la última excluye a tipos de costas, cuya existencia es evidente. Ejemplo: las de rías (término gallego usado para los ríos pequeños con su desembocadura cubierta por el mar, fide Núñez-Jiménez, 1984). La clasificación de Ionin y Suárez- Moré vino a sustituir la clasificación de Jonhson (1919) y la división en tramos que se había aplicado en Cuba desde los tiempos de la colonia para caracterizar geográficamente a las costas cubanas, la cual enriquecieron Massip e Ysalgué (1942), mediante el estudio de sus aspectos morfológicos.
Tanto en el Atlas de 1970 como en el del 1989 se incluyeron cartográficamente, además de las costas, elementos de carácter regional de la geomorfología del fondo marino circundante al archipiélago cubano; así como de su cayería. También se hizo referencia a la constitución geológica, a su evolución y se definieron algunos elementos geomorfológicos. En ambos casos y en otras publicaciones (Ionin et al., 1977; Cabrera, 1997 y Decreto- Ley No 212, Gestión de la Zona Costera, 2000; entre otros), no existe una definición clara de lo que se establece como plataforma marina para el archipiélago cubano desde el punto de vista de sus elementos naturales, sobre todo en lo referente a sus límites, como se podrá apreciar más adelante.
En el Atlas Nacional, publicado en el año 1970 se dice: “plataforma insular de Cuba (hasta 100 - 200 m de profundidad) forma el pedestal de la Isla. En la plataforma predominan llanuras submarinas abrasivo-acumulativas con profundidades hasta de 10 a 20 m, sobre ella se levantan numerosas islas y arrecifes coralinos. La plataforma, inundada no hace mucho, por la reciente transgresión postglaciar del océano Atlántico, ha conservado abundantes restos del relieve subaéreo: cauces y deltas submarinos de ríos, cortezas de intemperismo, formas cársticas, depósitos de turba, etc”.
En el Nuevo Atlas Nacional, publicado en el año 1989 se dice: “La plataforma insular bordea todo el Archipiélago con un ancho variable; su borde externo se encuentra a una profundidad entre los -10 a -20 y -50 m. En ella predominan las llanuras abrasivo-acumulativas, con profundidades de hasta -5, -10 y -20 m. En su relieve se encuentran formas subaéreas, como cauces, depresiones y manantiales cársicos, etc. Las sucesivas regresiones cuaternarias han dejado en sus bordes externos varias escarpas submarinas y profundidades variables de su fondo”. Como se puede apreciar en ambos casos no se da una definición concreta de la plataforma marina insular. En lo fundamental se hace referencia a su ubicación espacial y algunos de sus rasgos morfológicos.
Según Cabrera (1997), la plataforma marina insular, desde el punto de vista geológico, se puede definir como una gran unidad morfoestructural, que es continuación directa del territorio insular emergido y se extiende con una pendiente muy suave, hasta la línea geomorfológica de su transición al talud insular, situada convencionalmente en la profundidad de 200 m, a una distancia muy próxima a las isóbatas de 40 ó 50 m. Presenta rasgos morfológicos específicos que la diferencian del territorio emergido y que se
deben a la particularidad de los procesos exógenos que en ella se desarrollan durante el Cuaternario. En este caso se da una tipificación morfogenética, pero los límites interior y exterior no se establecen definitivamente.
Ionin y sus colaboradores (1977), basaron sus investigaciones en el territorio de la plataforma marina sobre la siguiente definición de la misma: “... zona de aguas someras que circunda a continentes o a algunas islas grandes, con relación a su morfología, consistente en una llanura de pendiente suave desde la orilla, con irregularidades aisladas y formas positivas y negativas grandes del relieve, las cuales han sido predeterminados por las particularidades de la constitución geológica o condicionadas por la acción de disímiles procesos y factores exógenos y en particular del oleaje, gracias al cual, la plataforma marina sufrió significativos cambios durante las regresiones y transgresiones del océano en el Cuaternario Tardío”. Estos autores tienen en cuenta los principales elementos morfogenéticos que caracterizan a la plataforma marina, pero no se da una definición clara de su concepto. Tampoco procede considerar para el caso de Cuba el oleaje como el factor determinante dentro de la evolución morfológica. Es evidente que el papel preponderante, en este caso, les corresponde a los factores y procesos biogénico, tectónico y paleoclimático.
El Decreto- Ley No 212 (Gestión de la Zona Costera) define la plataforma marina insular como: “el fondo marino de pendiente suave, comprendido entre la línea de costa y el cambio pronunciado de la pendiente que da lugar a su borde exterior, regularmente a profundidades entre 100 y 200 m”. El mismo incluye la plataforma marina dentro de la zona costera, lo que desde el punto de vista de los elementos naturales es improcedente. Por otra parte, el límite exterior de la plataforma no es common a una isóbata determinada. En el caso de Cuba es variable por debajo de los 50 m, aproximadamente. Pero con un alto gradiente, por lo que obliga a adoptar una profundidad única para su represtación cartográfica regional, que pudiera ser, por ejemplo, 50 m, como se encuentra en el Mapa Geológico a escala 1:100 000 (Cabrera et al., 2004).
Otro momento importante en la historia de las investigaciones geológicas en el territorio de la plataforma marina y los sectores intraplatafórmicos lo constituye la expedición realizada por investigadores soviéticos y cubanos
a bordo del barco Profesor Dobrinin en los años 1972-1973. Durante la misma se realizaron itinerarios alrededor del archipiélago cubano, que incluyeron los siguientes trabajos: 26 perfiles sismoacústicos, con una longitud total de 628 km, 476 perforaciones de vibrosonda; 2000 muestras de sedimentos y rocas y más de 40 nivelaciones instrumentales. En el año 1975 también se realizaron investigaciones geológicas por especialistas soviéticos y cubanos alrededor de la península de Hicacos (Avello et al., 1975), cuyos resultados sirvieron para apoyar investigaciones futuras relacionadas con el sostenimiento de las playas mediante vertimientos artificiales y la mudada al interior de la península de algunas construcciones.
Las investigaciones anteriormente mencionadas y otras de menor envergadura, realizadas por investigadores cubanos y extranjeros, dieron lugar a múltiples publicaciones sobre la constitución geológica de las costas y el territorio marino circundante al archipiélago cubano. Entre las que se encuentran las siguientes: Ionin y Pavlidis (1975), Kühlmann (1970, 1971, 1974 fide Ionin et al. 1977), Avello et al. (1975), Dunaev e Ionin (1975), Ignatov (1973, 1975), Ionin et al. (1972a, b), Ionin et al. 1975, Pavlidis et al. (1973), Ionin y Avello (1975), Vasiliev y Pavlidis (1975), entre otras. Estos trabajos fueron sistematizados en lo que se puede considerar hasta ahora la obra más completa sobre morfolitogénesis e historia del Cuaternario tardío de los mares neríticos de Cuba, titulada Geología de la Plataforma Marina de Cuba (Ionin et al., 1977).
En esta monografía se emplean datos de sismoacústica, muestreo y observación directa del fondo marino, las costas y los cayos; análisis geoquímico; perforaciones con profundidad de penetración en los depósitos hasta 5 m. Comprende el estudio de las condiciones de formación del relieve, procesos de diferenciación de los depósitos y la localización en los diferentes horizontes la presencia de minerales y componentes químicos. Se establecen las etapas de formación de los sedimentos, los procesos de formación del relieve y se aborda la historia del desarrollo geológico de la plataforma marina durante el Cuaternario tardío, como una consecuencia de los movimientos tectónicos en el territorio occidental de las Antillas Mayores y las fluctuaciones eustáticas. Particular atención se le presta al análisis de las condiciones de morfolitogénesis en los trópicos y en especial a la acumulación actual de carbonatos.
En general, los trabajos antes relacionados y otros que se continuaron posterior al año 1975 (Juanes, 1977; Ionin, 1981; Villasol et al., 1988; Núñez, 1982, 1984; Alvarez y Quintana, 1988; Quintana, 1989; Rodríguez et al. 1984; Ramírez, 1984, 1988, 1989; Avello y Pavlidis, 1986a, b; Gil, 1988; Alvarez y Ramírez, 1988; Alvarez, 1989, 1992; González et al., 1985; Magaz et al., 1991), fueron decisivos para elevar el conocimiento de la geología marina en el país y en algunos casos para determinar los indicios y las premisas para la realización de muchos de los trabajos de reconocimiento evaluativo, levantamiento y prospección geológica en varios sectores del fondo marino. En la actualidad el uso de esta información tiene ciertas limitaciones por la falta de conservación de sus datos reales. Por otra parte, no siempre durante las investigaciones se tuvieron en cuenta estudios geológicos en el mar realizados por otras instituciones, las cuales contenían importantes datos. Ejemplo: los estudios ingeniero-geológicos para el viaducto Cuba-Isla de la Juventud, (ENIA, 1970) y la búsqueda y reconocimiento de fosforita en la República de Cuba (Pokrinshkii, 1966), entre otros.
En el año 1966, el Instituto Cubano de Recursos Minerales (ICRM) realizó a través de especialistas soviéticos un intenso trabajo de reconocimiento geológico con búsqueda acompañante para fosforita (Pokrinshkii, 1966), la cual incluyó algunos sectores de la cayería en la plataforma marina insular. Aunque los resultados fueron negativos desde el punto de vista de la materia prima, el aporte en cuanto a las descripciones estratigráficas fue importante. En esta misma época se realizó un trabajo de prospección de lodos carbonáticos, conocidos como lodos coralinos, al sur de cayo Moa Grande, que no obstante a tener un área pequeña (16 km2), contó con un
volumen significativo de investigaciones químicas, granulométricas y paleontológicas en un total de 915 muestras de pozos y sedimentos superficiales (Nedved, 1966). Como resultado final se estimaron recursos en categoría C2 = 8 999 t (inferidos) y perspectivos = 9 129 t (hipotéticos).
Estos depósitos constituyen hoy el suministro de carbonato de calcio para la planta de procesamiento de níquel Comandante Pedro Soto Alba, como neutralizante en el proceso de preparación del sulfuro de níquel, por lo que se han continuado las investigaciones para garantizar las reservas de esta materia prima, manteniendo, desafortunadamente, la irracional idea de localizar la materia prima que sin ser sometida a proceso industrial alguno, satisfaga todos los parámetros que exige la industria. En el año 1992 se
realizó una exploración orientativa (Nápoles et al., 1992), en la que se estimaron recursos en categorías C-1 y 2 = 9 163 425 t (recursos inferidos e
indicados). En el 2001 se realizó un estudio de exploración detallada y de explotación (García et al., 2001), determinando en un área concesionada de 8, 07 km2, 0,88 millones de toneladas en reservas probadas y 1,2
millones de reservas probables.
García y demás autores plantean que, en sentido general, existe una diferencia notable entre sus resultados y los del trabajo precedente (Nápoles et al., 1992), respecto al volumen de los recursos. En su opinión, la misma se debe, en lo fundamental, a que en el primer trabajo no se logró la exactitud y precisión necesaria en el proceso de posicionamiento, lo cual motivó que los perfiles geofísicos y los pozos tuvieran errores en su ubicación. Por tales motivos consideran que las reservas calculadas resultan, desafortunadamente, poco confiables, comprobándose que sus cálculos no se corresponden con la realidad.
En los dos informes antes mencionados se hace patente el criterio compartido por varios especialistas, incluyendo algunos de la Oficina Nacional de Recursos Minerales, por ejemplo el informe de Castillo (1988 fide García et al, 2001), donde se documenta y advierte a los directivos de la fábrica sobre la explotación irracional que se realiza de los lodos carbonáticos, lo cual conspira contra la duración del yacimiento, causa mayores impactos negativos al medio ambiente, encarece la extracción y conlleva a gastos innecesarios en estudios de prospección.
En el informe de García et al. (2001), parece haber ciertas imprecisiones en la hipótesis relacionada con la génesis y evolución del yacimiento. En el mismo se relaciona su desarrollo con paleobarras costeras. En realidad, todo parece indicar, que es una barra surgida a partir del ascenso del nivel del mar al inicio de la última transgresión (transgresión Flandriana) y que aún está en desarrollo a costa de los biodetritos aportados por los arrecifes, situados en el lado norte sobre los bajos rocosos de la Formación Jaimanitas. El material es transportado y depositado, creando una barra con morfología de flecha orientada sublatitudinalmente hacia al oeste. La transportación es resultado de la acción de las corrientes litorales que proceden del este y que pierden velocidad por el cambio de ángulo en la dirección de traslación, una vez que rebasan las partes más o menos rectas de los bajos, adentrándose finalmente en la bahía y depositando los
sedimentos que llevan en suspensión. En todo caso este es un asunto por investigar.
Desde 1973 el desaparecido Ministerio de Geología y Minería comenzó a organizar una brigada de estudios marinos (GEOMAR), la cual se dedicó a trabajos de prospección geológica de arenas en el fondo marino, fundamentalmente para la construcción y de minerales sólidos pesados útiles en los estadios de reconocimiento evaluativo, levantamiento y prospección (Fig. I. 1).
Aquí se hace un análisis casuístico de los informes que resultaron de estos trabajos con el propósito de tener criterios de su valor como fuente de información. Lamentablemente, no se conservan los datos primarios y como se podrá apreciar, más adelante, el nivel de su elaboración no siempre es satisfactorio, aunque los volúmenes de trabajo de campo fueron signicativos.
El primer trabajo de la mencionada brigada consta del año 1981, realizado por González y coautores (Fig. I. 1), en los alrededores de la península de Hicacos. En el mismo existen datos geólogo-geomorfológicos e hidrodinámicos, cuya distribución areal no se corresponde con la escala de los trabajos realizados y no se puede valorar la calidad de la información por no conservarse los datos de laboratorio. Se presenta un mapa, que muestra un fondo arenoso, confeccionado a partir del muestreo superficial por buceo. Sin embargo, contiene un mapa cosmofotogeológico, con predominio de un fondo rocoso, a escala 1: 25 000, confeccionado a partir de fotos aéreas a escala 1: 1000 000, es decir, que fueron aumentadas excesivamente, lo que evidentemente no es permisible. Por otra parte, es de señalar que ni las fotos aéreas a grandes escalas revelan información del fondo marino con tal grado de detalle.
Estudios posteriores, como el de Foyo (1982), han revelado la real constitución del fondo marino alrededor de la península de Hicacos. El mismo consiste en una intercalación de bancos sublatitudinales de arenas y bancos de arrecifes coralinos, ubicados por al lado meridional de la península, mientras que por su lado septentrional se encuentran depósitos friables de diferentes granulometrías.
El informe elaborado por Suyí et al. (1981) (Fig. I. 1), sobre los trabajos realizados al norte de Pinar del Río, aporta muy poco al conocimiento geológico de la plataforma marina noroccidental, por cuanto los autores se dedicaron, en lo fundamental, a analizar los materiales existentes de sísmica profunda en la plataforma y de otros métodos geofísicos en el territorio emergido aledaño. Sin embargo, no fueron debidamente documentadas 875 muestras de sedimentos superficiales y 40 pozos de perforación rotaria ejecutados por ellos, a todo lo cual se le dedican solo 2,5 páginas de un total de 97 que tiene el informe. Parte de la información aportada por los pozos se encuentra publicada por Peñalver (1982) y constituye un aporte al conocimiento estratigráfico, al establecer la presencia en las proximidades costeras de depósitos del Plioceno-Cuaternario (Formación Guane) y del Plioceno-Cuaternario (Formación Guevara); así como su relación estratigráfica con los depósitos precuaternarios y holocénicos.
En el año 1983 se concluyó el informe de la primera búsqueda en la plataforma marina de materiales para la construcción, al este del golfo de Batabanó (Montoya 1983, Fig. I. 1). El grueso de su información se refiere a las características geomorfológicas y la distribución de los sedimentos. En el mismo se evalúan 4 zonas perspectivas para búsqueda orientativa de arenas y se calcularon sus recursos especulativos. El contenido de este trabajo no constituye una información aprovechable por no estar clara la base utilizada para el estimado de los recursos. Tampoco está claro el método de posicionamiento empleado. Todo parece indicar que la ubicación fue a estima.
En el informe sobre el reconocimiento geológico realizado en el golfo de Batabanó a escala 1: 500 000 (Hernández et al., 1985), (Fig. I. 1), la distribución areal de los trabajos no cumple con la condicionalidad de la escala, encontrándose áreas considerables cartografiadas por interpolación. Por otra parte, el nivel de elaboración y generalización de los resultados obtenidos por los diferentes métodos aplicados (muestreo superficial, perforación, sismoacústica y análisis de laboratorio), es poco riguroso. El aprovechamiento que se puede hacer de esta información es muy bajo.
En el propio año se obtuvieron los resultados de los trabajos adicionales al proyecto, que dio origen al informe antes mencionado, realizados en la ensenada de La Siguanea (suroeste de la Isla de Juventud), a escala 1:
100 000 (González et al., 1985). Se realizó muestreo superficial y perfilaje sismoacústico. Los resultados obtenidos presentan insuficiencias similares a las señaladas en el párrafo anterior y sobre todo se aprecia una muy pobre elaboración de los materiales primarios.
En 1987 se concluyó el informe de los trabajos de reconocimiento en la región nororiental a escala 1: 50 000 (Estrada et al., 1987), (Fig. I. 1), que abarcó, fundamentalmente, las bahías. Se basó en el muestreo superficial de las rocas y sedimentos, perfilaje sismoacústico, perforaciones por vibrosonda y análisis de laboratorio. Su objetivo era localizar zonas perspectivas para minerales pesados útiles. En el mismo se aprecia mayor calidad en la información con respecto a los trabajos anteriormente mencionados, sobre todo en el procesamiento de los materiales gráficos. Su información es ampliamente utilizable aunque no se localizaron depósitos de minerales útiles.
LEYENDA Borde de la plataforma Territorio emergido 84° 83° 82° 81° 80° 79° 78° 77° 76° 75° 20° 21° 22° 23° 75° 76° 77° 78° 79° 80° 81° 82° 83° 84° 23° 22° 21° 20° 85° 17
AUTOR REGION DE LOS TRABAJOS
TIPO DE
TRABAJO
ESCALA Suyí et al., 1981 Plataforma noroccidental Reconocimiento
pronóstico-evaluativo
1: 100 000
Hernández et al., 1985
Plataforma suroccidental Reconocimiento pronóstico-evaluativo
1: 500 000
Estrada et al., 1987 Sector Nuevitas-Baracoa Reconocimiento pronóstico-evaluativo 1: 50 000 Hernández et al., 1988 Alrededor de la Isla de la Juventud Levantamiento 1: 100 000 Estrada et al., 1992 Ensenada de Broa Levantamiento 1: 100 000 Iturralde-Vinent,
1981.
Parte este de la plataforma norcentral y parte oeste de la plataforma suroriental
Levantamiento 1: 250 000
Cabrera et al., 1997 Plataforma norcentral Levantamiento 1: 50 000 (cayos) y 1: 250 000 (fondo marino) Montoya, 1983 Al este de la plataforma
suroccidental
Prospección 1: 100 000 Estrada et al., 1989 Norte de Pinar del
Río-Habana Prospección 1: 50 000 González et al., 1981 Alrededor de la península de Hicacos Investigaciones morfolitodinámicas 1: 25 000
Fig. I. 1. Principales trabajos realizados por la brigada GEOMAR y el Instituto de Geología y Paleontología hasta el año 1997.
En el año 1988 fue concluido por Hernández y coautores el informe sobre el levantamiento geológico de la plataforma marina circundante a la Isla de la Juventud, a escala 1: 100 000 (Fig. I. 1), el cual contó con la realización de perfilaje sismoacústico, perforación rotaria, muestreo superficial y análisis de laboratorio. Su principal debilidad consiste en su pobre acabado, el carácter meramente descriptivo y la escasa interrelación de los principales aspectos contemplados en el mismo. No obstante, la cartografía de los depósitos del fondo es informativa.
A finales del año 1989, Estrada y otros, (Fig. I. 1), concluyeron el informe sobre prospección en el tramo costero Santa Fe-bahía de Santa Lucía a
escala 1: 50 000 de arenas marinas para la construcción. La proyección de las investigaciones se fundamentó en el pronóstico de depósitos de arenas realizado a nivel de gabinete por Hernández (1982). Durante la ejecución del proyecto se emplearon los siguientes métodos de investigación: perfilaje sismoacústico, muestreo superficial, perforación rotaria y por vibrosonda. La calidad de la información contenida en el mismo respecto a la cartografía de los depósitos y al estimado de los recursos en categorías C2 y P1 (recursos inferidos e hipotéticos), permite su utilización. Pero no
existen cortes ni columnas de pozos, tampoco datos primarios para hacer algún tipo de representación gráfica en la sección vertical de los cuerpos de arenas, de los cuales tampoco se dan las dimensiones.
Los depósitos de arenas que se pudieran extraer como material para la construcción constituyen acumulaciones en depresiones cársicas en la superficie de la Formación Jaimanitas. Sus recursos en categoría C2
ascienden a 15 708 684 m3 (recursos inferidos), en un total de 12 bloques y
16 482 235 m3 en P
1 (recursos hipotéticos) para 14 bloques. En los
pequeños depósitos comprendidos entre Mariel y Santa Fe no se determinó la perspectividad.
En el año 1985 se generalizaron los principales datos de la cartografía geológica del fondo marino hasta el borde superior del talud insular cubano en el Mapa Geológico de la República de Cuba a escala 1: 500 000, por el Centro Investigaciones Geológicas del MINBAS, (Linares et al., 1985). Este constituye un resultado de relevancia, por ser el primer caso para Cuba y uno de los pocos en el mundo donde se ha unificado cartográficamente la información geológica del territorio marino y el emergido.
En los años 1990-1991 se trabajó en dos sectores de la provincia de Holguín. El primero corresponde al levantamiento geológico de la bahía de Jururú, a solicitud del proyecto para la termonuclear que en territorio vecino se planificaba construir. De este caso no se conserva información. El segundo comprende el tramo Gibara-río Seco para la prospección de arenas a escala 1: 25 000, con el empleo de perforación con vibrosonda, perfilaje sismoacústico, muestreo superficial y análisis de laboratorio (Nápoles et al., 1990), cuyos datos respecto a la litología y a los recursos existentes de arenas marinas, son de interés para el conocimiento de la geología de este territorio. Para un total de 4 bloques constituidos por arenas en formas cársicas presentes en las calizas de la Formación
Jaimanitas, se estimaron 2 578 068 m3 en categoría C
2de la materia prima
(recursos inferidos).
En el año 1992 se realizó el levantamiento geológico de la ensenada de la Broa (Estrada, 1992.), a solicitud del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, con el fin de determinar algunas condiciones geólogo-geomorfológicas para el planeamiento de un embalse, que mediante el cierre de la ensenada y la descarga de la red fluvial, principalmente el río Hatiguanico, dulcificaría las aguas para desarrollar la acuicultura.
El informe de dicho levantamiento contiene resultados de interés sobre la constitución y distribución de los depósitos del fondo marino, obtenidos mediante una densa red de muestreo de sedimentos superficiales, perforaciones rotarias y perfilaje sismoacústico. Se observan, sin embargo, algunas imprecisiones en la representación cartográfica. Ejemplo: en los alrededores de punta Gorda aparecen sedimentos, pero según datos primarios del propio informe y de trabajos precedentes (Ionin y Pavlidis, 1972b; Ionin et al., 1977; Avello y Pavlidis, 1986a), en ese lugar afloran calizas.
Por parte del Instituto de Geología y Paleontología se han ejecutado dos importantes trabajos en el territorio de la plataforma marina (Fig. I. 1). El primero se relaciona con el levantamiento geológico de las provincias de Camagüey, Ciego de Avila a escala 1: 250 000 (Iturralde-Vinent, 1981), que incluyó el estudio de la cayería entre Ciego de Avila y Las Tunas, por el norte y la del golfo de Ana María, por el sur. En el informe se caracterizan los depósitos innominados y la Formación Jaimanitas en los principales cayos. También se proponen nuevas formaciones geológicas (Alegrías, Cayo Romano, Cayo Guillermo y Los Pinos), las cuales están reconocidas en la versión actual del Léxico Estratigráfico de la República de Cuba.
El segundo trabajo se relaciona con los estudios geólogo-ambientales realizados por Cabrera et al. (1997), en el territorio que se extiende desde la península de Hicacos, norte de Matanzas hasta Santa Lucía, en Camagüey (plataforma norcentral). El mismo da respuesta a una de las tareas del Proyecto GEF/PNUD. CUB/92/G31: “Para la Protección de la Biodiversidad y el Desarrollo Sustentable del Archipiélago Sabana -Camagüey”, la cual está relacionada con la caracterización del territorio, mediante el levantamiento geológico del fondo marino a escala 1: 250 000
y de los cayos a escala 1: 50 000; así como la cartografía geomorfológica general a escala 1: 250 000. En todos los casos la información se evalúa de satisfactoria y constituye un importante aporte a la geología de la región. El Instituto de Geología y Paleontología ha realizado, además, dos proyectos compilativos de la información geológica marina. El primero denominado Sistematización y Generalización de la Geología de la Plataforma Marina de Cuba, con relación a la Prospección de Minerales Sólidos (Cabrera et al., 1990). En el mismo se empleó la principal información obtenida en el país hasta finales de los años 80 y perforaciones rotarias realizadas a la sazón en el noreste del golfo de Batabanó. Entre los resultados del informe se encuentran los siguientes: la representación cartográfica de la composición geológica del fondo marino, los rasgos geomorfológicos y neotectónicos; así como los sectores perspectivos para la prospección de arenas y minerales pesados útiles, a escala 1: 500 000.
Posteriores análisis del propio autor principal del mencionado informe (Cabrera, 2001) y de acuerdo con la hipótesis de Vasiliev y Alvarez (1989), ponen en tela de juicio la probabilidad de localizar depósitos industriales de minerales pesados útiles en el territorio de la plataforma marina y sus costas. Esto, en lo fundamental, se debe a: 1-escasa presencia de depósitos terrígenos y predominio de un ambiente carbonático; 2-bajo nivel de reelaboración y redeposición de los sedimentos terrígenos y 3-falta de fuentes de aporte apropiadas en el territorio emergido. El oro de granos gruesos que es el único que pudo haber formado placeres en el territorio marino-costero se depositó en los valles fluviales y no fue retransportado. Está probado que no existen yacimientos de oro en el territorio emergido cubano con una granulometría adecuada para originar placeres en el territorio marino.
El segundo proyecto de carácter compilativo realizado por el Instituto de Geología y Paleontología fue el Mapa Geológico a escala 1: 100 000 de los Mares Neríticos del Archipiélago Cubano (Cabrera et al., 2004, Fig. I. 2). El resultado muestra como las investigaciones geológicas y oceanográficas, realizadas en esta parte del territorio cubano durante varias décadas, han permitido aumentar el conocimiento de la cartografía geológica de su fondo y la superficie de sus miles de cayos. Está elaborado en la plataforma del Sistema de Información Geográfica CARIS, siguiendo los estándares de
colores y símbolos (SIGEOL), aprobados en el propio Instituto (Castellanos et al., 2003).
El mapa se complementa con una memoria explicativa, en la cual se evalúan críticamente más de un centenar de informes y publicaciones. Se destacan los siguientes aspectos: descripción geólogo-geomorfológica detallada de cada sector de plataforma y sector intraplatafórmico; definición de los procesos y factores que rigen la génesis del relieve y los depósitos; evolución geológica del territorio y valoración de la existencia de los recursos minerales sobre la base de los indicios, premisas y recursos evaluados. Estos resultados sirvieron de antesala del presente trabajo y constituyen la Línea Base para los diferentes usos que pueda tener la información de los depósitos que afloran y de los que subyacen inmediatamente a éstos, tanto en los cayos como en el fondo marino (medioambiental, prospección de recursos minerales, construcción de obras civiles e ingenieras, actividad de la defensa, material didáctico, etc.), con posibilidad de actualización permanente.
Otra contribución a la historia de las investigaciones geológicas marinas en el territorio de los mares neríticos de Cuba ha sido la de la Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas (ENIA), perteneciente al Ministerio de la Construcción. La misma ha ejecutado perforaciones en algunas localidades y un pequeño volumen de perfilaje sismoacústico, mayormente
3780 3680 3880 3980 3881 3981 3882 3781 3681 3682 3782 3783 3683 3580 3581 3582 4182 3281 3282 3785 3784 3684 3685 3381 3382 3383 3384 3481 3482 3484 3883 3885 3982 3985 3584 4082 4084 4085 4181 4184 4185 4280 4378 4379 4380 4284 4384 4484 4281 4283 4383 4483 4482 4480 4479 4478 4477 4577 4578 4579 4581 4582 4583 4677 4681 4682 4683 4676 4675 4776 4775 4777 4778 4780 4781 4875 4879 4880 4975 4979 5075 5078 5079 5175 5178 5276 5275 5277 5278 5376 5377 3583 3884 3283 4279 4678
Fig. I. 2. Cartograma del Mapa Geológico de los Mares Neríticos del Archipiélago Cubano. Escala 1: 1000 000.
en las partes contiguas al territorio emergido. Los estudios están encaminados a la determinación de las propiedades físico-mecánicas de los diferentes depósitos, por lo que solo ofrecen una breve descripción litológica y en su mayoría tienen un carácter muy local. No obstante, muchos de estos trabajos son de consulta obligada y algunos de ellos aparecen relacionados en la bibliografía de este trabajo. Entre los principales se encuentran los realizados en el golfo de Batabanó, en la bahía de Nipe y en cayo Jutías, situado en la plataforma noroccidental. Una información nada despreciable para el conocimiento de la geología de la plataforma marina de Cuba lo constituyen los estudios hidrográficos, que fueron realizados, fundamentalmente, por el desaparecido Instituto Cubano de Hidrografía. La misma abarca todo el territorio que nos ocupa. Aparece registrada en el Derrotero de las Costas de Cuba, (Derrotero de las Costas de Cuba, 1989) y en las cartas náuticas a diferentes escalas. La información consiste en la clasificación de los fondos marinos según el tipo de depósito que lo caracteriza, la batimetría y los principales rasgos morfológicos del fondo y la línea de costa. Las cartas cubren los mares interior y territorial; así como la zona económica a las escalas 1: 150 000 (Fig. I. 3), 1: 500 000 y 1: 1000 000. También hay trabajos a escalas mayores, que cubren diferentes partes del territorio marino de forma local (Figs. I. 4 y I. 5). 23 11422 1127 11426 11428 1147 1145 1146 11424 11425 1105 1129 1130 1131 11432 1133 1134 11535 11536 11537 1136 11540 11541 11539 11542 11543 11544 11423
Fig. I.4. Cartas náuticas a escalas variadas entre 1: 5000 y 1: 100 000.
Fig. I. 5. Cartas náuticas a escala 1: 50 000. TALUD INSULAR
Las investigaciones geológicas en el talud insular del archipiélago cubano, al igual que en la mayoría de los taludes insulares y continentales del mundo, son limitadas y en cualquier caso suelen ser mucho menos que en las plataformas y las cuencas oceánicas.
En 1969 Melnik y Zernetski publicaron los resultados de una expedición oceanográfica, realizada por investigadores soviéticos y cubanos en el golfo de México y el mar Caribe (Fig. I. 6). Se estudiaron las siguientes regiones: banco de Campeche, estrecho de la Florida y los canales de San Nicolás, Santarén y Viejo de Bahamas, plataforma y talud de la parte
1167 1148 1108 1166 1715 17201721 1725 1730 1729 1165 1860 1866 1163 1164 1855 1167 1161 1159 1158 1840 1838 1839 1835 1432 1431 1430 1160 1429 1428 1427 1425 1425 1818 1813 1153 1810 1545 17681769 1181381774 1773 1167 1416 1777 1781 1779 1778 1786 1785 1803 1805 1772 1411 1760 1759 1758 1763118131 1735 1734 1738 1741 11863 1747 1408 1808 1501 11803 1502 1577 1576 1575 1589 1590 1585 1584 1586 11768 1582 1568 1566 1581 1567 1587 1569 1570 1571 1588 1573 1572 1574 1512 11611 11610 11609 11608 11607 11606 11605 11604 1503 11817
suroccidental de Cuba, promontorios Rosalinal, etc. En total se recolectaron 70 columnas de muestreadores de pistón (piston corer) y 60 muestras de jaiba (box corer), muchas de las cuales corresponden al talud insular, las demás son de los fondos vecinos más profundos. A las muestras se le realizaron determinaciones de foraminíferos, composición de los sedimentos, pH y Eh, entre otras características. Esto permitió obtener una serie de nuevos e interesantes datos sobre la fauna y el carácter de la distribución y génesis de los distintos tipos de sedimentos del fondo marino en cada una de las estaciones estudiadas, destacándose el predominio de los limos y arcillas.
En el año 1982, Kartashov abordó el origen de los taludes insulares de Cuba a través del análisis paleogeográfico, que en su opinión es la forma más completa de establecer la génesis de los taludes insulares. Para ello utilizó información de perforaciones en el territorio emergido y aguas someras del territorio cubano y bahaménse; así como de investigaciones sísmicas marinas profundas en ambos territorios. Ello le permitió sustentar la hipótesis de que las diferentes partes del talud en cuestión, con excepción del sector que bordea la fosa de Bartlett, surgieron en el Plioceno, como resultado de los desplazamientos verticales a través de fallas profundas. Concluyó que el sector circundante a la fosa de Bartlett el talud insular es más antiguo.
Fig. I. 6. Mapa de ubicación de las estaciones de muestreo con nucleadores de pistón (1) y jaibas (2), durante la expedición oceanográfica realizada por Melnik y Zernetski en el golfo de México y el mar Caribe (1969).
En el 1983 un equipo de investigadores cubanos del Instituto de Oceanología e investigadores soviéticos realizaron observaciones geólogo-geomorfológicas, entre otras, en la pared del talud insular a la profundidad de los primeros cientos de metros frente a la región de Santa Cruz del Norte-punta Hicacos, costa norte de La Habana y Matanzas y sur de la Isla de la Juventud-Cienfuegos, a bordo del minisubmarino soviético Argus (Hidronauta Observador). La información no fue publicada, pero la descripción original de 34 inmersiones a través de perfiles se conserva en el archivo personal del autor principal de este trabajo. Desde el punto de vista geológico su información útil se relaciona con la caracterización de la pared del talud respecto a: pendiente, forma y composición de algunos depósitos gravitacionales.
En la zona económica de Cuba en el golfo de México (Fig. I. 7) se han realizado investigaciones sísmicas, que abarcan la base del talud insular (Shein et al., 1978; Expedición Geólogo-Geofísica del Báltico, 1982-1984; Socorro et al., 2001; Domínguez et al., 2002; Amejeiras et al., 2002; Sora et al., 2002; Socorro et al., 2003 y López et al., 2003, entre otros). Estos trabajos contienen información sobre el relieve del fondo marino y de la existencia de diferentes tipos de cortezas terrestres. Este último aspecto es uno de los elementos que se utiliza como argumento para fundamentar la hipótesis de la diferencia de génesis en los diferentes tipos morfológicos de taludes insulares (predominio de flexuras en el norte y fallas en el sur).
Fig. I. 7. Ubicación de las investigaciones sísmicas profundas en la zona económica de Cuba en el golfo de México. Las líneas blancas corresponden a los perfiles.
Una información importante para todo el talud insular del archipiélago cubano, al igual que para el resto de su territorio marino, la brindan los estudios hidrográficos a través de las cartas náuticas a las escalas 1: 500 000 y 1: 1000 000 y a escalas mayores (Figs. I. 3, I. 4, I. 5), que por medio de la batimetría ayudan a deducir importantes rasgos morfológicos de este territorio (sus límites superior e inferior, cañones, bancos, zonas de fallas, etc.).
FORMAS REGIONALES DEL RELIEVE CIRCUNDANTES AL ARCHIPIELAGO CUBANO
Además de los estudios batimétricos y geofísicos ya mencionados durante el análisis del talud insular, los cuales se extienden parcialmente hasta las formas regionales circundantes del relieve al archipiélago cubano, existen otras investigaciones. Ejemplo: en el año 1965 Judoley et al., publicaron el Mapa Geológico del Area Caribe-Antillana y de la Costa del Golfo de México. Escala 1: 3 000 000. En su confección se utilizaron mapas geológicos y otras publicaciones sobre la geología del área. Su principal aporte es la cartografía de los depósitos friables del fondo marino, tanto de la zona nerítica como de la abisal y batial. En los dos últimos casos se destaca el predominio de los limos y las arcillas. Los resultados de las pocas investigaciones realizadas en las aguas profundas, con posterioridad a esta publicación, no difieren mucho en sus resultados. No ocurre lo mismo con los mares neríticos donde se han obtenido datos diferentes. También es cuestionable la representación que se da para los taludes continentales e insulares, que aparecen cubiertos por sedimentos friables. Esto es poco probable y especialmente para el caso de Cuba, donde predominan superficies de pendiente abrupta, por lo que las acumulaciones de tales tipos de depósitos tienen solo carácter local. Algo similar ocurre con la superficie de los bloques en forma de banco que aparecen a veces hacia a la base del talud.
Los resultados de la expedición de Melnik y Zernetski (1969), la cual ya fue citada durante el análisis del talud insular en este propio capítulo, también cubren las aguas profundas ubicadas al norte de Cuba.
En año 1987 se realizó una campaña de investigaciones geofísicas denominada SEACARI II por parte de investigadores franceses, con participación de Cuba y otros países, la cual abarcó un polígono al sur de
la parte oriental del archipiélago cubano (Fig. I. 8). Su objetivo fue el estudio de los contrastes geodinámicos para la reconstrucción de la frontera norte de la placa Caribe. El complejo de métodos se compuso de gravimetría, magnetometría, batimetría con sedimentoecosonda (seabeam) y sísmica de reflexión. Los datos no son abundantes, pero contribuyen a descifrar, sobre todo, rasgos geomorfológicos.
Fig. I. 7. La flecha de color rojo señala el polígono más cercano a Cuba de las investigaciones geofísicas realizadas durante la campaña SEACARIB II.
En el año 1990 Vega y Foyo realizaron los estudios sedimentológicos de un perfil de muestreo en la fosa Oriente, con el objetivo de conocer la distribución y relación de los sedimentos con los depósitos del territorio emergido de la Isla de Cuba. El perfil contó con tres estaciones de muestreo y se extendió perpendicularmente a la dirección da la costa y alcanzó profundidades entre 3500 y 6750 m. Se pudo constatar que hay predominio de los limos en toda el área, con alternación de arenas. El contenido de carbonatos es bajo. Estos limos contienen cuarzo, aluminio, silicatos, montmorillonita y cristalobalita, provenientes del territorio emergido de la Sierra Maestra. Los restos faunísticos son abundantes, pero no llegan a predominar.
Recientemente, mediante el Estudio de Línea Base para la ubicación de plataformas de perforación de hidrocarburos en aguas profundas se estudiaron los sedimentos del fondo marino y el relieve en dos sectores (datos inéditos). En el primero se trabajó en el año 2001. El mismo se extiende de norte a sur, desde el canal Viejo de Bahamas hasta la zona
costera de la Isla de Cuba y de este a oeste, entre cayo Guillermo y cayo Fragoso (Fig. I. 9). En total se obtuvieron 10 columnas de nucleadores de gravedad (gravity corer). De la información obtenida se dedujo que el talud insular suele tener en los lugares de la superficie con pendiente suave una fina cubierta de arena carbonática de hasta decenas de centímetros de espesor en las mayores depresiones del relieve. En la parte oceánica los datos obtenidos sobre los sedimentos coinciden con la información de Judoley y Furrazola-Bemúdez (1965) y de las cartas náuticas; no sucede lo mismo con algunos de los reportados por Melnik y Zernetski (1969), correspondientes a fracciones arenosas. Es probable que se trate de acumulaciones de carácter local.
Fig. I. 9. Polígono de estudio de Línea Base para prospección de hidrocarburos desde el canal Viejo de Bahamas hasta la zona costera de la Isla de Cuba (de norte a sur) y de este a oeste, entre cayo Guillermo y cayo Fragoso. El muestreo fue realizado alrededor de los posibles puntos de ubicación de los pozos 1 y 2, que se proponían perforar.
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MAPA DE UBICACION DE LA ZONA DE ESTUDIOS. Escala 1: 750 000
El segundo sector fue estudiado en el año 2002 y se ubica en la zona económica exclusiva de Cuba en el golfo de México, en el sector comprendido entre los 23º 23 57 N, 83º 06 47 W y 23º 27 39 N, 81º 44 37 W (desde la altura de Bahía Honda hasta Puerto Escondido). Se tomaron 24 testigos, con muestreadores de pistón, de gravedad y de caja. También se realizó el estudio batimétrico mediante el empleo de una sedimentoecosonda (seabeam). El espesor y posible grado de litificación de los sedimentos se determinó por medio del perfilaje sismoacústico, empleando una ecosonda de penetración o sedimentoecosonda. Las características de los sedimentos resultaron similares a las del sector antes mencionado (predominio de limos y arcillas). Además, se obtuvieron muestras de rocas calizas muy alteradas, que casuísticamente fueron arrancadas por los patines de la cámara fotográfica mientras era arrastrada a través del fondo y luego transportadas a la superficie en la maya que le servía de protección al equipo.
TECNOLOGIA EMPLEADA EN LAS INVESTIGACIONES
Fueron empleados métodos geólogo-geofísico (directo e indirecto) y de posicionamiento. De estos no existen registros documentales pormenorizados de su introducción y explotación, sin embargo, se puede hacer alusión a los fundamentales, apelando a la memoria y a los datos de algunos informes.
El método indirecto se usó en la determinación de la distribución vertical y el espesor de los sedimentos y estuvo conformado por equipos sismoacústicos (hidrosonda y ecosonda). Estos se operan simultáneamente a bordo de una embarcación, obteniéndose sismogramas (cortes en tiempo) por medio de la hidrosonda para los sedimentos friables hasta el techo de la roca subyacente y ecogramas (corte en profundidad) para el tirante de agua, con ayuda de la ecosonda. En ocasiones el complejo sismoacústico estuvo acompañado de un sonar de barrido lateral, una ecosonda de penetración (sedimentoecosonda) (Figs. I. 10 y I. 11) o de barrido lateral (seabeam) (Fig. I. 12). Este tipo de ecosonda se empleó solamente en las aguas profundas de la zona económica de Cuba en el golfo de México a bordo del buque oceanográfico mexicano Justo Sierra (Fig. I. 13), donde también fue incluida una cámara fotográfica instalada sobre patines y arrastrada por un cable (Fig. I. 14).
El complejo sismoacústico es un método de avance en el proceso de ejecución de las investigaciones geológicas marinas, ya que permite la
cartografía compleja del relieve, dando mayor certidumbre para la ubicación de los puntos de muestreo y perforación.
El conocimiento directo de los sedimentos y rocas de las zonas neríticas fue posible mediante el empleo de perforadoras rotarias instaladas en catamaranes (embarcaciones de dos cascos), con alcance de hasta 50 m de profundidad de penetración en las rocas y sedimentos. En el caso de los depósitos friables, específicamente, se utilizó con éxito la perforación con vibrosondas de 5 m de profundidad, por los institutos de oceanología de Cuba y la URSS; así como de 3 m por la Brigada GEOMAR (MINBAS), operadas a través de un güinche, guiado a través de un panel de mando a bordo de la embarcación portadora. Ambos tipos de perforaciones se han utilizado en todos los sectores de plataforma y en muchas bahías, donde también se empleó el muestreo manual y la descripción del fondo marino (consistencia, composición y morfología), por medio de buceo autónomo. El estudio directo de los sedimentos de aguas profundas fue posible con el empleo de muestreadores, los cuales constituyen herramientas básicas en las investigaciones oceanográficas. Los mismos se utilizan exitosamente desde la primera mitad del pasado siglo, cuando en 1947 fue inventado el primer nucleador de pistón por Kullemberg y en la década de los cincuenta se construyó el nucleador de caja, perfeccionado por Mawhinney y Bissuti en 1987 (fide Métodos de Muestreo en la Investigación Marina, 2000). En nuestro caso también se emplearon exitosamente estos muestreadores en el golfo de México (Figs. I.15, I. 16); así como el nucleador de gravedad, a pesar de haberse tomado muestras a profundidades de hasta más de 2000 m. Las investigaciones se realizaron a bordo del buque oceanográfico mexicano Justo Sierra. En el caso del sector ubicado en el canal de Bahamas, donde solo se empleó el nucleador de gravedad se trabajó en el buque oceanográfico cubano Ulises (Fig. I. 17).
La tecnología de posicionamiento en las etapas iniciales de las investigaciones iniciales estuvo compuesta por sextantes para realizar intersecciones inversas. Luego se introdujo la radiogoedesia para posicionarse mediante triangulación y poligonización. En general, estos métodos introducían incertidumbre en la exactitud de la información, sobre todo en las escalas grandes. Esto quedó superado con la introducción de los sistemas de posicionamiento global por satélites (GPS).
Fig. I. 10. Sedimentoecosonda (perfilador somero). A la izquierda se observa la graficadora EPC y al centro el transceiver ORE 140. Logró penetrar entre 2 y 30 m, en dependencia de la constitución y el grado de litificación del corte, obteniéndose el mejor resultado en algunas zonas de arcillas calcáreas, con escaso contenido de fragmentos de conchas (Fig. I. 11) y el menos afortunado en el caso de rocas y sedimentos arenosos.
Fig. I. 11. Diagrama obtenido por la sedimentoecosonda, mostrando el relieve y los sedimentos del fondo marino a los 1733,81 m de profundidad en el golfo de México.
Fig. I. 12. Fragmento de un mapa batimétrico en el golfo de México, confeccionado a partir de los datos de la ecosonda de barrido lateral.
Fig. I. 13. Buque oceanográfico Justo Sierra (mexicano) durante los estudios de Línea Base para la prospección de hidrocarburos en la zona económica de Cuba en el golfo de México.
Fig. I. 16. Nucleador de pistón en primer plano, de color rojo (piston corer) y el muestreador de caída libre o de gravedad en segundo plano, de color amarillo (gravity corer), utilizados en la zona económica de Cuba en el golfo de México.
Fig. I. 17. Buque oceanográfico Ulises (cubano) durante los estudios de Línea Base en el canal de Bahamas para la prospección de hidrocarburos.
