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Un transecto La Blanquilla-cratón guayanés, Venezuela oriental: modelos corticales

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Resumen Partiendo de algunos modelos corticales ya publicados, se proponen, sobre una sección regional orientada norte-sur, varias posibles interpretaciones geodinámicas coherentes del margen septentrional de Venezuela en el Oriente del país, desde el río Orinoco hasta la placa del Caribe, pasando por Barcelona. En la parte terrestre, la sección está basada en datos de sísmica de refracción profunda adquiridos en un trabajo conjunto (Proyecto ECCO) entre PDVSA, FUNVISIS y USB. Summary Based on published crustal models, we propose different possible solutions, along a regional, north-south oriented cross section on the northen margin of Venezuela, which comprise coherent geodynamic interpretations from the craton at the Orinoco river to the Carribbean plate north of Barcelona. In the onshore portion of the profile, the cross section is based on deep seismic refraction data obtained during a joint experiment (ECCO project) between PFVSA, FUNVISIS and USB.
Sismicidad reciente (años 2000 y 2001) en el este de Venezuela (Schmitz et al., 2001). Se distinguen dos zonas de sismicidad, a nivel cortical hasta 30 km de profundidad y debajo de los 60 km de profundidad, asociado a la zona de subducción. El campo actual de los esfuerzos tectónicos, es de carácter compresivo, con un esfuerzo horizontal mayor (σ 1 ) de orientación promedio norte-sur, al norte de la falla de El Pilar, y de orientación NNW-SSE, al sur de la misma (e.g. Beltrán y Giraldo, 1989; Giraldo, 1990); de acuerdo a los mecanismos focales de los sismos superficiales, las direcciones de los ejes de presión coinciden con estas observaciones (Pérez y Aggarwal, 1981). El objetivo principal de este trabajo es discutir el marco geodinámico actual del nororiente de Venezuela, a partir de una sección regional que ilustra la geometría de la corteza y del manto superior. Se demuestra la utilidad de transectos de sísmica profunda (reflexión y refracción) para la interpretación geodinámica, y la necesidad de un trabajo de equipo multidisciplinario entre geólogos, geofísicos y sismólogos. Resultados de la sísmica profunda El Proyecto ECCO (Estudio Cortical de la Cuenca Oriental) se realizó en Julio del 2001, contando con 193 equipos de registro colocados a lo largo de 300 km en la línea principal de este proyecto, la cual tiene orientación N-S desde la ciudad de Barcelona hasta las cercanías del Río Orinoco, realizándose sobre ella cinco disparos con cargas de explosivo comprendidas entre 150 y 500 kg (Fig. 4; para más detalles, ver Martins, 2002).
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Izquierda: Modelo de velocidades P (en km/s) basado en los resultados del proyecto ECCO. Los puntos de disparo son: B = Barcelona, SM = San Mateo, C = Cantaura, T = El Tigre y L = Limo. El Río Orinoco (O) indica el límite entre la cuenca oriental y el Escudo de Guayana. Derecha: Interpretación estructural a lo largo del perfil ECCO. La configuración estructural, interpretada a lo largo de dicho transecto, se resume de la siguiente forma (Fig. 4): La corteza continental superior tiene un espesor entre 20 y 25 km, pudiendo adelgazarse hacia el norte. Los sedimentos más jóvenes corresponden a la cuenca foreland de edad neógena (Di Croce, 1995), la cual descansa sobre el margen pasivo de edad cretácicopaleógeno , con un buzamiento regional hacia el norte. Por debajo del margen pasivo, rocas sedimentarias del Jurásico y Paleozoico, yacen sobre el basamento pre-Cámbrico; este último bien expuesto al sur, en el cratón guayanés. Los aumentos en espesor de forma escalonada de los sedimentos de la cuenca al sur de El Tigre y debajo de Cantaura podrían asociarse a dos fases de extensión cortical de tipo margen pasivo, durante por lo menos el Cretácico y eventualmente también en fases anteriores, aún difíciles en evidenciar. La corteza continental inferior abarca entre 20 y 45 km de profundidad en el Escudo de Guayana (Schmitz et al., 2002), sin que se pueda detectar un límite definido con la corteza superior en la cuenca oriental. El tope del manto superior pierde profundidad de sur a norte desde 45 km a 35 km respectivamente. Transecto geodinámico La información tectónica disponible entre la costa venezolana próxima a Barcelona y La Blanquilla destaca un prisma de acreción de la subducción colombo-venezolana (placa del Caribe); es decir, que se trataría de un fenómeno de partición tectónica (Figs. 1 y 5). Dicha zona en subducción se extiende a lo largo de las costas colombo-venezolanas con una polaridad hacia el sur y constituye un límite de placas entre la corteza oceánica de la placa caribeña y la corteza, probablemente transicional de la placa sudamericana (Pérez y Aggarwal, 1981; Van der Hilst y Mann, 1994). Según Van der Hilst (1990), el slab de la zona de subducción colombo-venezolana, estaría a unos 100 km de profundidad, por debajo de la ciudad de Barcelona (Fig. 5-II); de esta forma, dicho slab tendría una fuerte inclinación hacia el sur. Hacia el este, el límite entre las placas del Caribe y Atlántica (Sudamericana) se efectúa a través de una zona en subducción con polaridad oeste, que es responsable de la generación del arco volcánico de las Antillas menores. Dicha zona en subducción, parece extenderse al sur, hasta las costas meridionales de la isla de Trinidad (Perez y Aggarwal, 1981) y tendría a la latitud del transecto una profundidad mayor a 200 km (Fig. 1).
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Un transecto La Blanquilla-cratón guayanés, Venezuela oriental: modelos corticales
Carlos Giraldo* Michael Schmitz **, Juan Arminio *, Franck Audemard** y Ana Martins***.
(*)PDVSA EPM, (**) FUNVISIS, (***)USB
Resumen
Partiendo de algunos modelos corticales ya publicados, se proponen, sobre una sección regional orientada norte-sur, varias
posibles interpretaciones geodinámicas coherentes del margen septentrional de Venezuela en el Oriente del país, desde el río
Orinoco hasta la placa del Caribe, pasando por Barcelona. En la parte terrestre, la sección está basada en datos de sísmica de
refracción profunda adquiridos en un trabajo conjunto (Proyecto ECCO) entre PDVSA, FUNVISIS y USB.
Summary
Based on published crustal models, we propose different possible solutions, along a regional, north-south oriented cross section
on the northen margin of Venezuela, which comprise coherent geodynamic interpretations from the craton at the Orinoco river to
the Carribbean plate north of Barcelona. In the onshore portion of the profile, the cross section is based on deep seismic
refraction data obtained during a joint experiment (ECCO project) between PFVSA, FUNVISIS and USB.
Introducción
El nororiente de Venezuela está ubicado en una zona de compleja interacción entre las placas Sudamericana, del Caribe y la
Atlántica, tal como lo indican numerosos trabajos (e.g., Molnar y Sykes, 1969; Pérez y Aggarwal, 1981; Van der Hilst, 1990;
Passalacqua et al., 1995; Russo et al., 1996; Singer y Audemard, 1997; Jácome, 2001) a nivel cortical y de la litósfera en su
totalidad.
Fig. 1. Síntesis geodinámica (Castillo et al., 2002). Cinemática de placas en mm/a según: Freymueller et al., 1993; De Metz et al.,
1994 y Trenkamp et al., 2002); se indican las profundidades de los slabs de la placa Atlántica (azul) y del Caribe (negro) según
Van der Hilst, 1990). La línea roja indica el transecto discutido.
Modelos corticales La Blanquilla-cratón guayanés
Los modelos propuestos en esta zona poseen como característica principal una subducción hacia el norte de litósfera continental
de la Placa Suramericana, actualmente abortada (Russo et al., 1996), y una subducción oceánica de corteza Atlántica a nivel de
las Antillas Menores (Molnar y Sykes, 1969) que se hunde hacia el oeste hasta unos 500 km de profundidad (Fig. 1); ambas por
debajo de la placa oceánica Caribe del tipo “plateau” oceánico. Ysaccis et al. (2000) sugieren la existencia de un orógeno en
flotación producido entre la Cuenca Oriental de Venezuela y el sureste de la Placa Caribe, durante el Neógeno. Como
consecuencia de la actual subducción del Caribe debajo del continente sudamericano, la Cuenca de La Blanquilla ha adquirido
una configuración de prisma de acreción.
En Venezuela nororiental, la Cuenca Oriental de Venezuela constituye gran parte de la región, la cual está limitada al norte por la
Cordillera de la Costa y al sur por el Río Orinoco. En su flanco norte se encuentra asociada al frente de deformación, que marca
el borde interplacas entre la Placa de Suramérica y el orógeno en flotación (según modelo de Ysaccis et al., 2000; Fig. 2). Hacia
el sur, la cuenca presenta evidencias de depresiones estructurales y grábenes, tales como el de Espino, además del onlap de
sedimentos de la cuenca sobre las rocas del Escudo de Guayana, expuestas al sur del Río Orinoco (Di Croce, 1995). A pesar de
los extensos estudios realizados en el área con fines de exploración, hasta el momento no existe una determinación precisa del
espesor de los sedimentos de la cuenca. Con miras a superar este aspecto, se realizó el transecto FUNVISIS-PDVSA de 400 km
de longitud, ubicado entre Barcelona y los linderos del Río Orinoco. Dicha sección se realizó enmarcada en el Proyecto ECCO,
basado en estudios de sísmica de refracción para obtener características profundas de la Cuenca Oriental venezolana (Fig. 2).
Fig. 2. Síntesis tectónica del nororiente de Venezuela (Ysaccis et al, 2000); donde se resalta la ubicación del transecto
geodinámico con el perfil sísmico del proyecto ECCO en la parte terrestre.
Venezuela oriental está caracterizada por una moderada a alta sismicidad, evidenciada recientemente por el sismo de Cariaco de
1997, ocurrido sobre la falla de El Pilar. Una importante sismicidad instrumental, así como numerosos sismos históricos a lo
largo de los últimos quinientos años, han sido bien documentados. La sismicidad superficial (menos de 30 km), se asocia a una
franja de orientación aproximada este-oeste, a lo largo de la cual se ubica el sistema de fallas dextrales de San Sebastian-El Pilar;
el cual parece ser responsable en absorber la mayor parte del desplazamiento relativo dextral entre las placas del Caribe y de
Sudamérica (Audemard, 2000). De esta forma, la componente compresiva de la convergencia entre ambas placas, se realizaría a
través del acortamiento neógeno de unos 100 km, observándose en la Serranía del Interior oriental (Passalacqua et al., 1995) y a
Modelos corticales La Blanquilla-cratón guayanés
lo largo del cinturón plegado del área; pero más genéricamente por intermedio de todo el acortamiento acomodado por el orógeno
en flotación.
Podemos distinguir dos regímenes de actividad sísmica, la actividad cortical asociada a la falla de El Pilar y otros accidentes
activos subordinados y la sismicidad generada por la subducción de la placa del Atlántico debajo del Caribe (Fig. 3). Existe una
importante interacción entre estos dos regímenes de sismicidad y la actividad más reciente parece indicar una zona de menor
sismicidad entre 30 y 60 km de profundidad.
Fig. 3. Sismicidad reciente (años 2000 y 2001) en el este de Venezuela (Schmitz et al., 2001). Se distinguen dos zonas de
sismicidad, a nivel cortical hasta 30 km de profundidad y debajo de los 60 km de profundidad, asociado a la zona de subducción.
El campo actual de los esfuerzos tectónicos, es de carácter compresivo, con un esfuerzo horizontal mayor (σ1) de orientación
promedio norte-sur, al norte de la falla de El Pilar, y de orientación NNW-SSE, al sur de la misma (e.g. Beltrán y Giraldo, 1989;
Giraldo, 1990); de acuerdo a los mecanismos focales de los sismos superficiales, las direcciones de los ejes de presión coinciden
con estas observaciones (Pérez y Aggarwal, 1981).
El objetivo principal de este trabajo es discutir el marco geodinámico actual del nororiente de Venezuela, a partir de una sección
regional que ilustra la geometría de la corteza y del manto superior. Se demuestra la utilidad de transectos de sísmica profunda
(reflexión y refracción) para la interpretación geodinámica, y la necesidad de un trabajo de equipo multidisciplinario entre
geólogos, geofísicos y sismólogos.
Resultados de la sísmica profunda
El Proyecto ECCO (Estudio Cortical de la Cuenca Oriental) se realizó en Julio del 2001, contando con 193 equipos de registro
colocados a lo largo de 300 km en la línea principal de este proyecto, la cual tiene orientación N-S desde la ciudad de Barcelona
hasta las cercanías del Río Orinoco, realizándose sobre ella cinco disparos con cargas de explosivo comprendidas entre 150 y 500
kg (Fig. 4; para más detalles, ver Martins, 2002).
Las características principales del modelo de velocidades (Fig. 4) indican velocidades sísmicas comprendidas entre 2,3 y 5,9
km/s hasta una profundidad máxima de 13 km en la parte norte de la cuenca (ver también Martins et al., 2002). A estos
Modelos corticales La Blanquilla-cratón guayanés
sedimentos de la cuenca le sigue una corteza cristalina con una velocidad de 6,0 km/s hasta unos 25 km de profundidad, seguido
con una corteza inferior con velocidades entre 6,5 hasta 7,1 km/s. La profundidad de la corteza disminuye de 45 km en el Escudo
de Guayana (Schmitz et al., 2002) hasta unos 35 km en el norte del perfil.
Fig. 4. Izquierda: Modelo de velocidades P (en km/s) basado en los resultados del proyecto ECCO. Los puntos de disparo son: B
= Barcelona, SM = San Mateo, C = Cantaura, T = El Tigre y L = Limo. El Río Orinoco (O) indica el límite entre la cuenca
oriental y el Escudo de Guayana. Derecha: Interpretación estructural a lo largo del perfil ECCO.
La configuración estructural, interpretada a lo largo de dicho transecto, se resume de la siguiente forma (Fig. 4): La corteza
continental superior tiene un espesor entre 20 y 25 km, pudiendo adelgazarse hacia el norte. Los sedimentos más jóvenes
corresponden a la cuenca foreland de edad neógena (Di Croce, 1995), la cual descansa sobre el margen pasivo de edad cretácico-
paleógeno, con un buzamiento regional hacia el norte. Por debajo del margen pasivo, rocas sedimentarias del Jurásico y
Paleozoico, yacen sobre el basamento pre-Cámbrico; este último bien expuesto al sur, en el cratón guayanés. Los aumentos en
espesor de forma escalonada de los sedimentos de la cuenca al sur de El Tigre y debajo de Cantaura podrían asociarse a dos fases
de extensión cortical de tipo margen pasivo, durante por lo menos el Cretácico y eventualmente también en fases anteriores, aún
difíciles en evidenciar. La corteza continental inferior abarca entre 20 y 45 km de profundidad en el Escudo de Guayana (Schmitz
et al., 2002), sin que se pueda detectar un límite definido con la corteza superior en la cuenca oriental. El tope del manto superior
pierde profundidad de sur a norte desde 45 km a 35 km respectivamente.
Transecto geodinámico
La información tectónica disponible entre la costa venezolana próxima a Barcelona y La Blanquilla destaca un prisma de
acreción de la subducción colombo-venezolana (placa del Caribe); es decir, que se trataría de un fenómeno de partición tectónica
(Figs. 1 y 5). Dicha zona en subducción se extiende a lo largo de las costas colombo-venezolanas con una polaridad hacia el sur y
constituye un límite de placas entre la corteza oceánica de la placa caribeña y la corteza, probablemente transicional de la placa
sudamericana (Pérez y Aggarwal, 1981; Van der Hilst y Mann, 1994).
Según Van der Hilst (1990), el slab de la zona de subducción colombo-venezolana, estaría a unos 100 km de profundidad, por
debajo de la ciudad de Barcelona (Fig. 5-II); de esta forma, dicho slab tendría una fuerte inclinación hacia el sur. Hacia el este, el
límite entre las placas del Caribe y Atlántica (Sudamericana) se efectúa a través de una zona en subducción con polaridad oeste,
que es responsable de la generación del arco volcánico de las Antillas menores. Dicha zona en subducción, parece extenderse al
sur, hasta las costas meridionales de la isla de Trinidad (Perez y Aggarwal, 1981) y tendría a la latitud del transecto una
profundidad mayor a 200 km (Fig. 1).
Tomando en cuenta el transecto de sísmica de refracción profunda, realizado por PDVSA y FUNVISIS, se proponen 3 modelos
corticales (que no se consideran las únicas soluciones), que se discuten a continuación (Fig. 5):
I. La zona de subducción al norte se extiende por debajo de la corteza continental con un ángulo de unos 20 grados. El sistema de
fallas dextrales de El Pilar, sería subvertical con buzamiento elevado al norte, como una falla transcurrente
Modelos corticales La Blanquilla-cratón guayanés
II. La zona de subducción, alcanza los 100 km debajo de Barcelona, según las estimaciones de Van der Hilst (1990). La falla de
El Pilar quedaría limitada al orógeno en flotación, tal como en el caso anterior.
III. La zona de subducción tendría un ángulo muy bajo y la falla de El Pilar afectaría la corteza continental, hasta el slab de
subducción. De esta manera delimitaría al norte un bloque cortical que se desplaza al este con respecto a la placa Sudamericana,
que se mueve actualmente al oeste.
Fig. 5. Modelos propuestos para el transecto geodinámico entre la Placa del Caribe y el Cratón de Guayana. En rojo (transectos I
y II) se indica la base del orógeno en flotación (Ysaccis et al., 2000). En los tres casos ce considera que parte de la litósfera
Sudamericana fue desprendida debajo de la placa del Caribe (Russo et al., 1996).
Conclusiones y recomendaciones
Se proponen tres modelos para un transecto geodinámico a partir de la integración de información sísmica (superficial y
profunda), sismotectónica, geología estructural y sismológica. La información sismológica reciente (Fig. 3) sugiere una actividad
sísmica cortical hasta 30 km de profundidad, que podría evidenciar un comportamiento de la falla de El Pilar como indicado en la
figura 5-III. La forma de la cuenca oriental obtenida a través de mediciones sísmicas de refracción (Fig. 4) se ajusta a los tres
modelos propuestos en la figura 5. Los datos disponibles a nivel del manto superior hasta la fecha no permiten definir con
exactitud la existencia de un slab desprendido (Russo et al., 1996) o una subducción activa del continente sudamericano como
propuesto por Passalacqua et al. (1995).
Para la validación de los diferentes modelos se sugiere un modelado geodinámico a lo largo del transecto que permitirá comparar
los resultados de los estudios de Jácome (2001), ubicado más hacía el este, con los espesores corticales obtenidos mediante las
mediciones sísmicas. Considerando que la placa Caribe es un "plateau" oceánico, en consecuencia una placa engrosada
anómalamente, nos inclinamos hacia aquellos modelos que propongan una subducción de ángulo bajo (I y III en la Fig. 5). La
disminución escalonada hacia el norte del espesor de la corteza continental sudamericana, tal como lo evidenció la sísmica de
Modelos corticales La Blanquilla-cratón guayanés
refracción realizada en el proyecto ECCO, sugiere que esta corteza ha sido sometida a fases de extensión cortical de tipo margen
pasivo en el Cretácico y posiblemente anterior. Estudios adicionales de reflexión profunda (alcance de la falla de El Pilar en
profundidad, espesor del orógeno en flotación) y sismológicos enfocados en el manto superior (configuración de los diferentes
slabs de subducción) podrán ayudar a validar los diferentes escenarios geodinámicos discutidos en esta zona de compleja
interacción de placas.
Agradecimientos
Los autores quieren dejar constancia de su agradecimiento a PDVSA Exploración (Gerencia VIPA) y a FUNVISIS, por el apoyo
prestado para la publicación de este artículo. Las mediciones sísmicas fueron apoyadas por los proyectos CONICIT S1-97002996
y S1-2000000685, y por PDVSA y FUNVISIS.
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Thesis
La evolución y la dinámica de las fallas El Pilar y Los Bajos siempre ha sido objeto de interés por parte de investigadores a nivel mundial, ya que esta extensa zona de deformación conforma el límite norte de la placa Sudamericana. Este límite está caracterizado por fallas transformantes a todo lo largo del borde, corrimientos y en parte subducción, que afectan directamente el flanco sur del prisma de Barbados. En esta investigación se propone una metodología para recuperar los desplazamientos horizontales del terreno, relacionados al movimiento de esta falla, utilizando para ello, imágenes satelitales multi-espectrales de sensores ópticos. Una vez co-registradas y ortorectificadas las imágenes ópticas, se procede con la aplicación de una técnica avanzada de correlación a nivel de sub-píxel. A partir de los resultados de la correlación, se pueden generar mapas de deformación, así como vectores de desplazamiento que permiten analizar la geodinámica, justo en la zona de ruptura de falla. La geometría de la deformación principal en el área de estudio está asociada a deformaciones con una orientación oeste-este en la parte norte de la Falla El Pilar (movimiento transcurrente dextral), mientras que en la parte sur se observan, desplazamientos con una orientación sostenida norte-sur (relacionada al acortamiento, producto de la deformación de la Serranía Oriental). Esta distribución de la deformación se relaciona coherentemente con la partición de esfuerzos tectónicos definidos por la falla El Pilar, donde la subducción continental induce una descomposición del movimiento oblicuo, en dos componentes. Finalmente, se diseño y construyo un SIG 3D donde se integran datos de sismología, sísmica activa, fallas cuaternarias, y soluciones de mecanismos focales con el fin de interpretar el contexto tectónico del área de convergencia entre las dos placas Sudamérica - Caribe. Palabras claves: Correlación, orto-rectificación, co-registro, vectores, SIG 3D.
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Recent revisions to the geomagnetic time scale indicate that global plate motion model NUVEL-1 should be modified for comparison with other rates of motion including those estimated from space geodetic measurements. The optimal recalibration, which is a compromise among slightly different calibrations appropriate for slow, medium, and fast rates of seafloor spreading, is to multiply NUVEL-1 angular velocities by a constant, α, of 0.9562. We refer to this simply recalibrated plate motion model as NUVEL-1A, and give correspondingly revised tables of angular velocities and uncertainties. Published work indicates that space geodetic rates are slower on average than those calculated from NUVEL-1 by 6±1%. This average discrepancy is reduced to less than 2% when space geodetic rates are instead compared with NUVEL-1A.
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We present results from a seismic refraction experiment on the northern margin of the Guayana Shield performed during June 1998, along nine profiles of up to 320 km length, using the daily blasts of the Cerro Bolı́var mines as energy source, as well as from gravimetric measurements. Clear Moho arrivals can be observed on the main E–W profile on the shield, whereas the profiles entering the Oriental Basin to the north are more noisy. The crustal thickness of the shield is unusually high with up to 46 km on the Archean segment in the west and 43 km on the Proterozoic segment in the east. A 20 km thick upper crust with P-wave velocities between 6.0 and 6.3 km/s can be separated from a lower crust with velocities ranging from 6.5 to 7.2 km/s. A lower crustal low velocity zone with a velocity reduction to 6.3 km/s is observed between 25 and 25 km depth. The average crustal velocity is 6.5 km/s. The changes in the Bouguer Anomaly, positive (30 mGal) in the west and negative (−20 mGal) in the east, cannot be explained by the observed seismic crustal features alone. Lateral variations in the crust or in the upper mantle must be responsible for these observations.
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I address in this thesis two principal topics. Firstly, in chapters 2 and 3 I discuss improvements on the method of P delay-time tomography which were necessary to obtain reliable tomographic images of the mantle structure below the Caribbean region. These improvements include the reduction of reference model artifacts and the incorporation of seismic waves other than the direct P wave. Although inspired by complications specific for the Caribbean region, these improvements are directly applicable to other seismic tomographic studies with body waves. Secondly, I present and discuss new tomographic images of the aspherical mantle structure below the Caribbean region· in chapters 5 and 6. I investigate the structure of the upper mantle and of the lower mantle to a depth of approximately 1300 km, and relate it to tectonic phenomena that have been important for the tectonic evolution of the Caribbean region
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Eastern Venezuela is characterized by a moderate to high seismicity, evidenced recently by the 1997 Cariaco earthquake located on the El Pilar Fault, a right lateral strike slip fault which marks the plate boundary between the Caribbean and South-American plates in this region. Recently, the seismic activity seems to migrate towards the zone of subduction of the Lesser Antilles in the northeast, where a mb 6.0 earthquake occurred in October 2000 at 120 km of depth. Periodical changes in the seismic activity are related to the interaction of the stress fields of the strike-slip and the subduction regimes. The seismic activity decreases rapidly towards to the south with some disperse events on the northern edge of the Guayana Shield, related to the Guri fault system. The crustal models used in the region are derived from the information generated by the national seismological network since 1982 and by microseismicity studies in northeastern Venezuela, coinciding in a crustal thickness of about 35 km in depth. Results of seismic refraction measurements for the region were obtained during field campains in 1998 (ECOGUAY) for the Guayana Shield and the Cariaco sedimentary basin and in 2001 (ECCO) for the Oriental Basin. The total crustal thickness decreases from about 45 km on the northern edge of the Guayana Shield to some 36 km close to El Tigre in the center of the Oriental Basin. The average crustal velocity decreases in the same sense from 6.5 to 5.8 km/s. In the Cariaco sedimentary basin a young sedimentary cover of 1 km thickness with a seismic velocity of 2 km/s was derived. Towards the northern limit of the South-American plate, no deep seismic refraction data are available up to now. The improvement of the crustal models used in that region would constitute a step forward in the analysis of the seismic hazard. Seismic refraction studies funded by CONICIT S1-97002996 and S1-2000000685 projects and PDVSA (additional drilling and blasting), recording equipment from FU-Berlin and IRIS/PASSCAL Instrument Centre. key words: Seismic refraction, seismicity, crustal structure, Venezuela, Cariaco earthquake.
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Four telemetered seismic arrays were operated in NE Venezuela during the summer of 1979. An analysis of the data collected has resulted in accurate locations for about 100 microearthquakes and four new focal mechanism solutions. On the basis of these new data, an in-depth analysis of teleseismic data, and geologic evidence, we propose a new platetectonic framework for the SE Caribbean. In this model, underthrusting of the Atlantic seafloor along the Lesser Antilles is extended to the SE of Trinidad. The subducted slab is shown to dip NW beneath Trinidad and the Caribbean Sea, penetrating depths of at least 150km. This subduction appears to terminate abruptly in the vicinity of the Los Bajos-El Soldado fault zone, which trends WNW-NW and is located in the Gulf of Paria W of Trinidad. Complex motion on an en echelon series of faults is interpreted to be the result of WNW motion of S America relative to the Caribbean plate. In our interpretation, the E-W component of relative motion is accommodated by RLSS motion on E-W faults and results in normal faulting on NNW-SSE faults. The smaller component of N-S convergence is reflected by RLSS motion on NNW trending faults and is accommodated by some internal deformation. The timing of the initiation of RLSS motion on the Los Bajos fault zone and the known total amount of displacement on it as well as other geologic indicators lead us to suggest that this complex mode of strike slip motion began only a few m.y. ago, and that the average rate of relative plate motion is this region is probably = or >0.9+ or -0.2cm/yr.-Authors