Content uploaded by Sebastián Correa-Otto
Author content
All content in this area was uploaded by Sebastián Correa-Otto on Mar 13, 2018
Content may be subject to copyright.
I Congreso Binacional de Investigación Científica ARGENTINA – CHILE
V Encuentro de Jóvenes Investigadores
SISMICIDAD EN LA CUENCA NEUQUINA, MONITOREO DE LA ACTIVIDAD DE
FRACKING EN LA FORMACION VACA MUERTA
Geociencia y Ambiente. Desastres Naturales e Inducidos por el Hombre.
Correa Otto, Sebastián; Nacif, Silvina.
Instituto Sismológico Volponi, Universidad Nacional de San Juan, Conicet.
Key words: Background seismicity, Fracking, Human induced activity.
Se estableció una red sismológica instalando 11 estaciones de banda ancha con una cobertura de ~
70 km x 70 km en el centro-norte de la cuenca de Neuquén, la misma registró datos continuamente
desde noviembre del 2014 hasta julio del 2016. No existe otra red sismológica en la región por lo
que la sismicidad de baja magnitud es desconocida. El estudio sismológico más cercano al área fue
presentado por Bohm et al. en el 2002, y cubre principalmente la región centro-sur de Chile.
Fig. 1: Red Local instalada en los alrededores de Añelo, con la sismicidad del mes de noviembre de
2015.
La cuenca neuquina está localizada en el antepaís Andino al oeste de Argentina, entre los 36ºS y los
40ºS de latitud. Se formó como una cuenca de retro-arco al este del arco volcánico argentino. La
evolución y desarrollo de la cuenca neuquina estuvo controlada por cambios tectónicos en el
margen occidental de Gondwana (Howell et al. 2005). La formación Vaca Muerta es uno de los
cuatro sistemas de carga vinculado a rocas fuente del Jurásico temprano hasta el Cretácico temprano
dentro de la cuenca neuquina. El experimento sismológico presentado en este trabajo tiene como
objetivo principal determinar la sismicidad base en la región de Añelo (escenario principal para la
explotación de hidrocarburos no convencionales) para ser capaces de determinar posible actividad
neo-tectónica y también sismicidad asociada a la inyección de fluidos.
La rutina de procesamiento de datos se llevó a cabo utilizando la plataforma de análisis sismológico
SEISAN, y el paquete Obspy que corre bajo Python. Primeramente, se utilizaron algoritmos de
detección automática basados en STA/LTA, a continuación, se realizó una inspección visual para
encontrar eventos sísmicos utilizando el módulo Multitrace, y eliminar falsos positivos. Se creó una
base de datos de eventos luego de que se observaron suficientes registros continuos; de esta manera
el número de eventos sísmicos que fueron encontrados fue maximizado. El módulo Multitrace View
se utilizó para identificar primeros arribos de ondas P y S. Numerosos eventos fueron detectados y
se determinó su localización al igual que su magnitud Ml y Mw. Los parámetros de localización se
encontraron usando el software Hypocenter, un modelo de velocidad unidimensional obtenido de
datos de pozos del área y el modelo de velocidad unidimensional obtenido por Bohm et al. 2002. Se
obtuvo el tensor momento completo de un evento en particular a través de inversión usando
Rapidinv y el paquete de programas Pyrocko.
Fig. 2: Sismicidad total utilizada para el presente trabajo.
El 19 de noviembre de 2015 un sismo de 4.2 grados de magnitud fue detectado al sur oeste de
Añelo, este es el sismo de mayor magnitud registrado en los ~ 60 años de registros disponibles en
bases de datos internacionales. Nuestra red local fue capaz de detectar en adición al evento, varias
réplicas y se procedió a realizar un estudio completo de este evento, para entender la naturaleza del
mismo y determinar si fue producido o no por actividad antropogénica.
Los resultados fueron estudiados conjuntamente con datos gravimétricos procesados para eliminar
tendencias regionales, para poder dar un mayor peso a las observaciones sísmicas que se encuentran
en un estado de mayor incertidumbre actualmente hasta tener mayor conocimiento del área y poder
realizar un modelo de velocidad de la zona más preciso. Se elaboraron cartas de anomalías
gravimétricas residuales de Bouger, de gradiente vertical y de ángulo de tilt, y se apreciaron muy
buenos resultados con respecto a alineaciones de sismos sobre anomalías delimitadas gravimétricas,
así como correlación de profundidades de eventos con valores máximos y mínimos de anomalías.
Fig. 3: Carta de anomalías gravimétricas residuales con la sismicidad del estudio graduada por
profundidad.
El evento de noviembre de 2015 fue localizado sobre la dorsal de Huincul, por lo que se utilizó la
sismicidad detectada en esta área para poder determinar si hay una reactivación de la dorsal y
delimitar sus bordes de acuerdo a los estudios de Mosquera et al. (2011) y Silvestro y Zubire (2008)
de acuerdo a su actividad sísmica. Además de relacionar la actividad con rasgos estructurales
superficiales, se relacionó también a los estados de esfuerzos del área según los resultados de
Guzmán et al. (2009) obtenidos a través de borehole breakouts. El mecanismo focal obtenido tanto
por picado de polaridades de primeros arribos, como por inversión de tensor momento muestra una
falla transcurrente de ~ 60-80° de rumbo, a una profundidad aproximada de 3km confirmada por
método de inversión, localización hipocentral y la construcción de sismogramas sintéticos a través
de array beams.
Como conclusión se infiere el carácter de la falla originante del evento como dextral debido a las
estructuras y esfuerzos dominantes del área. En cuanto al motivo de actividad de esta magnitud las
conclusiones preliminares son reactivación tectónica de la dorsal de Huincul debido a los esfuerzos
compresivos del margen activo de subducción controlados por la estructura compleja de la dorsal; o
posible reactivación de una falla antigua debido a la actividad de fractura miento hidráulico y la
inyección de fluidos en la zona. Mayores estudios serán necesarios para llegar a una conclusión
definitiva.
Fig. 4: Mecanismo Focal obtenido para el evento del 19 de noviembre de 2015, mostrando las
polaridades positivas como círculos y las polaridades negativas como triángulos.
Fig. 5: Sismicidad local en el mes de noviembre de 2015 relacionada a estructuras geológicas
superficiales (Silvestro y Zubire 2008), y a las direcciones de máximo esfuerzo presentadas por
Guzmán et al. 2009. El sentido dextral elegido para el mecanismo focal se infiere como conclusión
de la alineación de réplicas, la dirección de los esfuerzos y las tendencias estructurales de la dorsal
de Huincul.
References
Bohm, M., Lüth, S., Echtler, H., Asch, G., Bataille, K., Bruhn, C., Rietbrock, A., Wigger, P., 2002.
The southern andes between 36 and 40 s latitude: seismicity and average seismic velocities.
Tectonophysics 356 (4), 275-289.
Guzmán, C. G., Cristallini, E. O., 2009. Contemporary stress orientations from borehole breakout
analysis in the southernmost flat-slab boundary andean retroarc (32 °44’ and 33° 40’). Journal of
Geophysical Research: Solid Earth 114 (B2).
Howell, J. A., Schwarz, E., Spalletti, L. A., Veiga, G. D., 2005. The Neuquén basin: an overview.
Geological Society, London, Special Publications 252 (1), 1-14.
Mosquera, A., Silvestro, J., Ramos, V. A., Alarcon, M., Zubiri, M., 2011. La estructura de la
dorsal de Huincul. Relatorio Geología y Recursos Naturales de la provincia del Neuquén, pp. 385-
397. Buenos Aires.
Silvestro, J., Zubiri, M., 2008. Convergencia oblicua: modelo estructural alternativo para la dorsal
neuquina (39ºs)-Neuquén. Revista de la Asociación Geológica Argentina 63 (1), 49-64.