Minería y Geología

A possible theory connecting seismicity and geomagnetic field

ABSTRACT A possible theory connecting geomagnetic field and earthquakes is presented. It was performed several hourly earthquakes distributions for different part of the world to explain, why bay-shape hourly distribution are clear for some areas, but not for others. In this sense, it was observed that earthquakes located in the intertropical zone reveal bay-shape earthquake distribution, but not defined shape is found for earthquakes outside the tropic. The answer is given based on geomagnetic flow orientation. The angle between the geomagnetic field direction and the Earth’s surface is almost parallel in the equator and orthogonal in the poles. Furthermore, considering the Laplace’s force law, the force experienced in the electrical conductor, in presence of magnetic field, is maximum when the angle between the magnetic flow direction and the electrical conductor is 90 degrees. Here, the electrical conductor is found on the global atmospheric electric circuit, where electrical current is flowing orthogonal to the Earth’s surface. The intertropical zone has angles between the geomagnetic flow vector and electric conductor more close to 90 degrees than middle latitudes and polar areas. The hourly earthquake distribution is modelled by the time-varying electrical potential in the global atmospheric electrical circuit, which is more significant in the intertropical zone. The effect of electricity on earthquakes is based on reverse piezoelectric phenomena.

RESUMEN Se presenta una posible teoría que relaciona el campo geomagnético y los terremotos. Se realizaron varias distribuciones horarias de terremotos para diferentes partes del mundo para explicar por qué la distribución horaria en forma de bahía es clara para algunas zonas, pero no para otras. En este sentido, se observó que los terremotos ubicados en zonas intertropicales revelan una distribución horaria en forma de bahía, por el contrario esta forma de distribución no se observa para los terremotos fuera de los trópicos. La respuesta se plantea en función de la orientación del flujo magnético. El ángulo entre la dirección del campo magnético y la superficie de la Tierra es casi paralelo en el ecuador y ortogonal en los polos. Por consiguiente, considerando la ley de fuerza de Laplace, la fuerza experimentada en el conductor eléctrico, en presencia de campo magnético, es máxima cuando el ángulo entre la dirección del campo magnético y el conductor eléctrico es de 900. Aquí, el conductor eléctrico se encuentra en el circuito eléctrico atmosférico global, donde la corriente eléctrica fluye ortogonalmente a la superficie de la Tierra. Las zonas intertropicales tienen ángulos entre el vector de flujo magnético y el conductor eléctrico más cercanos a los 900 que las latitudes medias y las áreas polares. La distribución horaria de los terremotos está modelada por el potencial eléctrico con fluctuación temporal del circuito eléctrico atmosférico global, que es más significativo en las zonas intertropicales. El efecto de la electricidad sobre los terremotos se basa en el fenómeno piezoeléctrico inverso.

First record of diatom Distephanosira architecturalis (Brun) Gleser for Senado Formation, Camagüey, Cuba

RESUMEN En la Formación Senado el conocimiento de la flora fósil de diatomeas es bastante escaso y para Cuba en general, prácticamente se carece de estudios. La determinación de la especie Distephanosira architecturalis representó un desafío debido a su predominio en latitudes altas. Este artículo reporta el primer registro de D. architecturalis para la Formación Senado, en Cuba Central, proporcionando su descripción con base en microscopia biológica. D. architecturalis se observó en los sedimentos de la Formación Senado; por lo que su presencia representa una ampliación del conocimiento sobre el área de distribución del taxón y, además, permite considerar la parte inferior de dicha unidad con una distribución estratigráfica desde el Eoceno Medio.

ABSTRACT In Senado Formation, the knowledge about fossil diatoms flora is quite scarce; in Cuba, general speaking, studies are practically lacking. Determining Distephanosira architecturalis species represented a challenge due to its predominance in high latitudes. The aim of this research is to make public the first record of Distephanosira architecturalis for the Senado Formation in Central Cuba, providing its description based on biological microscopy. Distephanosira architecturalis was observed in sediments from Senado Formation, so its presence represents an extension of knowledge about distribution of taxon’s area and, in addition, allows us to consider the lower part of this unit with a stratigraphic distribution from the Middle Eocene.

Assessment of seismicity causes originated in the central provinces of Cuba

RESUMEN Durante el último decenio, en varias localidades de las provincias cubanas de Matanzas, Villa Clara, Cienfuegos y Sancti Spíritus han sido percibidos movimientos sísmicos causantes de gran preocupación por parte de su población y de los directivos institucionales. El propósito de esta investigación fue realizar una valoración de las posibles causas de la sismicidad originada en las provincias mencionadas con base en el análisis de los catálogos sísmicos cubanos y los artículos e informes geológicos y geofísicos realizados en estas provincias. Se pudo revelar que la reactivación de las fallas regionales y de órdenes menores debido a la liberación de la energía sísmica acumulada en las rocas justifica la sismicidad del territorio investigado, así como que el diferente comportamiento de la actividad sísmica registrada en estos territorios se debe a la respuesta desigual a las tensiones acumuladas, principalmente por la complejidad geológico-tectónica y su relación o no con bloques gravitacionales e isostáticos.

ABSTRACT During the last decade, in several localities of the Cuban provinces of Matanzas, Villa Clara, Cienfuegos and Sancti Spíritus, seismic movements have been perceived, causing great concern on their population and institutional managers. The purpose of this research was to evaluate the possible causes of the seismicity originating in the aforementioned provinces based on the analysis of the Cuban seismic catalogues and the available geological and geophysical articles and reports. It was possible to reveal that release of seismic energy accumulated in the rocks is the cause of reactivating regional and minor order faults, what justifies the seismicity in this zone. The different performance of seismic activity recorded in these territories is due to the unequal response to tensions accumulated mainly by the geological-tectonic complexity and its relationship or not with gravitational and isostatic blocks.

Assessment of constructive favorability of Jaimanitas formation in the northeastern zone of Cuba

RESUMEN El incremento de inversiones en las zonas costeras del norte oriental de Cuba demanda la evaluación de la aptitud de las formaciones rocosas para soportar las construcciones, con vistas al diseño de los cimientos y la ubicación de los objetos de obra. Este artículo expone la evaluación desde el punto de vista físico, mecánico y de calidad de las rocas de la formación Jaimanitas, al ser esta una formación geológica de amplia extensión en la zona y con gran desarrollo del carso. La investigación se sustentó en trabajos de gabinete y de campo incluyendo perforación y análisis de laboratorio. Como resultado se obtuvo, para la parcela 63 A del Hotel Baracutey en la península El Ramón de Antilla, la zonificación de la carsificación y el mapa de favorabilidad constructiva, el cual facilitó la elección de las alternativas más favorables en el proyecto ingenieril con menos costos constructivos y ambientales.

ABSTRACT Investments increase in the coastal areas of the eastern north of Cuba demands assessing the aptitude of rock formations to hold constructions, based on design of foundations and location of construction objects. This article presents evaluation from the physical, mechanical and quality point of view of rocks from Jaimanitas formation, considering it is a wide extension of geological formation in this area and it has a great karst development. This study was based on field and office work, including drilling, and laboratory analysis. As a result, for plot 63 A of Baracutey hotel in El Ramón de Antilla peninsula, the karst zoning and constructive favorability map were obtained which allowed to choose the most favorable alternatives for the engineering project with less constructive and environmental costs.

Petrographic and mineragraphic analysis of Dumañuecos deposit of kaolinitic clays

RESUMEN Las arcillas caoliníticas tienen amplias perspectivas en la producción de cemento y como fuente de materiales puzolánicos. Este estudio se enfocó al análisis petrográfico y mineragráfico del yacimiento de arcillas caoliníticas Dumañuecos, del municipio de Manatí, provincia de Las Tunas. En la caracterización petrográfica y mineragráfica de las rocas se empleó la microscopía de luz polarizada y de luz reflejada. El análisis petrográfico reveló la presencia de cuarzo, feldespatos y turmalinas; así como el predominio de las texturas granoblásticas y la cataclástica. Se estableció, mediante el análisis mineragráfico, que la asociación mineralógica principal es cuarzo + hematita + goethita + pirita y predominan las texturas de cemento y zonal. La ocurrencia de esférulas de feldespato con estructura interna fibroso-radial y huellas de fenocristales de feldespatos indican la posibilidad de que la roca madre del yacimiento sea una lava de composición riolítica.

ABSTRACT Kaolinitic clays have broad prospects in cement production and as a source of pozzolanic materials. The present paper focused on the petrographic and mineragraphic analysis of the Dumañuecos kaolinitic clay deposit, in the municipality of Manatí, Las Tunas province. In the petrographic and mineragraphic characterization of the rocks, polarized light and reflected light microscopy were used. Petrographic analysis revealed the presence of quartz, feldspars and tourmalines; as well as the predominance of granoblastic and cataclastic textures. It was established, through mineragraphic analysis, that the main mineralogical association is quartz + hematite + goethite + pyrite and cement and zonal textures predominate. The occurrence of feldspar spherules with a fibrous-radial internal structure and traces of feldspar phenocrysts indicate the possibility that the source rock of the reservoir is lava with a rhyolitic composition.

Physical, chemical and mineralogical characterization of old tailings, in search of alternatives for its reuse

RESUMEN Los relaves pertenecientes a antiguas explotaciones mineras constituyen riesgos de contaminación ambiental; sin embargo, estos desechos pueden ser útiles para recuperar metales y minerales de interés económico o ser reutilizados con diferentes finalidades. Este trabajo tuvo el objetivo de caracterizar desde el punto de vista físico, químico y mineralógico los relaves almacenados en el antiguo dique de colas de Andacollo (provincia de Neuquén, Argentina) a fin de explorar sus alternativas de reutilización. En muestras compósito de cada talud se determinaron valores de pH, Eh, conductividad, porosidad, densidad real y aparente; composición elemental (ICP-MS) y se practicó análisis por DRX. En principio, los resultados indicaron una baja probabilidad de generación de drenajes ácidos, así como que los contenidos metálicos presentes en el relave son escasos para proponer la recuperación económica de estos elementos de interés. El arsénico (As) resultó el único elemento en concentraciones por encima de los límites permisibles normados, por lo que una posible reutilización agrícola, residencial o industrial de estos tecnosuelos requeriría un proceso de remoción o disminución del contenido de este metaloide. Ante un plan de restauración, los valores encontrados de densidad aparente y porosidad serían favorables para el crecimiento de vegetación.

ABSTRACT Tailings from old mining operations constitute environmental pollution risks; however, these wastes can be useful for recovering minerals and metals of economic interest or use them for different purposes today. The objective of this study is to characterize tailings stored in old tailings dam from Andacollo (Neuquén province, Argentina) from the physical, chemical and mineralogical point of view in order to explore the alternatives for its reuse. Conductivity, porosity, real and apparent density, elemental composition (ICP-MS), pH, and Eh, were determined in study samples and XRD analysis were performed. Results showed a low probability of acid drainage generation, and metallic contents present in the tailings are too low to propose the economic recovery of these elements. Arsenic (As) was the only element in concentrations above the permissible limits, so that a possible agricultural, residential or industrial reuse of these techno soils would require a process for removing or reducing the content of this metalloid. Bulk density and porosity values found, would be favorable for vegetation growth considering a restoration plan.

Preliminary evaluation of Yamanigüey River’s water quality for agricultural irrigation

RESUMEN La calidad del agua destinada al riego está determinada principalmente por el contenido y el tipo de sales presentes en ella. El propósito de esta investigación fue evaluar de modo preliminar la calidad para el riego de las aguas del río Yamanigüey en 12 muestras tomadas a lo largo de la cuenca. Se evaluó el comportamiento de los parámetros fisicoquímicos y se determinó la calidad del agua con base en los valores de la relación de adsorción de sodio, la conductividad eléctrica, el coeficiente de irrigación, la salinidad potencial y la salinidad efectiva. Se concluye que las aguas del río Yamanigüey tienen una calidad de buena a excelente y, según las normas de Riverside, son aptas para su utilización en el riego agrícola, excepto en suelos de muy baja permeabilidad para cultivos sensibles a la salinidad y al sodio.

ABSTRACT The quality of water intended for irrigation is mainly determined by the content and type of salts present in it. The purpose of this research is to evaluate Yamanigüey River’s water quality for agricultural irrigation in 12 samples taken throughout the basin in preliminarily way. Performance of physicochemical parameters was evaluated and water quality was determined based on the values of sodium adsorption ratio, electrical conductivity, irrigation coefficient, potential salinity and effective salinity. It is concluded that waters on Yamanigüey River have a good to excellent quality and, according to Riverside standards, its water is suitable to use in agricultural irrigation, except in very low permeability soils for salinity and sodium sensitive crops.