Original paper
Push Faults, a Conceptual Model for Groundwater Exploration in the Sierra Madre Oriental Foreland, Mexico
Anderson II, Brooks D.; Aguilera, Victor M.
Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, Teil I Jg. 1985 Heft 9-10 (1986), p. 1149 - 1160
7 references
published: Jul 9, 1986
DOI: 10.1127/zbl_geol_pal_1/1985/1986/1149
ArtNo. ESP160198509001, Price: 9.20 €
Abstract
The hot (to 48°C), semiarid, 10,000 km2 foreland of the Sierra Madre Oriental is developing rapidly, contains no permanent rivers, and is underlain by impermeable Cretaceous shale. A conceptual model of the geologic evolution of the foreland was developed to find urgently needed groundwater. The Sierra Madre Oriental is a gigantic gravity slide which slid eastward and downslope during the early Tertiary Laramide Orogeny. The slide overode and pushed the foreland shale into tight, isoclinal folds bounded at intervals by high angle (> 45°) thrust-like "push-faults" which extend some 30 km to 40 km out into the foreland. Practical application of this model resulted in 3 wells out of 4 drilled intersecting the faults and producing an average of 8 liters per second. This result is an improvement over the regional average of 1 productive well in 6 drilled with less than 1 liter per second.
Kurzfassung
Das ca. 100.000 km2 umfassende östliche Vorland der Sierra Madre Oriental wird geologisch hauptsächlich von impermeablen kretazischen Tonsteinen aufgebaut. Die Region ist semi-arid, bis 48°C heiß und besitzt keine perennierenden Oberflächengewässer. Wegen des zunehmenden Grundwasserbedarfs, der mit der raschen wirtschaftlichen Entwicklung zusammenhängt, wurde ein geologisches Modell zur Hilfe bei der Grundwassererschließung entworfen. Die Sierra Madre Oriental wird als eine Großgleitung in Richtung Osten im Zuge der Laramischen Orogenese (Alttertiär) gedeutet. Dabei wurden die Tonsteine im Vorland überfahren, in Isoklinalfalten gelegt und von "Push fault"-Scharen (überschiebungs-ähnliche Aufschiebungen), die mit über 45° nach Westen einfallende Bewegungsbahnen und Erstreckungen von 30 bis 40 km besitzen, zerlegt. Bei der Auswahl der Lokalitäten für Wassererschließungsbohrungen wurde das Modell in Anwendung gebracht. Es zeigte sich, daß drei von vier Bohrungen wie erwartet die Störungszonen durchfuhren und im Durchschnitt 8 l Wasser/Sek lieferten. Das entspricht einer deutlichen Verbesserung im Vergleich zum lokalen Durchschnitt, bei dem nur eine von sechs Wasserbohrungen fündig ist und knapp 1 l/Sek produziert.
Abstract
Hay una región semiárida y cálida (temp. hasta 48°C) que cubre una superficie de 10,000 km2 en frente de la Sierra Madre Oriental que no contiene ríos permanentes y se halla infrayacida por lutitas Cretácicas impermeables. Con el fin de encontrar agua subterránea, se desarrolló un modelo conceptual acerca de la evolución geológica de la región. La Sierra Madre Oriental es una estructura de deslizamiento de gravedad gigantesco, el cual deslizó durante la fase Terciaria Temprana de la Orogenia Larámide. La estructura deslizada cabalgó y empujó las lutitas marginales a la sierra, originando pliegues isoclinales relativamente cerrados y limitados, a intervalos, por fallas de compresión (con ángulos mayores de 45°) o "fallas de empuje". Estas últimas, se extienden 30 km hasta 40 km fuera de la zona marginal de cabalgamiento. Aplicaciones prácticas del modelo comprobaron que, de cada 4 pozos perforados, 3 encontraron la falla esperada, produciendo en término medio 8 litros por segundo. Estos resultados representan una majoria respecto al promedio regional, en el cual, uno de 6 pozos perforados produjo menos de 1 litro por segundo.