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Published on March 16, 2014

Author: acisnerosmedina

Source: slideshare.net

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38 Oilfield Review De cuenca a cuenca: La tectónica de placas en exploración Los principios de la teoría de la tectónica de placas ayudan a los exploradores a comprender y evaluar las extensiones productivas (plays) de hidrocarburos. Desde principios del siglo XXI, estas ideas han sido aplicadas con éxito en las cuencas presalinas y en los abanicos turbidíticos de las costas de América del Sur y África Occidental. Guiadas por la tectónica global de placas, las compañías de exploración están aplicando las estrategias que resultaron exitosas en las extensiones productivas de una de las costas del Atlántico Sur para descubrir y comprobar extensiones productivas similares en la costa opuesta. Ian Bryant Nora Herbst Houston, Texas, EUA Paul Dailly Kosmos Energy Dallas, Texas John R. Dribus Nueva Orleáns, Luisiana, EUA Roberto Fainstein Al-Khobar, Arabia Saudita Nick Harvey Neftex Abingdon, Inglaterra Angus McCoss Tullow Oil plc Londres, Inglaterra Bernard Montaron Beijing, República Popular de China David Quirk Maersk Oil Copenhague, Dinamarca Paul Tapponnier Universidad Tecnológica de Nanyang Singapur Traducción del artículo publicado en Oilfield Review Otoño de 2012: 24, no. 3. Copyright © 2013 Schlumberger. Por su colaboración en la presentación de este artículo, se agradece a Steve Brown, Copenhague, Dinamarca; George Cazenove y Jonathan Leather, Tullow Oil plc, Londres; James W. Farnsworth, Cobalt International Energy, Inc., Houston; Winston Hey, Houston; Susan Lundgren, Gatwick, Inglaterra; y Richard Martin y Mike Simmons, Neftex, Abingdon, Inglaterra. Petrel es una marca de Schlumberger. Los descubrimientos nuevos a menudo surgen de éxitos previos. Cuando un concepto de extensión productiva ha demostrado ser comercialmente viable, las compañías petroleras pueden aplicar las características de su extensión productiva en un marco regional o global en busca de otras acumulaciones. A través de la integración de información de exploración, datos de perfora- ción y modelos geológicos de una extensión pro- ductiva exitosa, y mediante la aplicación de modelos de tectónica de placas, los geocientíficos están descubriendo extensiones productivas aná- logas en las cuencas oceánicas. Desde el Mar del Norte hasta el Golfo de México y desde las áreas marinas de América del Sur hasta las áreas marinas de África, los exploracionistas han descubierto importantes campos de petróleo y gas en los sistemas de márgenes continentales. Las cuencas de Santos, Campos y Espíritu Santo frente a la costa de Brasil contienen prolíficos des- cubrimientos de petróleo, y la aplicación de los conceptos de tectónica de placas ha hecho posi- ble que los exploradores extendieran esa exten- sión productiva a través del Atlántico hasta el área marina de África Occidental. En los últimos años, las compañías de exploración han aplicado los principios de la tectónica de placas para extender y relacionar las extensiones productivas de abani- cos turbidíticos de edad Cretácico Superior hacia el oeste;desdeÁfricaOccidental,atravésdelAtlántico ecuatorial, hasta la Guayana Francesa y Brasil. Este artículo describe algunos de los conceptos fundamentales que utilizan los geocientíficos de nuestros días para extrapolar las extensiones productivas a través de las cuencas oceánicas. Algunos casos de estudio demuestran cómo los exploradores han utilizado la tectónica de placas y la geología regional para expandir las campañas de exploración en ambas direcciones a través del Océano Atlántico. Conceptos básicos Los conceptos de cuencas, sistemas petroleros y extensiones productivas de hidrocarburos son vita- les en la exploración petrolera. Las cuencas reco- gen los sedimentos, que se convierten en los pilares para los sistemas petroleros. Un sistema petrolero comprende una roca generadora activa y el petró- leo y el gas provenientes de ésta, que migran hacia un yacimiento donde son confinados por una trampa y un sello.1 Una extensión productiva es un modelo utilizado para buscar depósitos de hidro- carburos con características similares. Los sistemas petroleros pueden contener una o más extensiones productivas, dependiendo del yacimiento y del tipo de mecanismo de entrampamiento.2 Los especia- listas en exploración aplican sistemáticamente estos conceptos para localizar áreas prospectivas para perforación. Las plataformas de software para bases de datos, integración de datos y mode- lado están ayudando a los especialistas a optimizar sus flujos de trabajo de exploración.

Volumen 24, no.3 3939 Una cuenca es una depresión en la superficie terrestre que acumula sedimentos. Las cuencas se forman cuando la litosfera se estira, se fractura, se carga o se comprime en respuesta a los procesos tectónicos globales. Estos procesos gobiernan ade- más el tamaño y la profundidad —el espacio dis- ponible o alojamiento— de una cuenca, en tanto que las condiciones climáticas determinan el ingreso de agua y sedimentos como material de relleno de cuenca. 1. Al-Hajeri MM, Al Saeed M, Derks J, Fuch T, Hantschel T, Kauerauf A, Neumaier M, Schenk O, Swientek O, Tessen N, Welte D, Wygrala B, Kornpihl D y Peters K: “Modelado de cuencas y sistemas petroleros,” Oilfield Review 21, no. 2 (Diciembre de 2009): 16–33. Stewart L: “La búsqueda de petróleo y gas,” Oilfield Review 23, no. 2 (Diciembre de 2011): 65–66. 2. Doust H: “Placing Petroleum Systems and Plays in Their Basin History Context: A Means to Assist in the Identification [of] New Opportunities,” First Break 21, no. 9 (Septiembre de 2003): 73–83. Doust H: “The Exploration Play: What Do We Mean By It?,” AAPG Bulletin 94, no. 11 (Noviembre de 2010): 1657–1672.

40 Oilfield Review Las cuencas pueden deformarse por los movi- mientos tectónicos: extensión, compresión, movi- miento de desplazamiento de rumbo o cualquier combinación de éstos. El movimiento de extensión puede producir la formación de fallas normales y ser acompañado por la extensión, adelgazamiento y hundimiento de la corteza. La compresión pro- duce acortamiento y espesamiento y la formación de fallas de corrimiento y pliegues. El movimiento de desplazamiento de rumbo da lugar al fenómeno de traslación y a la formación de fallas laterales. Una combinación de estos fenómenos produce cuencas de tracción, bloques de curvatura hacia arriba y desplazamiento oblicuo por transtensión o transpresión. De este modo, los movimientos locales o de gran escala proporcionan el impulso para la creación de trampas estratigráficas o estructurales. Las trampas estratigráficas son el resultado de cambios faciales o de la yuxtaposición de estratos impermeables y permeables. Las tram- pas estructurales se forman como resultado de la deformación de los estratos. La historia tectónica y estratigráfica de una cuenca le confiere un marco global y regional para su formación, relleno y deformación.3 Los equipos de exploracionistas compuestos por geólogos, geoquímicos, paleontólogos, geofísi- cos y petrofísicos descifran la historia de una cuenca y de una secuencia de eventos tectónicos y ciclos de sedimentación que conforman el relleno de una cuenca e identifican las rocas generadoras presentes en la cuenca y las correlacionan con hidrocarburos entrampados conocidos. Además, los equipos examinan los elementos y procesos geoló- gicos que formaron las rocas generadoras y tram- pas conocidas para desarrollar avances (leads) semejantes a otras acumulaciones generadas en forma similar (arriba). Luego de algunas investiga- ciones adicionales, si aún parece tener potencial para entrampar hidrocarburos, el avance se con- vierte en un área prospectiva.4 Una vez identificadas, las áreas prospectivas se clasifican según la incertidumbre, el riesgo, la recompensa potencial y el valor de mercado de los hidrocarburos. > Sistemas petroleros. Los exploracionistas definen al sistema petrolero como el conjunto de elementos y procesos geológicos que son esenciales para la existencia de una acumulación de petróleo. Esta sección transversal muestra un resumen de los sistemas petroleros a lo largo de uno de los márgenes continentales del Atlántico Sur. Los elementos geológicos deben estar presentes en el siguiente orden: la roca generadora contiene materia orgánica, la roca yacimiento recibe los hidrocarburos y posee porosidad y permeabilidad suficientes para su almacenamiento y recuperación, la roca de cubierta que actúa como sello es impermeable para mantener los fluidos en el yacimiento y los estratos de sobrecarga sepultan a la roca generadora hasta profundidades que exhiben condiciones óptimas de presión y temperatura para la maduración de la roca generadora y la generación de hidrocarburos. La etapa de hundimiento del Océano Atlántico Sur comenzó con la extensión y el fallamiento (líneas sólidas negras a líneas de guiones) de la corteza continental (marrón). La corteza continental disminuyó de espesor y finalmente se escindió. Con la separación de las dos partes de la corteza continental (aquí sólo se muestra el lado derecho), en una dorsal meso-oceánica (no exhibida) se formó la corteza oceánica (gris) durante la expansión del fondo oceánico. El margen continental corresponde al lugar donde la corteza continental adelgazada se encuentra con la corteza oceánica. Las cuencas lacustres contemporáneas con el hundimiento (synrift) fueron preservadas y rellenadas con rocas generadoras (azul) y rocas yacimiento (blanco), que finalmente quedaron entrampadas y selladas por debajo de la sal (púrpura). Los hidrocarburos provenientes de las rocas generadoras de la fase contemporánea con el hundimiento migraron hacia los yacimientos de caliza (ladrillos verdes) que fueron sepultados y entrampados debajo de margas post-salinas (verde). Las margas también actuaron como rocas generadoras (verde oscuro). Durante la edad Terciario, los sedimentos arcillosos-arenosos (amarillo y canela) sepultaron el margen, proporcionando la roca generadora, los yacimientos, la roca de cubierta y la sobrecarga. [Ilustración adaptada de Huc AY: “Petroleum in the South Altantic,” Oil & Gas Science and Technology—Revue de l’Institut Français du Pétrole 59, no. 3 (Mayo–Junio de 2004): 243–253.] Fig1_6 Sedimentos arcillosos-arenosos Margas Caliza Sal Sedimentos lacustres contemporáneos con el hundimiento (synrift) Corteza oceánica Corteza continental Litosfera C O C R C R O TerciarioCretácico C C C R R Estratos de sobrecarga Roca de cubierta Yacimientos Rocas generadoras

Volumen 24, no.3 41 Los sistemas de software integrados con herramientas incorporadas de mapeo y análisis de sistemas petroleros y extensiones productivas, tales como la plataforma Petrel E&P, ayudan a los geocientíficos a evaluar las cuencas (arriba).5 Los geocientíficos utilizan estos sistemas para construir y compartir modelos geológicos en 3D y proporcionar un entorno para el almacenamiento de datos y modelos. 3. Una facies es una unidad de roca definida por las características que la distinguen de las unidades adyacentes. Para obtener más información sobre las trampas estratigráficas y estructurales, consulte: Caldwell J, Chowdhury A, van Bemmel P, Engelmark F, Sonneland L y Neidell NS: “Exploring for Stratigraphic Traps,” Oilfield Review 9, no. 4 (Invierno de 1997): 48–61. Para un análisis de la estratigrafía secuencial, consulte: Neal J, Risch D and Vail P: “Sequence Stratigraphy—A Global Theory for Local Success,” Oilfield Review 5, no. 1 (Enero de 1993): 51–62. > Plataforma del software de exploración. Los especialistas en exploración combinan la información sísmica, los registros de pozos, los datos geoquímicos y de flujo de calor, y otros datos geológicos para trabajar desde la escala de cuenca hasta la escala de área prospectiva (extremo superior central, en sentido horario, hacia el centro a la derecha). Los modelos de trampas (extremo superior derecho) y de yacimientos (centro a la derecha) en escala regional a escala de área prospectiva, confeccionados en la plataforma Petrel, se benefician a través de la integración con las herramientas de restauración estructural (extremo inferior derecho) y el modelado de sistemas petroleros (extremo inferior central). Tanto las herramientas de modelado de sistemas petroleros como las herramientas de restauración estructural pueden ser utilizadas para adquirir conocimientos acerca de la geomecánica de la cuenca a fin de guiar la evaluación de los sellos (extremo inferior izquierdo) y planificar los pozos de exploración. Las herramientas de evaluación de riesgos permiten a los equipos de exploración asignar incertidumbres y riesgos a superficies y áreas prospectivas perforables (centro a la izquierda). La evaluación económica de los proyectos petroleros posibilita la planeación de los portafolios de exploración (extremo superior izquierdo). Fig2_1 Rentabilidad de proyectos y portafolios Interpretación de cuencas a áreas prospectivas basada en modelos Trampa Evaluación de extensiones productivas y áreas prospectivas Yacimiento Análisis geomecánico y de sellos Modelado de la carga y la secuencia cronológica de los sistemas petroleros Restauración estructural 4. Esta cadena de eventos desde la fuente de hidrocarburos hasta su lugar de descanso en un yacimiento distante corresponde a los sistemas petroleros convencionales. Para los sistemas no convencionales, la roca generadora (roca madre) también puede ser la roca yacimiento. Dichos sistemas no convencionales incluyen el petróleo y el gas provenientes de las lutitas o del metano contenido en capas de carbón. McCarthy K, Rojas K, Niemann M, Palmowski D, Peters K y Stankiewicz A: “La geoquímica básica del petróleo para la evaluación de las rocas generadoras,” Oilfield Review 23, no. 2 (Diciembre de 2011): 36–48. 5. Al-Hajeri et al, referencia 1.

42 Oilfield Review Mediante la confección de modelos en varias escalas, los geocientíficos desarrollan modelos geo- celulares de escalas globales a regionales y locales. Esta integración les permite determinar, por ejem- plo, si una interpretación particular de una estruc- tura de tipo canal-albardón es consistente con la interpretación regional o si una facies generalizada rica en contenido orgánico, mapeada a escala de placas tectónicas, corresponde a la facies de roca generadora del modelo de área prospectiva del sistema petrolero previsto. > Márgenes conjugados del Atlántico Sur a través del tiempo geológico. Dos modelos geológicos regionales, construidos a partir de las costas opuestas del Atlántico Sur, son restringidos con un modelo estratigráfico secuencial global. Mediante la asimilación de las interpretaciones en un ambiente 3D, utilizando la plataforma Petrel, los geocientíficos derivaron un flujo de trabajo con el fin de poblar un modelo geocelular a escala de placa tectónica para la evolución sedimentaria de los márgenes a través del tiempo geológico, como se ilustra en la vista explotada de los márgenes continentales del Atlántico Sur desde el Precámbrico, en la superficie más profunda, hasta el momento actual en la superficie superior. Los datos recolectados de este modo, con una plataforma de software común, permiten a los exploracionistas proyectar las facies de sistemas petroleros en una región pobre en datos, mediante la utilización de la estratigrafía secuencial y los elementos del modelado de sistemas petroleros de una región rica en datos, para correlacionar y extrapolar las facies asociadas. Un ejemplo reciente de este enfoque puede encontrarse en el margen transformante, donde los conceptos de exploración exitosos desarrollados para los abanicos turbidíticos de nivel bajo de edad Turoniano existentes en el área marina de Ghana fueron aplicados en el área marina de la Guayana Francesa, conduciendo al descubrimiento reciente del área prospectiva de Zaedyus en depósitos similares. Visualizados en el tiempo geológico, estos sistemas de bajo nivel pueden ser explorados con sus elementos petroleros asociados. La evidencia convincente de las respuestas de los registros adquiridos con cable, los episodios de enfriamiento de la región interior y las discordancias restringidas bioestratigráficamente fueron integrados y los resultados indicaron que los depósitos de nivel bajo de edad Campaniano también pueden constituir objetivos prospectivos atractivos en la cuenca de Guyana-Surinam del área marina del norte de América del Sur. El intervalo estratigráfico de edad Campaniano, aunque no tan bien comprobado como el intervalo de edad Turoniano, también atrajo el interés hacia el margen africano de las áreas marinas de Ghana, Liberia y Costa de Marfil. (Ilustración utilizada con la autorización de Neftex.) Fig3_2 Descubrimiento del campo Jubilee, Cuenca de Tano Momento actual Descubrimientos de los campos Azul y Cameia, Cuenca de Kwanza Cretácico Precámbrico CretácicoMomento actual Precámbrico Descubrimiento del campo Zaedyus, Cuenca de Guyana-Surinam Proyección de la extensión productiva (play) Descubrimiento del campo Tupi, Cuenca de Santos-Campos Rocas volcánicas extrusivas Ausencia de depositación Depósitos clásticos ricos en contenido orgánico Facies lacustre Depósitos clásticos marinos profundos con predominio de arena Facies parálica Carbonatos marinos profundos Carbonatos marinos someros Depósitos clásticos marinos profundos Depósitos clásticos marinos someros Sedimentos terrestres

Volumen 24, no.3 43 Dado que estos diversos datos de entrada están restringidos por un modelo estratigráfico, los modelos geocelulares se muestran no sólo en profundidad vertical verdadera (TVD) o en tiempo de tránsito doble (ida y vuelta), sino además en tiempo geológico (página anterior). Por otra parte, los geólogos pueden proyectar las caracte- rísticas de un intervalo estratigráfico dado en los estratos análogos de cuencas conjugadas o en áreas de frontera. Y además, pueden utilizar las cualidades de una región rica en datos con el objeto de desarrollar un contexto estratigráfico secuencial para predecir las facies existentes en las regiones pobres en datos. Bordes de placas y márgenes pasivos y transformantes La ciencia de la tectónica de placas establece que la capa más externa de la Tierra, la litosfera, com- prende numerosas placas primarias y secundarias que se deslizan unas respecto de las otras (abajo).6 Este movimiento es impulsado por la convección y el flujo del material dúctil caliente del manto que infrayace la litosfera. La litosfera consta de dos capas: la corteza y el manto litosférico.7 La corteza se divide a su vez en dos categorías. La corteza continental posee una composición mayormente granítica; su densidad promedia los 2,7 g/cm3, y su espesor es de aproximadamente 35 km [22 mi] en la mayoría de los lugares pero oscila entre 20 y 70 km [12 y 43 mi]. La corteza oceánica posee una composición basáltica y es más densa y más delgada que la corteza continental. Su densidad promedia los 2,9 g/cm3, y su espesor oscila entre 5 y 10 km [3 y 6 mi]. La mayor densi- dad de la corteza oceánica hace que ésta ocupe en el manto una posición más baja que la corteza continental. Con el tiempo geológico, los movimientos de las placas tectónicas amalgamaron pequeños continentes para formar supercontinentes y los separaron nuevamente para conformar una serie de continentes de menor tamaño distribuidos por > Placas. La litosfera terrestre se divide en numerosas placas. El movimiento relativo de las placas (flechas) determina si los bordes de las placas son convergentes, transformantes o divergentes. [Mapa adaptado de “Interpretative Map of Plate Tectonics,” un inserto de Simkin T, Tilling RI, Vogt PR, Kirby SH, Kimberly P y Stewart DB: “This Dynamic Planet—World Map of Volcanoes, Earthquakes, Impact Craters, and Plate Tectonics,” Servicio Geológico de EUA, Serie de Investigaciones Geológica, Mapa I–2800 (2006).] Fig4_3 Placa Euroasiática Placa del Pacífico Placa Norteamericana Placa Euroasiática Placa de Anatolia Placa Africana Placa Antártica Placa Antártica Placa Escocesa (Scotia) Placa Antártica Las lengüetas de bordes convergentes señalan la dirección de convergencia Borde transformante principalPosible borde Borde divergente Movimiento de placa Placa Arábiga Placa India Placa Australiana Placa Australiana Placa del Pacífico Placa de Nazca Placa de Cocos Placa Sudamericana Placa Juan de Fuca Placa Filipina Placa del Caribe 6. La litosfera es la capa terrestre externa y rígida de 50 a 200 km [30 a 120 mi] de espesor. Su espesor está determinado por la profundidad de la temperatura de transición de frágil a dúctil, que es de aproximadamente 1 000°C [1 800°F]. La parte superior de la litosfera es la corteza y la parte inferior es el manto litosférico. Para obtener más información sobre los bordes de placas, consulte: Bird P: “An Updated Digital Model of Plate Boundaries,” Geochemistry Geophysics Geosystems 4, no. 3 (Marzo de 2003), http://dx.doi.org/10.1029/2001GC000252 (Se accedió el 21 de agosto de 2012). 7. El manto terrestre es la capa de 2 900 km [1 800 mi] de espesor que yace entre la corteza y el núcleo externo de la Tierra. El manto se divide en manto superior, zona de transición y manto inferior. El manto superior posee un espesor de alrededor de 370 km [230 mi] y se divide en el manto litosférico y la astenosfera.

44 Oilfield Review todo el planeta. El supercontinente gigante más reciente, Pangea, se formó durante la era Paleozoica y luego fue separado a partir de hace 225-200 millones de años [Ma]. El desmembra- miento se inició con la separación de Pangea en los supercontinentes de Laurasia y Gondwana, al norte y al sur, respectivamente. La fragmentación subsiguiente de Laurasia y Gondwana condujo a la apertura de los océanos Atlántico e Índico y evolucionó hasta convertirse en la configuración actual de continentes y océanos. Las placas se desplazan unas respecto de otras e interactúan entre sí en sus bordes (arriba). Existen tres tipos de bordes de placas: convergen- tes, o compresionales; transformantes, o de despla- zamiento de rumbo; y divergentes, o de extensión. En los bordes de placas convergentes, las pla- cas se desplazan unas en dirección hacia las otras. Las placas responden de diferentes maneras cuando chocan, dependiendo de si la convergencia se produce entre continente y continente, océano y océano, u océano y continente. La convergencia continente-continente —colisión— produce el acortamiento y espesamiento corticales. Un ejem- plo es la colisión entre el continente Indio y el Asiático. Esta convergencia formó la cordillera del Himalaya y la meseta del Tíbet y produjo la liberación lateral de Sondalandia y el sudeste de China en dirección hacia el sudeste, lejos de la colisión entre India y Asia.8 La convergencia entre un océano y otro o entre un océano y un continente produce subduc- ción: una placa oceánica se sumerge debajo de la otra placa. Un ejemplo de convergencia océa- no-océano es el de la fosa de las Marianas, donde la placa del Pacífico se inclina hacia el oeste por debajo de la pequeña placa Filipina, en el oeste del Océano Pacífico. La convergencia océano-conti- nente se produce a lo largo del oeste de los Andes, donde la placa del Pacífico se sumerge en dirección hacia el este por debajo de la placa Sudamericana.   8. El término Sondalandia se refiere a la región de la plataforma continental de la Sonda en el Sudeste Asiático e incluye Malasia, Sumatra, Java y Borneo. Para obtener más información acerca de la liberación lateral del Sudeste Asiático y Sondalandia, consulte: Tapponnier P, Lacassin R, Leloup PH, Scharer U, Zhong D, Wu H, Liu X, Ji S, Zhang L y Zhong J: “The Ailao Shan/ Red River Metamorphic Belt: Tertiary Left-Lateral Shear Between Indochina and South China,” Nature 343, no. 6257 (1º de febrero de 1990): 431–437.   9. El movimiento de desplazamiento de rumbo hace alusión al movimiento horizontal del otro lado de la falla respecto del lado de referencia; el lado en el que nos ubicamos de cara a la falla. El movimiento es lateral derecho cuando el otro lado de la falla se mueve hacia la derecha y lateral izquierdo cuando el otro lado se mueve hacia la izquierda. > Bordes de placas. Las placas litosféricas de la Tierra se deslizan unas respecto de las otras. Este movimiento tiene cabida a lo largo de los bordes de las placas. Los bordes convergentes se generan cuando las placas se desplazan unas en dirección hacia las otras. Una placa puede hundirse —sumergirse— debajo de otra; las fosas marcan la línea de la placa de flexión en proceso de subducción. A lo largo de las zonas de subducción por encima de la placa descendente, pueden formase cadenas de arcos de islas estratovolcánicas. Los bordes transformantes se forman cuando las placas se deslizan unas más allá de las otras; las zonas de fallas transformantes oceánicas transfieren la expansión del fondo oceánico de un segmento de dorsal meso-oceánica a otro. Los bordes de placas divergentes tienen lugar cuando las placas se separan en las dorsales de expansión del fondo oceánico y en zonas de depresión (rift) continental. Los puntos calientes se generan donde las plumas convectivas de material del manto caliente impactan las placas litosféricas. Estos puntos calientes pueden inducir la formación de volcanes en escudo y producir la fluencia de los basaltos de inundación sobre las placas (no exhibidos). [Imagen adaptada de “Schematic Cross Section of Plate Tectonics,” un inserto de Simkin T, Tilling RI, Vogt PR, Kirby SH, Kimberly P y Stewart DB: “This Dynamic Planet—World Map of Volcanoes, Earthquakes, Impact Craters, and Plate Tectonics,” Servicio Geológico de EUA, Serie de Investigaciones Geológicas, Mapa I–2800 (2006).] Borde de placa convergente Fosa Volcán en escudo Punto caliente Astenosfera Corteza oceánica Manto inferior Manto superior Manto superior Corteza continental Placa de subducción Litosfera Estratovolcán de arco insular Fosa Borde de placa transformante Borde de placa divergente Dorsal de extensión oceánica Borde de placa convergente Área de depresión o hundimiento (rift) continental (borde de placa joven) Fig5_1 Borde transformanteBorde convergente Placa Astenosfera Borde divergente En los bordes transformantes, las placas se deslizan unas más allá de las otras, como sucede en la falla de San Andrés, en California, EUA. Esta falla da cabida al movimiento de la placa del Pacífico en dirección hacia el norte, más allá de la placa Norteamericana. Las fallas anatoliana norte

Volumen 24, no.3 45 y anatoliana este en Turquía también correspon- den a bordes transformantes. Estas fallas dan cabida al movimiento de la placa de Anatolia hacia el oeste, en dirección al Mar Mediterráneo, conforme ésta elude la compresión entre las pla- cas convergentes Euroasiática y Arábiga. En los bordes de placas divergentes, una placa se divide formando dos placas más pequeñas que se separan entre sí. Los bordes de placas divergen- tes pueden comenzar como sistemas de hundi- miento o depresión (rift) continentales; a lo largo de Ma, estos hundimientos terrestres se convier- ten en hundimientos oceánicos. Algunos ejemplos de hundimientos continentales modernos son la depresión de África Oriental; el área de hundi- miento del Lago Baikal, en Rusia; y la provincia del Basin and Range, en el oeste de EUA. En los hundimientos continentales, la corteza experimenta procesos de extensión, fallamiento y adelgazamiento hasta que se divide. Con la división, seformaunadorsalvolcánicaamedidaqueelmate- rial del manto caliente sube para llenar el vacío dejado por las placas en proceso de separación. El material del manto de composición basáltica se acumula en los bordes de las placas, se enfría y forma nueva corteza oceánica. A medida que las placas se separan, la corteza oceánica crece, dando lugar a un océano que se ensancha entre las placas que se separan lentamente. Este pro- ceso se denomina expansión del fondo oceánico. El hundimiento del Mar Rojo y del Golfo de Adén que separa las placas Africana y Arábiga es un borde de placa divergente joven. La dorsal Meso- Atlántica, que abarca la depresión meso-oceá- nica y la dorsal que separa América de Europa y África, corresponde a un borde de placa diver- gente maduro. Cuando los continentes se separan, rara- mente lo hacen a lo largo de una sola zona de separación o hendidura. Por el contrario, el hun- dimiento es una serie de segmentos desplazados por fallas de transformación (fallas transforman- tes) y zonas de fracturas. Las fallas de transforma- ción son fallas de desplazamiento de rumbo que conectan segmentos de hundimiento. Estas fallas transfieren el movimiento de expansión o reconci- lian las diferencias en la tasa de expansión entre los segmentos de hundimiento y sólo son activas entre dichos segmentos.9 Las fallas de transforma- ción dejan cicatrices en el fondo oceánico, que se conocen como zonas de fracturas. Las fallas de transformación y las zonas de fracturas exhiben una orientación perpendicular a la dorsal meso-oceánica y paralela a la dirección de expan- sión; y señalan el trayecto del movimiento de las placas a medida que los márgenes continentales pasivos continúan separándose. Las edades y las historias térmicas de las rocas oceánicas difieren a ambos lados de las fallas de transformación. A lo largo de la falla, las rocas más jóvenes, más calientes y de menor den- sidad se yuxtaponen contra las rocas más anti- guas, más frías y de densidad más alta. Debido a su mayor temperatura, las rocas más jóvenes se encuentran térmicamente levantadas con res- pecto a las rocas vecinas de fallas transversales más antiguas, más frías y de mayor densidad, lo que produce diferencias en la elevación del fondo oceánico a ambos lados de la falla. Estas diferen- cias pueden perdurar a medida que la roca se enfría, dejando cicatrices: las zonas de fracturas. Dado que son casi paralelas a la dirección de expansión de la dorsal meso-oceánica —la direc- ción del movimiento relativo de las placas— las zonas de fracturas dejan huellas de la apertura del océano (arriba). A medida que continúa la expansión del fondo oceánico, los márgenes continentales previamente conectados se separan aún más. Un margen conti- nental, en el que la corteza continental se encuen- tra con la corteza oceánica o experimenta una transición a ésta, es un vestigio de fallamiento producido durante la fragmentación continental. Por consiguiente, los márgenes continentales que se encuentran frente a una depresión meso-oceá- nica generalmente exhiben traslapos y además pueden tener segmentos de márgenes transfor- mantes y pasivos. Los márgenes transformantes tienen lugar donde los continentes se fragmentan y se separan como resultado de los movimientos de cizalladura producidos lo largo de fallas transfor- mantes de desplazamiento de rumbo. Los márge- nes pasivos se forman donde los continentes se fragmentan y se separan como resultado del movimiento extensional perpendicular a las líneas de costa y a lo largo de las fallas de echado. El desmembramiento de Gondwana El movimiento relativo de las placas tectónicas adyacentes a lo largo del tiempo geológico ha sido cuantificado mediante la aplicación de tecnologías de teledetección. Para los continentes, los científi- cos determinan el movimiento de las placas a tra- vés del ajuste de curvas de migración aparente de > Dorsal meso-oceánica y borde de placa de falla transformante. La expansión meso-oceánica (flechas blancas y rojas) raramente se produce a lo largo de una sola zona de depresión neta. Aquí, el borde de placa divergente (línea amarilla de guiones) consiste en dos segmentos de una dorsal meso-oceánica conectados por una falla de transformación. En la falla de transformación, o en la porción activa de la zona de fractura entre los segmentos de la dorsal, las placas se deslizan unas más allá de las otras en direcciones opuestas (flechas opuestas negras). En la porción inactiva de la zona de fractura, fuera de los segmentos de la dorsal, las secciones de las placas se inmovilizan entre sí y se desplazan en la misma dirección (flechas paralelas negras). (Adaptado de Garrison TS: Oceanography: An Invitation to Marine Science, 4ta ed. Pacific Grove, California, EUA: Brooks/Cole Publishing Company, 2002.) Fig6_1 Ocean crust Dorsal meso-oceánica Borde de placa Borde de placa Zona de fractura (inactiva) Falla de transformación (porción activa de la zona de fractura) Zona de fractura (inactiva) Litosfera Corteza oceánica Astenosfera

46 Oilfield Review los polos.10 Para los océanos, los científicos deter- minan el movimiento de las placas a partir de los patrones de anomalías magnéticas producidos por las inversiones de polaridad de norte a sur del campo magnético de la Tierra y a partir de las zonas de fracturas del fondo oceánico (derecha).11 Pero no existe ninguna anomalía magnética de utilidad para restringir la historia del desmem- bramiento de Gondwana durante el período Cretácico transcurrido hace 120-84 Ma porque el campo magnético terrestre se encontraba esta- ble y no había experimentado ninguna inversión de polaridad magnética en esa época.12 No obs- tante, en base a la datación de los basaltos de inundación que fluyeron sobre el continente de Gondwana, los geocientíficos en general coinci- den en que el desmembramiento del superconti- nente de Gondwana, que condujo a la apertura del Océano Atlántico Sur y a la separación de las placas Sudamericana y Africana, comenzó hace unos 130 Ma durante el Cretácico Temprano. El desmembramiento se inició en el sur y se des- plazó progresivamente hacia el norte para concluir entre aproximadamente 20 y 30 Ma después, durante las edades geológicas que van desde el Aptiano hasta el Albiano.13 El segmento central se abrió más tarde porque en ese sector la placa con- tinental era más blanda y tenía mayor temperatura. En consecuencia, la placa se estiró aún más y alcanzó una mayor elevación debido al levanta- miento térmico previo al desmembramiento. El océano Atlántico Sur se extiende desde la Zona de Fracturas (FZ) de Marathon al norte hasta la Placa Antártica al sur y puede dividirse en cuatro segmentos, separados por zonas de fracturas primarias que atraviesan el Océano Atlántico (próxima página). 10. Para obtener más información sobre los movimientos de las placas y la migración de los polos (desplazamiento polar), consulte: Besse J y Courtillot V: “Apparent and True Polar Wander and the Geometry of Geomagnetic Field Over the Last 200 Myr,” Journal of Geophysical Research 107, no. B11 (Noviembre de 2002): EMP 6-1 to 6-31. Besse J y Courtillot V: “Correction to ‘Apparent and True Polar Wander and the Geometry of Geomagnetic Field Over the Last 200 Myr,‘” Journal of Geophysical Research 108, no. B10 (Octubre de 2003): EMP 3-1 to 3-2. 11. Para obtener más información sobre los movimientos de las placas, las anomalías magnéticas y la expansión del fondo oceánico, consulte: Hellinger SJ: “The Uncertainties of Finite Rotations in Plate Tectonics,” Journal of Geophysical Research 86, no. B10 (Octubre de 1981): 9312–9318. Karner GD y Gamboa LAP: “Timing and Origin of the South Atlantic Pre-Salt Sag Basins and Their Capping Evaporates,” en Schreiber BC, Lugli S y Babel M (eds): Evaporites Through Space and Time. London: The Geological Society, Special Publication 285 (Enero de 2007): 15–35. 12. Torsvik TH, Rousse S, Labails C y Smethurst MA: “A New Scheme for the Opening of the South Atlantic Ocean and the Dissection of an Aptian Salt Basin,” Geophysical Journal International 177, no. 3 (Junio de 2009): 1315–1333. Moulin M, Aslanian D and Unternehr P: “A New Starting Point for the South and Equatorial Atlantic Ocean,” Earth-Science Reviews 98, no. 1–2 (January 2010): 1–37. Blaich OA, Faleide JI y Tsikalas F: “Crustal Breakup and Continent Ocean Transition at South Atlantic Conjugate Margins,” Journal of Geophysical Research 116, B01402 (Enero de 2011): 1–38. Cartwright J, Swart R y Corner B: “Conjugate Margins of the South Atlantic: Namibia–Pelotas,” en Roberts DG y Bally AW (eds): Regional Geology and Tectonics: Phanerozoic Passive Margins, Cratonic Basins and Global Tectonic Maps, Vol. 1c. Ámsterdam, Países Bajos: Elsevier BV (2012): 202–221. Mohriak WU y Fainstein R: “Phanerozoic Regional Geology of the Eastern Brazilian Margin,” en Roberts DG y Bally AW (eds): Regional Geology and Tectonics: Phanerozoic Passive Margins, Cratonic Basins and Global Tectonic Maps, Vol. 1c. Ámsterdam, Países Bajos: Elsevier BV (2012): 222–283. 13. Szatmari P: “Habitat of Petroleum Along the South Atlantic Margins,” en Mello MR y Katz BJ (eds): Petroleum Systems of South Atlantic Margins. Tulsa: The American Association of Petroleum Geologists, AAPG Memoir 73 (2000): 69–75. > Anomalías magnéticas y expansión del fondo oceánico. Los científicos obtuvieron evidencias de la expansión del fondo oceánico mediante la determinación de la polaridad de las anomalías magnéticas a ambos lados de las dorsales meso-oceánicas. El campo magnético terrestre cambia su polaridad de tanto en tanto. El fondo oceánico es más joven y más caliente en el centro de expansión de las dorsales oceánicas y se vuelve cada vez más antiguo y más frío en dirección hacia el borde entre el continente y el océano. Cuando las rocas del fondo oceánico y sus minerales ferromagnéticos se enfrían por debajo de la temperatura de Curie, los minerales ferromagnéticos se magnetizan en la dirección consistente con la polaridad del campo magnético terrestre. Las rocas que exhiben una polaridad predominantemente normal, equivalente al magnetismo actual, se muestran como bandas negras en la sección transversal de la placa. Las rocas con un magnetismo de polaridad predominantemente inversa se exhiben como bandas blancas. La simetría de las anomalías magnéticas representadas a ambos lados de la dorsal demuestra el movimiento del fondo marino lejos del centro de expansión. La datación de cada cambio de polaridad —de normal a inversa y de inversa a normal— convierte el mapa de anomalías magnéticas en un mapa magnetocronológico de la expansión de los fondos oceánicos; la edad de cada inversión es una isócrona (líneas blancas) —una curva de contorno de tiempo— y el intervalo de tiempo entre las inversiones magnéticas es un crono magnético (MC), durante el cual el campo magnético de la Tierra es predominantemente, o constantemente, de una sola polaridad. Expansión de los fondos oceánicos Cronos magnéticos Corteza oceánica Temperatura y edad de las placas Rocas jóvenes de alta temperatura Rocas antiguas de baja temperatura Litosfera MC6 MC5 MC5 MC6MC4 MC4MC3 MC3MC2 MC2MC1 MC1 Polaridad inversa Polaridad normal Fig7_1 Isócronas Dorsal m eso-oceánica Isócronas

Volumen 24, no.3 47 > Mapa tectónico del Océano Atlántico Sur al final del crono de polaridad magnética 34 (MC34, hace 84 Ma). La línea roja representa la dorsal meso-oceánica al final de MC34. De norte a sur, el Océano Atlántico Sur se divide en los segmentos Ecuatorial, Central, Sur y Falkland, limitados por las zonas de fracturas (FZs) de Marathon, Ascensión, Río Grande y Agulhas-Falkland. Los puntos de color negro muestran las localizaciones aproximadas de los descubrimientos de los campos Tupi en el área marina de Brasil, Azul y Cameia en el área marina de Angola, Jubilee en el área marina de Ghana y Zaedyus en el área marina de la Guayana Francesa. (Adaptado de Moulin et al, referencia 12.) Fig8_1 ÁFRICA AMÉRICA DEL SUR FZ de Marathon FZ de Chain FZ de Ascensión Cuenca de Kwanza Cuenca de Namibe Cuenca de Namibia Cuenca de Rawson Cuenca de Pelotas Provincia de Paraná Dorsal de Walvis Cuenca de Campos Golfo de Guinea Cuenca de Santos FZ de Río Grande FZ de Agulhas-Falkland Elevación de Río Grande Punto caliente de Tristan da Cunha Segmento central Segmento sur Segmento Falkland Cuenca de Potiguar FZ de Romanche Cratones Volcanismo cretácico Dorsal meso-oceánica Sal de edad Aptiano Segmento ecuatorial Meseta Demerara Meseta de Guinea Cuenca de Gabón Cuenca de CongoCuenca de Sergipe Alagoas Cuenca de Espíritu Santo 14. Los puntos calientes son manifestaciones superficiales de las plumas convectivas del manto. Se trata de anomalías térmicas estacionarias que generan conductos ascendentes delgados de magma en el manto. El vulcanismo de los puntos calientes produce basaltos de inundación y largas cadenas lineales de volcanes en el interior de las placas tectónicas; a lo largo de cada cadena, los volcanes son cada vez más antiguos en la dirección del movimiento de las placas. Wilson M: “Magmatism and Continental Rifting During the Opening of the South Atlantic Ocean: A Consequence of Lower Cretaceous Super-Plume Activity?,” en Storey BC, Alabaster T y Pankhurst RJ (eds): Magmatism and the Causes of Continental Break-Up. London: The Geological Society, Special Publication 68 (1992): 241–255. Quirk DG, Hertle M, Jeppesen JW, Raven M, Mohriak W, Kann DJ, Norgaard M, Mendes MP, Hsu D, Howe MJ y Coffey B: “Rifting, Subsidence and Continental Break-Up Above a Mantle Plume in the Central South Atlantic,” en Mohriak WU, Danforth A, Post PJ, Brown DE, Tari GC, Nemc˘ok M y Sinha ST (eds): Conjugate Divergent Margins. Londres: The Geological Society, Special Publication 369 (en prensa). 15. Seranne M y Anka Z: “South Atlantic Continental Margins of Africa: A Comparison of the Tectonic vs. Climate Interplay on the Evolution of Equatorial West Africa and SW Africa Margins,” Journal of African Earth Sciences 43, no. 1–3 (Octubre de 2005): 283–300. 16. Moulin et al, referencia 12. 17. Guyana es la región septentrional de América del Sur que comprende los territorios de Surinam, Guyana y Guayana Francesa. África Occidental es la región occidental extrema del continente africano. Su margen sur se extiende a lo largo de la línea de costa norte del Golfo de Guinea y comprende, de este a oeste, Nigeria, Togo, Benín, Ghana, Costa de Marfil, Liberia, Sierra Leona y Guinea. 18. Darros de Matos RM: “Tectonic Evolution of the Equatorial South Atlantic,” en Mohriak W y Talwani M (eds): Atlantic Rifts and Continental Margins. Washington, DC: American Geophysical Union, Geophysical Monograph 115 (2000): 331–354. Mascle J, Lohman P, Clift P y el Grupo Científico de ODP 159: “Development of a Passive Transform Margin: Cote d’Ivoire–Ghana Transform Margin—ODP Leg 159. Preliminary Results,” Geo-Marine Letters 17, no. 1 (Febrero de 1997): 4–11. Darros de Matos RM: “Petroleum Systems Related to the Equatorial Transform Margin: Brazilian and West African Conjugate Basins,” en Post P, Rosen N, Olson D, Palmes SL, Lyons KT y Newton GB (eds): Petroleum Systems of Divergent Continental Margin Basins. Tulsa: Sección de la Costa del Golfo, Society for Sedimentary Geology (2005): 807–831. Adyacentes a la FZ de Río Grande, la Elevación de Río Grande y la Dorsal de Walvis se originaron a partir del punto caliente de Tristan da Cunha que es responsable de los basaltos de inundación de Paraná y Etendeka en Brasil y Namibia, respectivamente.14 Con la apertura del océano, se formaron la Elevación de Río Grande y la Dorsal de Walvis a medida que la placa Sudamericana se deslizaba hacia el NO y la placa Africana hacia el NE, respecto del punto caliente de Tristán da Cunha. Las dorsales resultantes for- maron un extenso alto volcánico que aisló el seg- mento central del Atlántico Sur de la intrusión de agua marina desde el segmento sur. Las historias de relleno de las cuencas de los segmentos central y sur del Atlántico Sur difieren entre sí.15 En particular, el segmento central es dominado por la presencia de cuencas salinas de gran espesor que se formaron durante el Aptiano (hace 125-112 Ma), en tanto que los márgenes continentales del segmento sur se hundieron en los márgenes de un océano abierto. El segmento ecuatorial del Atlántico Sur comenzó a abrirse posteriormente, en la época del Cretácico Temprano; hace unos 112 Ma.16 En sus latitudes septentrionales, este segmento abarca la meseta Demerara de Surinam y la Guayana Francesa, y la meseta de Guinea en África Occidental. En sus latitudes australes, dicho segmento incluye las costas del norte de Brasil, Costa de Marfil y Ghana.17 La apertura del segmento ecuatorial, a diferencia de los otros segmentos, no se produjo en sentido perpendicu- lar a los márgenes continentales porque una parte del movimiento de las placas fue absorbida por el movimiento oblicuo o el desgarre lateral a lo largo de las fallas.18

48 Oilfield Review > Condiciones propicias para las acumulaciones salinas de gran espesor. Para el Aptiano, hace aproximadamente 120 Ma, el Océano Atlántico Sur (mapa, centro) se había abierto desde el sur como cortado con una tijera. El segmento central del Atlántico Sur se encontraba aislado de las condiciones marinas abiertas del segmento austral por la Dorsal de Walvis (púrpura). La región correspondía a una faja árida (entre las líneas blancas de guiones) en la que las condiciones climáticas eran similares a las existentes actualmente en el desierto de Atacama, en el norte de Chile (extremo inferior izquierdo), y en el desierto de Kalahari, en el sur de África (extremo inferior derecho). El segmento central contenía lagos y cuencas de relleno balanceado. En estas condiciones climáticas y de cuencas aisladas, las cuencas y los lagos se convirtieron en los centros de precipitación de secuencias salinas estratificadas de gran espesor provenientes de salmueras cuencales e hidrotérmicas, que fueron aportadas por el flujo de agua marina a través de las fracturas presentes en el dique basáltico con pérdidas formado por la Dorsal de Walvis. (Mapa, cortesía de CR Scotese, utilizado con autorización.) Trópico de Capricornio Cuencas salinas Fajaárida 450 km Dorsal de Walvis Actual desierto de KalahariActual desierto de Atacama Fig10_1_right page Sedimentos postsalinos Presalinos Basamento Sal 2km 20 km O E

Volumen 24, no.3 49 La comprensión de los eventos geológicos que controlaron la geografía, el clima y la historia de las cuencas, por parte de los geólogos, se basa en los principios de la tectónica de placas. Estos prin- cipios constituyen el fundamento para el desarro- llo de las extensiones productivas de exploración. Los descubrimientos realizados desde el año 2006 en las cuencas presalinas y de márgenes transfor- mantes, a lo largo de las costas de América del Sur y África Occidental, ilustran estos puntos. Correlación de las cuencas salinas: De Brasil a Angola El campo petrolero Lula —nombre asignado en el año 2010 al campo Tupi en honor al ex presi- dente de Brasil Luiz Inacio Lula da Silva— fue descubierto en el año 2006 en la cuenca de Santos por Petróleo Brasileiro SA, o Petrobras.19 El descubrimiento se localiza por debajo de la sal de edad Aptiano en el margen pasivo del sector brasileño del Atlántico Sur central y estableció la extensión productiva presalina.20 Los campos presalinos del área marina de Brasil se encuentran cargados con hidrocarburos que migraron desde rocas generadoras ricas en materia orgánica, depositadas en lagos anóxicos que se desarrollaron aproximadamente en la época en que se formó el Atlántico Sur. A comien- zos de la edad Aptiano, culminó el episodio de hundimiento continental y comenzó la expansión del fondo oceánico; no obstante, cuando la región experimentó un fenómeno de levantamiento por encima de la pluma convectiva del manto del punto caliente de Tristán da Cunha, prevalecían condicio- nes lacustres más que marinas. En estos lagos, por encima de los márgenes continentales pasivos, se produjo la depositación de carbonatos inusuales durante el Aptiano Temprano (hace 123-117 Ma). En forma similar al proceso acaecido en el actual Lago Tanganyika del este de África, durante la lenta profundización de los lagos se depositaron carbonatos lacustres someros. En los carbonatos del Aptiano Temprano, el registro fósil muestra la presencia de estratos de coquina sobre los que se depositaron estratos microbialíticos al transfor- marse las condiciones de agua dulce en condicio- nes de agua hipersalina cuando el clima se volvió más árido.21 Estos carbonatos conforman los yaci- mientos de las cuencas presalinas de Santos y Campos en Brasil. Con el incremento de la aridez durante el Aptiano Tardío (hace 117-113 Ma), las cuencas se volvieron propicias para la depositación de secuen- cias evaporíticas estratificadas con un espesor oscilante entre 800 y 2 500 m [2 600 y 8 200 pies]. Las evaporitas de la cuenca de Santos exhiben una historia de rápida precipitación mayormente de halita proveniente de las aguas marinas, seguida por la precipitación lenta de sales complejas. Estas sales tardías precipitaron a partir de salmueras alta- mente concentradas, incrementadas por los proce- sos hidrotérmicos que involucraron un intercambio químico roca-fluido con la roca basáltica. Los prime- ros 600 m [2 000 pies] de estas evaporitas están for- mados por dos capas de halita maciza separadas por una capa delgada de anhidrita. El tope de la secuen- cia evaporítica muestra numerosos ciclos de deposi- tación con evaporitas estratificadas ricas en potasio y magnesio.22 Toda la secuencia evaporítica preci- pitó en un sistema de lago-hundimiento profundo, detrás de la barrera creada por la Dorsal de Walvis y la Elevación de Río Grande. Esta barrera fue pene- trada por fisuras profundas a lo largo de las cuales se desplazaron las aguas marinas, que interactuaron químicamente con la roca encajonante basáltica y se filtraron en el lago en proceso de evaporación. Los factores que favorecieron dichas acumu- laciones salinas de gran espesor fueron la presen- ciadeunmargenenrápidoprocesodehundimiento con lagos o cuencas rellenas de manera balan- ceada, situados detrás de un alto volcánico externo elevado. Este alto volcánico constituyó una barrera con filtraciones (pérdidas) que res- tringió el influjo de agua de mar en un ambiente caracterizado por un clima cálido, árido y desér- tico (página anterior).23 Las condiciones eran leve- mente similares a las existentes actualmente en la cuencadelMarMuertoyenladepresióndeDanakil, en la península de Afar, al nordeste de África.24 Estas capas salinas conforman el sello para los yacimientos presalinos (Véase “La depositación de la sal en cuencas en proceso de expansión activo,” página 50). El fin del Aptiano fue testigo de la apertura definitiva de la barrera formada por la Dorsal de Walvis y la Elevación de Río Grande, acompañada por la inundación de las aguas marinas provenien- tes del segmento austral del Océano Atlántico Sur. Estas condiciones marinas abiertas permitieron que las aguas oceánicas rellenaran las cuencas del segmento central, interrumpiendo cualquier episodio posterior de depositación de evaporitas. Por encima de la sal, se formaron sedimentos marinos, comenzando con los carbonatos marinos del Albiano (hace 113-110 Ma). La sedimentación postsalina fue controlada por el proceso continuo de apertura y profundización del Atlántico Sur como consecuencia de los cambios producidos en el nivel global del mar. A medida que el océano se abría, los márgenes pasivos se inclinaban hacia el mar, produciendo el fenómeno de halocinesis en el que la sal fluye y se deforma, dando origen a las estructuras salinas que afectaron los sedimentos 19. Beasley CJ, Fiduk JC, Bize E, Boyd A, Frydman M, Zerilli A, Dribus JR, Moreira JLP y Pinto ACC: “El play presalino de Brasil,” Oilfield Review 22, no. 3 (Otoño de 2010): 28–37. 20. El término presalino significa antes de la formación o la depositación de los depósitos salinos. Los yacimientos presalinos se encuentran debajo de los depósitos salinos que no fluyeron lejos de su lugar de depositación; por debajo de la sal autóctona o local. Esta definición diferencia los estratos presalinos de los estratos subsalinos o postsalinos. Para obtener más información, consulte: Beasley et al, referencia 19. 21. Coquina: roca sedimentaria calcárea formada esencialmente de conchillas, que indica la presencia de un ambiente litoral con una vigorosa acción del oleaje. Las microbialitas, que son estructuras carbonatadas cuya formación se atribuye a los microbios, poseen una diversidad de formas y tamaños, y se desarrollan en ambientes no propicios para el desarrollo de corales. 22. Hardie LA: “On the Significance of Evaporites,” Annual Review of Earth and Planetary Sciences 19 (Mayo de 1991): 131–168. Jackson MPA, Cramez C y Fonck J-M: “Role of Subaerial Volcanic Rocks and Mantle Plumes in Creation of South Atlantic Margins: Implications for Salt Tectonics and Source Rocks,” Marine and Petroleum Geology 17, no. 4 (Abril de 2000): 477–498. Nunn JA y Harris NB: “Subsurface Seepage of Seawater Across a Barrier: A Source of Water and Salt to Peripheral Salt Basins,” Geological Society of America Bulletin 119, no. 9–10 (Septiembre–Octubre de 2007): 1201–1217. Nunn JA y Harris NB: “Erratum for ‘Subsurface Seepage of Seawater Across a Barrier: A Source of Water and Salt to Peripheral Salt Basins,’” Geological Society of America Bulletin 120, no. 1–2 (Enero–Febrero de 2008): 256. 23. Davison I: “Geology and Tectonics of the South Atlantic Brazilian Salt Basins,” en Ries AC, Butler RWH y Graham RH (eds): Deformation of the Continental Crust: The Legacy of Mike Coward. London: The Geological Society, Special Publication 272 (Enero de 2007): 345–359. Los lagos o las cuencas se rellenan de manera balanceada cuando la tasa de aporte de agua y sedimentos es similar a la tasa con la que se forma el espacio disponible o alojamiento; superficie y profundidad. Para obtener más información, consulte: Carroll AR y Bohacs KM: “Stratigraphic Classification of Ancient Lakes: Balancing Tectonic and Climatic Controls,” Geology 27, no. 2 (Febrero de 1999): 99–102. 24. Montaron B y Tapponnier P: “A Quantitative Model for Salt Deposition in Actively Spreading Basins,” Search and Discovery Article 30117, adaptado de una presentación oral efectuada en la Conferencia y Exhibición Internacional de la AAPG, Río de Janeiro, 15 al 18 de noviembre de 2009. Bosworth W, Huchon P y McClay K: “The Red Sea and Gulf of Aden Basins,” Journal of African Earth Sciences 43, no. 1–3 (Octubre de 2005): 334–378. Mohriak WU y Leroy S: “Architecture of Rifted Continental Margins and Break-Up Evolution: Insights from the South Atlantic, North Atlantic and Red Sea–Gulf of Aden Conjugate Margins,” en Mohriak WU, Danforth A, Post PJ, Brown DE, Tari GC, Nemc˘ok M y Sinha ST (eds): Conjugate Divergent Margins. London: The Geological Society, Special Publication 369, http://dx.doi.org/10.1144/SP369.17 (Se accedió el 17 de septiembre de 2012). (continúa en la página 52)

50 Oilfield Review La depositación de la sal en cuencas en proceso de expansión activo Hundimiento, propagación y tectónica Las cuencas salinas situadas unas frente a otras, entre la Elevación de Río Grande y el Golfo de Guinea, se encuentran entre las cuencas más grandes de los márgenes oceánicos pasivos de edad Fanerozoico (abajo) y se formaron en el Aptiano (hace 125-110 Ma), durante las fases de apertura del Atlántico Sur central. El ambiente geométrico, cinemático y temporal de este fenómeno de depositación salina de edad Cretácico Inferior es sorprendentemente similar al del Mar Rojo acaecido en el Mioceno Medio-Tardío (hace 15-5 Ma).1 Después de que el punto caliente de Tristán da Cunha indujera la ocurrencia de erupciones volcánicas gigantes que cubrieron enormes áreas de la litosfera africana–sudamericana con basaltos de inundación de gran espesor, hace aproximadamente 143 Ma, las placas comenzaron a separarse lentamente a razón de varios milímetros por año. A lo largo del nuevo borde de placa, se formaron hundimientos estrechos, de 50 a 80 km [31 a 50 mi] de ancho, que se traslaparon. El vulcanismo basáltico y los lagos anóxicos de aguas profundas —de más de 1 000 m [3 300 pies] de profundidad en algunos casos, como el lago Tanganyika actual— marcaron la geología de esos hundimientos en el Hauteriviano Tardío al Barremiano Temprano (hace 133-128 Ma).2 La separación continental se completó hace 128-125 Ma. Cuando comenzó la expansión de los fondos oceánicos, la tasa de separación de las placas se incrementó hasta alcanzar algunos centímetros por año. La cuenca marina, que ahora tiene 1 700 km [1 060 mi] de largo, entre 300 y 500 km [190 y 310 mi] de ancho y 2 km [1,2 mi] de profundidad, permaneció aislada entre dos grandes “diques” formados por el margen transformante del Atlántico ecuatorial incipiente al norte y la Dorsal de Walvis y la Elevación de Río Grande al sur. Estos diques restringieron el flujo de agua de mar hacia el interior de la cuenca; flujo que tuvo lugar en su mayor parte a lo largo de las fisuras tectó- nicas de la porción sur de la Dorsal de Walvis. La rápida evaporación del agua de mar generó depósitos evaporíticos estratificados de gran espesor. Las condiciones marinas abiertas continuas se restablecieron en el Albiano Temprano (hace 112-110 Ma). Las evaporitas de la cuenca de Santos Para generar un depósito salino estratificado de gran espesor se requieren tres condiciones: una cuenca de aproximadamente 1 500 m [4 900 pies] de profundidad, un aporte continuo de agua de mar cargada con minerales y un clima cálido y árido. Conforme se produce la evaporación, el nivel de agua de la cuenca se reduce rápidamente y se estabiliza hasta que alcanza un nivel crítico: la tasa de evaporación iguala a la tasa de admisión de agua. La salinidad del agua se incrementa gradualmente hasta que se alcanza la concentración de saturación para el mineral de sal menos soluble contenido en el agua. Las capas de calcita, dolomía y yeso precipitan —en ese orden— seguidas por la halita (sal de roca). La halita precipita en can- tidades suficientes para mantener la salinidad de agua en el nivel de saturación de la halita; este proceso puede durar varios miles de años para acumular cientos de metros de halita. Si el clima se vuelve más húmedo, el incremento de la admisión de agua dulce proveniente de los ríos y las lluvias reduce la salinidad lo suficiente como para detener la precipitación de halita. Por ejemplo, la salini- dad puede reducirse hasta alcanzar de vuelta el punto de precipitación del yeso y finalmente incrementarse de nuevo hasta el punto de > Restauración del Atlántico Sur. La cuenca salina de edad Aptiano, hace aproximadamente 120 Ma (púrpura), tenía una longitud de 1 700 km [1 060 mi] y se encontraba limitada con respecto a las condiciones oceánicas abiertas por el punto caliente de Tristán da Cunha (círculo rojo) al sur y el margen transformante del Atlántico ecuatorial en fase embrionaria (flechas rojas opuestas) al norte. Las flechas negras indican la dirección del movimiento de las placas. (Mapa, cortesía de CR Scotese, utilizado con autorización.) Cuenca salina del Aptiano Margen transformante Punto caliente AMÉRICA ÁFRICA

Volumen 24, no.3 51 precipitación de la halita. Ésta es la secuencia estratificada que se observa en los 600 m [2 000 pies] inferiores de evaporitas de la cuenca de Santos.3 Los niveles de salinidad del agua pueden incrementarse aún más hasta alcanzar el punto de saturación en el que las sales complejas comienzan a precipitar. Estas sales son las evaporitas ricas en contenido de potasio, calcio y magnesio, tales como la silvita, la carnalita y la taquihidrita. La preci- pitación de sales complejas necesita un clima extremadamente árido y puede requerir un largo tiempo porque estas salmueras alta- mente salinas se evaporan muy lentamente. Durante este proceso, el nivel superficial del lago no se modifica a pesar de la acumulación de sal en su fondo. El resultado final es la for- mación de una salina (derecha). Durante el Aptiano, las cuencas salinas del Atlántico Sur se encontraban ubicadas en las latitudes correspondientes a la faja árida que contiene la mayor parte de los desiertos modernos del hemisferio sur. La tasa de evaporación inicial probablemente fue 2 m [7 pies] por año más alta que la precipitación pluvial, tasa que se observa actualmente en el Mar Rojo.4 Con una tasa de depositación promedio de halita de 2 a 3 cm [0,8 a 1,2 pulgadas] por año, pueden haberse requerido entre 20 000 y 30 000 años para la depositación de los 600 m inferiores extremos de las evaporitas de la cuenca de Santos.5 > Secuencia de depositación de la sal. Durante la fase de hundimiento inicial (1), se forman los lagos de agua dulce en el margen continental en expansión. (El océano en desarrollo se encuentra a la izquierda de cada panel.) El nivel del océano se reduce y los lagos se profundizan (2) conforme los márgenes continentales en expansión disminuyen su espesor y se hunden. La barrera que separa el océano de los lagos incrementa su relieve con respecto al fondo del lago. El nivel del mar se eleva (3), y el agua de mar se desborda sobre la barrera y se mezcla con el agua de los lagos. Hace aproximadamente 123 Ma, en el Aptiano Temprano (4), el nivel del mar se reduce en 50 m [80 pies] y aísla las cuencas de las aguas del océano abierto. La tasa de evaporación de las cuencas (5) es más alta que la tasa de influjo de agua proveniente de los ríos y las precipitaciones pluviales y de los manantiales de agua de mar que emanan de la barrera con filtraciones; dichas filtraciones son el resultado de la presencia de fracturas y fisuras. El nivel de agua de la cuenca cae y la salinidad del agua aumenta gradualmente hasta que el nivel de salinidad de la salmuera alcanza la concentración de saturación del componente químico menos soluble de la salmuera, que comienza a depositarse como un mineral de sal (blanco, 6). Durante la depositación de la sal, se forman capas de sal (no exhibidas) a medida que se modifica la química de la salmuera. La salinidad y las concentraciones de saturación dependen del equilibrio hídrico climático de las cuencas y del ingreso de agua de mar en éstas a través de la barrera con filtraciones. La precipitación de minerales de sal comienza con el componente químico menos soluble de la salmuera. Este componente precipita hasta que se agota. Los componentes más solubles precipitan posteriormente. De esta manera, las capas de sal se acumulan gradualmente y rellenan las cuencas para formar secuencias salinas estratificadas de gran espesor. El último episodio de depositación de sal es indicado por la presencia de una salmuera terminal (púrpura, 7) de alta salinidad, supersaturada con el componente menos soluble en ese momento. Finalmente, el nivel del mar se eleva lo suficiente como para inundar los márgenes continentales (8); las condiciones de mar abierto se restablecen por encima de las cuencas salinas y detienen la depositación de la sal. Side Bar, Fig3_4 1 2 3 4 5 6 7 8 Formación de lagos de agua dulce Profundización de los lagos de agua dulce Caída del nivel del océano El nivel del océano sube, se desborda más allá de la barrera e ingresa en los lagos de agua dulce Caída del nivel del océano La dorsal fracturada permite la comunicación hidráulica entre el océano y el lago El nivel de la cuenca se reduce a medida que el agua se evapora Comienzo de la depositación de la sal Fin de la depositación de la sal La cuenca retorna a las condiciones marinas plenas La salmuera terminal indica la depositación final de la sal 1. Mohriak WU y Leroy S: “Architecture of Rifted Continental Margins and Break-Up Evolution: Insights from the South Atlantic, North Atlantic and Red Sea– Gulf of Aden Conjugate Margins,” en Mohriak WU, Danforth A, Post PJ, Brown DE, Tari GC, Nemc˘ok M y Sinha ST (eds): Conjugate Divergent Margins. Londres: La Sociedad Geológica, Publicación Especial 369, http://dx.doi.org/10.1144/SP369.17 (Se accedió el 17 de septiembre de 2012). Bosworth W, Huchon P y McClay K: “The Red Sea and Gulf of Aden Basins,” Journal of African Earth Sciences 43, no. 1–3 (Octubre de 2005): 334–378. 2. Karner GD y Gamboa LAP: “Timing and Origin of the South Atlantic Pre-Salt Sag Basins and Their Capping Evaporates,” en Schreiber BC, Lugli S and Ba˛bel M (eds): Evaporites Through Space and Time. Londres: La Sociedad Geológica, Publicación Especial 285 (Enero de 2007): 15–35. Montaron B y Tapponnier P: “A Quantitative Model for S

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Bansin auf der Ostsee-Insel Usedom - Fotos und Infos über ...

Bansin auf der Insel Usedom in Mecklenburg-Vorpommern wird hier anhand einer kurzen allgemeinen Einführung und einer umfangreichen Bilder-Sammlung ...
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Ferienhäuser & Ferienwohnungen in Bansin - Seite 3 von 7 ...

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Ferienhäuser und Ferienwohnungen Bansin - Usedom - Ostsee ...

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Kaiserbad Bansin - Urlaub mit Eleganz - Ferien machen ...

Seebad Bansin. Als eines der jüngsten Bäder im Ostseeraum ist Bansin, das kleinste der „3 Kaiserbäder“. Im Jahre 1897 eigens zu Zwecken des ...
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Ferienhaus & Ferienwohnung Bansin | FeWo-direkt

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Die 3 Kaiserbäder auf Usedom | Ahlbeck – Heringsdorf ...

Herzliche Willkommen in den Kaiserbädern Ahlbeck, Heringsdorf und Bansin auf der Insel Usedom. Hier finden Sie alle Informationen zu den Orten und Ihren ...
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Los Angeles Basin - Wikipedia, the free encyclopedia

Phase 3: Basin inception. After the deposition of the pre-Turonian units, ... Los Angeles Basin; Lost Coast; Mojave Desert; Mountain Empire; North Bay (SF)
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