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La Cuenca Oriente: Geología y petróleo

Introducción

Patrice Baby, Marco Rivadeneira et Roberto Barragán

Texte intégral

1La cuenca Oriente ecuatoriana representa una de las cuencas subandinas más complejas y más atractivas tanto desde el punto de vista científico como económico. La misma posee alrededor de 30 mil millones de barriles de petróleo en sitio, acumulados en cien campos. La alta densidad de información de subsuelo de la cuenca oriente, así como la presencia de afloramientos relativamente buenos en su margen occidental, han permitido desarrollar en el marco del convenio IRD-PETROPRODUCCIÓN varios estudios, afín de precisar su marco estructural y su evolución geodinámica, conocimientos indispensables para guiar las estrategias de exploración y de producción de hidrocarburos.

2Este libro, que aunque no es exhaustivo, propone una síntesis de los resultados geológicos obtenidos a partir de varios artículos escritos sobre la temática de la cuenca oriente, por la mayoría de los participantes del convenio IRD-PETROPRODUCCIÓN, y del convenio IRD-INAMHI. una parte de los resultados presentados ha sido ya publicada y aprobada por la comunidad científica internacional.

1. SITUATIÓN, MORFOLOGÍA Y DEFORMACIÓN DE LA CUENCA ORIENTE

3Al presente, la Cuenca Oriente está en una posición de cuenca de ante-país de transarco de los Andes ecuatorianos. Se ubica en una zona estructuralmente muycompleja, justo al norte de la charnela entre los Andes centrales y los Andes septentrionales (fig. 1). Esta posición particular hace que esta región está sometida a cambios de esfuerzos importantes y, por lo tanto, puede ser responsable de la fuerte actividad sísmica y volcánica que la caracteriza. La geodinámica de los Andes centrales y septentrionales está directamente ligada a la subducción de la placa oceánica nazca por debajo del continente sudamericano. Al frente de la costa ecuatoriana, la estructura de la placa nazca está caracterizada por la presencia de la dorsal asísmica de carnegie, que se encuentra al momento en proceso de subducción por debajo de los Andes ecuatorianos. La subducción de la dorsal de carnegie ha generado en la última década bastante polémica (Gutscher et al., 1999; Guillier et al., 2001; Bourdon et al., 2003), y su influencia sobre las diferentes unidades morfo-tectónicas de los Andes ecuatorianos está todavía en discusión.

4La morfología de la Cuenca Oriente (fig. 2) se caracteriza por relieves relativamente importantes en relación con otras cuencas de ante-país andinas. Entre los relieves subandinos del Levantamiento Napo, al NO, y de la Cordillera del Cutucú, al SO, desemboca el mega-cono aluvial del Pastaza que se desarrolla actualmente hacia la cuenca Marañón del Perú. Este cono está considerado como uno de los abanicos aluviales continentales más grandes del mundo (räsänen et al., 1992), que registra claramente la historia reciente de la Cuenca Oriente. Algunos resultados presentados en este libro a continuación dan una idea del significado geodinámico de este elemento morfológico mayor.

5La Cuenca Oriente se desarrolla como resultado de esfuerzos transpresivos presentes a partir del cretácico terminal, los que provocan la emersión de la cordillera real y la formación de la cuenca de ante-país de transarco propiamente dicha. Su deformación y la estructuración de sus campos petrolíferos resultan de la inversión tectónica de antiguas fallas normales ligadas a un sistema de rift de edad triásico y/o jurásico inferior. Estas fallas, actualmente inversas y de fuerte buzamiento, están orientadas principalmente N-S o NNE-SSo, y limitan tres corredores estructurales-petrolíferos (fig. 3) con características propias como son: el Sistema Subandino (Play occidental), el corredor Sacha-Shushufindi (Play central), y el Sistema Capirón-Tiputini (Play oriental). Asimismo, el análisis detallado de las estructuras petrolíferas y no petrolíferas ha permitido identificar tres etapas de inversión tectónica, presentes a partir del Turoniano, luego de la depositación de la caliza A. Con la inversión tectónica comienza su desarrollo la totalidad de estructuras petrolíferas de la cuenca (ver fig. 4).

2. LA CONTRIBUCIÓN DEL LIBRO

2. 1. El capítulo I

Calizas y lutitas de la Fm. Napo

Calizas y lutitas de la Fm. Napo

Foto: P. Baby

6La columna litoestratigráfica de la figura 4 resume la estratigrafía y los eventos geodinámicos más importantes que controlaron el desarrollo de la Cuenca Oriente y de sus sistemas petrolíferos. Esos eventos geodinámicos están presentados y discutidos en los diferentes artículos de este capítulo.

Fig. 1 – Mapa de ubicación de la Cuenca Oriente en los Andes centrales y septentrionales (datos SRTM, resolución 90 m).

Fig. 2 – Mapa morfo-estructural de la Cuenca Oriente (datos SRTM, resolución 90 m) y ubicación de las principales estructuras petrolíferas.

Fig. 3 – Mapa y sección estructural de la Cuenca Oriente con sus tres corredores estructurales-petrolíferos.

Fig. 4 – Columna tectóno-estratigráfica y eventos geodinámicos que controlaron el desarrollo de la Cuenca Oriente y de sus sistemas petrolíferos.

7Las formaciones sedimentarias del Pre-Aptense están analizadas por Díaz et al. Este trabajo describe las características estructurales, estratigráficas y sísmicas de las unidades pre-cretácicas a partir de la elaboración de columnas litológicas de pozos, y de la interpretación de secciones sísmicas. Uno de los intereses de este artículo fue él de estudiar con más detalle la Formación Santiago, que es una potencial y excelente roca madre y además pudo haber generado gran cantidad del petróleo de la Cuenca Oriente.

8La sección cretácica de la cuenca oriente está constituida por las formaciones Hollín, Napo y Tena Basal. Sus miembros clásticos reflejan drásticos cambios paleogeográficos, variaciones laterales de facies y fluctuaciones de la línea de costa de hasta 200 km dentro de la plataforma marina somera oriente. Barragán et al. diferencian al menos cinco secuencias depositacionales, en un marco de estratigrafía secuencial de segundo orden en la escala de Haq et al. (1987), y asociadas a las variaciones eustáticas globales del nivel del mar. Además, dicho artículo nos muestran cómo el inicio de la compresión andina ejerció un control fundamental en la sedimentación y en el espacio disponible para la acomodación de los sedimentos a partir del Turoniano (90 Ma).

9Varios cuerpos ígneos básicos alcalinos han sido identificados en esta misma sección sedimentaria cretácica. Barragán & Baby nos presentan las características geoquímicas, geocronológicasy tectónicas de este magmatismo cretácico único, y tratan de darle una explicación enmarcada dentro de un modelo geodinámico regional.

10A partir del Turoniano, la Cuenca Oriente ya se ubica en una posición de cuenca de ante-país de transarco. Su funcionamiento durante el Cenozoico y el Cuaternario es complejo y controlado por el crecimiento de los Andes. A través de un análisis sedimentológico detallado del relleno paleógeno y neógeno de la cuenca oriente, Christophoul et al. describen en términos de relaciones tectónica-sedimentación su dinámica sedimentaria y proponen un modelo de evolución para el Cenozoico.

11Para completar el análisis de la dinámica sedimentaria cenozoica de la Cuenca Oriente, Burgos et al. cuantifican los procesos de erosión desde el Eoceno hasta el Cuaternario en la parte sur de la cuenca, donde a partir de buenos indicadores térmicos y marcadores de enterramiento sedimentario, tales como la reflectancia de vitrinita y trazas de fisión de apatitas, nos muestran cómo estas tasas de erosión pueden reflejar la historia del crecimiento de los Andes ecuatorianos.

12Los valores más fuertes de tasas de erosión en la Cuenca Oriente se encuentran al final del Neógeno y en el Cuaternario. Estas fuertes tasas de erosión están corroboradas por los resultados de Laraque et al., los mismos que nos presentan el estado de conocimiento actual de la hidroclimatología y de la hidrosedimentología de la cuenca.

13Los procesos de erosión recientes y actuales se reflejan también en la morfología de la zona subandina de la Cuenca Oriente, que se caracteriza por la presencia de terrazas aluviales espectaculares y la formación de grandes deslizamientos. Gracias a un estudio morfo-estructural de la zona subandina, Bès de Berc et al. ponen en evidencia y analizan un marcador morfológico de escala regional, que cubre los depósitos aluviales recientes desde la depresión Pastaza hasta el valle del Upano(“Superficie Mera-Upano”).

14Utilizando esta superficie como marcador de la incisión fluviátil y del levantamiento tectónico actual de la zona subandina, las tasas de incisión y de levantamiento tectónico obtenidas son del orden del centímetro, lo que es excepcional e implica una importante actividad sísmica.

15Esta alta actividad sísmica existe. Legrand et al. Nos presentan un experimento (1999-2000) realizado en el marco del convenio IRD-Petroproducción, cerca de la ciudad de Macas, para estudiar el enjambre sísmico de la Cordillera de Cutucú. Las ubicaciones de los terremotos registrados fueron comparadas y correlacionadas con las estructuras geológicas. Los resultados muestran que estos terremotos pueden ser interpretados como la consecuencia de la inversión tectónica actual del corredor Sacha-Shushufindi, que emerge en la Cordillera de Cutucú.

16Finalmente, Barragán & Baby presentan las características geoquímicas de los dos volcanes holocénicos activos en la Cuenca Oriente (El Reventador y Sumaco), que constituyen marcadores importantes de su última evolución geodinámica y proponen un modelo volcanogénico regional para entender su evolución

2. 2. El capítulo II

Campo Bermejo

Campo Bermejo

Foto: P. Baby

17Este capítulo permite tener una idea de las características geológicas de los campos petroleros de Petroproducción, de la riqueza de la Cuenca Oriente y de la historia de su exploración. Después de una breve, pero sumamente interesante reseña histórica de la exploración petrolera de la Cuenca Oriente presentada por M. Rivadeneira, Rivadeneira & Baby exponen las características geológicas de los veinte campos más importantes de Petroproducción. Se define la edad de cada uno, las características de sus crudos, un esbozo del sistema deposicional de sus principales reservorios, y secciones sísmicas ilustrando sus características estructurales principales.

Bibliographie

Referencias citadas

BOURDON E., EISSEN J.-P., GUTSCHER M.-A., MONZIER M., HALL M. L. & COTTEN J., 2003 – Magmatic response to early aseismic ridge subduction: the Ecuadorian margin case (South America). Earth and Planetary Science Letters, 205: 123-138.

GUILLIER B., CHATELAIN J.-L., JAILLARD É., YEPES H., POUPINET G., FELS J.-F., 2001– Seismological evidence on the geometry of the orogenic system in central-northern Ecuador (South America). Geophysical Research Letters, 28, 19: 3749-3752.

GUTSCHER M., MALAVIEILLE S., LALLEMANDS. & COLLOT J., 1999 – tectonic segmentation of the north Andean margin: impact of the Carnegie ridge collision. Earth Planet Sci. Lett., 168: 255-270.

HAQ B.U., HARDENBOL J. & VAIL P.R., 1987 – chronology of sea levels since the Triassic. Science, 235: 1156-1167.

RÄSÄNEN M., NELLER R., SALO J. & JUNGNER, H., 1992 – recent and ancient fluvial deposition systems in the Amazonian foreland basin, Peru. geol. Mag., 129: 293-306.

Table des illustrations

Titre Calizas y lutitas de la Fm. Napo
Légende Foto: P. Baby
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Légende Fig. 1 – Mapa de ubicación de la Cuenca Oriente en los Andes centrales y septentrionales (datos SRTM, resolución 90 m).
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Légende Fig. 2 – Mapa morfo-estructural de la Cuenca Oriente (datos SRTM, resolución 90 m) y ubicación de las principales estructuras petrolíferas.
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Légende Fig. 3 – Mapa y sección estructural de la Cuenca Oriente con sus tres corredores estructurales-petrolíferos.
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Légende Fig. 4 – Columna tectóno-estratigráfica y eventos geodinámicos que controlaron el desarrollo de la Cuenca Oriente y de sus sistemas petrolíferos.
URL http://books.openedition.org/ifea/docannexe/image/2984/img-5.jpg
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Titre Campo Bermejo
Légende Foto: P. Baby
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