Capitulo vii

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOUNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOFACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y

METALÚRGICAMETALÚRGICA

Ing. Georges Florencio LLERENA PEREDO.Ing. Georges Florencio LLERENA PEREDO.

GEOLOGÍA DEL PETROLEOGEOLOGÍA DEL PETROLEO

Capitulo VIICapitulo VII

Indicios SuperficialesIndicios Superficiales

INTRODUCCIÓN

Se designa bajo el nombre de indicios superficiales, todas las manifestaciones en la superficie de la presencia de hidrocarburos en profundidad.

Los indicios directos, se llaman activos o vivos, si los productos visibles se renuevan constantemente como consecuencia de una circulación subterránea activa; son las fuentes de petróleo o gas, los volcanes de lodo, etc.

Por el contrario, se llaman muertos o fósiles, si no hay renovación permanente que compense las pérdidas debidas a la oxidación en superficie; son todos los indicios inmovilizados de hidrocarburos, más o menos difundidos en las arenas asfálticas por ejemplo, o concentrados en fisuras rellenas de resma o de asfalto.

Se distingue:

1. Los indicios directos, producidos por la aparición en los afloramientos, de los mismos productos hidrocarburados.

2. Los indicios indirectos, que son manifestaciones en superficie de la presencia de

los hidrocarburos, sin que ellos sean visibles.

INTRODUCCIÓN

El aspecto de los indicios, está ligado a la naturaleza del hidrocarburo, gas o petróleo, y entre los petróleos, a su composición química (petróleo con base parafínica o con base nafténica).

Está también ligado al tipo de yacimiento, que depende estrechamente de los caminos recorridos por los productos durante la circulación.

Los indicios superficiales, son el resultado de la dismigración, que será primaria si los hidrocarburos no han encontrado una trampa donde acumularse, o secundaria si escapan de un yacimiento ya constituido.

En realidad, aunque a veces es posible hacerse una idea del camino que han seguido los productos, frecuentemente su interpretación resulta delicada y exige mucha prudencia.

INDICIOS DIRECTOSINDICIOS DIRECTOS

Resultado de una circulación subterránea activa, que arrastra a la superficie una cierta cantidad de hidrocarburos, lo más a menudo mezclados a un volumen de agua importante.

La mayor parte, representan el final de una dismigración secundaria, a partir de un yacimiento cuya cobertura es insuficiente.

Se presentan bajo el aspecto de fuentes de gas o de petróleo surgentes, o fluyentes en superficie. Su aspecto en superficie, es función de la naturaleza del producto y de su caudal.

Indicios directos activos

Indicios de gas

Las manifestaciones de gas combustible, son relativamente frecuentes, pero no siempre son fáciles de descubrir.

En países áridos, es probable que muchas de las fuentes de gas pasen desapercibidas, si su caudal es pequeño y no van acompañadas de agua.


En países húmedos, se manifiestan por la aparición de burbujas que rompen en la superficie de los arroyos y lagunas.

Los gases se notan por su olor a gasolina, debido a la presencia de homólogos superiores; sobre la costa Norte de Perú, la brisa marina trae a veces olores a gasolina, debidos a desprendimientos que se producen en el océano.

En Méjico, algunos desprendimientos se realizan bajo tal presión, que producen un ruido comparable al de un ventilador.

En Perú, se conocen fuentes de gas suficientes para asfixiar a los animales, que vienen señaladas por montones de osamentas de mamíferos.

A veces, los indicios de gas son muy espectaculares, como los fuegos eternos del Oriente Medio (Irán, Irak, Cáucaso), donde los gases se inflaman espontáneamente al contacto con el aire y arden permanentemente.

Indicios de gas


Los volcanes de lodo, son también indicios de gas; aparecen en regiones fuertemente plegadas, en series modernas, poco consolidadas, donde existen a la vez horizontes-almacén impregnados de gas y de agua salada a fuerte presión y arcillas.

Las arcillas desfloculadas por el agua salada, son arrastradas por los gases a presión, a través de las fracturas.

Forman en superficie conos en forma de volcán, que poseen un cráter principal y a veces cráteres adventicios, por donde se escapan el lodo y el gas.

Incluso puede ocurrir, que mezcladas con lodo, haya trazas de petróleo.

A veces son también arrastrados por el lodo hasta la superficie, bloques de sedimentos consolidados, como arenisca, caliza.

Indicios de gas


Los volcanes de lodo, pueden alcanzar dimensiones considerables, de varios centenares de metros de altura y diámetro, como 300 y 500 m., respectivamente, para el cono de Baz Dagh en la península de Apsheron.

Cuando se forman en el mar, pueden originar islas temporales, y más raramente permanentes (Pakistán, Birmania).

Sin embargo, en general, sus dimensiones son más modestas, del orden de algunos metros o decenas de metros.

El flujo es continuo o discontinuo con períodos de erupción violenta, pudiendo ocurrir que, durante los períodos de erupción, los gases se inflamen.

Asociadas a los volcanes, aparecen a menudo coladas de lodo, que pueden alcanzar tamaños considerables.

Indicios de gas


El vulcanismo sedimentario, se conoce en numerosas regiones del globo. No está siempre necesariamente asociado a yacimientos comercialmente explotables.

Está desarrollado principalmente en el Cáucaso (península de Apsheron), en Indonesia, Birmania, Pakistán Occidental (donde aparece ligado a series de tipo flysch no productivos), en Venezuela y en Trinidad.

Los volcanes de lodo activos, son fáciles de reconocer; pero no es así, cuando están muertos, o incluso enterrados y fosilizados.

Sin embargo, masas arcillosas erráticas, mezcladas a fragmentos de roca diversos, encontrados en superficie o en sondeos, quizás se pueden atribuir a antiguos volcanes de lodo.

Indicios de gas


Además de los hidrocarburos, pueden aparecer otros gases en la superficie del suelo: el gas carbónico es frecuente, especialmente en las regiones afectadas por el vulcanismo (Vichy).

El gas de los pantanos, formado por metano, cuyas burbujas rompen en la superficie de las charcas, ya sea naturalmente o cuando se remueve su fondo, ha producido a menudo confusiones.

En caso de duda, es indispensable proceder a un desmuestre y análisis químico.

Solo los gases que contengan homólogos superiores del metano, tienen posibilidades de ser gases del petróleo.

Indicios de gas


Los indicios líquidos, se presentan bajo aspectos diferentes, que dependen de la naturaleza química de los hidrocarburos.

Los petróleos de base parafínica, a menudo ligero y muy fluido, se evaporan rápidamente en superficie y desaparecen sin dejar trazas.

En países áridos, tales indicios son prácticamente imposibles de descubrir cuando son escasos, si no es por su olor a gasolina.

En países húmedos, se manifiestan frecuentemente por irisaciones en la superficie de los mantos acuíferos, charcas o arroyos.

Los no especialistas, confunden a veces estas irisaciones con manchas de hidróxido de hierro, que se desarrollan en los charcos de agua estancada.

Indicios líquidos


La distinción es fácil: Las sales de hierro se rompen en placas de bordes angulosos cuando se les agita con una varilla, mientras que las partículas de petróleo, forman regueros alargados.

En caso de duda, es siempre posible recoger el producto con un trozo de tela o de papel secante, y hacer un ensayo con cloroformo.

Algunos indicios, que producían un volumen de petróleo suficiente han sido explotados directamente por separación del petróleo reunido en la superficie del agua.

El indicio de Gabian, ha producido hasta 80 litros de petróleo al día. El indicio de Qued Gueterini, ha sido explotado durante algún tiempo, y el producto, utilizado directamente después de filtrarlo, en los motores Diesel.

Indicios líquidos


Los petróleos con base nafténica, proporcionan indicios mucho más visibles.

En efecto, al contrario que los petróleos parafínicos, se evaporan más difícilmente, pero se oxidan en contacto con el aire y dan lugar a productos más viscosos, tales como asfaltos.

Los más célebres y más espectaculares entre estos indicios, son los lagos de asfalto de Trinidad y Venezuela.

El lago de asfalto de Trinidad se conoce desde 1595; sir Walter Raleigh, se había sorprendido de ver en medio de la vegetación tropical, una “superficie desnuda, lisa coma la de un lago, pero negra como el betún”.

El lago, ocupa una superficie de medio kilómetro cuadrado, y alcanza en algunos puntos, una profundidad de más de 50 m.

Indicios líquidos


Está alimentado de manera casi continua por fuentes. Se ha desbordado en algunas ocasiones, originando coladas de asfalto que alcanzaron más de 100 m. de longitud.

En realidad, no está formado por betún, sino por una emulsión que contiene 40 % de betún, 30% de arcilla y 30 % de agua.

El lago de Bermúdez, en Venezuela, en la otra orilla del lago de Paria, es mayor (4,5 Km2), pero menos profundo (2 m. de profundidad).

Está también alimentado por fuentes que fluyen por pequeños conos crateriformes.

Tales indicios, son muy activamente explotados a cielo abierto.

Indicios líquidos


De todas formas, las manifestaciones de petróleo no están localizadas únicamente sobre los continentes y las fuentes de petróleo, existen también en el mar.

Las irisaciones formadas en la superficie, son empujadas por los vientos, y pueden reunirse en las costas, originando productos oscuros, viscosos, que reciben diversos nombres locales, a veces pintorescos, como “caca de ballena” de las Antillas.

Indicios líquidos


Los indicios fósiles, comprenden todas las trazas de hidrocarburos fijos, que se encuentran en las rocas. Están mucho más ampliamente extendidos que los indicios activos.

Su interpretación es en general más difícil. Están lo más a menudo representadas por hidrocarburos sólidos o pastosos, y más raramente liquidas.

Los indicios fósiles líquidos, aparecen en cavidades de las rocas, principalmente calcáreas, geodas, restos de fósiles, rellenándolas total o parcialmente.

Los indicios pastosos o sólidos, están representados por betunes o asfaltos que impregnan y cementan arenas o areniscas, o rellenan fisuras y juntas de estratificación, cuando el crudo original es de base nafténica, y por depósitos parafínicos cerúleos y resinosos del tipo azocerita si el crudo original era de base parafínica.

Indicios directos fósiles


Resultan, bien de una dismigración antigua y de la fosilización de indicios activos, de una concentración local de hidrocarburos, en poca cantidad para dar lugar a yacimientos e incluso de la alteración “in sítu” de un antiguo yacimiento, cuya cobertura fue destruida por la erosión.

A la primera categoría, corresponden sin duda indicios tales como las arenas asfálticas de Athabasca en Canadá o los betunes de Bastennes - Gaujacq en Aquitania;

A la segunda, las trazas de petróleo líquido señaladas en las calizas margosas del Berriasiense de la Porte de France en Grenoble, o las innumerables trazas y moteaduras de asfalto que se encuentran en formaciones sedimentarias compactas;

a la tercera, acumulaciones de asfalto impregnando areniscas (Bemolanga en Madagascar) que se distinguen de los de la primera, por su posición geológica diferente.

Indicios directos fósiles


Pueden aparecer en posiciones geológicas muy variadas, allí donde existe una vía de circulación que permita o haya permitido a los hidrocarburos alcanzar la superficie del suelo.

Se distinguen 5 tipos principales de posición geológica de Los indicios, válidos tanto para los indicios vivos como para los indicios fósiles (W. K. Link, 1952):

Posición geológica de los indicios directos

1. Indicios que emergen de capas monoclinales, donde afloran, si son activos, estos indicios raros, tienen en general un suministro pequeño pero persistente. El petróleo o el gas, son llevados al afloramiento por migración lenta según la pendiente. En estado fósil, parecen mucho más numerosos, puesto que las trazas de asfalto en fisuras o en manchas en las rocas aflorantes, son debidas seguramente a este tipo de emplazamiento.



2. Indicios de petróleo encontrados asociados a formaciones en las que han podido originarse y aparecen en las fracturas de una roca, habiendo permitido la fracturación, la concentración de los hidrocarburos dispersos en la materia rocosa. Tales son los indicios observados en las margas arenosas del Mioceno del barranco de Sidi Brahim en la cuenca de Cheliff en Argelia (M. Louis y C. Sallé, 1952).

3. Indicios de petróleo o gas, procedentes de acumulación cuya cobertura ha sido erosionada o rota por accidentes tectónicos (pliegues y fallas).

Su interés en la exploración, es escaso.

Indican solamente, que se han formado hidrocarburos en los terrenos sedimentarios más profundos de la cuenca, cuando son vivos, se puede esperar que haya quedado atrapado un yacimiento, pero puede ser a una distancia considerable del indicio.



La mayor parte, conocidos en el mundo, se refieren a esta categoría. Se encuentran bajo aspectos muy diversos y en condiciones geológicas variadas.

En el caso límite, la cobertura ha sido completamente desmantelada por la erosión, que incluso ha atacado al almacén.

A pesar del ataque severo de los agentes superficiales, los hidrocarburos pueden persistir en el almacén aflorante.

Las impregnaciones bituminosas de Bemolanga en Madagascar, quizás son los restos de un yacimiento decapitado así por la erosión.

Si la cobertura sólo ha sido adelgazada, las fracturas, son un camino fácil para los hidrocarburos, que formarán macroindicios (fuentes de petróleo o gas) o más frecuentemente microindicios, observables solo por los métodos geoquímicos.



Las fracturas de origen tectónico, como las fallas, permiten a veces el camino a tos hidrocarburos desde los yacimientos profundos hasta la superficie.

Los indicios así repartidos a lo largo de las fallas, son numerosos (Gabián, Edjeleh, Lobsann).

Un plegamiento intenso que fisura una cobertura, destruye a veces parcialmente su estanqueidad; a esta categoría, se refiere una gran parte de las manifestaciones de petróleo o gas, reconocidas en Irán, y que están en relación con el plegamiento disarmónico del Fars, por encima del almacén calcáreo de Asmari.

Los indicios pertenecientes a estas últimas categorías, constituyen a menudo la causa de descubrimientos.

Aparecen, en efecto, más o menos en la vertical de los yacimientos y los sondeos implantados en su proximidad, tienen posibilidades de encontrar una acumulación comercial.



4. Indicios colocados a lo largo de las superficies de discordancia. Las superficies de discordancia, están frecuentemente jalonadas por niveles conglomeráticos o arenosos, que constituyen colectores para todos los fluidos que llegan allí.

No es raro encontrar trazas de hidrocarburos, inmovilizados o no, a lo largo de los afloramientos de las discordancias.

El origen de los productos, es muy a menudo lo más difícil de determinar.

Las gigantescas impregnaciones de asfalto de Athabasca en Canadá, quizás tengan este origen, a partir del Paleozoico profundamente enterrado más al Oeste, habiendo migrado el petróleo, durante el Cretácico, a lo largo de la discordancia de la base del Mesozoico.



5. Indicios asociados a intrusiones, diapirismo salino o arcilloso, o vulcanismo verdadero o sedimentario.

En la proximidad de los domos de sal, los indicios son a menudo frecuentes, asociados, bien a la sal misma, bien a las numerosas fracturas que los acompañan (betunería de Bastennes-Gaujacq).

En las zonas donde se manifiesta un diapirismo arcilloso, se nota frecuentemente la formación de volcanes de lodo, que arrastran a la superficie agua salada y más raramente petróleo.

Los contactos entre formaciones volcánicas y sedimentarias, están jalonadas, por manifestaciones de hidrocarburos.

No prueban la existencia de una acumulación en prof. porque pueden ser el resultado de un metamorfismo local de rocas ricas en materia orgánica, que ha provocado una destilación natural (indicios de Limagne).

INDICIOS INDIRECTOSINDICIOS INDIRECTOS

En algunas regiones del globo, la presencia de yacimientos en profundidad, produce la aparición en superficie de diversos productos que no son hidrocarburos.

Su reconocimiento, ha conducido, a veces, a descubrimientos.

De todas formas, su interpretación correcta es siempre delicada y su utilización como manifestación de un yacimiento, arriesgada.

El ácido sulfúrico, está asociado a los petróleos, y su aparición directa o indirecta en superficie (fuentes de sulfuro de hidrógeno, aguas sulfurosas, depósitos de azufre en fisuras), puede indicar a veces la presencia de una acumulación.

El viejo yacimiento de Spindletop en Tejas, fue descubierto en parte gracias a un indicio indirecto: fuentes de gas sulfuroso que fluían al pie del débil abombamiento de la superficie topográfica, producido por el domo de sal.


De todas formas, la reducción de los sulfatos con formación de ácido sulfhídrico, puede producirse en una materia orgánica, distinta del petróleo (lignito, esquistos bituminosos, etc.).

Formaciones superficiales de yeso pulverulento, blanco en superficie y marrón en profundidad, que contenga minerales sulfurosos y aragonitos, y que llevan el nombre de Gash-i-Turush, han sido reconocidas en la proximidad de algunos yacimientos de Irak y de Irán.

Resultarían de la acción de ciertas bacterias sobre hidrocarburos gaseosos que se difunden a través de los terrenos de cobertura y sobre yesos superficiales a la vez.

La formación de las algaritas, sustancias orgánicas amarillentas, de aspecto córneo, que se encuentran sobre los volcanes de lodo de la península de Apsheron, sería, el resultado de una acción bacteriana sobre las parafinas y los gases del petróleo.

Un producto idéntico, es conocido en Louisiana con el nombre de “paraffin dirt”.

El campo de New Iberia en Louisiana, habría sido descubierto perforando sobre un indicio de esta naturaleza.


Los procedimientos de prospección geomicrobiológica, que buscan zonas ricas en bacterias vivientes en los hidrocarburos, están basados en la observación de estos productos, y su frecuente relación con los yacimientos de hidrocarburos.

Finalmente, la presencia de una roca-madre o al menos de terrenos sedimentarios ricos en materia orgánica o en pirita, que indican un medio reductor, puede ser considerado en cierta medida, como indicio indirecto.

FALSOS INDICIOSFALSOS INDICIOS

En los países civilizados muy industrializados, ocurre bastante frecuentemente, que se tiren productos hidrocarburados, que posteriormente son arrastrados por las aguas corrientes a distancias más o menos grandes antes de reaparecer en la superficie del suelo, simulando indicios.

La distinción será fácil si se encuentran en la proximidad inmediata y por debajo de las fábricas responsables, pero a veces exigirá mucha más atención.

Un demuestre para análisis, será a menudo indispensable y mostrará si se está en presencia de un producto natural o refinado.

En Sarrelouis, fluía de un delgado lecho arenoso que afloraba en los flancos de un canal de drenaje, un petróleo fluido, ligeramente teñido de rojo, que en los análisis se mostró como gas-oil teñido de rojo de metilo.

FALSOS INDICIOSFALSOS INDICIOS

El canal de drenaje había sido excavado en terrenos arrastrados recientemente para rellenar un antiguo meandro del Sarre; el petróleo procedía de este río, que en período de crecida alimentaba el manto freático y reaparecía después de haber circulado por los aluviones.

Como falso indicio se refiere igualmente el flujo observado hace varios años en Nerac, cerca de Agen, donde apareció gasolina en una fuente.

Parece que procedía de un antiguo depósito de gasolina construido por los alemanes durante la guerra y olvidado después.

VALOR DE LOS INDICIOS SUPERFICIALES EN EXPLORACIÓN VALOR DE LOS INDICIOS SUPERFICIALES EN EXPLORACIÓN PETROLÍFERAPETROLÍFERA

Durante numerosos años, prácticamente casi hasta el final del siglo XIX, los indicios superficiales fueron las guías más preciosas para la exploración petrolífera.

Su importancia decreció considerablemente. Considerados como prueba necesaria de la existencia de petróleo en una cuenca, su ausencia ha sido a veces realmente nefasta para la búsqueda, frenando la exploración en las regiones donde no existen.

En realidad, varias provincias actualmente grandes productoras de petróleo, no presentan indicios: en el Sahara, por ejemplo, no se conoce ninguna manifestación superficial neta.

En el estado actual de los conocimientos, la interpretación de los indicios no puede ser ya considerada como herramienta de exploración; su búsqueda, su análisis, no deben sin embargo ser deshechados.


Por mínimas que sean las indicaciones obtenidas, se puede esperar un mejor conocimiento de las condiciones de circulación de los hidrocarburos en la cuenca, y como consecuencia, un elemento suplementario útil para una orientación conveniente de las búsquedas.

Este decrecimiento del interés, concierne a la interpretación de las manifestaciones superficiales visibles a simple vista, los “macroindicios”.

Por el contrario, la búsqueda y el estudio de los microindicios, objetivo de la prospección geoquímica, tienden a adquirir una importancia mayor, a medida que los yacimientos fáciles de localizar por los métodos convencionales se hacen raros, por una parte, y a que los medios de análisis exacto de las trazas de hidrocarburos en el suelo se perfeccionan por otra.


A pesar de las dificultades e incertidumbres, aún numerosas, parque los métodos de detección geoquímica deben desarrollarse aún más y no se excluye que el estudio de los “microindicios” se convierta en herramienta importante de la exploración petrolífera.

Capitulo vii

Science

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