Estilos Estructurales y Evolución de Las Cuencas Costafuera Del Perú y Su Potencial...

7/23/2019 Estilos Estructurales y Evolucin de Las Cuencas Costafuera Del Per y Su Potencial Hidrocarburfero

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INGEPET 2005 (EXPR-3-CB-33)

ESTILOS ESTRUCTURALES Y EVOLUCIN DE LAS CUENCAS COSTAFUERA DEL PERY SU POTENCIAL HIDROCARBURFERO

Pedro Alarcn, Rodolfo Anzoleaga, Enrique Gonzles, Carlos Bianchi, Jos Fuentes Petro-Tech.

ResumenEl origen, la evolucin y los estilos estructurales de las cuencas del zcalo continental del Per tienensus races en cuatro aspectos tectnicos mayores y dos consecuencias producto de estos eventos quehan estado influenciando en la configuracin estructural actual del territorio peruano; estos elementosprincipales son:

1. La Deriva Continental.

2. La Cordillera de los Andes.

3. La Placa de Nazca.

4. La Fosa Peruano-Chilena.

Las consecuencias son:1. La Dorsal de Nazca.

2. Las Deflexiones (Megashears) de Huancabamba y Pisco - Abancay.

Las cuencas costa fuera del Per presentan un estilo estructural extensional a pesar de situarse en unazona convergente entre la Placa de Nazca y la Placa Sudamericana. Los fenmenos principales queocurrieron en Per como consecuencia de la tectnica de placas y que son responsables de la formacinde las cuencas costa fuera de antearco son el levantamiento de la Cordillera de los Andes y la formacinde la fosa Peruano-Chilena como su contraparte isosttica. Dentro de estas cuencas de antearco existeuna serie de Sub Cuencas Tectnicas Pull Apart relacionadas a fallas regionales de rumbo concomponente normal lstrico y rotacional (Strike Slip Faults), tal es el caso de las megas fallas Lagunitos- Huaypir, Huancabamba y Pisco - Abancay, por citar algunas de las identificadas en el continente.Estas fallas que han sido muy activas desde el Jursico Superior y otras en el Cretceo Superior,reactivndose en el Eoceno Tardo y Oligoceno (Figuras 1, 1a, 1b).

Fig. 1.- Disposicin de las placas de la tierra a travs de las eras geolgicas desde el

Jursico Inferior hasta la actualidad.


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Fig. 1a Esquema mostrando la relacin de las grandes fallas de Rumbo

(Megashears), fallas Strike Slip, escudos antiguos y las sub cuencastectnicas comparando Amrica del Sur con frica.

Fig. 1b - Elipsoides de esfuerzos para representar la transtensin producida enlas cuencas costafuera de Per.


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En el Cretceo Inferior, la actividad tectnica producto de la orogenia, indica algunos esfuerzoscompresivos, asociado con movimientos de extensin. Estos dos estilos estructurales han sido definidospor ssmica regional.Con este trabajo de investigacin intentamos demostrar la relacin de los estilos estructurales con elpotencial hidrocarburfero y la buena posibilidad de ocurrencia de hidrocarburos, no slo en las cuencasTalara y Progreso sino tambin en otras cuencas como Sechura, Trujillo, Salaverry, Pisco y tambin endepsitos sedimentarios Pre - Terciarios.

IntroduccinBasados en la experiencia adquirida en la cuenca Talara y siendo uno de los principales objetivos dePetro-Tech Peruana S.A. el impulsar la exploracin en reas para la bsqueda de nuevas reservas dehidrocarburos, se ha implementado una serie de tcnicas y aplicacin de nuevas hiptesis de geologaregional que explique las causas de la complejidad estructural de las cuencas costafuera de nuestro pasy su marcada relacin con la tectnica global de placas; estando el Per en un margen activo de estefenmeno tectnico que es el causante de la arquitectura de las cuencas, posicin del basamento,desarrollo de los andes, generacin de sub cuencas tectnicas (Pull Apart) dentro de las cuencas deantearco (Fore Arc), etc. A estos nuevos conceptos y gracias a la cobertura ssmica regional, estudiosde geologa de campo, estudios de imgenes satelitales e integracin de informacin entre continente y

costafuera, ha sido posible establecer modelos regionales que se enmarquen dentro de un contextoregional y que confirme el valor de la tectnica global de placas en la configuracin, evolucin y comovalor agregado el potencial hidrocarburfero de las mismas. De esta manera se han podido establecermodelos tectnicos coherentes y reconstruir su evolucin tectnica que adems de la informacingeoqumica y modelajes trmico-cinticos se ha podido estimar un potencial hidrocarburfero para cadauna de stas.

Contexto RegionalPara evaluar el potencial hidrocarburfero costafuera del Per con evaluaciones geolgicas de superficie,interpretacin ssmica regional 2D y 3D, evaluacin geoqumica y la correspondiente integracin regionalde geologa de superficie con geologa de subsuelo y la interpretacin ssmica para lograr entender laconfiguracin estructural de cada cuenca y poder resolver la existencia de posibles cuencas Pre

Terciarias, estilos estructurales tpicos, origen y evolucin tectnica y su Potencial Hidrocarburfero.

El trabajo de investigacin en su totalidad ha sido hecho bajo un contexto estrictamente regional en elcual la Tectnica de Placas, La Cordillera de Andes, La Placa de Nazca, y La Fosa Peruano-Chilena sonlos rasgos estructurales en macro ms importantes que tienen relacin directa con la actualconfiguracin estructural y geomorfolgica del territorio peruano y que ha jugado un papel importantetambin en la variacin del espesor sedimentario en las cuencas costafuera del sector norte formadas alo largo del tiempo geolgico, Figuras 2 y 3.


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Fig. 2.- Principales rasgos estructurales mayores en el Per.


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Fig. 3 - Secciones esquemticas mostrando la posicin de la placa de Nazca en lazona de subduccin, su variacin en el ngulo de incidencia y su relacincon los eventos volcnicos.


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Marco Geolgico y EstructuralLas cuencas ms importantes conocidas en el Per, en el sector costafuera, son: Progreso, Talara,Sechura, Trujillo, Salaverry, Pisco, las cuales son de edad Terciaria y principalmente compuestas porsedimentos silicoclsticos y presentan estilos estructurales tpicos dominados por extensin y en varioscasos asociados a fallas de transferencia y fallas Strike Slip dando como resultado cuencastectnicamente dominadas por esfuerzos de transtensin (Esfuerzos que combinas extensin con fallasstrike Slip). Denominados Pull Apart. Estos rasgos estructurales especiales han sido interpretados

usando geologa de campo en continente e integrndolo con informacin ssmica regional costafuera.

Como resultado de la actividad tectnica, la actual posicin de las megas fallas (deflexiones)Huancabamba y Pisco Abancay y la morfologa de la Placa de Nazca en la zona de subduccin, elterritorio costafuera del Per geolgicamente ha sido dividido en tres segmentos (Norte, Centro y Sur)Fig. 4.

Fig. 4 - Cuencas Sedimentarias costafuera de Per agrupadas en 3 segmentosen funcin de las deflexiones y la variacin del Batolito de la Costa.


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Las cuencas Progreso, Talara y Sechura, en el segmento Norte; Trujillo, Salaverry, Lima Norte, en elsegmento Centro; Lima Sur, Pisco, Arequipa y Mollendo, en el segmento Sur. Estos tres segmentosresultan de la flexura que muestra la Placa de Nazca de Norte a Sur y que se refleja en una variacin enel ngulo de subduccin con respecto a la Placa Sudamericana, y tambin el viaje de la Dorsal de Nazcade Norte a Sur que produjo en parte del segmento sur un efecto de acortamiento y retrabajo con lossedimentos Terciarios reduciendo su espesor y extensin adems del levantamiento del basamentoPrecambriano. Adems de las grandes fallas que se encuentran a lo largo de la costa peruana dedireccin NE-SW existe otro grupo de fallas de direccin NW SE que generalmente se evidencian alobservar las variaciones morfolgicas que hace la lnea de costa, esas fallas tienen su contraparteparalela costafuera y en continente lo que genera un modelo tectnico tipo Domin que se repite encontinente y costafuera, donde la lnea de costa juega un papel de Corredor Central y marcadiferencias con el modelo Domin tradicional. Figuras 5, 5a y 5b.

Fig. 5 - Fallas principales strike slip a lo largo de la Costa peruana y su proyeccin

al zcalo usando la interpretacin ssmica.


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Fig. 5a - Estilos Estructurales mostrando las fallas de transferencia en unmodelo de extensin ortogonal.

Fig. 5b - Estilos Estructurales mostrando las fallas de transferencia y re-acomodo en un modelo de extensin oblicua.

Potencial HidrocarburferoLos modelos estructurales han sido confirmados con interpretacin ssmica regional costafuera yestudios de geologa de campo, dando como resultado la posibilidad de encontrar excelentes trampas dehidrocarburos, similar a los descubiertos en la Cuenca Talara que ya ha producido 1 500 MMBO. Lamayora de estas trampas se localiza en los sedimentos Terciarios, teniendo una combinacin detrampas estructurales y estratigrficas confirmado por interpretaciones de geologa y ssmica regional.Sin embargo, no se descarta la posibilidad de encontrar acumulaciones comerciales de hidrocarburos enrocas cretcicas, como ocurri en el campo de Pea Negra, donde un solo pozo acumul 1.5 MMBO.Para este propsito se han tomado muestras de superficie, y de fondo marino para realizar la evaluacingeoqumica en otras cuencas como Sechura, Trujillo Salaverry y Pisco. Tambin se ha realizado

nuevos reprocesamientos y reinterpretaciones ssmicas, geologa regional de superficie y su proyeccincosta fuera, cuyos resultados indican alto potencial hidrocarburfero en estas cuencas. Nuestro plan escontinuar la evaluacin en las cuencas de Lima y Mollendo, con una metodologa similar.


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Todas estas Cuencas Terciarias son el resultado de movimientos extensionales desde Cretceo Superiorhasta el Terciario Inferior, formando grbenes estructurales y formando cuas de arena como parte deuna combinacin de trampas estratigrficas y estructurales que podran constituir depsitos excelentespara contener hidrocarburos que fueron reconfiguradas en parte como sub cuencas tectnicas del tipoPull Apart, que no han sido afectados como potencial hidrocarburfero, tiempo de migracin yentrampamiento versus modelo tectnico durante el Mioceno Inferior.La cuenca Progreso, con sedimentos ms jvenes que en la cuenca Talara, tiene una produccinprobada en los 70s, siendo las formaciones Zorritos y Mncora sus principales reservorios con unpotencial de reservas estimadas en 260 MMBOE, mostrando un estilo estructural de fallamiento enbloques producto de tectnica de extensin.

En la cuenca Talara, basado en recientes estudios de geoqumica (P. Alarcn / E. Gonzales, INGEPET2002) se ha calculado unas reservas por descubrir de 1 400 MMBO en un estilo estructural tpico defallamiento y rotacin de bloques producto de tectnica extensional.

La Cuenca Sechura tiene alto potencial debido a la presencia de emanaciones de hidrocarburos (OilSeeps) as como la presencia de rocas reservorios del Terciario (Verdn y Mncora) y Cretceo (GrupoGoyllarisquizga). Las reservas potenciales para esta cuenca son de 800 a 1 000 MMBO.

En el caso de las cuencas de Trujillo y Salaverry se requiere implementar ms estudios geolgicos

detallados para definir la presencia de roca reservorio, definiendo modelos sedimentarios para el EocenoInferior y Cretceo que podran constituir buenos reservorios con un potencial hidrocarburferoexpectante.

La cuenca de Pisco en el segmento sur tiene un potencial hidrocarburfero de 1 500 MMBOE, sustentadopor la evaluacin geoqumica de superficie y de fondo marino. El estilo estructural dominante esextensional, con rotacin de grbenes debido a una combinacin de fallamiento de rumbo concomponente gravitacional Strike Slip y esfuerzos verticales tipo Wrench. Figuras 6, 6a y 6b.

Fig. 6 - Cuencas Sedimentarias en el Segmento Norte.


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Fig. 6a - Cuencas Sedimentarias en el Segmento Central.

Fig. 6b - Cuencas Sedimentarias en el Segmento Sur.

Conclusiones Contribucin importante de la Tectnica de Placas en el origen, formacin y evolucin de las

cuencas costafuera del Per, tambin el importante papel que jug el levantamiento de los Andes, yla formacin de la fosa Peruano-Chilena.

Los estudios realizados hasta la fecha, indican la posibilidad de encontrar por lo menos 4 160MMBOE en las cuencas de antearco offshore Per.

El Territorio peruano ha sido dividido estructuralmente en tres Segmentos del norte al sur de acuerdoa la distribucin de la Placa de Nazca, la posicin estructural y reactivacin de las deflexiones deHuancabamba y Pisco Abancay, la posicin actual de la Dorsal de Nazca y como complemento lavariacin en la composicin mineralgica del Batolito de la Costa.

Los estilos estructurales estn relacionados a las fallas mayores strike Slip que originan rotacin debloques estructurales, tectnica tipo Wrench, mostrando un "Efecto Domin".


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De acuerdo a los resultados de los anlisis geoqumicos de rocas orgnicas del Paleozoico,Cretceo y Terciario, no se ha detectado anomalas de temperatura e ndice de alteracin termal quedifieran del ndice de temperatura de generacin. Esta es la evidencia ms clara que el movimientode la tectnica de placas cerca de la zona de la subduccin no ha generado temperaturasinapropiadas que hayan influenciado en la "cocina" de estas cuencas.

Contribuciones Tcnicas Integracin de geologa regional onshore con informacin de ssmica 2D y 3D en las cuencas deantearco offshore del Per.

Se determina que en las cuencas de antearco costa afuera se tiene modelos tectnicos asociados amovimientos de Transtensin. (Combinacin de extensin con fallamiento Strike Slip)

Muestreo geoqumico de fondo marino y empleo de Cromatogramas de C8 a C20 para definir lapresencia de hidrocarburos lquidos.

Existencia de Sub Cuencas Tectnicasdel tipo Pull Apart dentro de las cuencas tradicionales ForeArc.

Contribucin EconmicaPosibilidad de encontrar por lo menos 4 160 MMBOE en las cuencas offshore Per.

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