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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
FACULTAD DE INGENIERA, GEOLGICA, MINERA Y
METALRGICA
MODELADO DE LOS SISTEMAS PETROLEROS EN LAS CUENCAS
SUBANDINAS DEL PER (CUENCAS: MADRE DE DIOS, UCAYALI,
HUALLAGA, SANTIAGO Y MARAN)
TESIS
PARA OPTAR EL TTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO GELOGO
ISAAC BASILIO MINAYA ENCARNACIN
LIMA PER
2008
-
DEDICATORIA
Esta tesis esta dedicada en primer lugar, a Dios
por ser la esencia en mi vida.
En segundo lugar a mi familia, de manera
especial a mis Padres: Basilio y Emilia por su apoyo
incondicional en todos los aspectos;
a mi hermana Maribel por su ayuda brindada
todos estos aos, asimismo a mi sobrina Sandra
por ser una bendicin en mi hogar.
-
RESUMEN
El trabajo de investigacin tiene por objetivo principal, la obtencin del ttulo de Ingeniero
Gelogo; para ello se ha desarrollado un tema denominado: Modelado de los sistemas
petroleros en las cuencas subandinas (Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y
Maran). El modelado es un mtodo que nos va a permitir conocer la erosin, los tiempos
de generacin (Hydrocarbons Windows) y la expulsin de hidrocarburos (Expulsin
Windows), para ello es necesario conocer la estratigrafa (porcentaje de litologa
aproximada), los parmetros trmicos (flujo de calor, temperatura BHT y la gradiente
geotrmica) y anlisis de los sistemas petroleros en las cuencas, que incluyen datos
geoqumicos de carbono total orgnico (Wt % TOC) y reflectancia de vitrinita (%Ro).
Las cuencas subandinas estudiadas corresponden al antepas amaznico, estas se
encuentran comprendidas entre los andes centrales y los escudos Brasileo y Guyans, se
encuentra enmarcada por dos importantes rasgos geodinmicos: la Tectnica ante-andina
y la Tectnica compresiva andina y formacin de la cuenca de antepas amaznica. Esta
cuenca de antepas se manifest mediante una tectnica de compresin, que se inicio a
partir del Cretcico y se prolongo hasta el Holoceno. Las cuencas de antepas presentan
una geometra que esta dividida en cuatro zonas: zona de corrimiento (wedge-top), zona
profunda (foredeep), zona de levantamiento (forebulge) y detrs del levantamiento (back-
bulge). Las cuencas Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran, presentan
secuencias sedimentarias (estratigrafa), cuyas edades se distribuyen desde el Paleozoico
hasta el Cenozoico.
La sedimentacin, la conductividad de la roca y la posicin del basamento (altos y bajos)
son factores que van a controlar los parmetros trmicos (flujo de calor, conductividad,
gradiente geotrmica y temperatura) de las cuencas subandinas.
Las cuencas subandinas distribuyen a los sistemas petroleros desde el paleozoico superior
hasta el palegeno. Las cuencas Madre de Dios y Ucayali, tienen a las rocas de los grupos
Cabanillas, Ambo, Tarma/Copacabana y de la Formacin Ene, como principales
generadoras de hidrocarburos; las cuencas Huallaga y Santiago, tienen a las rocas del
Grupo Pucara, la formacin Chonta y Pozo, como generadoras de hidrocarburos; en la
cuenca Maran las rocas generadoras estn presentes en los Grupos Cabanillas,
Tarma/Copacabana, Pucara y la Formacin Chonta. Las rocas reservorios estn
representadas ampliamente por rocas del Cretcico (formaciones Cushabatay, Agua
Caliente, Chonta, Vivian, Casa Blanca, y Pozo) y en menor proporcin por las areniscas
-
del Paleozoico Superior (Grupo Tarma, Formacin Ene). Las rocas sello (lutitas y arcillas)
se distribuyen ampliamente desde el Devnico hasta el Negeno superior.
Los modelados realizados en el presente trabajo, han permitido encontrar erosiones
aproximadas en los periodos Cretcico inferior (erosin pre-Cushabatay) y el Negeno
superior (MiocenoPlioceno). La erosin del pre-Cushabatay muestra cantidades entre
600-4100 m, desde la zona subandina de la cuenca Madre de Dios hasta el sector Norte de
la cuenca Maran; la erosin superficial del periodo MiocenoPlioceno muestra
cantidades entre 50-5000 m, distribuidos en forma similar a la erosin del Cretcico
inferior. Adems de las erosiones, los modelados han permitido encontrar tiempos de
expulsin de hidrocarburos (aproximadamente). En la cuenca Madre de Dios, el Grupo
Cabanillas expulso hidrocarburos a parir del Mioceno-Plioceno (5 Ma). En la cuenca
Ucayali, hacia el sector sur, la expulsin de hidrocarburos se inicia para el Grupo
Cabanillas a parir del Mioceno Superior (8 Ma), en el Grupo Ambo la expulsin se inicia
en una primera etapas entre el Trisico-Jursico (230-170 Ma) y en una segunda etapa a
partir del Cretcico superior (85 Ma), para el Grupo Tarma/Copacabana se inicia a partir
del Mioceno inferior (14 Ma); en el sector norte de la cuenca Ucayali, la expulsin de
hidrocarburos para el Grupo Cabanillas se inicia entre el Jursico y el Cretcico (180-115
Ma), para la secuencia Cabanillas/Ambo se inicio a partir del Mioceno inferior (18 Ma), y
el Grupo Tarma/Copacabana comenz a expulsar en una primera etapa en el Cretcico
inferior (120-115 Ma) y en una segunda etapa a partir del Mioceno superior (8 Ma). En la
cuenca Huallaga la expulsin de hidrocarburos se inicia a partir del Mioceno (9-7 Ma) en
las formaciones Chonta y Pozo. En la cuenca Santiago el Grupo Pucara expulso
hidrocarburos entre el Paleoceno (65 Ma) y el Mioceno (12 Ma), y en la Formacin Chonta
expulso a partir del Oligoceno (24 Ma). La expulsin de hidrocarburos en la cuenca
Maran se distribuye en dos sectores; en el sector SE de la cuenca, el Grupo Cabanillas
expulso hidrocarburos entre el Prmico superior (260 Ma) y el Cretcico inferior (115 Ma),
el Grupo Tarma/Copacabana expuls en el Cretcico inferior (120-113 Ma); en el sector
central y NW de la cuenca, en el Grupo Pucara la expulsin de hidrocarburos se inicia
entre el Eoceno-Mioceno (40-20 Ma), la Formacin Chonta expulso a partir del Mioceno
superior (13-6 Ma). Los tiempos de expulsin de hidrocarburos encontrados en las cuencas
estudiadas, presentan una buena relacin con el tiempo de formacin de trampas
estructurales, que se distribuyen en el Cretcico superior, Eoceno inferior y Mioceno
Superior.
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INDICE
CAPTULO I 1
INTRODUCCIN 1
1.1. GENERALIDADES 1
1.2. OBJETIVOS DEL ESTUDIO 1
1.3. UBICACIN Y EXTENCIN 1
1.4. CLIMA Y VEGETACION 2
1.5. ESTUDIOS ANTERIORES 3
1.6. METODOLOGA DE TRABAJO 4
1.6.1. Datos de pozos y afloramientos 4
1.6.2. Ubicacin de datos de pozos 4
1.6.3. Generacin de mapas 4
1.6.4. Clasificacin de los sistemas petroleros 5
1.6.5. Modelado 5
1.7. AGRADECIMIENTOS 5
CAPTULO II 6
CUENCAS SUBANDINAS DEL PERU 6
2.1. GENERALIDADES 6
2.2. EVOLUCION GEODINAMICA 6
2.2.1. Tectnica ante-andina 7
2.2.2. Tectnica compresiva andina y formacin de la cuenca de
antepas amaznica 8
2.2.2.1. Geometra de la cuenca de antepas 8
2.2.2.2. Distribucin de las cuencas subandinas 10
2.3. LMITES Y ESTILOS ESTRUCTURALES 10
2.3.1. Cuenca Madre de Dios 11
2.3.2. Cuenca Ucayali 13
2.3.3. Cuenca Huallaga 15
2.3.4. Cuenca Santiago 17
2.3.5. Cuenca Maran 18
2.3.6. Altos Estructurales 21
2.3.6.1. Arco de Fitzcarrald 21
2.3.6.2. Arco de Iquitos 23
2.3.6.3. Arco de Contaya 23
2.3.6.4. Alto de Cushabatay (montaas de Cushabatay) 24
2.3.6.5. Alto de Shira (montaas del Shira) 24
2.3.6.6. Moa Divisor 24
2.4. ESTRATIGRAFIA GENERALIZADA 25
2.4.1. Precmbrico 26
2.4.2. Paleozoico 26
2.4.2.1. Paleozoico Inferior 26
2.4.2.2. Paleozoico Superior 27
2.4.3. Mesozoico 31
2.4.3.1. Trisico-Jursico 31
2.4.3.2. Cretcico Inferior-Superior 33
2.4.4. Cenozoico 39
-
CAPTULO III 44
PARAMETROS TERMICOS EN LAS CUENCAS 44
3.1. GENERALIDADES 44
3.2. PARAMETROS TRMICOS 44
3.2.1. Temperatura (BHT) 44
3.2.2. Gradiente Geotermica 46
3.2.3. Conductividad Termica 47
3.2.4. Flujo de Calor (Heat Flow) 48
3.3. VARIACIN DEL FLUJO DE CALOR ACTUAL DESDE EL FONDO
DE CUENCA (Bottom Heat Flow) 50
3.4. CONCLUSIONES 53
CAPTULO IV 54
LOS SISTEMAS PETROLEROS 54
4.1. GENERALIDADES 54
4.2. METODOLOGA 59
4.2.1. Mapas de Madurez Termal (%Ro) 59
4.2.1.1. Madurez termal del Grupo Cabanillas 60
4.2.1.2. Madurez termal del Grupo Ambo 60
4.2.1.3. Madurez termal del Grupo Tarma/Copacabana 61
4.2.1.4. Madurez termal de la Formacin Ene 62
4.2.1.5. Madurez termal del Grupo Pucara 63
4.2.1.6. Madurez termal de la Formacin Raya 64
4.2.1.7. Madurez termal de la Formacin Chonta 64
4.2.1.8. Madurez termal de la Formacin Cachiyacu 65
4.2.1.9. Madurez termal de la Formacin Pozo 67
4.2.2. Mapas de Potenciales Petroleros (Wt % TOC) 68
4.2.2.1. Potencial petrolero Grupo Cabanillas 68
4.2.2.2. Potencial petrolero Grupo Ambo 68
4.2.2.3. Potencial petrolero Grupo Tarma/Copacabana 69
4.2.2.4. Potencial petrolero Formacin Ene 69
4.2.2.5. Potencial petrolero Grupo Pucara 69
4.2.2.6. Potencial petrolero Formacin Raya 71
4.2.2.7. Potencial petrolero Formacin Chonta 71
4.2.2.8. Potencial petrolero Formacin Cachiyacu 72
4.2.2.9. Potencial petrolero Formacin Pozo 72
4.2.3. Presencia de Hidrocarburos en Pozos y Oil Seep 74
4.3. IDENTIFICACION DE LOS SISTEMAS PETROLEROS SUBANDINOS 75
4.3.1. Sistemas Petroleros en la cuenca Madre de Dios 76
4.3.1.1. Rocas Generadoras 76
4.3.1.2. Rocas Reservorio 77
4.3.1.3. Roca Sello 78
4.3.1.4. Sobrecarga Sedimentaria 78
4.3.2. Sistemas Petroleros en la cuenca Ucayali 79
4.3.2.1. Rocas Generadora 80
4.3.2.2. Rocas Reservorio 83
4.3.2.3. Roca Sello 84
4.3.2.4. Sobrecarga Sedimentaria 85
4.3.3. Sistemas Petroleros en la cuenca Huallaga 85
4.3.3.1. Rocas Generadoras 86
4.3.3.2. Roca Reservorio 87
-
4.3.3.3. Roca Sello 88
4.3.3.4. Sobrecarga Sedimentaria 89
4.3.4. Sistemas Petroleros de la cuenca Santiago 89
4.3.4.1. Rocas Generadoras 90
4.3.4.2. Rocas Reservorio 92
4.3.4.3. Roca Sello 92
4.3.4.4. Sobrecarga Sedimentaria 93
4.3.5. Sistemas Petroleros de la cuenca Maran 93
4.3.5.1. Rocas Generadoras 94
4.3.5.2. Rocas Reservorio 96
4.3.5.3. Roca Sello 98
4.3.5.4. Sobrecarga Sedimentaria 99
4.4. CONCLUSIONES 100
CAPTULO V 101
MODELADO DE LOS SISTEMAS PETROLEROS 101
5.1. GENERALIDADES 101
5.2. SELECCIN DE POZOS 101
5.3. METODOLOGA DEL MODELADO 102
5.4. HISTORIA GEODINMICA UTILIZADA EN EL MODELADO 104
5.5. RESULTADOS DEL MODELADO 106
5.5.1. Modelado en la cuenca Madre de Dios 106
5.5.1.1. Zona de antepais (foredeep) 108
5.5.1.2. Zona Subandina (wedge top) 110
5.5.2. Modelado en la cuenca Ucayali 113
5.5.2.1. Sector sur de la cuenca Ucayali 114
5.5.2.2. Sector norte de la cuenca Ucayali 122
5.5.3. Modelado en la cuenca Huallaga 132
5.5.3.1. Sector SE de la cuenca Huallaga 133
5.5.4. Modelado en la cuenca Santiago 137
5.5.4.1. Sector sur de la cuenca Santiago 138
5.5.4.2. Sector central de la cuenca Santiago 142
5.5.5. Modelado en la cuenca Maran 142
5.5.5.1. Sector SE de la cuenca Maran 145
5.5.5.2. Sector central y NW de la cuenca Maran 148
5.6. CONCLUSIONES 158
CAPTULO VI 165
CONCLUSIONES 165
CAPTULO VII 166
RECOMENDACIONES 166
REFERENCIAS 167
LISTADO DE IMGENES 173
LISTADO DE TABLAS 178
ANEXOS
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
1
CAPITULO I
INTRODUCCIN
1.1. GENERALIDADES
El modelado de los sistemas petroleros, est circunscrito a las cuencas subandinas peruanas
(Maran, Santiago, Huallaga, Ucayali y Madre de Dios), y se basa en la integracin de
informacin geolgica, geoqumica, y trmica, de pozos exploratorios y de afloramientos.
Este estudio fue posible mediante el convenio de investigacin entre las instituciones de
Per y Francia (PERUPETRO-IRD) respectivamente.
1.2. OBJETIVOS DEL ESTUDIO
El objetivo principal en este presente trabajo de investigacin, es obtener el titulo
de Ingeniero Gelogo.
Definir los sistemas petroleros probados y probables en las cuencas subandinas
peruanas.
Encontrar una relacin entre los altos estructurales (Fitzcarrald, Contaya, Iquitos
etc.), Heat Flow y las cuencas subandinas.
Encontrar las cantidades aproximadas de erosiones en los periodos Negeno y
Cretcico Inferior mediante el modelado de cuenca, y establecer los factores que las
condicionan.
Conocer el funcionamiento de los sistemas petroleros mediante el modelado de
cuenca a partir de pozos distribuidos en las zonas estudiadas.
Establecer las relaciones entre los tiempos de expulsin de Hidrocarburos y
formacin de trampas.
1.3. UBICACIN Y EXTENCIN
Las cuencas subandinas se encuentran comprendidas frente al sector NE de los Andes
Centrales, ubicadas entre los 0 y 14 latitud Sur y entre 69 y 78 longitud Oeste (Fig. 1).
La cuenca Maran se ubica en el departamento de Iquitos, la cuenca Santiago en el Dpto.
de Amazonas, la cuenca Huallaga en el Dpto. de San Martn, la cuenca Ucayali en los
departamentos de Ucayali y Cuzco, y la cuenca Madre de Dios en los departamentos de
Madre de Dios y Puno. El rea superficial que abarcan las cuencas estudiadas es de
aproximadamente 440699 Km2.
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
2
Fig. 1. Ubicacin de las cuencas subandinas en algunos departamentos del Per (limitado
en azul); extrado y modificado de la pgina web del Ministerio de Energa y Minas.
www.minem.gob.pe/ministerio/pub_atlas2001.asp
1.4. CLIMA Y VEGETACION
El clima de la regin amaznica es tpico de selva tropical; calida, hmeda y lluviosa, con
temperaturas que son generalmente altas que superan los 35 C, las medias anuales
superiores a los 25 C y las mnimas entre 11-18 C. Las precipitaciones anuales no es
constante durante el ao, pero generalmente es de 1750 mm en el llano amaznico,
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
3
incrementndose hacia la zona subandina llegando a tener una precipitacin de 2500 mm
(Hermoza, 2004). La vegetacin es muy densa y se encuentra cubriendo gran parte de la
amazona (Fig. 2).
Fig. 2. Imagen satelital (extrada del Google Hearth) mostrando una densa vegetacin
cerca del Boquern del Padre Abad (departamento de Ucayali, alrededores de la
carretera Tingo Maria- Aguaytia).
1.5. ESTUDIOS ANTERIORES
Numerosas empresas e instituciones han realizado estudios de las cuencas subandinas
peruanas. Las bases sobre el cual se sustenta el presente trabajo, son publicaciones
acadmicas y material didctico (libros) e informes tcnicos de empresas petroleras
multinacionales, consultores y convenios de investigacin como; Petroperu (1981 y 1984),
Perupetro (2002 y 2005), Core Laboratorios (1992, 1996 y 1998), Mobil (1998 y 1999),
Pluspetrol (1997), DGSI (1995-1997), IDES (1988), Simon Petroleum Technology Limited
(1993), Elf (1996), Anadarko (1998), Petrobrs (2003), Occidental petrolera del Per
(1997-1998 y 2003), Pan Energy Exploration and Production (1999 y 2000), Quintana
Minerals Per (1998), Parsep (2000 y 2002), Paseh (2004), Repsol-YPF (2001 y 2004),
Ingepet (2005), Idemitsu Oil and Gas (1999 y 2000), Ibez (2001), Vara (2003), Navarro
(2005), Gil (1995), Cooperacin Tcnica Peruano-Alemn (1980-1982), Centro de
investigaciones geolgicas de Guayaquil (2006), Hermoza (2004), Tejada (2006) y Espurt
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
4
(2007), todos ellos fueron obtenidos del banco de datos de PERUPETRO S.A. dentro del
convenio PERUPETRO-IRD.
1.6. METODOLOGA DE TRABAJO
1.6.1. Datos de pozos y afloramientos
La primera etapa consisti en la seleccin de datos necesarios de los pozos que tienen
buena informacin de temperatura, geoqumica y estratigrfica. La temperatura (BHT)
seleccionada, es corregida mediante el programa Genex 4.0.3 (Beicip-Franlab), esto para la
generacin del gradiente geotrmico y determinacin del flujo de calor (Heat flor) en las
cuencas. Posteriormente se procedi a revisar y seleccionar de datos geoqumicos de pozos
y afloramientos, como la reflectancia de vitrinita (%Ro), carbono total orgnico
(Wt%TOC) y tipos de kerogeno (I/II/III/IV); estos valores seleccionados se cargaron en el
Software Genex 4.0.3 en cada pozo a modelarse. Tambin se extrajo la informacin de la
estratigrafa realizada en pozos y afloramientos, y posteriormente se agrego al programa
utilizado, detallando los porcentajes litolgicos aproximados y sus intervalos de edades
respectivas de cada formacin estratigrfica y eventos principales de erosin (Negeno y
Cretcico Inferior).
1.6.2. Ubicacin de datos de pozos
Esta parte del proceso consisti en geo-referenciar los pozos y mapa satelital (Shuttle
Radar Topography Misin SRTM, NASA), datos geoqumicos y trmicos, los lmites
geogrficos y estructurales, para luego generar los respectivos mapas.
1.6.3. Generacin de mapas
Luego se procedi a realizar mapas (Captulos III/IV) con esta seleccin de datos trmicos
y geoqumicos, esto se hizo mediante el programa MapInfo. Se determino mapas con
gradiente geotrmica y mapas de isovalores de Heat Flow obtenidos a partir de
temperaturas calibradas mediante el programa genex 4.0.3. Tambin se realizo un mapa
tridimensional (3D) con profundidades de pozos en la base de la Formacin Cushabatay,
en otros casos con base de las formaciones Raya y Agua Caliente. Posteriormente
realizamos mapas de isovalores con datos de reflectancia de vitrinita y carbono total
orgnico para los sistemas petroleros.
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
5
1.6.4. Clasificacin de los sistemas petroleros
En esta etapa (Capitulo IV) se procedi a identificar los sistemas petroleros, es decir las
rocas generadoras, rocas reservorio, rocas sello y sobrecargas sedimentarias aproximadas.
Para las rocas generadoras se uso la clasificacin de tablas de madurez termal y potencial
generador de hidrocarburos propuesto por Peters (1994), para la roca reservorio se uso la
clasificacin propuesta por Levorsen (1973). La roca sello fue identificada por su presencia
y continuidad en los pozos estudiados a nivel de las cuencas subandinas,
complementandose con informacin adicional.
1.6.5. Modelado
Para la aplicacin del modelado de cuenca, algunos de los pozos no llegaron a alcanzar la
roca generadora que se necesita, por lo que fue necesario hacer una correlacin
estratigrfica y calculo de espesores con pozos cercanos. Solo en un caso se utilizo el
clculo de espesor con seccin ssmica. Tambin se hizo la construccin de dos pozos
ficticios (simulados a partir de datos de campo o de ssmica), uno de ellos en la cuenca
Madre de Dios en la zona ms profunda (wedge-top), y el otro pozo se modelo en la zona
del Boquern del Padre Abad. Finalmente en la ltima etapa del trabajo se procedi a la
obtencin de los resultados modelados en el software Genex 4.0.3 con su respectiva
interpretacin y discusin.
1.7. AGRADECIMIENTOS
Agradecimientos a la institucin encargada de promover la inversin en la exploracin y
explotacin de hidrocarburos en nuestro pas PERUPETRO S. A., a la gerencia de
exploracin representada por el Ing. Rolando Bolaos, al grupo funcional de exploracin
de PERUPETRO, a IRD (Institut de Recherche pour le Dveloppement), institucin
encargada de promover el desarrollo a travs de la investigacin en el Per y la empresa
PETROLFERA S. A. representada por el Ingeniero Carlos Monges, gerente general en el
Per; a todos ellos por haberme brindado la oportunidad y las facilidades necesarias para
realizar el presente trabajo.
Agradecer de manera particular al Dr. Patrice Baby, director de la presente investigacin,
por sus sabios consejos, enseanzas y paciencia, al Dr. Wilber Hermoza por su orientacin
y compartir sus conocimientos en el desarrollo de esta tesis. Asimismo a mis profesores
asesores de la presente tesis: Dr. Victor Sanz y M.Sc. David Rojas, por compartir sus
experiencias, consejos y orientacin respectiva en la conclusin de la presente tesis.
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
6
CAPITULO II
CUENCAS SUBANDINAS DEL PERU
2.1. GENERALIDADES
Las cuencas subandinas peruanas se han formado a partir de la tectnica estructural, y
estn divididos en dos sectores bien marcados: al norte las cuencas Maran, Santiago y
Huallaga se encuentran deformados por una tectnica de basamento; al sur las cuencas
Ucayali y Madre de Dios, han sido deformadas por una tectnica de cobertura e
importantes sistemas de corrimientos.
Actualmente las cuencas subandinas presentan un relleno sedimentario constituido por
areniscas, lutitas, limolitas y calizas, que abarcan edades que van desde el Paleozoico
(Ordovcico) a Cenozoico (Negeno), registrando una evolucin tectnico-sedimentario
donde predominan etapas sucesivas de tectnica extensiva (Rift basin) y compresiva
(Foreland basin).
En el contexto general peruano, las cuencas subandinas corresponden al antepais
amaznico. La actual cuenca de antepais amaznica se emplaza sobre la margen oriental de
los Andes, su estructuracin se inici durante el Cretcico Superior en medio marino
(Barragn, 1999; Christophoul, 1999). A partir del Mioceno Superior, el levantamiento de
los Andes se acelero y comenz a desarrollarse un sistema de drenaje E-W en toda la
regin amaznica, afectando el funcionamiento de la cuenca antepais y desligndose de los
Andes septentrionales y meridionales (Hoorn et al., 1995). Es en este periodo que empieza
a formarse la zona subandina actual y las sub-cuencas asociadas (Baby et al., 2005).
2.2. EVOLUCION GEODINAMICA
La evolucin de las cuencas subandinas peruanas est comprendida al Norte por la
terminacin sur de los Andes Septentrionales y los Andes Centrales (ambos limitados por
la deflexin de Huancabamba) que se extendiende hasta el Sur de Per (cerca de la
deflexin de Abancay). Los Andes centrales se encuentran constituidos por dos cordilleras:
la Cordillera Occidental y la Cordillera Oriental. La Cordillera de los Andes se desarrolla a
lo largo del continente sudamericano (Fig. 3), y corresponde a uno de los sistemas
montaosos ms importantes del mundo. Est enmarcada por dos rasgos importantes de la
geodinmica, la Tectnica ante-andina y la Tectnica compresiva andina y formacin de la
cuenca de antepas amaznica (Gil, 2002).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Fig. 3. Los Andes Centrales (izquierda) y extensin de la cordillera de los Andes a lo largo
del continente (derecha).
2.2.1. Tectnica ante-andina
Dentro de este intervalo tuvieron lugar numerosos fenmenos tectnicos que se iniciaron a
partir del Paleozoico inferior. Durante el Cmbrico inferior y Ordovcico inferior, el borde
occidental de Amrica del sur corresponda a un margen pasivo (Sempere, 1995), la
expansin mxima de facies marinas en el continente sudamericano se dio probablemente
durante el Tremadociano-Darriwiliano (Martnez, 1980; Aceolaza, 1992), disminuyendo
la influencia marina durante el Ordovcico medio. En el Ordovcico superior se retomo el
carcter expansivo hasta el Silrico (Aceolaza, 1992). Durante el Ordovcico y parte del
Silrico, comprenda una cuenca intracratnica de tipo Rift situadas entre dos reas
cratnicas estables, que correspondan al escudo Brasileo (Teixeira et al., 1989) y el
Macizo de Arequipa (Ramos et al., 1986). En el Devnico superior y Carbonfero inferior
se estableci una cuenca de antepas en gran parte del margen occidental de la Cordillera
de los Andes Centrales (Isaacson & Daz Martnez, 1995; Isaacson et al., 1995; Daz
Martnez, 1999), esto debido a la actividad tectnica y magmtica situada a nivel de la
margen activa de Gondwana (Sempere, 1989, 1993 y 1995). La orogenia Herciniana
desarrollada en el borde occidental sudamericano, fue seguida por el emplazamiento de un
importante rift Permo-Trisico (Mgard et al., 1971; Bard et al., 1974; Dalmayrac et al.,
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
8
1980), asociado al inicio de la fragmentacin de la Pangea (Kontak et al., 1990; Atherton
& Petford, 1991) y desmantelamiento de la cadena herciniana. Este rift continu hasta el
Jursico siendo acompaado por el establecimiento de depsitos marinos someros y
magmticos (Sempere et al., 1998; Mgard, 1978; Pardo & Sanz, 1979; Prinz, 1985;
Rivadeneira & Sanchez, 1989; Noble et al., 1978). A partir del Jursico superior, se
estableci una zona de subduccin sobre el margen occidental de Amrica del Norte y
Amrica del Sur acompaada de un magmatismo de arco (Mgard, 1978; Pardo & Sanz,
1979; Jaillard et al., 1990; Romeuf et al., 1995). Al este del arco volcnico, se desarrollo
una cuenca extensiva de tipo tras-arco o back-arc, mientras que al Oeste secuencias
sedimentarias (volcano-clsticas) que se interpretan como depsitos de ante-arco o fore-arc
(Mourier, 1988).
2.2.2. Tectnica compresiva andina y formacin de la cuenca de antepas amaznica
La tectnica andina propiamente dicha, es decir la tectnica en compresin se manifest a
partir del Cretcico (Audebaud, 1971; Dalmayrac et al., 1980; Frutos, 1981; Bussel &
Pitcher, 1985; Jarrad, 1986; Soler & Bonhomme, 1990; Jaillard & Soler, 1996).
El establecimiento de la tectnica compresiva andina, se debe a los cambios de velocidad y
de direccin de convergencia de las placas subductadas bajo la placa sudamericana, y por
la abertura del Atlntico sur. Estos eventos se caracterizan por largos periodos de
inestabilidad tectnica y episodios cortos de quietud (Noblet et al., 1996), desde el
Albiano-Cenomaniano (dominio andino) y Turoniano (dominio subandino). La compresin
se desarrolla de manera continua hasta el Holoceno. Esta deformacin se desarrollo con
diferentes intensidades y con un probable control de la paleogeografa pre-cretcica (Gil,
2002).
2.2.2.1. Geometra de las cuencas de antepas
Las cuencas de antepas se desarrollan sobre una litosfera continental (Dickinson, 1974),
estn ligadas a cadenas de subduccin o a cadenas de colisin (Beaumont, 1981; Allen et
al., 1986). Una cuenca de antepas se desarrolla entre un frente de una cadena de montaas
y un cratn estable que se encuentra sometida a una flexin de la litosfera. DeCelles &
Giles (1996) diferencian dentro de una cuenca de antepas cuatro zonas de deposito:
wedge-top, foredeep, forebulge y back-bulge depozones (Fig. 4).
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
9
Fig. 4. Esquema morfo-estructural de las zonas de depsitos en una cuenca de antepas
(DeCelles & Giles, 1996)
Zona de depsito en acuamiento corrimientos (wedge-top).- Es donde la
deformacin se amortigua, es decir es la margen activa de la cuenca de antepas en
que se desarrollan estructuras, corrimientos (conocidos como faja plegada y corrida
donde se producen los cabalgamientos y duplex) y cuencas transportadas
(piggyback basin). En dominio continental, presenta depsitos gruesos (conos
aluviales y sistemas fluviales), y en dominio submarino sedimentos ms finos
carbonatados interferidos con depsitos gravitatorios o turbidticos (sedimentacin
catastrfica) (Gil, 2002).
Zona de depsito en profundidad (foredeep).- Corresponde a una cuenca subsidente
situada entre el wedge-top y el forebulge, y forma un prisma sedimentario que se
adelgaza en direccin al cratn. Es la zona que recibe mayor acumulacin de
sedimentos que provienen de la erosin en la cadena de montaas. En esta zona, se
desarrollan los ambientes fluviales, aluviales en medio sub-areo, y de complejos
fluvio-deltaicos superpuestos de los conjuntos turbiditicos en ambiente marino.
Zona de depsito en el abombamiento (forebulge).- Situada sobre el bombeo
perifrico debido a la flexura de la placa, esta zona positiva difcil de identificar se
encuentra sometida a erosiones.
Zona de depsito atrs del abombamiento (back-bulge).- Se desarrolla entre el
forebulge y el cratn estable y se caracteriza por presentar sedimentos finos de
dominio continental y/o marino poco profundo (plataforma carbonatada). Pueden
existir aportes sedimentarios ms gruesos provenientes de la erosin del forebulge.
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
10
2.2.2.2. Distribucin de las cuencas subandinas
Las cuencas subandinas del Per se encuentran distribuidas de sur a norte. Para el presente
estudio se ha trabajado con cinco cuencas subandinas: Maran, Santiago, Huallaga,
Ucayali y Madre de Dios. Estas subcuencas se encuentran ubicadas en el sector oeste de la
Cordillera de los Andes Centrales (Fig.5).
En el Mioceno medio, las cuencas subandinas peruanas formaban parte de una sola cuenca
amaznica que se encontraba sometida a incursiones marinas como el mar de Pebas. Hace
aproximadamente 10 Ma, se iniciaron los corrimientos y los movimientos de levantamiento
y subsidencia que propiciaron la formacin de las cuencas subandinas actualmente
definidas (Baby et al., 2005).
Fig. 5. Configuracin de los Andes Centrales, de la cuenca amaznica y de las cuencas
subandinas peruanas (imagen satelital SRTM con resolucin 90m) (Baby et al., 2005).
2.3. LMITES Y ESTILOS ESTRUCTURALES
Los limites y estilos estructurales que presentan las cuencas subandinas (Fig.6) estn
controladas por los diferentes eventos tectnicos ocurridos durante los ltimos millones de
aos. Actualmente, las cuencas subandinas son reas de estudio importante, lo que ha
permitido realizar una relacin entre ellas, esto debido a las caractersticas estructurales y/o
sedimentarias que presentan, implicando la reagrupacin de estas.
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
11
Fig. 6. Lmites estructurales de las cuencas Subandinas y altos estructurales.
2.3.1. Cuenca Madre de Dios
Es otra de las principales cuencas de antepas. Se encuentra ubicada al SE de la cuenca
Ucayali, entre los 12 y 14 de latitud sur y entre los 69 y 72 de longitud oeste, con
direccin NW-SE. La cuenca Madre de Dios est limitada por principales componentes
tectnicos como la zona subandina ubicada al S-SW. Al Este, se prolonga hacia el escudo
brasileo, al W-NW con el arco de Fitzcarrald y la cuenca Ucayali, en direccin SE la
cuenca Madre de Dios se prolonga hasta el Norte de Bolivia donde se le conoce como la
cuenca Beni (Hermoza, 2004).
En la zona subandina, el sinclinal de Punquiri muestra un espesor mximo de 4500m. En
cuenca de antepas propiamente dicha, se encuentra rellena de depsitos negenos que
presentan un espesor mximo de 3000m que disminuye bruscamente hacia el sector N-NE
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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posiblemente por erosin o no depositacin de los sedimentos que se puede interpretar
como efecto causado por el levantamiento del arco de Fitzcarrald (Baby et al., 2005).
Anlisis de huellas de fisin en minerales de apatito muestran que la propagacin de los
corrimientos subandinos se iniciaron alrededor de los 11Ma (Hermoza, 2004). Con la
seccin ssmica 97MCT-108 (Fig. 8), se ha podido calcular el espesor aproximado de los
depsitos negenos as como la identificacin de algunas estructuras de la cuenca (Fig. 7).
Fig. 7. Seccin estructural LL (ver Fig.10) mostrando alguna de las estructuras principales en la zona subandina (wedge top) y el antepas (foredeep) (Extrado de
Hermoza, 2004).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Fig. 8. Seccin ssmica 97MCT-108 mostrando los sinclinales de Punquiri y Nusiniscato
en la cuenca Madre de Dios (Hermoza, 2004).
2.3.2. Cuenca Ucayali
La cuenca Ucayali es una de las tpicas cuencas subandinas foreland o antepas, situada
entre las cuencas Madre de Dios, Ene, Pachitea, Huallaga y Maran, entre los 7 y 12 de
latitud sur y los 71 y 76 de longitud oeste. Est separada hacia el oeste de la cuenca
Pachitea por el alto de Shira (Fig. 9) con orientacin estructural de direccin NW-SE.
Hacia el este, la cuenca Ucayali se extiende en la llanura amaznica hasta el divisor Moa,
mientras que hacia el NE se encuentra limitada por el Arco de Contaya que la separa de la
cuenca Maran, al W-NW por la zona subandina, y al S-SE por el Arco de Fitzcarrald con
direccin estructural E-W.
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Fig. 9. Seccin MM (ver Fig. 10), el Alto de Shira divide el sector sur de la cuenca Ucayali en dos cuencas: Pachitea y Ucayali (extrado de IX Simposio Bolivariano
Colombia, 2006).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Fig. 10. Ubicacin de las secciones estructurales LL en Madre de Dios y MM de la cuenca Ucayali.
2.3.3. Cuenca Huallaga
Esta cuenca se encuentra desarrollada entre los 5.5 y 9 de latitud sur y los 76 y 78 de
longitud Oeste dentro de la zona subandina o zona de wedge top depozone (Hermoza,
2004). Est limita al Oeste por la cordillera Oriental, al norte por la cuenca Santiago, al Sur
por la zona interna subandina de la cuenca Pachitea, al NE por el alto de Cushabatay y el
arco Contaya y en el SE por la cuenca Ucayali (Gil, 2002; Hermoza, 2004). En la zona
existe un sobrecorrimiento frontal (Chazuta) que cabalga (Fig. 11) hacia el Este la sub-
cuenca Maran. Este sobrecurrimiento se encuentra deformado probablemente por
grabens del Prmico-Jursico, y presentan un nivel de despegue en las evaportas de la
parte superior del grupo Pucara (Trisico-Jursico inferior) y/o la base de la formacin
Sarayaquillo (Jursico Superior) (Baby et al., 2005). Anlisis de huellas de fisin de
minerales de Apatito (AFTA) indican que los sobrecorrimientos empezaron a formarse
entre los 10 y 15 Ma. (lvarez-Caldern, 1999). Los sedimentos Mioceno-Pleistoceno
pueden alcanzar un espesor superior a 5000 m. (Hermoza, 2004).
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Fig. 11. Seccin estructural transversal AA (ver Fig. 15) que contiene a la seccin ssmica 91-MPH-23 en la cuenca Huallaga mostrando algunas estructuras principales
(Extrado de Hermoza, 2004).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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2.3.4. Cuenca Santiago
Esta cuenca tiene una orientacin N-NE/S-SW perteneciente a los Andes Septentrionales
que ha sido estructurada por importantes fallas y se encuentra enmarcada dentro de la zona
subandina (Gil, 2002), situada entre los 3 y 5 de latitud sur y 77 y 78 de longitud oeste.
La Cordillera de Campanquiz es la que actualmente limita y/o divide a las cuencas
Santiago y Maran. Al Oeste, la cuenca Santiago est limitada por la Cordillera Oriental
peruana, al Norte esta cuenca se cierra estructuralmente con el domo de Cutuc (Sur de
Ecuador) y en la zona de la deflexin de Huancabamba la cuenca toma una direccin
estructural NW-SE.
La Cuenca Santiago est estructurada por inversiones tectnicas de semi-grabens de edad
Permo-Trisica a Jursica que se encuentran basculados hacia el oeste formando
estructuras en flor transpresivas (Navarro et al., 2005). Estas inversiones tectnicas se da
en tres etapas: Cretcico inferior, Eoceno superior y Negeno superior (Navarro et al.,
2005). Las primeras inversiones tectnicas empiezan a partir de la fase peruana (Cretcico
Superior) durante la sedimentacin de la formacin Chonta (Navarro et al., 2005). De
acuerdo a los anlisis de huellas de fisin de minerales de Apatito (Duddy et. Al., 1990), la
Cordillera de Campanquiz se levanto en los ltimos 10 Ma (Fig. 12), asimismo Aleman &
Marksteiner (1993) mediante el mismo mtodo, determinaron un levantamiento a 10 Ma
probablemente asociado a los corrimientos subandinos (Gil, 2002). Los semigrabens y
estructuras en flor tienen caractersticas muy parecidas a las estructuras de la cuenca
Oriente del Ecuador.
Fig. 12. Seccin ssmica GSI-50-230 y Q95-231 (ver Fig. 15), mostrando la inversin de
un semi-graben y la Cordillera de Campanquiz en la cuenca Santiago
(Navarro et al., 2005).
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
18
2.3.5. Cuenca Maran
Esta cuenca corresponde a una cuenca flexural subsidente (foredeep depozone) del sistema
de antepais andino del NW amaznico (Roddaz et al., 2005). Esta cuenca se encuentra
situada entre 2 y 7 de latitud sur y los 73 y 77 de longitud oeste. Tiene una orientacin
estructural NNW-SSE en el sector norte, y al sur presenta una orientacin NW-SE. Se
encuentra limitada al norte con la cuenca Oriente del Ecuador, al oeste por la zona
subandina (cuencas Santiago y Huallaga), al NE por el arco de Iquitos, al SW por el alto de
Cushabatay-Contaya, y al sur por el arco de Contaya, el cual la separa de la cuenca
Ucayali.
El substratum de esta cuenca es deformado por la tectnica de rifting del Prmico tardo y
del Trisico temprano, responsable de una erosin alternada de la seccin paleozoica
(Parsep, 2002). La subsidencia del Cretcico superior y del Cenozoico est controlada por
la carga tectnica producida por los sistemas de corrimientos de la Cordillera Oriental y de
la zona subandina (Baby et al., 2005). La parte interna de la cuenca se encuentra
deformada por inversiones tectnicas de fallas extensivas Paleozoicas y Mesozoicas (Baby,
1995; Gil, 2002), esas inversiones se iniciaron durante el Cretcico superior en una etapa
compresiva llamada fase peruana (Mgard, 1984), que luego fueron reactivadas durante
el Negeno (Baby et al., 2005). En direccin Este, los sedimentos cenozoicos se acuan
(Fig. 13) sobre el arco de Iquitos (zona del Forebulge). Los estudios sedimentolgicos del
Mioceno-Plioceno que afloran en la zona del arco de Iquitos muestran que su
levantamiento controlo la sedimentacin de la cuenca Maran a partir del Mioceno
superior (Roddaz et. Al., 2005).
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
19
Fig. 13. Seccin PP, hacia la zona este (ver Fig. 15), se observa que los sedimentos del Negeno se acuan sobre el Arco de Iquitos que constituye el forebulge del sistema de
cuenca antepais (Extrado del Baby et al., 2005).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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La seccin ssmica PK8_41 muestra la formacin alternante de algunos grabens y semi-
grabens (Parsep, 2002), y una erosin pronunciada en la base del Cretcico (Fig. 14).
Fig. 14. Seccin ssmica PK8_41 (ver Fig. 15) mostrando una superficie de erosin en la
base del Cretcico sobre graben y horst (extrado de Parsep, 2002).
Fig. 15. Ubicacin seccin ssmica Maran PK8_41 (Fig. 14), ssmica Santiago (Fig. 12)
y seccin estructural mostrando parte de las cuencas Santiago y Maran (Fig. 13), y
tambin la seccin ssmica AA de la cuenca Huallaga (Fig. 11).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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2.3.6. Altos Estructurales
Las estructuras que se muestran en las cuencas estn notablemente relacionadas entre si,
debido a los elementos tectnicos que presentan: como el arco de Contaya, el arco de
Fitzcarrald, el arco de Iquitos, las montaas del Shira (alto de Shira), y el alto de
Cushabatay (arco de Cushabatay).
2.3.6.1. Arco de Fitzcarrald
El arco de Fitzcarrald es una mega-estructura en el sur de Per y se extiende hacia el Oeste
de Brasil (Espurt, 2007), divide a las cuencas Ucayali y Madre de Dios. Hacia el SE
tambin engloba al Arco de Manu (forbulge) y al Alto de Paititi (Fig.13), estos paleoaltos
son de escala ms local y pertenecen a un sistema de corrimientos de una cuenca de
antepas Paleozoica (Tejada, 2006), asociada a la tectnica Eoherciniana, finales del
Devnico e inicios del Carbonfero (Mgard et al., 1971; Bard et al., 1974; Dalmayrac et
al., 1980), originando las principales deformaciones (Fig. 16). La entrada en subduccin de
la dorsal ocenica de Nazca se inicia durante el Mioceno superior en la costa norte del Per
hace 11.2 Ma (Hampel, 2002), y el levantamiento del arco de Fitzcarrald es consecuencia
directa de la subduccin de la dorsal de Nazca que afecto a la cuenca amaznica a partir de
4 Ma. (Espurt, 2007).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Fig. 16. Arco de Fitzcarrald, actualmente conteniendo al alto de Paititi y el arco de Manu
(modificado de Tejada, 2006).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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2.3.6.2. Arco de Iquitos
El Arco de Iquitos corresponde a un alto de basamento, situado en la amazonia oriental
(Hermoza, 2005). Los datos morfo-estructurales y geofsicos muestran que el Arco de
Iquitos es el actual forebulge del NE de la cuenca antepais amaznica (cuenca Maran).
Estudios en sedimentos del Mioceno-Plioceno, que afloran en el arco, muestran que su
levantamiento controlo la sedimentacin a partir del Mioceno superior (Roddaz et al.,
2005). Esta elevacin est relacionada al aumento de la actividad tectnica dentro de los
Andes. La emersin del forebulge indujo a un retroceso del mar Pebas causando cambios
ambientales importantes en la cuenca amaznica (Fig. 17). A finales del Mioceno tardo
hasta el Plioceno, ha inducido a la deposicin de los depsitos fluviales como las arenas
blancas depositados en el backbulge depozona (zona de deposito, ver Fig. 17). Desde hace
aprox. 6 Ma, el forebulge es cortado y atravesado por los ros actuales, y se sigue
levantando como muestran los depsitos de las terrazas del Holoceno (Roddaz et al.,
2005).
Fig. 17. Sistema de cuenca foreland amaznico nor-occidental durante el Mioceno tardo,
se observa que el forebulge de Iquitos aflora y acta como una pequea isla
(Extrado de Roddaz et al., 2005).
2.3.6.3. Arco de Contaya
Se encuentra en el sector Norte de la cuenca Ucayali y Sur de la cuenca Maran
dividindola de Ucayali (ver Fig. 6). Esta estructura tiene una orientacin NW-SE, se
encuentra ligada a una inversin de antiguas fallas normales del Prmico-Trisico y
Paleozoicas, con procesos que se iniciaron durante el Cretcico Superior (Perupetro, 2005).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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2.3.6.4. Alto de Cushabatay (montaas de Cushabatay)
Es una de las estructuras predominantes que exponen a las rocas Jursicas en superficie y
que limitan a la cuenca Ucayali en el sector NW (ver Fig. 6). Este alto es un semigraben
que contiene a los sedimentos del Grupo Pucara y del Grupo Mitu que se desarrollaron en
forma simultanea, con una tendencia NW-SE de los horst y graben observados en la
cuenca Maran en respuesta al evento extencional del periodo Prmico-Trisico. El
graben de Cushabatay fue encontrado con un espesor grueso del Grupo Mitu cubierto del
Grupo Pucara, Sarayaquillo y sedimentos Cretcicos que luego fueron invertidos (Parsep,
2002) durante el Cretcico Superior (Perpetro, 2005). Interpretaciones de secciones
ssmicas de reflexin muestran adelgazamiento y discordancias progresivas de series
cretcicas hacia los flancos de las montaas de Cushabatay (Perpetro, 2003).
2.3.6.5. Alto de Shira (montaas del Shira)
Es uno de los mas prominentes elementos tectnico de la parte central de la cuenca
Ucayali, se extiende al Sur hasta la cordillera de Vilcabamba y al Norte hasta la
confluencia de los ros Ucayali y Pachitea (Perupetro, 2005). Las montaas del Shira
divide la parte sur de la cuenca Ucayali (ver Fig. 10) en dos cuencas (cuencas Pachitea y
Ucayali). Hacia el oeste, se encuentran la zona de Oxapampa/Ene, la faja plegada y corrida
(fold thrust belt) y la subcuenca Pachitea (Parsep, 2002). Con una similar magnitud e
historia geolgica que el arco de Contaya, est controlado por una tendencia de fallas de
orientacin N-NW/S-SE (SPT, 2002). En este alto se encuentran aflorando sedimentos
Paleozoicos y Cretcicos, su estructuracin se inicia probablemente a partir del Paleozoico
Superior (Gil, 2002).
2.3.6.6. Moa Divisor
Se encuentra en el sector Oeste de la cuenca Ucayali, tiene una orientacin NW-SE (Fig.
6), corresponde a una estructura asociada a una tectnica de inversin de semi-graben de
edad Paleozoica (Perpetro, 2005).
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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2.4. ESTRATIGRAFIA GENERALIZADA
La estratigrafa generalizada es un compendio de estudios realizados por diferentes
empresas e instituciones de investigacin (Gil, 2002; SPT, 1993; Mobil, 1998; Idemitsu,
2000; Repsol 2001; Hermoza, 2004; Navarro, 2005; Vara, 2003; Ibez, 2001; Parsep,
2002; OXY, 2003; Petrobrs, 2003; PanEnergy Exploration, 2000; Perupetro, 2005; QMC,
1998; Anadarko 1999).
Fig. 18. Estratigrafa generalizada de las cuencas subandinas, mostrando una
discordancia erosional en el Cretacico inferior.
En las cuencas subandinas se distribuyen unidades sedimentarias que muestran una
variacin estratigrfica desde el sector sur de la cuenca Madre de Dios, hasta el sector
norte de la cuenca Maran (Fig. 18). La estratigrafa esta distribuida dentro de las
siguientes eras:
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Precmbrico
Paleozoico
Mesozoico
Cenozoico
2.4.1. Precmbrico
Est caracterizado principalmente por el basamento, constituido por rocas gneas y
metamrficas. Fue encontrado por algunos pozos en las cuencas Maraon y Ucayali. En las
cuencas Santiago, Huallaga y Madre de Dios, los pozos no alcanzaron al basamento. Se
encuentra aflorando en la cordillera Oriental (Gil, 2002, Hermoza, 2005).
2.4.2. Paleozoico
Est representado por dos ciclos sedimentarios: el Paleozoico Inferior (Ordovcico-
Devnico) y Superior (Carbonfero-Prmico). Se encuentran distribuidos los Grupos y
Formaciones estratigrficas en orden cronolgico descendente.
2.4.2.1. Paleozoico Inferior
Formacin Contaya
Esta Formacin, depositada durante el Ordovcico en la cuenca Maran cerca al arco de
Contaya (Newell & Tafur, 1943), est constituida por intercalaciones de lutitas fosilferas
con cuarcitas marinas. Fue alcanzada por los pozos Palmera, La Frontera, Tapiche y
Yarina. En Ucayali, aflora cerca al arco de Contaya donde est constituida por cuarcitas
masivas (edad desconocida), seguidas de lutitas argilticas cuya sedimentacin es
principalmente marino y datado por Graptolites del Darriwilliano, y fue reconocida en los
pozos Pisqui 1, Coninca 1-2 y Cashiboya 1-A (Gil, 2002) con una litologa muy parecida a
la de Maran. Est ausente en el sur de la cuenca Ucayali en los pozos Sepa, La Colpa y
Platanal. Tambin se encuentra aflorando en las montaas del Shira, constituida de lutitas
intercaladas con areniscas verde, y una secuencia de series volcnicas (TOTAL, 1974) con
795m de espesor. En la cuenca Madre de Dios, se encuentra aflorando en la zona de Crcel
Punco (Hermoza, 2000), donde se le conoce como formacin San Jos, con 1200m de
lutitas y limos de color gris/negro de edad Arenigiano-Llanvirniano (Davila & Ponce de
Leon, 1971) y la Formacin Sandia con 250m de cuarcitas finas/gruesas intercaladas con
capas delgadas de argilitas gris claro atribuida al Caradociano (Laubacher, 1977). No
aflora en las cuencas Huallaga y Santiago.
-
Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
27
Grupo Cabanillas
Corresponde a sedimentos depositados durante el periodo Devnico (Fameniano-Emsiano)
(Newell, 1945; Mller, 1982). Se encuentra constituido litolgicamente por lutitas negras,
limolitas y areniscas (Newell, 1945; Mller, 1982, Gil, 2002; Anadarko, 1999). En
Maran presenta un ambiente de estuario, mientras que en las cuencas Ucayali y Madre
de Dios es infratidal litoral a deltaico (Gil, 2002). Infrayace al Grupo Ambo.
No se han encontrado afloramientos en la cuenca Maraon, pero fue alcanzado por los
pozos Bretaa, La Frontera, Tapiche, Maraon, Yarina y Palmera. Segn Laurent y Pardo
(1974) mediante interpretaciones de secciones ssmicas, los mayores espesores se
encuentran en la parte central y sur de la cuenca Maran, en una depresin alargada con
direccin NO-SE. En la Cuenca Ucayali, se encuentra pobremente representado en la parte
central y norte. En el rea de Pachitea, aflora cerca del ri Nevati (Montoya y Berrospi,
1990), donde se observ solamente la parte superior de este grupo (Gil, 2002). En la zona
del Pongo de Mainique, presenta un espesor de 1500m constituido de argilitas gris oscuro
y silts (Megard, 1978). Algunos pozos (Sepa, Mashansha, San Martn) atravesaron este
Grupo. Hacia el N, NE, SE y E de la cuenca Ucayali, se encuentra ausente debido a que se
bisela en direccin a las zonas del Arco de Contaya, Moa Divisor y arco de Fitzcarrald
(Gil, 2002). Al sur del pozo Runuya, mediante ssmica se determino que el Devnico
aumenta de espesor (Velarde et al., 1978). En la cuenca Madre de Dios los pozos Puerto
Primo, Pariamanu y Los Amigos atravesaron a este Grupo y los afloramientos se
encuentran en el Pongo de Coec y Alto ri Madre de Dios, llegando hasta el norte de
Bolivia.
2.4.2.2. Paleozoico Superior
Grupo Ambo
Corresponde a sedimentos depositados durante el periodo del Carbonfero inferior
(Mississipiano). Mediante anlisis palinolgicos del Grupo Ambo en pozos y
afloramientos, se le asigna a una edad del Mississipiano (Mller, 1982) y Tournesiano
(Aliaga, 1985).
En la cuenca Maran se determino de edad Viseano (Robertson Research, 1990). Los
afloramientos de esta formacin en la cuenca Maran no han sido encontradas, pero se
asume que esta formacin se encuentra presente en la parte central y sureste (Gil, 1995), en
los pozos La Frontera y Yarina no se encontro a este Grupo.
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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En las cuencas Santiago y Huallaga, no se han reportado ningn tipo de afloramiento, ni
tampoco han sido perforado y/o atravesado por alguno de los pozos (Gil, 2002).
En la cuenca Ucayali, el Grupo Ambo fue atravesado por algunos pozos (Sepa, Mashansha,
La Colpa, etc.), los afloramientos de esta formacin han sido determinados en la parte
meridional del Shira en la zona que corresponde al ro Unini-Tsipani con series
sedimentarias que empiezan por limos y lutitas negras, seguidas de areniscas de grano
medio a fino con algunos niveles de areniscas masivas (TOTAL, 1974), tambin aflora en
el pongo de Mainique, donde esta constituido por intercalaciones de bancos decimetricos
de areniscas y bancos centimetricos de argilitas (Gil et al., 1999), el ambiente sedimentario
es infratidal que oscila a deltaico (Gil, 2002). En la cuenca Pachitea tambin se encuentra
aflorando al nivel del ro Nevati en el flanco oeste del Shira (Montoya & Berrospi, 1990).
En la Cuenca Ene, este grupo aflora en el ro Tambo con un espesor aproximado de 1150
m (Mgard, 1978).
En la cuenca Madre de Dios, el Grupo Ambo fue atravesado por los pozos Pariamanu, Los
Amigos y Puerto Primo, y estaban constituido por areniscas tufceas y cuarciticas con
intercalaciones de argilitas y limos oscuros; los afloramientos se encuentran en la zona del
Pongo de Coeq y Alto Manu (Valdivia, 1974) donde se encuentra un promedio de 250 m
de intercalaciones de areniscas y argilitas, depositadas en un ambiente infratidal dominado
por olas (Gil, 2002).
Grupo Tarma
Definido por Dumbar y Newell (1946) en la localidad del mismo nombre, corresponde a
sedimentos del Carbonfero Superior, depositados durante el Pensilvaniano (Bashkiriano
Gzheliano).
En la cuenca Maran, no se han registrado afloramientos, solamente algunos reportados
por Kummel (1948) que encontr calizas silceas en las montaas del Cushabatay y las
atribuy a este grupo. Algunos pozos cerca al arco de Contaya alcanzaron a este Grupo,
esta unidad descansa en discordancia sobre las rocas devnicas (Velarde et al., 1978). En
las cuencas Santiago y Huallaga no se ha reportado a este Grupo.
En la cuenca Ucayali, el Grupo Tarma fue encontrado por los pozos Runuya, Agua
Caliente, Maquia, Platanal y La Colpa, como una secuencia de plataforma carbonatada;
otros pozos tambin alcanzaron a este Grupo (Sepa 1X, Mashansha 1X, etc.),
regionalmente se encuentra constituido por secuencias de calizas micrticas y oolticas,
calizas dolomticas intercaladas con lutitas grises de plataforma carbonatada. En los
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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campos de Agua Caliente, el Grupo Tarma se encuentra reposando en discordancia sobre
las rocas Devnicas, y esta constituido de lutitas negras y hacia la base una secuencia de
areniscas (Velarde et al., 1978). En la parte central de la cuenca Ucayali, en el pozo
Runuya 1X se aprecia una delgada secuencia de lutitas grises con intercalaciones de calizas
silceas las cuales descansan sobre areniscas verdes (Velarde et al., 1978). Los
afloramientos del Grupo Tarma en el pongo de Mainique, corresponde a una alternancia de
calizas y lutitas negras, calizas que a veces se hacen dolomticas de estratificacin masiva,
tienen fuerte olor a HC (Velarde et al., 1978).
En la Cuenca Pachitea se evidencia en el ro Nevati, y esta constituido por 178 m de
areniscas verdes con matriz de argilitas (Montoya & Berrospi, 1990). Este Grupo tambin
presenta argilitas carbonosas. En la base de las secuencias del Grupo Tarma presenta
depsitos de dunas elicas, y en la parte superior con una secuencia carbonatadas (Gil,
2002).
En la cuenca Madre de Dios, en el Pongo de Coec, se encuentra aflorando a este grupo
con una secuencia de calizas y niveles de areniscas glauconiticas hacia la base, reposando
en discordancia sobre las rocas del Mississipiano (Gil, 2002), este grupo fue alcanzado por
los pozos Puerto Primo, Pariamanu, Los Amigos y Rio Cariyacu.
Grupo Copacabana
Este Grupo fue asignado al Prmico inferior (Mgard, 1974) y fue descrita por Newell
(1953). Anlisis Bioestratigraficos determinaron una edad AsselianoSakmariano (SPT,
1993). Est constituido principalmente por rocas carbonatadas, calizas localmente
dolomticas e intercalaciones de calizas con lutitas, de ambiente netamente marino de
plataforma carbonatada de aguas someras, de similares caractersticas al Grupo Tarma
(Gil, 2002; Repsol, 2004; SPT, 1993; Mobil, 1998).
En la cuenca Maran, el Grupo Copacabana no se encuentra aflorando, los pozos Forestal
y Tamanco reportaron a este grupo.
En la cuenca Ucayali, se encuentra aflorando en la zona del Shira, en las mrgenes del ro
Nevati presento en la parte inferior por calizas, hacia la parte intermedia tiene lutitas
negras a grises y calizas micrticas, la parte superior constituida de calizas grises micrticas
(Montoya & Berrospi, 1990); fue alcanzado por algunos pozos (Huaya, Runuya, Platanal,
La Colpa, Sepa, etc.), y en la regin SW las lneas ssmicas muestran un biselamiento
sedimentario (Velarde et al., 1978). En la zona del pongo de Mainique, este Grupo yace en
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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concordancia sobre el Grupo Tarma y esta compuesta de intercalaciones de calizas y
algunos niveles de argilitas (Gil et al., 1999).
En la cuenca Madre de Dios, aflora en el pongo de Coec constituida por una potencia
promedio de 300 m de calizas con algunas intercalaciones de argilitas y evaportas,
tambin se encuentra aflorando en el ro Alto Manu, donde presenta un espesor de 700 m y
puede llegar hasta 1000m de espesor en el pozo Pariamanu (Mobil 1998).
Formacin Ene
Esta secuencia estratigrfica pertenece al Prmico inferior, tambin es atribuido al Prmico
Superior (Hermoza, 2004). Anlisis palinolgicos determinaron una edad Artinskiano-
Kunguriano (Martin & Paredes, 1977, Robertson Research, 1990).
Esta formacin no ha sido reportada en las cuencas Maran, Santiago y Huallaga.
Al sur de la cuenca Ucayali, la Formacin Ene fue alcanzada por los pozos Platanal, Sepa,
Mipaya, San Martn, Segakiato, Armihuari y Cashiriari, presentando sedimentos de
ambiente litorales y continentales (Gil, 2002). En el Pongo de Mainique, est constituida
por areniscas, argilitas y pocos niveles calcreos (Gil, 1999).
En la cuenca Pachitea, al frente de los cabalgamientos subandinos, existe un afloramiento
litolgico muy similar a la Formacin Ene donde la base representa un importante nivel de
despegue. Estudios detallados en secciones ssmicas (convenio IRD-Perupetro) mostraron
que esta formacin se bisela hacia el sector este de la cuenca Pachitea y desparece en el
alto de Shira (Gil, 1997). Al Sur de la cuenca Ene, en el Pongo de Paquitzapango, est
compuesta a la base por sedimentos finos de argilitas, hacia la parte media esta formacin
presenta areniscas cuarcticas compactas con estratificacin entrecruzada, hacia la parte
superior lutitas negras ricas en materia orgnica con bancos de calizas, finalizando con
dolomitas y niveles de cherts (Leight & Rejas, 1996). La Formacin Ene tiene un ambiente
sedimentario sub-tidal de baja energa lagunar (Gil, 2002).
En la cuenca Madre de Dios, lateralmente en direccin al Este, est compuesta de
areniscas, argilitas y algunos niveles de dolomas (Valdivia, 1974). En la zona norte del
Pongo de Coec es probable que las areniscas que descansan sobre las calizas de
Copacabana sean equivalentes a la Formacin Ene descrita por Valdivia (1974), adems
estas areniscas estn cubiertas por sedimentos del cretcico Superior, mostrando una
sucesin estratigrafa muy parecida a la del Pongo de Mainique (Gil, 2002). En el ro
Inambari, presenta secuencias cuarcticas con laminaciones oblicuas que reflejan ambiente
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
31
de playa y en la base lutitas gris/verde, son atribuidas por correlacin estratigrfica (Zonas
de Coec, Paquitzapango y Pachitea) a la Formacin Ene (Gil, 2002).
Grupo Mitu
Este Grupo se deposit en el periodo Prmico-Trisico (Kummel, 1948), y est constituido
por unidades sedimentarias y volcnicas (McLaughlin, 1924; Newell et al., 1953).
En las cuencas Maran y Huallaga, corresponde a conglomerados y areniscas
continentales, seguidas de una secuencia superior de calizas arenosas fosilferas, areniscas
y limolitas; localmente niveles volcanoclasticos (Hermoza, 2004), todos ellos preservados
en grabens formados durante el rifting del Prmico-Trisico (Mc Laughlin, 1924; Jenks,
1951; Ruegg, 1956; Mgard, 1968; Grose y Szekely, 1968; Gil, 2002).
En la cuenca Santiago el Grupo Mitu se ha inferido a partir de secciones ssmicas y
correlaciones regionales realizadas por Navarro (2005), ademas se observ en
afloramientos al sur de la cuenca Santiago (Core Lab, 1992).
En la cuenca Pachitea, se encuentra aflorando al sur y en la cordillera de San Matas, donde
est caracterizado por conglomerados fluviales rojizos con clastos de rocas volcnicas y
cuarcitas con intercalaciones de limos rojizos y areniscas (Gil, 2002). Este Grupo fue
atravesado parcialmente por el pozo Oxapampa 1X, con 330 m de espesor. Mediante
ssmica se observa que esta formacin se bisela hacia el este en direccin al alto de Shira.
En el sector norte de la cuenca Ucayali, existe un pequeo espesor de conglomerados con
gneis y guijarros de granito reportados en el pozo Huaya 3X, que por el momento han sido
asignados a este grupo (Parsep, 2002). En la cuenca Ene, al NW y SE de Satipo, esta
formacin se encuentra descansando en discordancia sobre rocas sedimentaras y
volcnicas del Paleozoico inferior, alcanzando un espesor de 1000 m (Gil, 2002). No se ha
reportado la presencia de este Grupo en la cuenca Madre de Dios.
2.4.3. Mesozoico
Estas secuencias estn representadas por dos periodos importantes: el Trisico-Jursico y
el Cretcico Inferior-Superior.
2.4.3.1. Trisico-Jursico
Grupo Pucara
Este grupo pertenece al Trisico Superior - Jursico inferior, definido por Mclaughlin
(1924). A nivel del Per esta considerado entre el Hettangiano-Aaleniano (Weatermann
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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et al., 1980), en Maran la base de este Grupo puede llegar hasta el Noriano y en el centro
del Per entre el Noriano y ladiniano. En general hacia el norte del Per (Maran,
Santiago y Huallaga), esta constituido por calizas grises y lutitas negras de ambiente
marino poco profundo (Hermoza, 2004). Este Grupo se encuentra preservado en grabens
importantes definidos mediante secciones ssmicas (Gil, 2002) y sobreyace en discordancia
a estructuras Paleozoicas peneplanizadas. En la zona de Maran, se ha reportado en los
pozos Capahuary Norte, Orellana, Shanusi, Loreto y Santa Lucia (Gil, 1997).
En la cuenca Santiago, este grupo est constituido por calizas principalmente, lutitas y
areniscas, depositadas en ambiente marino (Mc Laughlin, 1924), se correlaciona con la
Formacin Santiago identificada en el subsuelo y afloramientos de los Andes Ecuatorianos.
Su espesor varia entre 500-2000m (Navarro, 2005; Gil, 2002), no hay evidencia de
evaportas en afloramientos (Navarro, 2005) pero se observo en secciones ssmicas
(Fernandez et al., 2002). Segn Navarro (2005) mediante interpretacin de las secciones
ssmicas al Este de Campanquiz, el acuamiento podra marcar el limite Este de la zona de
deposito de este Grupo.
En la cuenca Huallaga, esta formacin se encuentra en la zona central y hacia el SW en los
cerros de Cushabatay (Rosenzweig, 1953; Kummel, 1948), tambin se encontraron
afloramientos de evaportas al tope de este Grupo (Fernandez et al., 2001). Estas evaportas
pueden presentarse como estratificacin secundaria en todo el Grupo Pucara (Gil, 2002),
adems se constituye en un nivel de despegue localizado entre la parte superior del Grupo
Pucara y La base de la Formacin Sarayaquillo (Hermoza, 2004).
En el sector subandino de la cuenca Ucayali, el Grupo Pucara se encuentra aflorando en la
zona del Boquern del Padre Abad (R. Bolaoz; A. Rejas, 1983) y hacia los alrededores de
Tingo Maria, donde se encuentra constituido de calizas bituminosas grises y negras con
intercalaciones delgadas de lutitas, estas secuencias no estn del todo completas (Gil,
2002). En direccin Oeste de la cuenca Pachitea, presenta facies calcreas mientras que al
Este se observan dolomas y delgados niveles calcreos y evaportas (Gil, 2002); este
Grupo fue alcanzado por los pozos San Alejandro 1X, Agua Caliente 1X y el Huaya 3X
(Parsep, 2002; Pan Energy, 2000).
En la cuenca Pachitea, este grupo fue descrito en el pozo Oxapampa 07-1, con una
potencia de 1900 m y est constituido de calizas, dolomas, evaportas (anhidrita y halita),
silts rojos y areniscas (Gil, 2002; Elf, 1996). Se encuentra aflorando en la localidad de
Puente Paucartambo (Gil, 2002), donde presenta Evaportas y carbonatos asociados a
basaltos (Mgard, 1979).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
33
Formacin Sarayaquillo
Se deposit durante la regresin del Jursico Superior (Kummel, 1948; Zuiga, 1976;
Mgard, 1979; Pardo, 1982), con depsitos de capas rojas continentales.
En la cuenca Maran, est constituida principalmente de areniscas rojas intercaladas con
limolitas y conglomerados de clastos volcnicos y metamrficos depositados en ambiente
fluvial y elico (Kummel, 1948; Pardo y Zuiga, 1976). La Formacin sarayaquillo fue
reportada por 17 pozos exploratorios (Gil, 2002); los pozos Shanusi y Loreto reportaron un
espesor de aprox. 1500m (Gil, 1995). Esta Formacin adelgaza hacia la zona oriental, y
hacia la zona occidental se encuentran mayores espesores. En la cuenca Santiago, la
Formacin Sarayaquillo aflora al NW en la quebrada Aquinguiza y en la parte sur de la
cordillera de Campanquiz (Navarro, 2005). Chalco (1961) describi areniscas marrn
violceos, limolitas marrones y verdosas, con grietas de desecacin y tufos volcnicos, con
espesor aproximado de 2000m, similares en las cuencas Huallaga y Maran (Wine et al.,
2002). En la cuenca Huallaga, en la zona del Pongo de Tiriaco de edad Berriasiano y
Valanginiano (Mller, 1982), tiene un espesor promedio de 2000m (Huff, 1949;
Rsenzweig, 1953). En la cuenca Pachitea, se encuentra aflorando en la localidad de Puente
Paucartambo, y est compuesta a la base de capas rojas finas continentales, seguidas de
intercalaciones de limos rojos, areniscas argiliticas gruesas, y conglomerados gruesos,
mostrando una secuencia grano creciente (Jaillard, 1996). En la cuenca Ucayali, esta
formacin fue asignada de edad Oxfordiano-Kimmeridgiano (SPT, 1993). La Formacin
Sarayaquillo se encuentra aflorando claramente en la zona del Boquern del Padre Abad
(R. Bolaos y A. Rejas,1983), y la seccin tipo se encuentra en los cerros de Cushabatay y
est caracterizada por areniscas rojas con laminaciones entrecruzadas, conglomerados y
argilitas rojas que hacen un espesor de 2000m (Kummel, 1948).
2.4.3.2. Cretcico Inferior-Superior
Formacin Cushabatay
Fue definida por Kummel (1946). Por posicin estratigrfica y correlacin es de edad
Aptiano-Albiano (Pardo y Zuiga, 1973; Kummel, 1946). Se encuentra separada del
Jurasico por una discordancia regional (Gil, 2002).
En las cuencas Maraon y Santiago se encuentra caracterizada por areniscas con
estratificacin cruzada masiva con algunas intercalaciones de lutitas y conglomerados a la
base, con algunos tufos volcnicos identificados en los pozos, asignadas a un ambiente
fluvial. Hacia el oriente de la cuenca Maran, la Formacin Cushabatay descansa en
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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discordancia angular sobre el Paleozoico y hacia el Oeste ligeramente discordante sobre la
formacin Sarayaquillo. Tambin se reporto cerca al arco de Contaya en el pozo Santa
Clara 1X. En la cuenca Santiago, presenta un espesor promedio de 400-500 metros (Pardo
y Zuiga, 1976).
En la cuenca Huallaga, se encuentra constituido por areniscas blancas a amarillas y algunas
veces conglomerados, con un espesor de 400m (Alvarez-Calderon, 1999). En los cerros de
Contamana y Cushabatay, esta formacin se adelgaza hacia el Este, variando de 400 a
270m (Pardo & Zuiga, 1976).
En la cuenca Ucayali, esta formacin esta presente nicamente al Oeste y Norte de Shira,
fue alcanzada por algunos pozos en el norte de la cuenca (Pisqui, San Alejandro, entre
otros). En la cuenca Pachitea aflora en la cordillera de San Matas y descansa sobre los
conglomerados de el Grupo Mitu (Gil, 2002).
En la cuenca Ene alcanza un mximo espesor de 200 a 400m (Parsep, 2002). En la zona
Puente Paucartambo (limite subandino de la cordillera Oriental), la Formacin Cushabtay
descansa sobre la Formacin Sarayaquillo, esta constituido a la base por areniscas claras
bien clasificadas y lutitas grises, luego pasan a areniscas argilticas y lutitas negras
carbonosas, en la segunda secuencia se encuentran areniscas argiliticas y conglomerados
de ambiente fluvial, y la tercera secuencia est formada por intercalaciones de areniscas y
argilitas rojas de ambientes marino litoral (Gil, 2002; Jaillard, 1996).
Formacin Raya/Esperanza
Definida por Kummel (1948), es conocida tambin como Formacin Esperanza de edad
Albiano (Kummel, 1948; Brenner, 1968; Lammons, 1970). En el ro Huallaga, amonites
recolectados dieron una edad del Albiano Medio-Inferior (Pardo & Zuiga, 1976). Se
encuentra descansando sobre la Formacin Cushabatay e infrayaciendo a la Formacin
Agua Caliente.
En la cuenca Maran, est constituida por lutitas verdes y oscuras, carbonosas y
glauconticas, con intercalaciones de areniscas blancas y en ocasiones calizas grises de
plataforma mixta (Jaillard, 1995), los espesores varan entre 50 a 100 metros (Gil, 1995).
En la cuenca Santiago, presenta caractersticas similares a la de Maran, con lutitas gris
oscuro, y con algunas intercalaciones de areniscas y calizas depositadas en un ambiente
marino somero; se encuentra aflorando en la cordillera de Campanquiz y fue alcanzado en
los pozos Pupuntas y Manseriche con espesores entre 120-260m (Navarro, 2005). Esta
formacin evidencia una transgresin marina regional (Wine et al., 2001) que se puede
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
35
identificar en los pozos por la presencia de Reophax M-1, microfsil caracterstico del
Albiano.
En la cuenca Huallaga, la Formacin Esperanza-Raya (Kummel, 1948) est constituida por
lutitas fosilferas negras e intercalaciones en capas delgadas de calizas grises y areniscas
finas, que alcanzan un espesor de 150 m en el ro Cushabatay (Gil, 2002); hacia el sector
Este de la cuenca, esta formacin marina desaparece y pasa lateralmente a una facies ms
gruesa que corresponde a la Formacin Raya (Kummel, 1948).
En la cuenca Ucayali, fue registrada por la mayor parte de los pozos (Gil, 2002); la
formacin disminuye de espesor en zonas comprendidas por los pozos Agua Caliente,
Maquia, Cashiboya y Pisqui (Velarde et al., 1978). Al Oeste de la cuenca Pachitea, se
encuentra aflorando en la zona de Puente Paucartambo, donde esta constituida de areniscas
amarillas, margas grises terminando con una secuencia margo-calcreas (Gil, 2002);
tambin se observa una segunda secuencia formada por areniscas finas blancas
sobreyacidas por calizas de plataforma poco profunda atribuida a la Formacin Raya
(Kummel, 1946).
Formacin Agua Caliente
Designada por Kummel, (1948) del albiano superior en los cerros de Contamana. En el ro
Huallaga, el limite superior de esta formacin corresponde a la edad del Cenomaniano
Superior y del Turoniano inferior en el Pongo de Tiriaco y ro Cushabatay (Gil, 2002). En
la zona del Pongo de Mainique, los pozos Oxapampa 7-1 y Cashiboya, el tope ha sido
datado del Turoniano-Coniaciano (Mller, 1982).
En la cuenca Maran, secuencias de areniscas blancas a gris rosceo intercaladas con
lutitas y limolitas (Kummel, 1948; Pardo y Zuiga, 1976; Mller y Aliaga, 1981),
depositadas en un ambiente fluvio-deltaico con influencia marina (Gil, 2002), alcanza un
espesor mximo de 300m y descansa concordantemente sobre la Formacin Raya (Gil,
1995).
En la cuenca Santiago, esta constituida por areniscas gris clara de grano medio a grueso
con estratificacin cruzada con un ambiente deposicional fluvial, tiene un espesor entre 50-
70 m y aflora en la cordillera de Campanquiz y el pongo de Manseriche (Navarro, 2005).
En la cuenca Huallaga, se encuentra aflorando en la localidad tipo de las montaas de
Contamana y est constituida por areniscas cuarzosas blancas y masivas de grano fino a
grueso con estratificacin entrecruzadas, intercalaciones de lutitas negras carbonosas con
restos de plantas (Pardo & Zuiga, 1976).
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
36
En la cuenca Ucayali, se observa unas areniscas de ambiente litoral a fluvial (pozo
Runuya), al igual que la Formacin Raya, esta formacin se adelgaza hacia los pozos
Pisqui, Maquia, Agua Caliente y Runuya (Gil, 2002). Al sur de la cuenca Pachitea (Puente
Paucartambo), esta constituida por capas rojas finas de diferentes tonalidades, tiene
intercalaciones calcreas hacia la base e intercalaciones de areniscas hacia el tope (Jaillard,
1996). En la cuenca Madre de Dios, fue alcanzada por los pozos Candamo, Pariamanu, Ro
Cariyacu, Los Amigos y Puerto primo (Perupetro, 2002).
Formacin Chonta
Fue definida por Moran y Fife (1933) y considerada de edad Turoniano-Santoniano por
Mller & Aliaga (1981). Segn Pardo & Zuiga (1976), tiene fsiles del Albiano-
Santoniano. Segn Jaillard (1995) en Maran, el Chonta inferior es atribuido al
Cenomaniano y Chonta superior al Coniaciano-Santoniano, mientras que Chonta medio es
atribuido al Turoniano (Gil, 2002). En la cuenca Pachitea en el pozo Oxapampa 7-1, esta
formacin es considerada de edad Turoniano-Coniaciano (Mller, 1982).
En la cuenca Maran, la Formacin Chonta inferior est constituida de areniscas, calizas
y lutitas asociadas a un sistema deltaico prximo en una plataforma carbonatada (Jaillard,
1995); Chonta medio es caracterizada por una secuencia de caliza y lutitas grises a negras
de plataforma carbonatada (Gil, 2002); Chonta superior constituida de lutitas marinas
(Jaillard, 1995). Esta formacin fue alcanzada por la mayora de pozos en la cuenca
Maran, y se encuentra en contacto concordante a la Formacin Agua Caliente (Gil,
1995).
En la cuenca Santiago, est constituida de lutitas, calizas y algunos niveles de areniscas,
depositadas en ambiente marino somero, afloran en el pongo de Manseriche y la cordillera
de Campanquiz. Esta formacin ha sido dividida en tres miembros, muy similares a los de
Maran; el Upper Chonta, Chonta Limestone y Lower Chonta (Navarro, 2005), se
encuentran aflorando en la regin del ro Santiago con un espesor que varan entre 900 a
1200 metros (Kummel, 1948).
En la cuenca Huallaga, se ha reportado en el pozo Ponasillo un espesor total de 653m y se
encuentra constituida por lutitas, margas, calizas negras, grises y verdes y delgados niveles
de areniscas que son la transicin a la Formacin Vivian.
En la cuenca Ucayali, esta formacin fue alcanzada por todos los pozos, en la zona de
Shira es caracterizada por lutitas intercaladas con calizas y dolomas, a la base y tope
limitada por limos rojizo-verdoso (Velarde et al., 1978). En la zona de Puente
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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Paucartambo, aflora una secuencia sedimentaria de calizas que alcanza un espesor de
125m.
En la cuenca Madre de Dios cerca del pongo de Coec, se encuentra aflorando una
secuencia sedimentaria de areniscas sobreyacidas por niveles de calizas y margas
fosilferas (Mller, 1982; Gutirrez, 1982), correlacionada con la Formacin Chonta por
Gil (2002). Fue alcanzada por los pozos Candamo, Pariamanu, Los Amigos y Puerto
Primo.
Formacin Vivian
Fue definida por Kummel (1948), y asignada por bioestratigrafa al Campaniano-
Maastrictiano inferior (Mller & Aliaga, 1981). La seccin tipo aflora en la localidad de
Contamana en la quebrada de Vivian, donde Moran & Fife (1933) la describieron como
areniscas azcar. Esta formacin fue encontrada por la mayora de pozos en las cuencas.
En la cuenca Maran, est constituida por areniscas cuarzosas algo carbonosas, y en
menor proporcin por limolitas y lutitas grises a negras, su espesor varia entre 20-150 m
(Gil, 1995). En la cuenca Santiago, esta formacin se constituye de areniscas de grano fino
a medio color gris claro, bien seleccionado y con estratificaron cruzada depositadas en
ambientes fluvio-deltaico, con un espesor de 80-100m, aflora en la cordillera de
Campanquiz y el pongo de Manseriche (Navarro, 2005). En Huallaga, se caracteriza por
secuencias de areniscas cuarzosas de grano fino a medio con intercalaciones de lutitas
negras (Gil, 2002).
En la cuenca Pachitea (Puente Paucartambo), se observa una secuencia de areniscas claras
masivas de ambiente marino litoral con intercalaciones de lutitas negras en la base, hacia la
parte media est constituida mayormente por lutitas marinas negras, la parte superior
parece corresponder a la base de la transgresin de la Formacin Cachiyacu
(Jaillard,1996). En la cuenca Madre de Dios, presenta una secuencia de areniscas cuarzosas
blancas con laminaciones entrecruzadas de ambiente fluvial estuarino (Mller, 1982).
Formacin Cachiyacu
Fue definida en el norte de la cuenca Ucayali por Kummel (1948) y es considerada del
Maastrichtiano superior (Mller & Aliaga, 1981).
En la cuenca Maran, est constituida por lutitas y calizas negras marinas (Gil, 2002),
tiene un espesor entre 10-150 m, se distribuye irregularmente en la cuenca y se encuentra
erosionada parcialmente hacia la parte oriental (Gil, 1995). En la Cuenca Santiago, se
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Modelado de los sistemas petroleros en las cuencas subandinas del Per (Cuencas: Madre de Dios, Ucayali, Huallaga, Santiago y Maran)
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encuentra aflorando en los flancos de la cordillera de Campanquiz y en el pongo de
Manseriche, donde la constituyen lutitas gris oscuras con intercalaciones de areniscas
depositadas en ambiente marino somero, con un espesor de 100-150 m (Navarro, 2005). En
Huallaga, no se observo ningn afloramiento (Seminario & Guizado, 1976).
En la cuenca Ucayali en la zona de Contamana, esta formacin se encuentra constituida de
lutitas oscuras, limos margosos, y limos con fsiles de ambiente somero con un espesor de
150 m (Kummel, 1948), en los pozos esta formacin se encuentra muy reducida y en
algunos casos desparece (Gil, 2002). En la cuenca Pachitea, las secuencias tienen las
mismas caractersticas de Contamana, con 30m de espesor que sobreyacen a la Formacin
Vivian (Singewald, 1928). En la cuenca (Puente Paucartambo), presentan argilitas marinas
negras con pequeos bancos de caliza y/o areniscas finas negras, con un espesor de 100 a
150 metros que representa una transgresin a finales del cretcico (Gil, 2002).
En la cuenca Madre de Dios, esta formacin presenta argilitas abigarradas y limos grises,
hacia la parte superior se hace mas detrtico y continental (Formacin Huchpayacu); este
conjunto fue datado por carofitas del Maastrictiano (Gutirrez, 1982).
Formacin Huchpayacu
Aflora en la zona de Contamana, y fue designada por Kummel (1948) de edad
Maastrichtiano. La Formacin Huchpayacu parece estar en continuidad con la Formacin
Cachiyacu, y a veces descansa sobre la Formacin Vivian sin presencia de erosin (Gil,
2002). En la cuenca Maran, se encuentra sobreyaciendo a la Formacin Cachiyacu y est
constituida por limos rojos continentales (Kummel, 1948).
En la cuenca Santiago, se encuentra aflorando en los flancos de la cordillera de
Campanquiz y en el pongo de Manseriche. Esta formada por limolitas de color rojo
prpura con intercalaciones de areniscas gris verdosa de grano fino, su ambiente
deposicional es continental, presenta un espesor variable desde 600 metros en el pozo
Piuntza, llegando hasta 180 metros en el pongo de Manseriche (Quispesivana et al., 1997).
En la cuenca Huallaga, esta formacin est asignada al Palegeno (Paleoceno inferior)
donde se encuentra constituida por limos rojos con algunas intercalaciones de areniscas
finas (Kummel, 1948).
En la cuenca Ucayali y Pachitea, es asignada al Paleoceno inferior (Seminario & Guizado,
1976). Se encuentra aflorando en la zona de Puente Paucartambo en la carretera Purus y en
la zona de