EVALUACIÓN GEOLOGICO-GEOQUIMICA DE LA PROVINCIA …rrígenas, evaporíticas y carbonatadas de...

VOL. XXXVIII, NUM 2, 1986

E V A L U A C I Ó N G E O L O G I C O - G E O Q U I M I C A D E L A P R O V I N C I A D E C H I H U A H U A

Por: Mario Limón González*

RESUMEN

En la provincia de Chihuahua se analizó, integró e interpretó la información geológica y geoquímica existente, con la finalidad de identificar y evaluar el potencial generador de hidrocarburos de las rocas del Mesozoico, delimitando la posición de la ventana de generación del petróleo en tiempo y en espacio para ubicar así las áreas con mayores perspectivas petrolíferas.

La provincia de Chihuahua se ha subdividido por diversos autores en tres grandes áreas: Cuenca de Chihuahua, " M a r Mexicano" y Plataforma de Coahuila, en las cuales existen estilos estructurales y aspectos tectónicos—sedimentarios diferentes. En este trabajo se analizan conjuntamente " M a r Mexicano" y "Plataforma de Coahuila".

A manera general, en ambas áreas la estratigrafía se subdividió en secuencias sedimentarias, con el fin de analizar la distribución de facies, espesores, erosiones, hiatus, etc., y relacionarlos con los parámetros geoquímicos.

Debido a los escasos resultados de reflectancia de vitrinita, se aplicó el método indirecto de la construcción de gráficas de historia de sepultamiento y cálculos de índice de maduración tiempo—temperatura, definido por Lopatin (1971) y Waples (1980), adaptándolos para este trabajo a las complejidades estructurales del área estudiada, cuya confiabilidad dependerá del mayor número de mediciones de reflectancia de la vitrinita que deberán realizarse.

En la Cuenca de Chihuahua las rocas que presentan potencial generador, corresponden a las del Titoniano, las cuales entraron a la ventana de generación del petróleo hace 108 millones de años y salieron hace 85, es decir, antes de la Orogenia Laramide, por lo que su producción actual más probable sería de gas. En las rocas del Aptiano la ventana de generación se inició hace 80 m.a., y a la fecha se mantienen aún dentro de ella en la mayor parte del área.

En las áreas de " M a r Mexicano" y Plataforma de Coahuila, las rocas con mayor potencial generador son las facies arcillo—carbonatadas del Cretácico Superior (Formación Indidura). La Plataforma de Coahuila, durante el evento larámidico sufrió un dislocamiento en su porción occidental ( "Mar Mexicano"), creándose fallamientos inversos originando que las rocas generadoras del Cretácico Superior, alcanzaran en algunos bloques la ventana de generación del petróleo, misma que inició hace 67 millones de años, manteniéndose aún dentro de sus límites. En la porción oriental de la Plataforma de Coahuila, las rocas generadoras se encuentran en su etapa inmadura, sin descartar la posibilidad de que en algunos "grabens" , dichas rocas hayan alcanzado mayores profundidades y temperaturas adecuadas para generar hidrocarburos.

Las áreas con perspectivas petroleras se localizan, para la Cuenca de Chihuahua hacia la porción sur, en el núcleo de una gran estructura en abanico y en donde las rocas del Titoniano nos proporcionarían gas y las del Aptiano aceite—gas. En la porción occidental de la Plataforma de Coahuila ( "Mar Mexicano") las rocas del Cretácico Superior darían gas y condensado, unicamente en los bloques que hayan alcanzado o se encuentren dentro de la ventana de generación del petróleo.

BOL. ASOC. MÉX. GEOL. PETR.

ABSTRACT:

Geologic and geochemical information of Chihuahi/a province was integrated, analized and interpreted in order to identify and evaluate the hydrocarbon generation potential of Mesozoic sedimentary rocks, as well as to determine oil windov^ position, in time and space, for prediction of most attractive areas.

Chihuahua province has'bsen subdivided by se-Jeral authors into three wide areas: Chihuahua basin, " M a r Mexicano" andvCoahuila Platform, in which there are structural, tectonic and sedimentary differences. In this p a ^ r " M a r Mexicano" and Coahuila Platform are analized as a whole. Both areas were subdivide^by us into sedimentary sequences to relate the distributions of facies, thickness, erosions, h i a t W etc., *o geochemical parameters.

Due to the limited amount of vitrinite reflectance data, the indirect method for t i m e -temperature index calculation (Lopatin, 1971. arid Wables, 1980) was employed and adapted to the structural complexity of this areas. A biggi^- Eunount of vitrinite reflectance measurements will allow to verify the results.

Rocks with petroleum generation potential in Obihuahua basin correspond to the Ti thonian . They reached the oil window 108 m.y. ago and crossed it 85 m.y. ago, before the Laramide Orogeny. Therefore, here gas is the most probable production. Aptian rocks reached the oil window 80 m.y. ago and, to the present, the rnSost part Of 'he area remains inside it.

In the " M a r Mexicano"—Coahuila Platform area, l ipper Cretaceous calcareous shales (Indidura Formation) have the highest generation potential. E3|uring the Laramide orogeny the western part ( " M a r Mexicano") was dislocatedf, with formati6n of thrust faults. In some of the resulting blocks, the Cretaceous rocks with oil feneration potential reached the oil window 67 m.y. ago and remain inside it. In most of eastern part (Coahuila 'platform) the oil source rocks are immature, but in some " g r a b e n s " they coiVld have had better a u d i t i o n s for hydrocarbon generation. I \

According with the results, the areas v^th oil perspectives a r t located in the southern part of Chihuahua Basin, inside the nucleus ofia bio fan—structure, wliere the Ti thonian rocks can generate gas and the Aptian rocks oil and gas. In the western part o^Coahuila Platform ( " M a r Mexicano") the Upper Cretaceous sedimeiitary rocks can generate g^^ and condensate only within those blocks that have reached oil geaieration window.

* Coordinación de Exploración. Petróleos Mexicanos.

VOL. XXXVIII, NUM. 2, 1986

I N T R O D U C C I Ó N

En la exploración de yacimientos de h id roca rburos , se han localizado es t ructuras y t r ampas estratigráficas med ian te los métodos de geología y geofísica. En general, los estudios geológicos definen este t ipo de prospección, cons iderando q u e u n gran porcentaje de yacimientos de hidrocarburos se h a n localizado en es t ructuras , tales como anticlinales y asociadas a sistemas de fallas que se detectan en el subsuelo con el apoyo de los métodos indirectos de la geofísica, a u n q u e los resultados no son s iempre del todo ha lagadores aún apoyándose con estudios sedimentológicos pa ra interp re ta r ambien tes sedimentar ios .

E n la actual idad p a r a evaluar las perspectivas petroleras de u n a cuenca sedimentar ia , además de estos métodos, se requiere del conocimiento de su evolución tectónica—sedimentaria, de la determinación del potencial oleo-generador, del proceso de transformación de la ma te r i a orgánica dispersa en los sedimentos, del r i tmo de sepult amien to de las secuencias sedimentar ias , de su historia geotérmica y de los factores q u e controlan los procesos de generación, migrac ión y acumulac ión de los h id rocarburos .

Estos se definen, med ian te la integración e in terpretación de los parámetros geoquímicos y su relación con los procesos geológicos, siendo éste el objetivo general a desarrol lar en la Provincia de C h i h u a h u a .

El área se localiza hacia el nor-occidente de México y sus límites están entre la frontera norte de México (Río Bravo), el paralelo 26°00 ' de lat i tud nor te y los mer id ianos 103°00 ' a 107°00 ' de longi tud oeste; abarca la porción oriental del Estado de Chih u a h u a y parte de los estados de Coahuila y D u r a n g o (ver figura 1).

Antecedentes Geológicos

Geológicamente a la Provincia de C h i h u a h u a la subdividimos en dos áreas: la porc ión nor te o C u e n c a de C h i h u a h u a y la sur o área " M a r M e -xicanq—Plataforma de C o a h u i l a " , por presentar estilos estructurales y características tectónico—sedimentarias diferentes.

La C u e n c a de C h i h u a h u a ha sido de interés eccKiómico, ya que desde la década de los 20's, compañías extranje ras real izaron los p r imeros trabajos con fines petroleros. Petróleos Mexi canos inició la exploración petrolera a par t i r de 1946, real izando trabajos de reconocimiento geológico, los cuales intensificó a par t i r de 1967, por presentar esta cuenca, características análogas con áreas productoras del sur de los Estados Un idos de Amér ica . Med ian te trabajos de geología superficial, perforación de pozos y levantamientos geofísicos se in terpre taron planos de distribución de litofacies para los diferentes per iodos geológicos, se definió la complej idad estructural del á rea , y se const ruyó u n plano de anomal ías de Bouger con máx imos y

E.E.U.U

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FiG.i L O C A L I Z A C I Ó N DEL ÁREA.

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mínimos coincidentes, en su mayor ía por sierras y bolsones. Poster iormente, se in tegraron las informaciones geológica y geofísica, con la que se obtuvo un plano estructural de la cima del basamento cristalino y la reinterpretación tepográfica pre—cenozoica, definiéndose espesores de los bolsones.

En t re los estudios realizados se incluyen diversas publicaciones, tesis de maes t r ía y doc torado .

En el área de " M a r M e x i c a n o -Plataforma de Coahu i l a " , la información geológica es pobre . Así tenemos que pa ra la Pla taforma de Coahui la , destacan los trabajos de Böse (1923), Kel lum (1932-1936) , Kelly (1936), Imlay (1937), Humphrey (1956), Garza (1973) y otros, quienes definieron las secuencias sedimentarias del Aptiano— Albiano, caracter izada por facies te-rr ígenas, evaporíticas y carbonatadas de ambientes someros, que supraya-cen a rocas del Triásico y Paleozoico. El I M P , ha realizado estudios estratigráfico—sedimentarios para las secuencias terrígenas del Neocomia-no y del C e n o m a n i a n o .

Pa ra el área del " M a r M e x i c a n o " se tienen publicaciones de Burckhardt (1930), Imlay (1936), Enciso (1963), Canti í (1974), T a r d y (1974), Eguiluz (1976) De C serna (1976), Flores (1981), Pacheco (1981), G u z m a n (1982), Eguiluz y Campa (1984), quienes describen secuencias sedimentarias del Tr iás ico Super ior y del Cre tácico de facies profundas que se encuentran afectadas por pliegues recostados y cabalgaduras .

En la Provincia de Chiliualiua, hasta 1985, cont inuaron los trabajos de geofísica, geología superficial, estudios paleo—sedimentarios y del subsuelo con 25 pozos perforados y 6 en perforación.

Antecedentes Geoquímicos

C o n la finalidad de obtener parámetros geoquímicos pa ra evaluar rocas generadoras , a par t i r de 1972, se iniciaron los trabajos de muest reo de pozos y en 1980 los de afloramientos.

Has ta 1984, se efectuaron cuatro prospectos de muest reo de roca aflorante en 57 sierras con 529 muest ras colectadas y anal izadas , y hasta mediados de 1985, se habían colectado 677 muestras de canal y nijcleos de 20 pozos.

Los pr imeros prospectos de muestreo geoquímico de afloramientos, los realizó en 1980, la compañía G Y M S A con el Prospecto C h i h u a h u a Nor te , colectando 85 mues t ras ; la compañía S E R T E S A desarrolló los prospectos C h i h u a h u a Sur y " M a r M e x i c a n o " con 150 y 63 muestras respectivamente, y en 1983 P e m e x efectuó el Prospecto M e o q u í con 231 m u e s t r a s .

Los análisis geoquímicos se llevaron a cabo en los laboratorios de Geo-chem e Inst i tuto Mexicano del Petróleo.

En total , en el área de estudio se colectaron y anal izaron 1,206 muestras, de las cuales 79 corresponden a rocas del Paleozoico resal tando que

BOL. ASOC. МЕХ. GEOL. PETR.

51 mues t r a s se ob tuv ie ron del Pozo C h i n o s ; 78 son del J u r á s i c o Super io r y 1,049 al Cre tác ico .

E n el á rea t a m b i é n se es tud ia ron 8 es t ruc turas p o r gasometr ía y se real izaron 8 prospectos por geoqu ímica de suelos, mismos que no se incluyen en la in te rpre tac ión de este t raba jo .

G E O L O G I A R E G I O N A L

C o n la finalidad de in tegrar y relacionar los p a r á m e t r o s geoquímicos con la geología del á rea en estudio, se anal izó la estrat igrafía, los rasgos est ructurales y su evolución tectónico— sed imenta r ia .

A N Á L I S I S E S T R A T I G R Á F I C O

El análisis estratigráfico q u e se realizó en este es tudio consistió en defin i r secuencias sed imenta r ias en fiín-ción de su edad , d is t r ibución , facies sed imenta r ias , t an to en sent ido lateral como vertical , var iac ión de espesores y relación tectónica , ya que estos factores de u n a u o t ra m a n e r a , reflejan el compor t amien to de los paráme t ro s geoquímicos , r equ i r i éndose , además , en la construcción de las gráficas de historia de sepul tamiento e índice t i empo—tempera tura ( I T T ) .

Cuenca de Chihuahua

En la C u e n c a de C h i h u a h u a se han identif icado rocas p recámbr i cas , pa

leozoicas, mesozoicas y del T e r c i a r i o . A u n q u e este t r aba jo se o r i e n t a a las del Mesozo ico , p r e s e n t a m o s u n a n á lisis general d e las rocas p r e c á m b r i cas y pa leozoicas .

Precámbrico.— Las rocas p r e c á m bricas es tán cons t i tu idas p r inc ipa l m e n t e p o r me tamór f i cos e ígneos q u e se repor ta ron en los pozos C h i n o s 1 de 1,327 + 242 m . a . ( R e y n o l d s , 1972) , Oj inaga 1 (977 + 78 m . a . ) y Moyotes 1 (880 + 90 m . a . ) . E n la S ie r ra del C u e r v o se d a t a r o n rocas de 1,030 y 1,060 m . a . ( M a u g e r y M e Dowel l , 1982) y de 854 + 68 m . a . ( I M P , 1982).

Paleozoico. — El Paleozoico se caracter iza por secuencias s e d i m e n t a r i a s ca rbona t adas y t e r r ígenas , q u e se definen de la m a n e r a s igu ien te :

Cámbrico—Devónico (570—365 m . a . ) . Las rocas del C á m b r i c o — D e v ó n i c o se r e p o r t a n en los pozos C h i n o s 1, O j i n a g a 1, y en la S i e r r a P lace r de G u a d a l u p e , ca rac te r izándose po r u n a secuencia de t e r r ígenos y c a r b o n a t e s de amb ien t e s d e p l a t a fo rma in t e rna , somera in t racra tónica; el Silúrico únic a m e n t e se p r e s e n t a en la S i e r r a de Placer de G u a d a l u p e , con u n a secuencia de mudstone—wackes tone de bio-clastos y el D e v ó n i c o se ident if icó en los pozos C h i n o s 1 y O j i n a g a 1 en facies de dolomías y lut i tas 'que cambian hac ia la S ie r ra de P l ace r de G u a d a lupe a calizas de c r ino ides y b r a q u i ó -podos (secciones II y I I I ) .

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Carbonífero—Pérmico (365—250 m.a . ) . Pa ra el Misisípico se observan variaciones de facies que van de calizas arcillosas y lutitas negras (Pozo Chinos 1) a calizas de bioclastos, calizas dolomí-ticas, dolomías con crinoides y lutitas calcáreas (Sierra de Palomas) , en la porción norte de la cuenca, y hacia el sur en la Sierra de Placer de Guadalupe, afloran calizas arcillosas con intercalaciones arenosas.

D u r a n t e el Pensilvánico se depositaron areniscas de cuarzo que gradúan a conglomerados que al ternan con calizas oolíticas y bioclastos (Sierra de Palomas) diversificándose hacia la Sierra de Placer de Guada lupe y Pozo Mai joma 1 a calizas masivas de estratos gruesos con restos de braquiópo-dos, espíenlas de equinodermos con abundantes fusulínidos, y en su base lutitas negras. P a r a el Pérmico Superior se registra u n a sedimentación, constituida por lutitas y areniscas en las Serras de Palomas , Chinos , Santa Ri ta y Pozo Espía 1. C a m b i a a facies dolomíticas hacia el Pozo Moyotes 1, en tanto que para el Pérmico Inferior en el Pozo Chinos 1 y Sierra de Palomas las facies son de calizas (Sección I) que varían hacia el sur a facies terrígenas (Sierras del Cuervo , Guadalupe y los pozos Villa A h u m a d a 1, Menoni ta 1 y Apache 1) (secciones II y ni).

Mezosoico.— En la Cuenca de Chihuahua no existen evidencias de rocas del Triásico y Jurás ico Medio . El inicio de la sedimentación fue a partir del

Jurásico Ta rd ío y termina en el Cretácico Tardío, constituyendo 3 paquetes sedimentarios: el pr imero , del Ki-meridgiano al Neocomiano Inferior, formada por secuencias principalmente terrígenas; el segundo corresponde a la del Neocomiano Superior, cuyas facies son de transición y están entre esta sedimentación terrigena y la sedimentación carbonatada del tercer paquete sedimentario que predominó durante el Aptiano—Turoniano.

Para este trabajo la columna mesozoica la subdividimos en cinco secuencias sedimentarias: 1) secuencia de terrígenos, evaporitas y carbonatos del Kimeridgiano—Titoniano; 2) del Neocomiano con terrígenos en su base y evaporitas carbonatadas en la cima; 3) del Aptiano de facies arenosas, calcáreo—arcillosas y desarrollos evaporí-ticos; 4) del Albiano con predominancia de carbonatos e intercalaciones arcillosas y 5) del Cenomaniano—Turoniano con carbonatos y terr ígenos.

Kimeridgiano—Titoniano (155— 140 m.a . ) . Los afloramientos del Jurás ico Superior son escasos y en el subsuelo se ha repor tado en los pozos Moyo-tes 1, Presidio 1, Banco de Lucero 1, Hueso 1, C h a p o 1, Cuchillo Pa rado 1, Menon i t a 1, Apache 1, SapaUo 1 y l A .

En la porción norte (Sección I), sus litofacies van de areniscas a limolitas y en m e n o r proporción lutitas con escasa fauna y finalmente, calizas con intercalaciones de dolomía. En la porción centrooccidental las facies son de

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calizas, con interctilaciones de evaporitas, lut i tas, limolitas y calizas arcillosas. Hacia el oriente las facies cambian a evapori tas y calizas.

En la porción sur, hacia los bordes de la cuenca (secciones II y I I I ) , predominan las facies de areniscas y limolitas, g raduando hacia su depocen-tro, a u n a secuencia de terr ígenos y evaporitas en su base y de calizas arcillosas, lutitas y limolitas en la cima.

Neocomiano (140—115 m.a.) . El Neocomiano se caracter iza por u n a secuencia de facies de planicie costera, predominando, tanto en los flancos de la cuenca como en su porción norte (SecciónTI) y está represen tada por una a l ternancia de limolitas café rojizo y areniscas, y en m e n o r proporción luti tas. Hac i a el sur , en la par te central de la cuenca, la c ima del Neocomiano presenta u n a intercalación de calizas con evapor i tas .

Aptiano (115—108 m.a . ) . Las facies del Apt iano , va r í an de medios litorales a medios profundos , reflejándose en su sedimentación, que va de areniscas, limolitas (Sierras de J u á r e z , San Ignacio, Pozo Moyotes 1), desarrollos evaporíticos con calizas bióge-nas (Pozos H u e s o 1, O j inaga 1) a alternancias de lutitas y calizas (Sierras de Chilicote, C u e r v o , Moj ina , C h o rreras, Pozo Menon i t a 1) y calizas arcillosas (Sierras de Cuchil lo Pa rado , Magis t ra l ,Pozos Espía 1, Vil la Ahumada 1 y M a i j o m a 1.

Albiano ( 1 0 8 - 1 0 0 m . a . ) . En toda la cuenca p redominan las litofacies carbonatadas con intercalaciones arcillosas de ambientes de plataforma que cambian a las del m a r abierto hacia el poniente (secciones II y I I I ) .

Cenomaniano—Turoniano (100—90 m . a . ) . L o constituyen u n a secuencia sedimentaria arcillo—calcárea, distribuida en la porción central y sur de la C u e n c a de C h i h u a h u a (Sección I I I ) .

De m a n e r a general , éstas son las principales características de las cinco secuencias sedimentarias del Mesozoico que se distribuyen en la Cuenca de Chihuahua . Sin embargo, a continuación, se describe u n a secuencia adicional, equivalente al Senoniano, que se detectó exclusivamente en el Pozo M e n o n i t a 1.

Senoniano (90—67 m . a . ) . Se caracteriza por una secuencia de lutitas, limolitas y areniscas de ambientes mixto y cont inental , registrándose en el Pozo Menon i t a 1;

" M A R M E X I C A N O " -P L A T A F O R M A D E C O A H U I L A

Antes de efectuar el análisis estratigráfico de esta región, fue necesario in terpre tar su marco tectónico—estructural (figura 4), ya que este proceso distorsionó los espesores reales de las secuencias sedimentarias, trasladando co lumnas estratigráficas que corres-

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den a secuencias de ambien tes distintos, fenómeno característico en el área de " M a r M e x i c a n o " .

Así pues, considerándose estas complejidades y con la finalidad de relacionar las secuencias sedimentarias del área, se construyó la sección estratigrá-fíca regional ' ' M a r Mexicano—Plataforma de C o a h u i l a " (Sección IV) , relacionándose las co lumnas estrat igráficas representa t ivas del Golfo "de Sab inas , P la ta forma de Coahu i l a y las del " M a r M e x i c a n o " .

E n conjunto , a estas co lumnas estratigráficas las subdividimos en las siguientes cinco secuencias sed imenta rias, de la m i s m a m a n e r a que en la C u e n c a C h i h u a h u a , a u n q u e su relación de facies sed imenta r ias es a pa r tir del Ap t i ano Superior—Albiano:

Kimeridgiano— Titoniano ( 155— 140 m . a . ) . En el á r ea del " M a r Mexican o " afloran rocas básales de lechos rojos cont inentales con d e r r a m e s volcánicos in tercalados , conocidos como Formación Nazas del Tr iás ico Superior (230 - I - 20 m.a . ) y que subyacen a la secuencia m a r i n a t ransgres iva som e r a , de areniscas, l imoli tas , lu t i tas y calizas arcillosas de las Fo rmac io nes La Gloria y La Casi ta del Jurás ico Super io r , depos i tadas en los bo rdes occidental y oriental (Pozo C e n z o n tle 1) de la P la ta fo rma de C o a h u i l a .

Neocomiano (140—115 m . a . ) . Esta secuencia se caracteriza por sedimentos clásticos costeros en su base y carbona tos de p la ta forma somera en la

c ima, deposi tados en el m a r g e n oriental de la P la ta fo rma de C o a h u i l a (Pozos T a r a h u m a r a 1 y Cenzon t l e 1). E n el margen occidental, c a m b i a n a facies calcáreo—arcillosas y arcillosas de a m bientes ext ra l i tora les , r e p r e s e n t a d a s po r las F o r m a c i o n e s T a r a i s e s y T a -mau l ipa s Inferior (S ie r ras de S a n Felipe y de los A lamos ) .

Aptiano (115—108 m . a . ) . D u r a n t e el Apt i ano se depos i ta ron arcillas fosi-líferas con in te rca lac iones calcáreo— arcil losas, t an to en el " M a r M e x i c a n o " c o m o en el Golfo de S a b i n a s , m i e n t r a s q u e hacia la P l a t a f o r m a de C o a h u i l a en el A p t i a n o T a r d í o ocurr ió u n a t ransgres ión r e p r e s e n t a d a po r u n ho r i zon te de lgado de conglom e r a d o s , a reniscas , l imol i tas y lut itas calcáreas, d e n o m i n a d o Formac ión Las U v a s ( P o z o T a r a h u m a r a 1).

Albiano ( 1 0 8 - 1 0 0 m . a . ) . L a Pla taforma de C o a h u i l a se ca rac t e r i za p o r tener u n basamento paleozoico, de rocas del Sis tema Apa l acheano al q u e le suprayace u n a secuencia sed imentar ia de evapor i t a s y c a r b o n a t o s de la Formac ión Acat i ta y cal izas b iógenas de la Formación Auro ra d e ambien tes som e r o s . Estos s ed imen tos p r o g r a d a n hacia la C u e n c a de S a b i n a s y " M a r M e x i c a n o " a facies de p l a t a f o r m a ab ie r ta , f o r mada p o r cal izas con faun a p lanc tón ica .

Cenomaniano—Senoniano (100—67 m . a . ) . S u p r a y a c i e n d o a las rocas del A lb i ano se d e p o s i t a r o n , de p o n i e n t e

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a oriente, sedimentos tipo " f lysch" (Formación Mezcalera) , que cambian paula t inamente a secuencias deposi-tacionales arcillo—carbonatadas (Formación Ind idura ) y areno—arcillosas (Formación San Carlos) .

Las rocas mesozoicas están cubiertas discordantemente por sedimentos continentales del Cenozoico (Conglomerados Ahuichi la) .

A N Á L I S I S E S T R U C T U R A L

En la evaluación de u n a cuenca sed imentar ia es impor tan te definir sus estilos estructurales , con el objeto de interpretar sus eventos de deformación y relacionarlos con los de generación, migración, acumulación y transformación de los hidrocarburos. En el área de estudio, med ian te el análisis de los rasgos es t ructurales , clasificamos tres estilos de deformación diferente, uno de ellos corresponde a la Cuenca de C h i h u a h u a y dos a la del " M a r M e x i c a n o — P l a t a f o r m a de C o a h u i l a " (figura 2).

Los estilos estructurales que se han descrito en la Cuenca, consiste de ple-gamientos recumbentes con falla-miento inverso hacia el noreste en dirección a la Plataforma del Diablo y hacia el oeste, en dirección a la Plataforma de Aldama.

A este respecto, para explicar los procesos que or iginaron estas estructuras tan complejas, se ha interpretado un arqueamiento regional del centro de la cuenca, asociado a un bas-culamiento y relativa deformación del b a s a m e n t o Pre jurás ico Super io r , creándose en las rocas jurásicas y cretácicas el deslizamiento, deformaciórt y fallamiento (Cries y Haenggi, 1970).

Cons iderándose lo anter ior y a fin de facilitar el análisis estructural de la Cuenca de C h i h u a h u a , se construyó u n a sección esquemática (figura 3) en la que se presentan los estilos estructurales que se formaron, tanto en la C u e n c a de C h i h u a h u a , como en la Plataforma de Aldama, las cucdes exponen características diferentes.

Cuenca de Chihuahua

En la C u e n c a de C h i h u a h u a , las rocas mesozoicas fueron deformadas d u r a n t e la O r o g e n i a L a r a m i d e (80—40 m.a . ) , or iginando un sistema de deformación compleja, que fue gobernado por los elementos p^leogeo-gráficos preexistentes y la competencia de las secuencias sedimentar ias (González, 1976).

a) Plataforma de Aldama.— Al norte de la Plataforma de Aldama, se reportan rocas plegadas def Cretácico Inferior que se depositaron directamente sobre rocas paleozoicas en facies de plataforma. Hacia el sur se describen rocas incompetentes plegadas y afectadas por fallamiento inverso con tendencia hacia el noreste, como se observa en las Sierras de los Chinos , del C u e r v o y Magis t ra l .

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E S T I L O E S T R U C T U R A L C H I H U A H U A - MAR M E X I C A N O

A R E A

Ci'

A R E A

AREA

(5)

F I G . 2

1 6

© CUENCA DE CHIHUAHM

soné; SIERRA

Ci iuCOTE

f O Z o I .C O

POZO OJINASA

POZO POZO APACHE MAIJOMA

IP'i») (Pío,)

sección ESTRUCTURAL lEsqutmátial

< O c

F I6 . J

00


b) Cuenca de Chihuahua. — E n la C u e n c a de C h i h u a h u a el efecto de ple-g a m i e n t o s r e c u m b e n t e s es h a c i a los flancos e n d i r e c c i ó n a los e l e m e n t o s posit ivos (P l a t a fo rma de A l d a m a y del D iab lo ) . D e la m i s m a m a n e r a , este esti lo e s t r u c t u r a l se m a n i f i e s t a e n la C u e n c a d e S a b i n a s , e n d o n d e los p le -g a m i e n t o s y fa l lamientos inve r sos son h a c i a las p l a t a f o r m a s d e C o a h u i l a y d e T a m a u l i p a s , lo cua l n o s i n d u c e a i n t e r p r e t a r q u e las fue rza s c o m p r e s i v a s q u e a c t u a r o n d u r a n t e la O r o g e n i a L a r a m i d e (80—40 m . a . ) f o r m a r o n d o m i n i o s e s t r u c t u r a l e s s i m i l a r e s e n a m b a s c u e n c a s .

L o s es fuerzos q u e p r o d u j e r o n es tos efectos fue ron d e N E a S W , form a n d o a n ive l r e g i o n a l u n a e s t r u c t u r a en a b a n i c o , c a r a c t e r i z a d a h a c i a los e x t r e m o s p o r u n s i s tema de fa l lamiento i nve r so en b l o q u e s y e n el n ú c l e o de la e s t ruc tu ra p o r p l e g a m i e n t o s alcir-g a d o s .

E n s íntesis , se d e t e r m i n a q u e la d i rección pr inc ipa l de la d e f o r m a c i ó n es h a c i a el N E c o m o se m a n i f i e s t a en las S i e r r a s del M a g i s t r a l y del C u e r v o ( P l a t a f o r m a de A l d a m a ) , a u n q u e se o b s e r v e n t e n d e n c i a s d i f e r e n t e s e n la C u e n c a de C h i h u a h u a , p r o d u c t o d e los esfuerzos compres ivos a los q u e est u v i e r o n su je tos los s e d i m e n t o s d e c u e n c a e n t r e los e l e m e n t o s p o s i t i v o s .

El i n t e r p r e t a r es tos d o m i n i o s es t r u c t u r a l e s es d e i m p o r t a n c i a , p u e s to q u e a d e m á s d e d e s c r i b i r su f o r m a y las c a u s a s q u e los o r i g i n a r o n , r e v e lan in te rés e c o n ó m i c o pe t ro le ro . A n i vel m u n d i a l se c o n s i d e r a q u e e n el n ú

cleo d e las e s t r u c t u r a s e n a b a n i c o se l oca l i zan g r a n d e s y a c i m i e n t o s d e h i d r o c a r b u r o s . L o a n t e r i o r , e s c o n s e c u e n c i a d e las z o n a s p r e s u r i z a d a s r e s u l t a n t e s , q u e fac i l i t an l a m i g r a c i ó n de los h i d r o c a r b u r o s y su a c u m u l a c i ó n e s t á e n m a y o r p r o p o r c i ó n e n el n ú c l eo q u e e n los flancos d e la e s t r u c t u r a e n a b a n i c o ( p l e g a m i e n t o s y fsdla-m i e n t o i n v e r s o ) .

Es te anál is is e s t r u c t u r a l es bá s i co e n la e x p l o r a c i ó n p e t r o l e r a d e la C u e n c a d e C h i h u a h u a , y a q u e si n o s a p o y a m o s c o n el p l a n o d e es t i los e s t r u c t u r a l e s ( f i g u r a 2 ) , o b s e r v a m o s q u e la m a y o r í a d e los p o z o s p e r f o r a d o s se u b i c a n e n los flancos d e la e s t r u c t u r a e n a b a n i c o e n d o n d e las p o s i b i l i d a d e s p e t r o l í f e r a s , d e s d e es te p u n t o d e v i s t a e s t r u c t u r a l , s e r í a n m e n o r e s , q u e si se p e r f o r a r a e n su n ú c l e o , p r i n c i p a l m e n t e al s u r d e l a c u e n c a e n d o n d e se r e p o r t a n los m a y o r e s e s p e s o r e s d e las s e c u e n c i a s s e d i m e n t a r i a s m e s o z o i ca s . El ú n i c o p o z o q u e se p e r f o r ó e n el n ú c l e o d e e s t a g r a n e s t r u c t u r a , fue el A p a c h e 1.

A fines de l T e r c i a r i o , y p o s t e r i o r a la d e f o r m a c i ó n l a r a m í d i c a , se r eg i s t ró el ú l t i m o e v e n t o t e c t ó n i c o d e t i p o d is t e n s i v o q u e a f ec tó a la P l a t a f o r m a d e A l d a m a y C u e n c a d e C h i h u a h u a , m a n i fes tándose p o r u n a ser ie d e ' ' h o r s t s " y " g r a b e n s " .

' 'Mar Mexicano—Plataforma de Coahuila"

E n el á r e a d e " M a r M e x i c a n o -P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a ' ' se m u e s t r a n

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dos dominios estructurales (figura 2). U n o en " M a r M e x i c a n o " que se caracteriza por u n a franja de pliegues y cabalgaduras con or ientación NW— SE y con tendencia hacia el N E y otro en la Plataforma de Coahui la , con u n estilo de deformación representado por es t ructuras altas, ampl ias , dómi-cas, simétricas y re la t ivamente simples, descritas por T a r d y (1980).

En esta región se tienen amplias llanuras cubiertas por aluvión cuaternario, que cubren las relaciones entre los dos dominios estructurales . Así que para definir esta relación, nos apoyamos con el análisis es t ructural que realizaron Eguiluz y C a m p a (1982) y con la interpretación de la sección estructural " M a r Mexicano—Plataform a de Coahuila—Golfo de S a b i n a s " (figura 4), de lo que resulta lo siguiente:

A nivel regional y de acuerdo a los rasgos estructurales q u e se observan en la figura 2, se infieren dos dominios, pero en perfil, se distinguen cuatro estilos diferentes (figura 4) . Si relacionamos sus características estratigráficas y sedimentarias notamos que la Plataforma de Coahu i la manifiesta dos estilos es t ructurales , u n o en su porción oriental, representada por anticlinales dómicos (Sierras de T lahua-lilo, El Diablo, Acatita) en donde afloran , además del Mesozoico, rocas triásicas y paleozoicas (Sierra de Delicias—Acatita), en t an to que en su porción occidental las rocas deformadas del Albiano—Senoniano, muestran pliegues disarmónicos en bloques

escalonados con fallamiento inverso y vergencia al noreste (pozos Parral 1, C h i h u a h u a , Ceballos 1 y D u r a n g o 1, entre otros).

A este sistema de bloques fallados le suprayace el tercer dominio estructural , consti tuido por u n a franja de bloques alóctonos (área I I , figura 2), representado en la sección estructural (figura 4) por la Sierra de San Felipe en donde se describen u n a serie de "pliegues métricos y micropliegues acostados, que en conjunto definen u n anticlinorio de natura leza compleja, totalmente aJóctono" (Eguiluz, 1976) de características estructurales y estratigráficas diferentes a las descritas en la Plataforma de Coahui la .

En la sección estructural (figura 4) el cuar to dominio , lo definen las rocas del Golfo de Sabinas, representado por u n sistema de bloques escalonados con fallamiento inverso, pero en dirección hacia la Plataforma de Coahui la .

Genera l izando, se de te rmina que los procesos de deformación que originaron el sistema de fallamiento inverso en la porción occidental de la Plataforma de Coahuila (segundo dominio) en relación con los del Golfo de Sabinas (cuar to dominio) , son diferentes.

El proceso que deformó al paquete sedimentario de la porción occidental de la Plataforma de Coahui la , fue producto de un dislocamiento que sufrió esta plataforma, ocasionándose un " d é c o l l e m e n t " o p lano de despegue de las secuencias s e d i m e n t a r i a s

19


( i )

• D b Ó

2 0 i


del Albiano—Senoniano, en donde las evaporitas del Albiano Inferior (Formación Acati ta) facilitaron el deslizamiento de estas secuencias-sobre el basamento paleozoico. Duran te el desarrollo del dis locamiento de la Plataforma de Coahu i l a , pau la t inamente se der ivaron pliegues disarmónicos conjuntamente a u n sistema de bloques escalonados con fallamiento inverso y con tendencia al noreste .

En tanto que el proceso que deformó a las secuencias sedimentar ias de la porción occidental del Golfo de Sabinas, tiene correspondencia con las fuerzas compresivas que deformaron a las rocas de la C u e n c a de C h i h u a hua .

Ahora b ien , el efecto que provocó la formación de la franja de bloques alóctonos (tercer dominio) que suprayace al sistema de bloques fallados del segundo dominio estructural, son producto de u n cor r imiento que sufrieron las secuencias sedimentar ias del Jurás ico Superior—Cretácico Superior (facies del " M a r M e x i c a n o " ) de su posición original a la actual por efecto de u n combamien to creado en la zona de subducción d u r a n t e el Maestrichtiano—Eoceno M e d i o .

E V O L U C I Ó N T E C T Ó N I C A -S E D I M E N T A R I A

C o n el objeto de explicar hipotéticamente la distr ibución sedimentoló-gica relacionada con la tectónica del área de estudios, se p ropone u n mo

delo de evolución tectónico—sedimentar ia que comprende ocho etapas que dieron lugar a la formación del " M a r M e x i c a n o " , la Plataforma de Coahui la e, inferimos, la C u e n c a de C h i h u a h u a (figura 5).

Etapa I. Triásico Tardío—Jurásico Medio (200—160 m . a . ) . Los eventos que dieron lugar a la formación del " M a r M e x i c a n o " se iniciaron en el Triásico Tard ío (Formación Nazas) y se relaciona con el origen del Golfo de México cuando Norteamérica, Suda-mérica , y Africa estaban unidas . En este proceso el combamiento regional (fase del " r i f t " ) , el rompimiento y la separación de las placas, se manifestó por u n sistema de fracturas tensiona-les y " g r a b e n s " . Estos últ imos se rel lenaron por sedimentos continentales (fluviales) y der rames volcánicos de tipo andesítico.

Pa ra este t iempo ya se tenía la presencia de u n Arco Volcánico y de un M a r Marg ina l , en el Océano Occidental (El Pacífico) como producto de u n a colisión en t re placas oceánicas y continentales.

Etapa II. Kimeridgiano—Titoniano (160—140 m . a . ) . Posiblemente duran te el Ju rás ico Ta rd ío las pr imeras aguas mar inas irrigaron el " M a r M e x i c a n o " , Cuenca de C h i h u a h u a y Cuenca de Sabinas, como consecuencia de un levantamiento central y extensión que propiciaron la subsiden-cia inicial (fase tardía de un " r i f t " ) . Ac tua lmente , está en discusión la di-

2 1


iODELO DE EVOLICIOK TECTOMICO-SEDÜEÍSUIIA i U H E X I C U t - r i l U F O l i A DE C O A I I I L A

E T A P A - u n

ETAPA - m

ETAPA - H

MAESTRICHTIANO-EOCENO MEDIO 1 7 2 - 4 0 « o 1

CAMPANIANO («o - r? m o ]

CENOMANIANO-SANTONIANO 1100 - 80 " a 1

ETAPA - I ALBIANO l i o » - 1 0 0 « o I

ETAPA - rZ

APTIANO

NiR HEliCANO

ETAPA - m ) ^ 7 PLATároanA «

J COAHUILA

NEOCOMIANO ( 1 4 0 - 1 1 5 « ' o )

ETAPA - n JURÁSICO SUPERIOR ( ISO - 140II1 0 )

ETAPA - I TRIÁSICO SUPERIOR JURÁSICO MEDIO ( 2 0 0 - 1 6 0 m o I

F I G U R A - 5

2 2


rección de provenencia de las aguas invasoras, se discute si fue del Pacífico o del Proto—Atlántico.

Debido al enfr iamiento de la corteza, en este lapso se desarrolla u n a subsidencia en el " M a r M e x i c a n o " y en la Cuenca de C h i h u a h u a , depositándose sedimentos de aguas profundas en su par te central y de aguas someras en las márgenes adyacentes que se caracterizan por evapori tas (yesos y anhidritas en las zonas de suprama-rea) y a mayor profundidad por terrígenos y carbonatos arcillosos.

Etapa III. Neocomiano ( 1 4 0 - 1 1 5 m.a . ) . C o n t i n ú a la subsidencia , el tirante de agua es m a y o r y var ía de acuerdo al relieve topográfico mar i no, manifestándose, inicialmente por sedimentos clásticos costeros y carbonatos de p la taforma somera en las márgenes de las plataformas de Coahuila y A ldama , cambiando a facies calcáreo—arcillosas de ambientes extralitorales, hacia las cuencas de Sabinas y " M a r M e x i c a n o " .

Etapa IV. Aptiano ( 1 1 5 - 1 0 8 m . a . ) . Duran te el Apt iano con t inúa la subducción de la corteza oceánica bajo la continental, manifestándose con actividad volcánica y p lu tonismo. En tanto que en " M a r Mexicano" , Cuenca de Chihuahua y Cuenca de Sabinas continúa la subsidencia, con el depósito de arcillas fosilíferas e intercalaciones calcáreo—arcillosas, hacia los elementos positivos (Plataforma de Coahuila—Aldama) se efectúa u n a

transgresión q u e permite el depósito de arcillas calcáreas, limolitas y areniscas.

Etapa V. Albiano ( 1 0 8 - 1 0 0 m . a . ) . En el Albiano persiste la subsidencia y la transgresión marina cubre la Plataforma de Coahuila con carbonatos de aguas someras y evaporitas, desarrollándose en sus márgenes cuerpos arre-cifales, en tanto que en " M a r Mexican o " y Cuenca de Sabinas las facies cambian a carbonatos de mar abierto.

En la Cuenca de C h i h u a h u a , la transgresión se define con carbonatos de plataforma con intercalaciones arcillosas, var iando a facies de m a r abier to hacia el poniente .

Etapa VI. Cenomaniano—Santoniano (100—80 m . a . ) . La subsidencia cont inúa y la sedimentación marca un incremento progresivo de secuencias arcillo—carbonatadas (Formación Indidura) y areno—arcillosas (Formación San Carlos) .

En la porción occidental prosigue la subducción, formándose un combamien to o levantamiento regional, que repercute en los pr imeros plegamientos y el depósito de sedimentos tipo "flysch" (Formación*Mezcalera).

Etapa VIL Campaniano ( 8 0 - 7 2 m . a . ) . En esta e tapa sigue el levantamiento en las costas del Pacífico, creándose además de los plegamientos, un dislocamiento en la Plataforma de Coahui la , el cual provoca que sus secuencias sedimentarias del Albiano—

23


S e n o n i a n o sufr ieran sus p r i m e r o s desl i zamientos hac ia el nores te .

Etapa VIII. Maestrichtiano—Eoceno Medio (72—40 m . a . ) . C o m o resu l tado del c o m b a m i e n t o q u e se p rodu jo en la pa r t e occidenta l , d e b i d o a la zona de subducc ión y al d i s locamien to de la P l a t a fo rma de C o a h u i l a d u r a n t e la O r o g e n i a L a r a m i d e (40—80 m . a . ) , las secuencias s ed imen ta r i a s del J u r á s i c o Super ior—Cretácico ( " M a r M e x i c a n o " ) fiíeron afectadas por plegamientos y cabalgaduras, pr incipalmente . Las secuencias de la P la t a fo rma de C o a h u U a sufrieron des l izamientos con vergenc ia al nores te , p o r procesos de c o m p r e s ión-g ravedad , debido al desnivel prop i c i a d o p o r el d i s l o c a m i e n t o e n b lo q u e s .

I N T E R P R E T A C I Ó N Y E V A L U A C I Ó N G E O L O G I C O -

G E O Q U I M I C A

E n la eva luc ión geológico—geoquím i c a se a n a l i z a n los a s p e c t o s e s t r a t i -gráf icos , e s t r u c t u r a l y tectónico—sed i m e n t a r i o , i n t e g r a d o s c o n los p a r á m e t r o s g e o q u í m i c o s , c o n la finalidad d e iden t i f i ca r el p o t e n c i a l g e n e r a d o r d e sus rocas en func ión de sus facies s e d i m e n t a r i a s y r e l a c i o n a r s u s e v e n tos d e d e f o r m a c i ó n c o n la h i s t o r i a d e m a d u r a c i ó n d e las rocas g e n e r a d o r a s p a r a def in i r las e t a p a s de m i g r a c i ó n , a c u m u l a c i ó n y t r a n s f o r m a c i ó n del pe t r ó l e o .

R O C A S G E N E R A D O R A S

P a r a r e c o n o c e r las r o c a s g e n e r a d o ra s , se i n t e g r a r o n los p a r á m e t r o s geoq u í m i c o s , c o m o el c o n t e n i d o d e car b o n o o r g á n i c o ( % ) y el t i p o d e k e r ó -g e n o , q u e es l a m a t e r i a o r g á n i c a insoluble d i s p e r s a e n las r o c a s s e d i m e n t a r i a s , a fin d e r e l a c i o n a r l o s c o n las u n i d a d e s e s t r a t i g r á f i c a s y e s t a b l e c e r sus v a r i a c i o n e s , a c o r d e a sus c a m b i o s d e facies .

Cuenca de Chihuahua

D a d a la magn i tud del á rea en estudio y d e b i d o a q u e la i n t e n s i d a d del m u e s t r e o n o fue s i s t e m á t i c o y s u f i c i e n t e , y p o r n o h a b e r s e a p l i c a d o c r i t e r i o s es-t ra t igráf icos y e s t r u c t u r a l e s d u r a n t e el m u e s t r e o , la d i s t r i b u c i ó n d e los p a r á m e t r o s g e o q u í m i c o s e n r e l a c i ó n con las s e c u e n c i a s s e d i m e n t a r i a s , d e b e r á c o n s i d e r a r s e c o n c i e r t a r e s e r v a .

E n la C u e n c a d e C h i h u a h u a la dist r i buc ión del c o n t e n i d o d e c a r b o n o org á n i c o y el t i po d e m a t e r i a o r g á n i c a d i spe r sa e n sus facies s e d i m e n t a r i a s se refleja d e la s i g u i e n t e m a n e r a :

P A L E O Z O I C O

L a s s e c u e n c i a s de l P a l e o z o i c o con m a y o r r a n g o d e m u e s t r e o , f u e r o n las de l P o z o C h i n o s 1 q u e a b a r c a r o c a s d e s d e el D e v ó n i c o h a s t a el P é r m i c o . E n el P o z o A p a c h e 1 se m u e s t r e a r o n r o c a s del P é r m i c o y e n el M e n o n i t a 1 del P é r m i c o P e n s i l v á n i c o .

2 4


Cámbrico—Devónico (570—365 m.a . ) . El Ordovícico presenta u n a secuencia de terrígenos con mater ia orgánica amorfa y un contenido de carbono orgánico (CO) de 0.07% (Placer de Guadalupe). El Devónico (Pozo Chinos 1) en las facies de lutitas la mate r ia orgánica es herbácea y leñosa, con u n contenido de 3 . 6 0 % , d i sminuyendo de 0.39 a 0 . 4 5 % en sus facies de dolomías con ma te r i a orgánica amorfa.

Carbonífero—Pérmico (365—250 m.a . ) . Para el Misisípico en las facies de lutitas negras se repor tó 1.07 % de carbono orgánico y ma te r i a orgánica leñosa—carbonosa. En el Pensilvánico en sus facies de lutitas se tienen valores de C O de 1.09 a 1.23% (Pozo Chinos 1) con ma te r i a orgánica herbácea. E n las facies de calizas masivas (Sierra de Placer de Guada lupe ) se tiene 0 . 0 7 % de C O y mate r i a orgánica amorfa (Sección I I ) .

En el Pozo Ch inos 1, el Pérmico Inferior en facies de calizas t iene porcentajes de C O de 0 . 4 4 % con materia orgánica amorfa . Hac ia el sur de la cuenca, las facies terrígenas contienen de 0.06 a 0 . 0 8 % de C O , en la Sierra de Placer de G u a d a l u p e , y de 0.11 a 0 . 0 8 % en el Pozo Apache 1, incrementándose has ta 3 .69% en el Menoni ta 1.

M E S O Z O I C O

Titoniano ( 1 4 5 - 1 4 0 m . a . ) . De manera general a las rocas del Ti toniano se les ha considerado como poten-

cialmente generadoras de hidrocarburos, pero al anal izar su contenido de carbono orgánico contra el número de muestras, mediante un histograma de frecuencias, se observó que un número mayor de mues t ras caen en el rango de O a 0 . 8 % y menos en el de 0.8 a 1.4%, lo que es bajo comparat ivamente con los valores del T i ton iano de la Cuenca de Sabinas que caen en el rango de 1.8 a 5 % (figura 6). C o n estos valores se de te rminar ía entonces, que las rocas del T i ton iano de la Cuenca de Chihuahua presentan menos posibilidades de ser potencialmen-te generadoras . Pero al integrar y relacionar este pa ráme t ro con la variación de sus series sedimentarias, se observa que la mayor ía de las muestras fueron colectadas en facies de areniscas y limolitas y sólo algunas en lutitas y calizas arcillosas, esto es, se colectaron principídmente muestras de los bordes de la cuenca, de ambientes litorales poco propicios para la conservación de la M . O . (mater ia orgánica) y, en menor proporción, rocas de medios profundos. De aquí resalta la impor tancia de interpretar los parámetros geoquímicos en relación con los procesos sedimentarios y considerar estos aspectos en el muest reo geoquímico.

Ahora bien, relacionando el C O y el tipo de mater ia orgánica dispersa ( M O D ) con la distribución de sus lito-facies, se determina que en la porción norte de la C u e n c a de C h i h u a h u a en donde sus facies son de areniscas, limolitas y en menor proporción lutitas.

25


C/5 1 oe.

o a:

o o

FORMACIÓN LA CASITA ( J U R Á S I C O ) CUENCA DE CHIHUAHUA

1 6 -

1 4 -

U -

1 0 -

8 -

4 -

2 -

0 0 2 0 4 0 6 0 B 1 1 . 2 14 1 6 H 2 3 4 5 « 7

nU CARBONO ORGANICO

FORMACIÓN LA CASITA ( J U R Á S I C O ) GOLFO DE SABINAS

16-

14-

12 -

10-

6 -

4 -

2 - i__r T——1 1 1 — 1 1 r — 1 1 I I I t T I

o 02 04 06 0 8 1 1 2 14 I I l i t ] 4 9 « 7

(%) CARBONO. ORGANICO

FIGURA - 6

2 6


los porcenta jes de c a r b o n o o rgán ico oscilan en t r e 0 .08 y 0 .11 % (Sierra de Sama layuca ) con m a t e r i a o rgán ica m a d e r á c e a (Sección I ) .

E n la p o r c i ó n centro—occidental de la cuenca , las facies son d e calizas con evapor i tas , lu t i tas , l imoli tas y calizas arcillosas (Pozo M e n o n i t a 1) con un rango de 0.71 a 4 . 4 8 % de C O H a cia el o r ien te ( P o z o H u e s o 1), en facies de calizas arcil losas el T i t o n i a n o presenta valores de 1 .43% y en las lutitas de 0 .94 a 2.31 % d e C O , n o contándose a ú n con datos del t ipo de m a teria orgánica . E n la porc ión sur (Sección I I I ) en los b o r d e s de al ta ener gía d o n d e p r e d o m i n a n las a reniscas y l imoli tas , el C O se refleja con valores bajos ( 0 . 1 3 % en p r o m e d i o ) y ha cia su depocen t ro en las secuencias ter r ígenas q u e a l t e r n a n con cal izas arcillosas, los valores se i n c r e m e n t a n de 0.62 a 2 . 3 2 % de C O

Neocomiano (140—115 m . a . ) . El N e o c o m i a n o se ca rac t e r i za en su base por l imoli tas café ro j izo , a reniscas y en m e n o r p ropo rc ión lut i tas de m e dios costeros , con C O q u e va r í a de 0.14 a 0 . 6 5 % . E n la po rc ión sur de la cuenca en sus secuencias calcáreas, los valores de C O se i n c r e m e n t a n de 0.78 a 2.78%> (Sección I I ) .

Aptiano (115—108 m . a . ) . Se const ruyeron dos h i s tog ramas de C O contra el n ú m e r o de m u e s t r a s , p a r a las rocas del A p t i a n o de las cuencas de C h i h u a h u a y S a b i n a s , reflejándose

u n a distr ibución mayor de valores bajos de C O en la C u e n c a de C h i h u a hua , compara t ivamente con los de Sab inas . D e la m i s m a m a n e r a q u e con las rocas del T i t o n i a n o , la a l ta distr ibuc ión coincide con mues t r a s q u e cor r e s p o n d e n a medios l i torales.

L a sed imentac ión en el A p t i a n o fluctuó hacia la P l a t a fo rma del Dia blo a a l t e rnanc ias de a r e n a s , arcillas y ca rbona tos con 0 .12 a 0 . 6 6 % de C O , p r e d o m i n a n d o la m a t e r i a orgánica m a d e r á c e a (S ie r ra de S a n Igna cio). Las facies se diversifican a lutitas calcáreas hacia la Sierra de C u chillo P a r a d o con 0.27 a 0 . 9 2 % de C O y m a t e r i a o rgán ica herbácea— m a d e r á c e a . E n el Pozo A p a c h e 1, en las luti tas y calizas arcillosas se report a ron valores de 2 .18 a 4 . 5 5 % . E n el Pozo M e n o n i t a 1 de 1.40 a 3.81 % con m a t e r i a o rgán ica amor fa y her bácea . H a c i a las S ie r ras del C u e r v o y Mag i s t r a l , en las calizas arcil losas, el C O decrece has ta 0 . 0 4 % y la m a ter ia o rgán ica es del t ipo herbáceo— m a d e r á c e o . (secciones I I y I I I ) .

Albiano ( 1 0 8 - 1 0 0 m . a . ) . L a intens idad del m u e s t r e o fue m a y o r en las rocas del Cre tác ico Super io r , pr inc i pa lmente en el Albiano, en donde pred o m i n a n las litofacies c a r b o n a t a d a s con intercalaciones arcillosas que presen tan valores de 0.09 a 0 . 3 1 % de C O y ma te r i a o rgán ica he rbácea amor fa , v a r i a n d o hac ia el pon ien te , en las calizas de la F o r m a c i ó n A u r o ra en t re 0 .04 y 0 . 0 7 % (secciones II y ni ) .

2 7


Cenomaniano—Senoniano (100—67 m . a . ) . Al C e n o m a n i a n o — T u r o n i a n o lo dis t ingue u n a secuencia arcillo— calcárea con promedios de 0 . 7 2 % (Formac ión Buda—Del R ío ) y de 2 . 0 2 % (Formac ión Oj inaga) de C O , reportándose mater ia orgánica amorfa, p r inc ipa lmente . El Senon iano se caracteriza por u n a secuencia terrigena de ambien tes mixto—continental con 0 . 3 4 % de C O como p r o m e d i o .

D e lo anter ior , y en función de la cant idad y calidad de la ma te r i a orgánica dispersa en las series sedimentar ias , se consideran como rocas con potencial generador de h idrocarburos a las del T i ton iano y a las del Apt iano en sus facies profundas fundamenta lmente , a u n q u e las del Neocomiano Super ior (Formac ión L a Vi rgen) presentan t amb ién característ icas de rocas generadoras .

"Mar Mexicano"—Plataforma de

Coahuila

Por los procesos tectónicos y estruc-•turales, los paquetes sedimentar ios se encuen t r an t ras lapados en el área de " M a r M e x i c a n o " , por lo que el análisis de las variaciones del contenido orgánico y el tipo de M O D se debe desarrollar considerando estos efectos, p a r a lo cual nos apoyamos en la Sección IV , a fin de relacionar los parámet ros geoquímicos con los cambios de facies que presentan las secuencias sedimentar ias del " M a r M e x i c a n o " y los de la P la ta forma de Coahu i l a , antes de la O r o g e n i a L a r a m i d e , pro

ceso q u e de fo rmó a estas rocas (Sección I V ) .

Jurásico Superior (155—140 m . a . ) . D e la c o l u m n a s e d i m e n t a r i a del J u rásico S u p e r i o r en el á r e a del " M a r M e x i c a n o " , ú n i c a m e n t e se anal izaron cua t ro m u e s t r a s del T i t o n i a n o ( F o r m a c i ó n L a C a s i t a ) y u n a del Ki mer idg iano (Formac ión L a Gloria) en la Sierra de San Felipe correspondientes a la secuencia t r ansgres iva sonriera de l imolitas, luti tas y calizas arcillosas con 0.27 a 0 . 3 5 % de C O y ma te r i a orgánica maderácea—herbácea . E n el b o r d e or ienta l de la P l a t a f o r m a de Coahuila (Pozo Cenzontle 1), en sus facies arcillosas se reportó 0 . 1 2 % de C O .

Neocomiano (140—115 m . a . ) . Al poniente de la P l a t a f o r m a de C o a h u i l a en las capas arcil lo—calcáreas de las F o r m a c i o n e s T a r a i s e s y T a m a u l i p a s (S ier ra S a n Felipe) se t i enen valores de 0.09 a 0.21 % de C O y m a t e r i a orgánica made rácea—herbácea . Hac ia el o r ien te (Pozo C e n z o n t l e 1) en los depósitos clásticos costeros se t iene de 0.09 a 0 . 2 8 % de C O .

Aptiano ( 1 5 5 - 1 0 8 m . a . ) . E n el alóctono de la Sierra S a n Felipe, en las calizas arcil losas de la F o r m a c i ó n La P e ñ a se r e p o r t a r o n va lores del r ango de 0.12 a 0 . 4 3 % de C O (en cua t ro mues t r a s ) y m a t e r i a o r g á n i c a amorfa h e r b á c e a .

Albiano ( 1 0 8 - 1 0 0 m . a . ) . En la P la ta forma de C o a h u i l a en la secuen-

2 8

MAn UEXICAMO ntTAFOttWA DC COAHULA

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SECCtOH IZ - PORCENTAJES DE CAHBONO ORGANICO Y TIPO DE MATERIA ORGANICA n e vi- 'r.»; . iò'ooo

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eia de evapori tas y ca rbona tos de la Formación Acatita, los porcentajes de C O var ían de 0.09 a 0 . 1 4 % en el Pozo Par ra l 1, y has ta de 3 . 0 1 % hacia el Pozo Cebal los 1, reflejándose este c o m p o r t a m i e n t o t ambién en la Formación A u r o r a que va de 0 . 1 0 % al oriente a 0 . 0 7 - 0 . 3 5 % en el Parra l 1, y hasta de 0 .44 a 1.44% en el Ceba llos 1. En las Sierras de Banderas y del Diablo , en la Formac ión A u r o r a los porcentajes decrecen hasta 0 . 5 % con mate r ia orgánica amorfa .

Cenomaniano Senoniano (100—67 m.a . ) . En el Pozo Parral 1, en los sedimentos tipo " f lysch" de la Formación Mezcalera , se reportó de 0.11 a l . 8 % de C O Hac i a los pozos C h i h u a h u a 1 y Cebal los 1 la sed imentac ión var ía a arcillo—carbonatada (Fo rmac ión In didura) con 0.63 a 1.21 % y hasta 1.17 y 1.54% en las Sierras de Bande ra s y Pajari tos. L a mate r i a o rgán ica es herbácea, amorfa y maderácea . El ciclo sedimentar io del Mesozoico, en la Plataforma de Coahui la , cu lmina con u n depósito areno—arcilloso, x;on 0.55 a 0 . 6 7 % de C O (Pozo Cebal los 1).

De ésto, podríamos concluir que en " M a r M e x i c a n o " , las rocas del J u r á sico Superior y Neocomiano en sus facies costeras, n o se cons iderar ían com o potencialmente generadoras de hid roca rbu ros .

En la P la ta forma de Coahu i l a , las un idades gene radoras serían las del Cretácico Superior, principalmente en las series arcil lo—carbonatadas de la Formac ión I n d i d u r a , considerándose

las de mayor interés a las que se depositaron en el flanco occidental de la Plataforma de C o a h u i l a y q u e a l canzan la ven tana de generación del petróleo como se explicará en el siguiente párrafo.

T E C T Ó N I C A E H I S T O R I A D E M A D U R A C I Ó N D E L A S R O C A S G E N E R A D O R A S

U n a vez ident i f icadas las un idades g e n e r a d o r a s , se r e q u i e r e re lac ionarlas con sus eventos tectónicos y su historia de m a d u r a c i ó n té rmica , pa ra definir el t i empo geológico en q u e tuvo l u g a r la gene rac ión del pe t ró l eo .

L a h i s to r ia t é r m i c a es de g r a n imp o r t a n c i a p a r a este fin, y p a r a ello se dispone de var ias técnicas q u e permiten es tablecer la m a d u r a c i ó n térmica de la m a t e r i a o rgán ica d i spersa en las rocas sedimentar ias , c o m o el l A T (índice de Alteración T é r m i c a ) , el I T T y la reflectancia de la v i t r in i t a , siendo este ú l t imo u n o de los p a r á m e t r o s más utilizados y confiables p a r a estos fines.

En v i r t u d de n o c o n t a r con el núm e r o suficiente de r e su l t ados de reflectancia de vitrinita ( R o ) , nos apoyamos con el m é t o d o ind i r ec to de const rucción de gráficas de h i s to r i a de sepul tamiento y del cálculo del índice de m a d u r a c i ó n t i e m p o — t e m p e r a t u r a ( I T T ) , p ropues to por L o p a t i n (1971) y modif icado po r W a p l e s (1980), a d a p t á n d o l o p a r a este t r a b a j o a las complej idades es t ruc tura les y tectónicas q u e se p r e s e n t a n en la C u e n c a de C h i h u a h u a y " M a r Mexicano—Plata forma de C o a h u i l a " ( t ab la I ) .

30

VOL. XXXVIII , N U M . 2, 1986

TABLA 1

E T A P A I . T . T . Ro. I .A.T.

Inicio de la fase de gene rac ión del f)etróleo. 15 0.65 2 .65

M á x i m a g e n e r a c i ó n del pe t ró l eo . 75 1.00 2.90

Fin de la gene rac ión del pe t ró l eo . 160 1.30 3.20

Límite p a r a e n c o n t r a r p>etróleo con m e n o s de 5 0 ° A P I . 500 1.75 3.60

Límite p a r a e n c o n t r a r gas h ú m e d o . 1,500 2.00 3.70

Ul t ima p re senc i a de gas seco. 65 ,000 2.20 3.75

Azufre l íqu ido (abajo del l ími te de gas seco). 972 ,000 5.00 4 .00

(WAPLES, 1981)

31


P a r a adecuar el m é t o d o de Lopatin a las condiciones geológicas del área, se seleccionó el Pozo Ceballos 1, por contar con m a y o r n ú m e r o de datos de R o , p a r a comparar los con los cálculos obtenidos del índice de maduración tiempo—temperatura ( I T T ) , med ian t e la construcción de sus gráficas de historia de sepultamiento. Por ello, en este capí tulo se describe primero la interpretación correspondiente al á rea del " M a r Mexicano—Plataforma de C o a h u i l a " y poster iormente pa ra la C u e n c a de C h i h u a h u a .

"Mar Mexicano—Plataforma Coahuila"

En capítulos anteriores describimos de m a n e r a general los aspectos estra-tigráficos, es t ructura les , y p resen ta mos u n modelo de evolución tectónico—sedimentaria, mi smo que se analizó e in te rpre tó . Cons ide rándose estos aspectos, se cons t ruyeron las g rá ficas de historia de sepu l t amien to .

Para establecer la historia de la m a duración de las un idades generadoras en el á rea " M a r Mexicano—Plataforma de C o a h u i l a " , nos a p o y a m o s en la sección es t ruc tura l , in te rpre tad a pa ra esta á r ea y, en la q u e se dist inguen cuatro estilos diferentes de deformación (figura 4).

El p r imer domin io es t ructura l que interpretamos fue el que se localiza en el flanco occidental de la P la ta forma de Coahu i l a caracter izado po r pliegues d isarmónicos en bloques escalonados con fallamiento inverso en di rección hacia el nores te . En este do

min io se per foró el P o z o Ceba l los 1 q u e cortó u n a c o l u m n a sed imen ta r i a del A lb iano—Senon iano en cuatro b loques . El b loque infer ior lo constituye la secuencia sed imentar ia de evapor i tas y c a r b o n a t o s de la Formac ión Acati ta q u e sup rayacen en discordancia a las rocas m e t a m ó r f i c a s del Paleozoico; sup rayac i endo a este bloque se t ienen las secuenc ias del Alb iano (Fo rmac iones A c a t i t a y A u r o r a ) y los s ed imen tos areno—arci l losos de la F o r m a c i ó n S a n C a r l o s q u e a su vez subyacen , p o r fa l l amien to inverso , a los arcillo—arenosos de la Formac ión I n d i d u r a . E n el b l o q u e super io r se pe r fo ra ron a las F o r m a c i o n e s Acatita , A u r o r a e I n d i d u r a . A es ta column a geológica la c u b r e n d i scordan te -m e n t e s ed imen tos c u a t e r n a r i o s .

P a r a const ru i r la gráfica de historia de sepultamiento tiempo—temperatura de este pozo, con tales complej idades, p roced imos de la s igu ien te m a n e r a :

a) Los b loques q u e const i tuyen la c o l u m n a geológica los identificamos del b loque inferior al supe r i o r con las l e t r a s A , B , C y D (f iguras 7 y 8 ) .

b) R e c o n s t r u c c i ó n re t rospect iva de la c o l u m n a sed imen ta r i a , r e l a c i o n a n d o espesores y edades de las u n i d a d e s litológicas (f igura 7).

c) Se d e t e r m i n ó el g rad ien te geotérmico ac tua l , a s u m i e n d o que h a p e r m a n e c i d o cons t an t e dur a n t e el t i e m p o de la reconst rucc ión .

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P O Z O P A R R A L - 1 O

POZO C E B A L L O S - 1 O

F I 6 . 7 - S E C C I Ó N E S T R A T I G R A F I C A ( D I A G R A M A T I C A

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GRAFICA HISTORIA DE SEPULTAMIENTO TIEMPO - TEMPERATURA

POZO C E B A L L O S N o i

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FIGURA- 8

34

VOL. X X X V I I I , N U M . 2, 1986

d) E n la cons t rucc ión de las cur vas de s e p u l t a m i e n t o , iniciamos con los espesores de las col u m n a s es t ra t igráf icas correspond ien tes a las e tapas de subsidencia de la P l a t a f o r m a de C o a h u i l a a n t e s de su de fo rmación, t e r m i n a n d o con los espesores de las c o l u m n a s geológicas actuailes ya d e f o r m a d a s .

e) E n las gráficas, se indicaron los periodos de los eventos sedimentarios y tectónicos, con la finalidad de re lacionar el compor ta miento de las curvas de sepultamiento , con las etapas de subsidencia, dislocamiento y deformación, a las que estuvieron sujetas las c o l u m n a s s e d i m e n t a r i a s .

f) Se elaboró u n a gráfica de histor ia de s e p u l t a m i e n t o t iemp o — t e m p e r a t u r a p a r a c a d a u n o de los b l o q u e s , deduc ien do q u e d u r a n t e el proceso del d is locamiento de la P la ta forma de C o a h u i l a , su c o l u m n a sedimen ta r i a se desplazó paula t inam e n t e , des l i zándose p r i m e r o las un idades correspondientes a los b loques A—B, p rosegu idos po r los b loques C y D , infiriéndose q u e la t r ans fo rmac ión d e la M O D sería d i ferente en cad a u n o de es tos b loques .

g) Los b loques A y B se i n t e rp r e t a r o n en u n a sola gráfica, po r q u e se u n e n con u n a falla in-t r a fo rmac iona l .

h) Se in tegra ron las gráficas de los bloques A , B , C y D en u n a so

la figura, ref i r iéndolas a la col u m n a geológica del pozo .

i) M e d i a n t e u n registro de his tog r amas de la reflectancia de vitrinita (Ro) , se interpretaron las mediciones de la madurac ión térmica de la mate r ia orgánica dispersa, equivalente a la columna geológica del Pozo Ceballos 1.

j ) Las mediciones obtenidas de la in te rp re tac ión del regis t ro de R o se indicaron en la gráfica de h is tor ia de sepul tamiento—índice de m a d u r a c i ó n — t i e m p o -temperatura , a fm de relacionaír y c o m p a r a r los cálculos obtenidos de I T T de 15 a 160 con los del r a n g o de 0 . 6 - 2 de R o , q u e definen las fronteras de la zona de generac ión del pe t ró leo de acuerdo a (Waples 1981, t ab l a 1) mi smos q u e presen ta r o n cor respondenc ia con la col u m n a geológica del Pozo C e ballos 1 (f igura 8) .

Po r presentar similitud los p a r á m e tros de R o e I T T al definir la ven ta n a de generac ión del petróleo en el Pozo Ceba l los 1, se cons ideró q u e el p r o c e d i m i e n t o u t i l izado en la const rucc ión de las gráficas de his tor ia de sepu l tamien to e índice t iempo t emper a t u r a ( I T T ) , fue el cor rec to , s iendo apl icado en los pozos P a r r a l 1, C h i h u a h u a 1 y D u r a n g o 1, por corresponde r al mi smo domin io estructural , i n t e rp re t ándose las s iguientes fases:

1. Las gráficas de historia de sepultamiento e índice de maduración

35

B O L . A S O C . М Е Х . G E O L . P E T R .

t i e m p o — t e m p e r a t u r a se cons t ru y e r o n p a r a los p o z o s P a r r a l 1, C h i h u a h u a 1, D u r a n g o 1 y C e ba l los 1, a u n q u e sólo se i l u s t r a n e n es te t r a b a j o las d e los d o s ú l t i m o s ( f i g u r a s 8 y 9 ) . E l l a s i n d i c a n q u e l a s u b s i d e n c i a s e d i m e n t a r i a d e l a P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a se d e s a r r o l l ó d e s d e el A p t i a n o S u p e r i o r h a s t a el C a m p a n i a n o (115—72 m . a . ) , d e p o s i t á n d o s e u n a s e c u e n c i a s e d i m e n t a r i a d e 1 ,500 a 2 , 0 0 0 m d e e s p e s o r , e n u n p e r i o d o d e 4 3 m i l l o n e s d e a ñ o s , p o r lo q u e d e a c u e r d o a l í n d i c e d e m a d u r a c i ó n t i e m p o — t e m p e r a t u r a , e s t a s r o c a s se e n c o n t r a b a n e n c o n d i c i o n e s d e i n m a d u r e z , d u r a n t e e s e t i e m p o .

2 . L a s e g u n d a fase i m p o r t a n t e se r e g i s t r a d u r a n t e l a O r o g e n i a L a r a m i d e , c u y a d u r a c i ó n e n t i e m p o fue d e s d e h a c e 8 0 a 4 0 m . a . , c u a n d o l a P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a se d i s l o c ó y se d e s l i z a r o n l a s r o c a s d e l A l b i a n o — S e n o n i a n o , d e r i v á n d o s e u n h u n d i m i e n t o p a u l a t i n o d e u n s i s t e m a d e b l o q u e s e s c a l o n a d o s c o n f a l l a m i e n t o i n v e r s o .

E s t e p r o c e s o o r i g i n ó q u e l a s r o c a s se s o m e t i e r a n a m a y o r e s t e m p e r a t u r a s , p r i n c i p a l m e n t e e n los b l o q u e s i n f e r i o r e s , e n d o n d e las r o c a s g e n e r a d o r a s d e l C r e t á c i c o S u p e r i o r a l c a n z a r o n l a z o n a o v e n t a n a d e g e n e r a c i ó n d e l p e t r ó l e o .

E n las g rá f i cas d e s e p u l t a m i e n t o se d e t e r m i n ó q u e , a c t u a l m e n t e , e n el P o z o P a r r a l 1, l a s r o c a s d e l A l b i a n o d e l b l o q u e i n f e r i o r se e n c u e n t r a n d e n t r o d e l a v e n t a n a d e g e n e r a c i ó n d e l p e t r ó l e o . E n el P o z o C h i h u a h u a 1, el u m b r a l d e g e n e r a c i ó n a b a r c a l o s b l o q u e s A y B q u e i n c l u y e n r o c a s d e l a s F o r m a c i o n e s A c a t i t a , A u r o r a e I n d i d u r a . E n el D u r a n g o 1 ( f i g u r a 9 ) , l a v e n t a n a se u b i c a e n e l b l o q u e sup e r i o r e n r o c a s d e l C r e t á c i c o I n f e r i o r y S u p e r i o r , e n d o n d e , p o r c i e r t o , l a z o n a d e g e n e r a c i ó n c o i n c i d e c o n el i n t e r v a l o p r o d u c t o r d e g a s n o c o m e r c i a l d e l a F o r m a c i ó n A u r o r a . E n el P o z o C e b a l l o s 1 ( f i g u r a 8 ) la z o n a d e g e n e r a c i ó n d e l p e t r ó l e o se i n d i c a e n el b l o q u e B q u e inc o r p o r a rocas d e las F o r m a c i o n e s A c a t i t a , A u r o r a y S a n C a r l o s .

3 . L a s c u r v a s d e s e p u l t a m i e n t o e í n d i c e s d e m a d u r a c i ó n t i e m p o -t e m p e r a t u r a d e l o s p o z o s C h i h u a h u a 1, D u r a n g o 1 y C e b a l l o s 1, i n d i c a n q u e l a s r o c a s de l C r e t á c i c o S u p e r i o r i n i c i a r o n la g e n e r a c i ó n d e h i d r o c a r b u r o s ( I T T = 1 5 ) , e n e l P a l e o c e n o , h a c e a p r o x i m a d a m e n t e 6 5 m i l l o n e s d e a ñ o s , l i m i t á n d o s e las p o s i b i l i d a d e s p e t r o l e r a s a a q u e l los b l o q u e s q u e a l c a n z a r o n o se e n c u e n t r e n a c t u a l m e n t e d e n t r o d e l a v e n t a n a d e g e n e r a c i ó n del p e t r ó l e o ( f i g u r a 17 ) c o n t e m p e r a t u r a s d e e n t r e 1 1 0 ° y 1 2 0 ° C .

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se h a b M a n p e r d i d o d u r a n t e la e t a p a d e d e f o r m a c i ó n y d e s p l a z a m i e n t o .

L a s ca rac te r í s t i cas del " M a r M e x i c a n o " c o n t r a s t a n c o n los p rocesos q u e se de sa r ro l l a ron en la p o r c i ó n occ iden ta l del Golfo de S a b i n a s ( c u a r t o d o m i n i o e s t r u c t u r a l ) , r e p r e s e n t a d o c o n la gráf ica de s e p u l t a m i e n t o del P o z o C e n z o n t l e 1 ( f igura 11), q u e re fleja u n g r a d i e n t e m a y o r ( 2 . 8 ° C / 1 0 0 m ) y c o n s t a n t e en su h i s to r i a geológica , a c u m u l á n d o s e u n a c o l u m n a d e m á s de 4 ,000 m de sed imen tos d u r a n te su e t a p a de s u b s i d e n c i a .

E n la p o r c i ó n occ iden ta l de l Golfo de Sab inas , las facies li torales del T i t o n i a n o i n g r e s a r o n a la v e n t a n a d e ge n e r a c i ó n del pe t ró l eo ( I T T = 1 5 ) h a ce 87 m . a . e n el C o n i a c i a n o e n u n r a n g o de t e m p e r a t u r a s de 110° a 1 2 0 ° C , a l c a n z a n d o su m á x i m a gene r ac ión ( I T T = 75) , a p r i n c i p i o s del M a e s t r i c h t i a n o (70 m . a . ) , conc luyen d o ( I T T = 160) a fines del Pa l eoce n o (55 m . a . ) . A la fecha se e n c u e n t r a en la fase s o b r e m a d u r a con valores d e I T T A d e 304 a 360 d e n t r o d e la v e n t a n a del gas . F i n a l m e n t e , se e s t ab l e q u e las rocas del A p t i a n o y N e o c o m i a n o S u p e r i o r e s t án e n su fase de m a d u r e z .

A nivel regional , la t endenc ia de los v a l o r e s d e m a d u r a c i ó n t i e m p o -t e m p e r a t u r a y de la re f lec tanc ia de la v i t r i n i t a q u e de f inen la z o n a de gene r a c i ó n del p e t r ó l e o , d i f ie ren en c a d a d o m i n i o es t ruc tura l . E n la porc ión occ i d e n t a l d e la P l a t a f o r m a de C o a h u i la se def ine c l a r a m e n t e la v e n t a n a de l pe t ró leo , obse rvándose q u e s o l a m e n t e

e n a l g u n o s b l o q u e s las r o c a s g e n e r a d o r a s del T u r o n i a n o se e n c u e n t r a n a c t u a l m e n t e d e n t r o d e e l la , e n t a n t o q u e h a c i a su p o r c i ó n o r i e n t a l , el paque t e s e d i m e n t a r i o refleja condic iones de i n m a d u r e s , s in d e s c a r t a r la posib i l i dad d e q u e e n a l g u n a s fosas , las rocas g e n e r a d o r a s h a y a n a l c a n z a d o m a y o r p r o f u n d i d a d y t e m p e r a t u r a a d e c u a d a p a r a g e n e r a r h i d r o c a r b u r o s . E n la f ran ja d e b l o q u e s a l ó c t o n o s las rocas m a d u r a s de l J u r á s i c o S u p e r i o r ( S i e r r a d e S a n F e l i p e ) se e n c u e n t r a n a f l o r a n d o . H a c i a la p o r c i ó n occ iden tal del G o l f o d e S a b i n a s , l a s r o c a s del N e o c o m i a n o S u p e r i o r — A p t i a n o se e n c u e n t r a n d e n t r o de l u m b r a l d e gen e r a c i ó n de l p e t r ó l e o , y l as r o c a s del T i t o n i a n o en la z o n a d e g a s .

Cuenca de Chihuahua

D u r a n t e la O r o g e n i a L a r a m i d e , los p r o c e s o s q u e d e f o r m a r o n a las rocas m e s o z o i c a s d e la C u e n c a d e C h i h u a h u a , f u e r o n d i f e r e n t e s a los de l á r e a de l " M a r M e x i c a n o — P l a t a f o r m a C o a h u i l a " . P o r e l lo , los c r i t e r i o s de cons t rucc ión y d e i n t e r p r e t a c i ó n de las gráf icas d e h i s t o r i a d e s e p u l t a m i e n t o , f u e r o n d i s t i n t o s .

L o s esfuerzos q u e d e f o r m a r o n a las u n i d a d e s s e d i m e n t a r i a s d e la C u e n ca de C h i h u a h u a fueron d e N E a S W , c o n s t i t u y e n d o a n ive l r e g i o n a l u n a est r u c t u r a en a b a n i c o , c a r a c t e r i z a d a por u n s i s t e m a d e f a l l a m i e n t o i n v e r s o en b l o q u e s h a c i a los e x t r e m o s y p legam i e n t o s a n t i c l i n a l e s a l a r g a d o s e n el n ú c l e o d e la e s t r u c t u r a . A fines del

4 0

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SUPERIOR I N F E R I O R S U P E R I O R PAL. 1 E O C E N O l O L I G . | MIOCENO |PL

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T I E M P O ( M I L L O N E S OE A N O S I COLUMNA GEOLOGICA

DEL POZO

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D E L P E T R Ó L E O

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F m L o C o s i t o Z\¡¡Í¡¡¡ Sed Conlinenfoles

I T T = 160

Gradiente Geotermieo 2.8 ° C / l O O m . FIG. U o 1090

ESCALA VERTICAL 1 :50 0 0 0

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T e r c i a r i o , p o s t e r i o r a l a d e f o r m a c i ó n l a r a m í d i c a , se reg i s t ró el ú l t i m o e v e n to t e c t ó n i c o d e t i po d i s t e n s i v o q u e se m a n i f i e s t a p o r u n a se r ie d e " h o r s t s " y " g r a b e n s " .

P a r a def in i r la t e c t ó n i c a e h i s t o r i a d e m a d u r a c i ó n d e las rocas g e n e r a d o r a s d e la C u e n c a de C h i h u a h u a , e lab o r a m o s las gráf icas d e h i s to r i a d e sep u l t a m i e n t o t i e m p o — t e m p e r a t u r a ( I T T ) de los p o z o s M a i j o m a 1, O j i n a g a 1, M e n o n i t a 1, H u e s o 1 y P r e s id io 1 q u e c a e n e n el s i s t e m a d e fal l a m i e n t o i n v e r s o e n b l o q u e s . El p o zo A p a c h e 1 se p e r f o r ó e n el n ú c l e o d e la e s t r u c t u r a e n a b a n i c o y los p o zos E s p í a 1 y M o y o t e s 1, ref le jan el efecto d i s t e n s i v o e n " g r a b e n s " y " h o r s t s "

As í t e n e m o s q u e el P o z o A p a c h e 1, q u e se localiza e n la franja d e p l iegues an t i c l ina l e s a l a r g a d o s N W S E y c o n v e r g e n c i a h a c i a el N E , se i n t e r p r e t a c o n u n a gráf ica d e h i s t o r i a d e s epu l t a m i e n t o , m i e n t r a s q u e los p o z o s M a i j o m a 1 y O j i n a g a 1 se r e p r e s e n t a n c o n dos grá f icas , p o r c o r r e s p o n d e r al s i s tema de b l o q u e s fallados q u e , c o m p a r a t i v a m e n t e c o n las gráf icas d e s e p u l t a m i e n t o del flanco occ identa l d e la P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a , ref le jan c o m p o r t a m i e n t o s d i f e r e n t e s d u r a n t e su h i s to r i a geo lóg ica .

L a s gráf icas d e los p o z o s A p a c h e 1 y M a i j o m a 1 ( f iguras 12 y 14), nos ind i c a n q u e la s u b s i d e n c i a — s e d i m e n t a c ión d e la C u e n c a d e C h i h u a h u a se d e s a r r o l l ó e n u n l apso d e 78 m i l l o n e s de a ñ o s , a c u m u l á n d o s e 5 ,500 m de sed i m e n t o s d e s d e el T i t o n i a n o al M a e s

t r i c h t i a n o , a l c a n z a n d o las r o c a s del T i t o n i a n o t e m p e r a t u r a s d e 170— 2 0 0 ° C , e n el P o z o A p a c h e 1, y de 1 5 0 - 1 7 0 ° C e n el M a i j o m a 1. L a e t a p a d e s u b s i d e n c i a — s e d i m e n t a c i ó n se i n t e r r u m p e c u a n d o el p a q u e t e sedim e n t a r i o es a f e c t a d o p o r los esfuerzos c o m p r e s i v o s q u e a c t u a r o n d u r a n t e la O r o g e n i a L a r a m i d e , t o d o lo cual se m a n i f i e s t a p o r la d i s m i n u c i ó n d e la t e m p e r a t u r a , y v a r i a c i ó n d e los espesores p o r efectos d e p l e g a m i e n t o s , fal l a m i e n t o s y e r o s i ó n .

L a s c u r v a s d e s e p u l t a m i e n t o e índices d e m a d u r a c i ó n t i e m p o — t e m p e r a t u r a n o s i n d i c a n q u e las r o c a s gene ra d o r a s del T i t o n i a n o , d u r a n t e su e t a p a d e s u b s i d e n c i a , e n t r a r o n a la v e n t a n a d e g e n e r a c i ó n del p e t r ó l e o ( I T T = 15) h a c e 108 m i l l o n e s d e a ñ o s ( A p t i a n o ) , ba jo t e m p e r a t u r a s d e 110 a 1 2 0 ° C en el A p a c h e 1 y d e 120 a 1 3 0 ° C e n el M a i j o m a 1, a p r o f u n d i d a d e s q u e osc i l an e n t r e los 3 , 0 0 0 y 4 , 0 0 0 m . Alc a n z a r o n su m á x i m a g e n e r a c i ó n ( I T T = 75) e n el C e n o m a n i a n o y term i n a r o n ( I T T = 160) e n el T u r o n i a n o h a c e 90 m i l l o n e s d e a ñ o s , c o n r a n g o s d e t e m p e r a t u r a d e 150—160 ° C y de 1 4 0 — 1 5 0 ° C , r e s p e c t i v a m e n t e .

L a s r o c a s q u e a c t u a l m e n t e se enc u e n t r a n d e n t r o d e la v e n t a n a de gen e r a c i ó n de l p e t r ó l e o ( I T T d e 15 a 160) son las r o c a s de l A l b i a n o Infer i o r , A p t i a n o y N e o c o m i a n o S u p e r io r , c o m o se o b s e r v a e n las gráf icas d e s e p u l t a m i e n t o d e los p o z o s A p a c h e 1 y M a i j o m a 1 ( f i g u r a s 12 y 14).

E n el P o z o O j i n a g a 1 ( f i g u r a 13), l a s facies l i t o ra l e s de l N e o c o m i a n o —

4 2

POZO APACHE-1 JUW CWgTACICO

[ [ M c Z O r i O C C N l IOfXI«OlMlO<

TIEMPO EN MILLONCS OC «NOS

«PACHE - 1

l£. Onwol

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MAMEN PASIVA

BAS<N AND RAME I

" FASES TECTÓNICAS

ESC4L4 V E R T I C Í L 1 5 0 Í 0 0 0

FIG 12 G R A F I C A DE H I S T O R I A O E S E P U L T A M I E N T O T I E M P O - T E M P E R A T U R A D E L P O Z O A P A C H E - I

21 d


POZO 0JINA6A-1 C R C T A C I C O 1 T C R C I A I K O

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T i C U P O E N M I L L O N E S OC AMOS

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F I G 13 G R t f I C A DE HISTORIA DE S E P U L T A M I E N T O T I E M P O - T E H I P E R A T U R A D E L P O Z O L J I N A G A - 1

44


GRAFICA DE HISTORIA DE SEPULTAMIENTO TIEMPO-TEMPERATURA

POZO MAIJOMA-1

III--! } il i T I E M P O E H U I L L O M E S DC A A O S

^ » 0 0 •

FIGURA- 14

4 5 !


A p t i a n o q u e s u p r a y a c e n d i s c o r d a n t e -m e n t e a las u n i d a d e s de l P a l e o z o i c o se e n c u e n t r a n e n c o n d i c i o n e s d e inm a d u r e z .

E n los p o z o s M e n o n i t a 1, H u e s o 1 y Pres id io 1 las c u r v a s de s e p u l t a m i e n to e í nd i ce s d e m a d u r a c i ó n t i e m p o -t e m p e r a t u r a d e f i n i e r o n c o m p o r t a m i e n t o s s imi l a re s a los de los p o z o s y a m e n c i o n a d o s , e n re lac ión con sus p r o cesos d e s u b s i d e n c i a — s e d i m e n t a c i ó n y d e g e n e r a c i ó n , d o n d e las r o c a s ge n e r a d o r a s del T i t o n i a n o se e n c u e n t r a n d e n t r o d e la v e n t a n a d e g a s .

A l n o r t e d e la C u e n c a d e C h i h u a h u a e n el P o z o M o y o t e s 1, las r o c a s de l T i t o n i a n o e n sus facies l i t o r a l e s , p r e s e n t a n u n a r e l a c i ó n d e s u b s i d e n c i a — s e d i m e n t a c i ó n q u e a l c a n z ó los 3 , 0 0 0 m , q u e c o m p a r a t i v a m e n t e c o n la p o r c i ó n s u r , fue m e n o r , y p o r c o n s e c u e n c i a las c u r v a s del í nd i ce d e m a d u r a c i ó n , nos i n d i c a n q u e es t a s r o c a s e n t r a r o n a la z o n a f u n d a m e n t a l d e gen e r a c i ó n de l p e t r ó l e o h a c e 9 0 mi l l o nes d e a ñ o s , m a n t e n i é n d o s e a la fec h a d e n t r o del l ím i t e d e m a d u r a c i ó n , p e r o d e s a f o r t u n a d a m e n t e su po tenc ia l es p o b r e . L a s rocas del A p t i a n o se e n c u e n t r a n e n su fase i n m a d u r a .

E n la P l a t a f o r m a d e A l d a m a , se p e r f o r a r o n los p o z o s E s p í a 1 y el V i lla A h u m a d a 1, i n d i c á n d o n o s sus grá ficas d e s e p u l t a m i e n t o ( f igura 15) q u e la s u b s i d e n c i a d e la P l a t a f o r m a d e Al-d a m a , in ic ió h a c e 140 m i l l o n e s d e a ñ o s y c u l m i n ó h a c e 72 , d e p o s i t á n d o se u n p a q u e t e s e d i m e n t a r i o de l N e o c o m i a n o — C a m p a n i a n o d e 3 , 0 0 0 m d e e s p e s o r , a f e c t a d o p o r l e v a n t a

m i e n t o y d e f o r m a c i ó n d u r a n t e la fase l a r a m í d i c a , h a b i é n d o s e e r o s i o n a d o e n p r o m e d i o 1 ,000 m d e s e d i m e n t o s . E n el ú l t i m o e v e n t o t e c t ó n i c o d e t ipo d i s t e n s i v o , l a s r o c a s d e l N e o c o m i a n o l l e g a r o n h a s t a 5 , 0 0 0 m d e p r o f u n d i d a d e n los " g r a b e n s " ( P o z o E s p í a 1).

D e lo a n t e r i o r , p o d e m o s c o n c l u i r q u e l a C u e n c a d e C h i h u a h u a e s t u v o su je ta a e v e n t o s d e subs idenc ia—sed i m e n t a c i ó n d u r a n t e 7 8 m i l l o n e s de años , depos i tándose d e 5 ,500 a 6,000 m d e e s p e s o r s e d i m e n t o s de l T i t o n i a n o — M a e s t r i c h t i a n o e n l a p o r c i ó n su r — cen t r o d e l a c u e n c a y d e c r e c e h a s t a c o n 3 , 0 0 0 m h a c i a su p o r c i ó n n o r t e , e n d o n d e la s u b s i d e n c i a fue de m e n o r m a g n i t u d .

L a e t a p a s e d i m e n t a r i a c o n c l u y e c u a n d o las se r ies m e s o z o i c a s se l evant a n y d e f o r m a n e n la e t a p a l a r a m í d i ca , re f le jándose e n la d i s t o r s i ó n de sus e s p e s o r e s , p o r e fec tos d e p l e g a m i e n t o s , f a l l a m i e n t o s i n v e r s o s y e r o s i ó n .

A fines de l T e r c i a r i o se r e g i s t r a el ú l t i m o e v e n t o t e c t ó n i c o , d e t i p o dist ens ivo , f o r m a n d o u n a ser ie d e " h o r s t s " y " g r a b e n s " , q u e a f e c t a n p r inc i p a l m e n t e la p o r c i ó n n o r t e d e la C u e n c a d e C h i h u a h u a y a la P l a t a f o r m a de A l d a m a .

L a s c u r v a s d e h i s t o r i a d e s epu l t a m i e n t o e í n d i c e s d e m a d u r a c i ó n t iemp o — t e m p e r a t u r a d e f i n e n q u e las ro cas de l T i t o n i a n o i n i c i a r o n la gene rac ión d e h i d r o c a r b u r o s e n el Ap t i ano , d u r a n t e l a e t a p a d e s u b s i d e n c i a — s e d i m e n t a c i ó n d e l a C u e n c a de C h i h u a h u a e n su p o r c i ó n sur—centro ba jo r a n g o s d e t e m p e r a t u r a s d e 110° a

46

i Fm. Boquilloi - Budo

1000 lA " " I ' " ' ' '

u¡ u-Bor

2000

3000 H i l l lo Finish

ESCALA VERTICAL

1 50,000

J U R C R E T A C 1 C 0 T E R C I A R I O SUP I H P E H 10 » SUPERIOR PAL leocENO | o l i s o c . | h i o c e n o |P I

ac s I o o o m o m

4 s <

o • <

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s I NEOCOMIANO <

o. • o M K

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o «-a

m t m

3

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•

•moos C E « T I 0 « « 0 O S 150 140

250

TIENPO IN ILLONES DE ANOS)

120 100 BO 60 40

180° -

190°

BOLSÓN

- ITT : ?

P É R M I C O INF M E D I O

PT 5660m

Groditnti Geotermico 2 9°C/IOOi<i

FIG." 15 GRAFICA DE HISTORIA DE SEPULTAMIENTO TIEMPO-TEMPERATURA DEL POZO ESPIA-1

O r

z G

to OS


1 3 0 ° C , H a b i e n d o r e b a s a n d o l a z o n a d e m a d u r e z e n el T u r o n i a n o al o r i e n t e d e la c u e n c a y e n el C o n i a c i a n o e n su p o r c i ó n occ iden ta l c o n r a n g o s d e t e m p e r a t u r a de 1 5 0 - 1 9 0 ° C y 1 2 0 - 1 6 0 ° C , r e s p e c t i v a m e n t e , es d e c i r , los h i d r o c a r b u r o s l í q u i d o s se g e n e r a r o n e n t r e los 108 y 8 5 m i l l o n e s d e a ñ o s , a n t e s d e c o n c l u i r la e t a p a d e s u b s i d e n c i a .

L a s rocas g e n e r a d o r a s de l T i t o n i a n o e n sus facies p r o f u n d a s , a la f echa se e n c u e n t r a n d e n t r o d e la z o n a d e ge n e r a c i ó n d e g a s .

L a s r o c a s g e n e r a d o r a s de l A p t i a n o e n la p o r c i ó n sur—centro d e la c u e n c a ( f i g u r a 16) , a c t u a l m e n t e e s t á n e n l a e t a p a d e m a d u r e z y h a c i a el n o r t e se m a n t i e n e n e n c o n d i c i o n e s i n m a d u r a s .

C o n la finalidad d e a n a l i z a r el c o m p o r t a m i e n t o y r e l a c i ó n d e los í n d i c e s d e m a d u r a c i ó n I T T c o n R o , se i n t e g r a r o n los r e s u l t a d o s d e I T T y d e r e flectancia d e v i t r i n i t a e n las c o l u m n a s es t ra t igráf icas d e pozos y s ie r ras d e las s e c c i o n e s e s t r a t i g r á f i c a s ( f i g u r a s 16 y 17) , m o s t r á n d o n o s a s i m p l e v i s t a q u e existe c ier ta cor re lac ión e n t r e es tos dos p a r á m e t r o s . E s t o n o s i n d i c a q u e la ap l i cac ión del I T T f u n c i o n a p a r a es ta á r e a , s iendo es to m u y i m p o r t a n t e p a r a la eva luac ión r eg iona l d e la C u e n c a d e C h i h u a h u a . S in e m b a r g o , su verif icac i ó n , q u e d a s u j e t a al aná l i s i s y c o r r e l a c i ó n d e f u t u r a s m e d i c i o n e s d e R o .

C R O N O L O G I A D E L O S E V E N T O S T E C T Ó N I C O S Y G E N E R A C I Ó N D E L P E T R Ó L E O

L o s r e s u l t a d o s o b t e n i d o s d e la i n

t e r p r e t a c i ó n g e o l ó g i c a y g e o q u í m i c a d e la P r o v i n c i a d e C h i h u a h u a y su rel ac ión c o n los e v e n t o s t e c t ó n i c o s a q u e e s t u v i e r o n s u j e t a s las r o c a s g e n e r a d o r a s d e e s t a á r e a , p e r m i t i ó d e f i n i r las e t a p a s d e g e n e r a c i ó n y m i g r a c i ó n de los h i d r o c a r b u r o s .

Cronología Cuenca de Chihuahua

E n la C u e n c a d e C h i h u a h u a , las rocas p o t e n c i a l m e n t e g e n e r a d o r a s son las del T i t o n i a n o y las del A p t i a n o d e litofacies p r o f u n d a s , m i s m a s q u e estuvier o n sujetas a los s igu ien tes even tos :

a) Cronología Cuenca Jurásica de

Chihuahua ( f i g u r a 18)

1. El d e p ó s i t o d e los s e d i m e n t o s de l J u r á s i c o T a r d í o se d e s a r r o lló h a c e 145 m i l l o n e s d e a ñ o s , c u a n d o los e v e n t o s d i s t en s ivos p r o p i c i a r o n la s u b s i d e n c i a inic i a l ( fase t a r d í a d e u n " r i f t " ) .

2 . D u r a n t e la e t a p a d e s u b s i d e n c i a d e la C u e n c a J u r á s i c a de C h i h u a h u a ( d e 145 a 67 m . a . ) se l levó a c a b o la g e n e r a c i ó n del p e t r ó l e o e n t r e los 108 y 8 5 mi l l o n e s d e a ñ o s ( A p t i a n o — C o n i a c i a n o ) .

3 . Al c o n t i n u a r la s u b s i d e n c i a , las r o c a s g e n e r a d o r a s de l T i t o n i a n o r e b a s a r o n l a v e n t a n a de gen e r a c i ó n de l p e t r ó l e o , p rop i c i a n d o q u e los ace i t e s fo rmados d u r a n t e el A p t i a n o — C o n i a c i a n o e v o l u c i o n a r a n y aqué l l a s ing r e s a r a n a la z o n a f u n d a m e n t a l

48

S E C C I Ó N TSL-'K'

S M0.I1NA P O Z O OJlNAGA-1

< O

PÉRMICO

FIG. 16 RELACIÓN DE UDS ÍNDICES DE MADURACIÓN ITT CON Ro Z

2

CO

eXFO DE SABHAS

О

S и X

о M о p

to

F I C U M . - I T

CRONOLOGIA CUENCA JURÁSICA DE CHIHUAUA

EVENTOS:

E X T E N S I Ó N

COMPRESIÓN

GENERACIÓN

ACEITE

GENERACIÓN GAS

MIGRACIÓN

JURÁSICO CRETACICO TERCIARIO

M E $ 0 Z 0 1 C 0 C E N O Z O I C O

í

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20

TIEMPO (MILLONES DE AÑOS )

FIGURA-18 10 00


g e n e r a c i ó n d e g a s d e s d e h a c e 9 0 m i l l o n e s d e a ñ o s , m a n t e n i é n d o s e d e n t r o d e esos l ími tes , a c t u a l m e n t e . C o n s i d e r á n d o s e e n t o n c e s q u e los y a c i m i e n t o s q u e p o d e m o s e s p e r a r , s e r í a n s o l a m e n t e d e g a s e s y tal v e z c o n d e n s a d o s .

4 . E n t r e los 80 y 4 0 m i l l o n e s d e a ñ o s se reg is t ra u n e v e n t o c o m p r e s i v o e q u i v a l e n t e a la O r o g e n i a L a r a m i d e q u e favorece la m i g r a c i ó n d e los h i d r o c a r b u r o s .

5 . D u r a n t e el Mioceno—Ple i s to -ceno , se desa r ro l ló el ú l t i m o e v e n t o tec tón ico , d e t ipo d i s t en s ivo, o c a s i o n a n d o u n a ú l t i m a m i g r a c i ó n d e los h i d r o c a r b u r o s .

b) Cronología Cuenca Apuana de

Chihuahua ( f i g u r a 19) .

1. L a s r o c a s g e n e r a d o r a s de l A p t i a n o , c o m i e n z a n a g e n e r a r h i d r o c a r b u r o s l í qu idos y /o g a s e o sos a p r i n c i p i o s d e la O r o g e n i a L a r a m i d e , h a c e 80 m i l l o n e s d e a ñ o s y a la f e c h a se m a n t i e n e n d e n t r o del l í m i t e d e m a d u r e z , p r i n c i p a l m e n t e al s u r d e l a c u e n c a .

2 . L a m i g r a c i ó n d e los h i d r o c a r b u r o s se a c t i v ó e n el t r a n s c u r so del e v e n t o c o m p r e s i v o y a fin e s de l T e r c i a r i o .

c) Cronología Plataforma

Cretácico Superior ' 'Mar Mexicano ' '

( f i g u r a 2 0 ) .

1. L a P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a , d u r a n t e el e v e n t o l a r a m í d i c o , su f r i ó u n d i s l o c a m i e n t o e n su p o r c i ó n o c c i d e n t a l , c r e á n d o s e d e s l i z a m i e n t o s y f a l l a m i e n t o s i n v e r s o s e n b l o q u e s , q u e or igi n a r o n q u e las r o c a s g e n e r a d o r a s d e l C r e t á c i c o S u p e r i o r alc a n z a r a n , e n a l g u n o s b l o q u e s , l a v e n t a n a d e g e n e r a c i ó n del p e t r ó l e o .

2 . L a g e n e r a c i ó n d e a c e i t e , m a r c a su i n i c i o a fines d e l C r e t á c i co T a r d í o , h a c e 67 m i l l o n e s de a ñ o s , y la d e g a s , h a c e 50 m i l l o n e s d e a ñ o s , m a n t e n i é n d o s e a ú n d e n t r o d e los l í m i t e s d e est a ú l t i m a ; a d e m á s , d a d a s las c a r a c t e r í s t i c a s d e los m e d i o s sed i m e n t a r i o s d e e s t a s r o c a s y p o r el t i p o d e m a t e r i a o r g á n i c a , se e s p e r a r í a n y a c i m i e n t o s d e g a s y c o n d e n s a d o .

3 . L a m i g r a c i ó n d e e s t o s h i d r o c a r b u r o s t r a n s c u r r i ó a fines del T e r c i a r i o , d e s p u é s d e la formac i ó n d e l as t r a m p a s e s t r u c t u r a l e s , lo q u e r e s u l t a d e in t e rés e c o n ó m i c o e n l a e x p l o r a c i ó n d e l á r e a de l " M a r M e x i c a n o "

A R E A S C O N P O S I B I L I D A D E S

C o m o r e s u l t a d o final d e la in terpret a c i ó n y e v a l u a c i ó n g e o l ó g i c a y geoq u í m i c a d e l a P r o v i n c i a d e C h i h u a h u a , l as á r e a s q u e se c o n s i d e r a n con m a y o r e s p e r s p e c t i v a s p e t r o l e r a s son:

5 2

CROmiOm CUENCA APTIANA DE CHIHUAHUA

E V E N T O S :

E X T E N S I O N

COMPRESIÓN

GENERACIÓN A C E I T E

GENERACIÓN

GAS

MIGRACIÓN

J U R Á S I C O C R E T Á C I C O TERCIARIO M E S 0 Z 0 1 C 0 C E N O Z O I C O

200 180 160 140 120 100 80 60

T I E M P O ( M I L L O N E S DE A Ñ O S )

40 20

FIGURA -19 K3

(A oe

CRONOLOGIA PLATAFORMA CREI SUP. "MAR MEXICANO'

E V E N T O S :

E X T E N S I O N

COMPRESIÓN

G E N E R A C I Ó N

A C E I T E

GENERACIÓN

G A S

MIGRACIÓN ^ J U R Á S I C O C R E T A C I C O T E R C I A R I O

M E S 0 Z 0 1 C 0 C E N O Z O I C O

200 180 160 140 120 10 0 8 0 60

TIEMPO ( MILLONES DE AÑOS)

40 20

W

p

FIGURA - 20


1.- Cuenca de Chihuahua

a) El á r e a d e m a y o r i m p o r t a n c i a sería la p o r c i ó n s u r , e n el n ú cleo de la g r a n e s t r u c t u r a e n aban ico d o n d e las rocas de l T i t o n i a n o p r e s e n t a n b u e n a c a n t idad y c a l i d a d d e m a t e r i a o r gán ica d i s p e r s a y p o r lo q u e p r o p o r c i o n a r í a n g a s , m i e n t r a s q u e las r o c a s de l A p t i a n o ge n e r a r í a n ace i t e—gas .

b) L a s e g u n d a á r e a es d e m e n o r i m p o r t a n c i a y c o m p r e n d e la po rc ión n o r t e . A u n q u e las r o cas del T i t o n i a n o se m a n t i e n e n d e n t r o d e la v e n t a n a d e g e n e rac ión del p e t r ó l e o , d e s m e r e cen e n c u a n t o a su c a l i d a d y c a n t i d a d d e la m a t e r i a o r g á n i ca, p o r lo q u e se e s p e r a r í a s o l a m e n t e la p r e s e n c i a d e g a s .

2.- Area "Mar Mexicano"—Plataforma de Coahuila

En " M a r M e x i c a n o " , el á r e a c o n perspectivas se p r e s e n t a e n el subsue lo del flanco o c c i d e n t a l d e la P l a t a f o r m a de Coahu i l a , l i m i t á n d o s e a a q u e l l o s bloques, en q u e las r o c a s g e n e r a d o ras del C r e t á c i c o S u p e r i o r h a y a n alcanzado o se e n c u e n t r e n d e n t r o d e la ventana de g e n e r a c i ó n de l p e t r ó l e o , esperando d e el los g a s y c o n d e n s a d o .

En re lac ión c o n los a l ó c t o n o s , l a s rocas del T i t o n i a n o , e s t a r í a n e n p o sibilidades d e g e n e r a r g a s , s i e m p r e y cuando, el t i e m p o d e g e n e r a c i ó n se haya e fec tuado d e s p u é s d e la fase la

r a m í d i c a , r e s t r i n g i é n d o s e a aque l lo s b l o q u e s q u e a l c a n c e n las p r o f u n d i d a des y t e m p e r a t u r a s a d e c u a d a s p a r a la g e n e r a c i ó n d e h i d r o c a r b u r o s .

C O N C L U S I O N E S

1. Se es t ab lec ió q u e las u n i d a d e s s e d i m e n t a r i a s de los a lóc tonos , p r e s e n t a n r e l a c i ó n c o n las col u m n a s e s t r a t i g rá f i ca s r e p r e s e n t a t i v a s d e la P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a . A s i m i s m o , las facies d e la P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a c o r r e s p o n d e n c o n las va r i ac io n e s s e d i m e n t a r i a s del Golfo d e S a b i n a s .

Se def in ió q u e las rocas q u e se e n c u e n t r a n e n el s u b s u e l o d e l á r e a del " M a r M e x i c a n o " c o n f o r m a n la p o r c i ó n occ idental d e la P l a t a f o r m a de C o a h u i la , s i e n d o las c o l u m n a s e s t r a t ig rá f icas d e los a l óc tonos las q u e p e r t e n e c e n a los a m b i e n t e s del l l a m a d o " M a r M e x i c a n o " .

2. Se c las i f icaron t r es á r e a s c o n esti los de d e f o r m a c i ó n diferente , u n a en la C u e n c a d e C h i h u a h u a y dos e n el á r e a de l " M a r M e x i c a n q " - P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a .

E n la C u e n c a de C h i h u a h u a , las fue rzas c o m p r e s i v a s q u e a c t u a r o n d u r a n t e la deform a c i ó n l a r a m í d i c a (80—40 m . a . ) p r o d u j e r o n , a n ivel r e g i o n a l u n a e s t r u c t u r a e n a b a n i c o , c a r a c t e r i z a d a p o r u n sis-

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t e m a d e f a l l a m i e n t o i n v e r s o e n b l o q u e s h a c i a lo s e x t r e m o s d e la c u e n c a y p l e g a m i e n t o s a l a r g a d o s e n el n ú c l e o d e la e s t r u c t u r a . A fines de l T e r c i a r i o se r e g i s t r ó el ú l t i m o e v e n t o t e c t ó n ico d e t ipo d i s t ens ivo , a fec tand o p r i n c i p a l m e n t e la p o r c i ó n n o r t e d e C h i h u a h u a y a la P l a t a f o r m a d e A l d a m a , r e f l e j án d o s e p o r u n a se r i e d e " h o r s t s " y " g r a b e n s " .

E n el á r e a del " M a r M e x i c a n o " — P l a t a f o r m a d e C o a h u i la, r eg iona lmen te se infieren dos d o m i n i o s e s t r u c t u r a l e s , d e los cua les , al r e l ac iona r los con sus carac te r í s t icas es t ra t igráf icas y s e d i m e n t a r i a s se e s t ab lec i e ron c u a t r o estUos d e d e f o r m a c i ó n . L a P l a t a f o r m a d e C o a h u U a m a nifiesta dos estUos, u n o e n su porc ión or iental q u e se represent a p o r e s t r u c t u r a s d ó m i c a s y e n su p o r c i ó n o c c i d e n t a l ( á r e a " M a r M e x i c a n o " ) , e n el s u b suelo, p o r p l iegues d i s a rmón icos e n b l o q u e s e s c a l o n a d o s c o n fal l a m i e n t o inve r so y c o n v e r g e n cia al no res t e . A este s i s t ema d e b l o q u e s fallados le s u p r a y a c e u n a franja d e a l ó c t o n o s , cons t i t u y e n d o el t e rce r estilo e s t ruc tu ra l . El c u a r t o d o m i n i o lo defin e n las rocas de l Gol fo d e S a b i n a s , r e p r e s e n t a d o p o r u n sistem a d e b l o q u e s e s c a l o n a d o s c o n fa l l amien to i n v e r s o , p e r o c o n vergencia hacia la P la ta forma de C o a h u i l a .

3 . S e p r o p u s o u n m o d e l o d e evol u c i ó n t e c t ó n i c a y s e d i m e n t a r i a , q u e c o m p r e n d e o c h o e tap a s q u e d i e r o n l u g a r a la form a c i ó n de l " M a r M e x i c a n o " , P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a y C u e n c a d e C h i h u a h u a .

4 . S e d e f i n i e r o n l a s r o c a s g e n e r a d o r a s e n f u n c i ó n d e sus p a r á m e t r o s g e o q u í m i c o s y s ecuen c i a s s e d i m e n t a r i a s . E n la C u e n c a d e C h i h u a h u a , las roc a s c o n p o t e n c i a l g e n e r a d o r de h i d r o c a r b u r o s s o n las del T i t o n i a n o y l a s d e l A p t i a n o e n sus fac ies p r o f u n d a s .

E n la P l a t a f o r m a d e C o a h u i la , las u n i d a d e s g e n e r a d o r a s ser í a n las de l C r e t á c i c o S u p e r i o r , p r i n c i p a l m e n t e l a s se r i e s arc i l i o — c a r b o n a t a d a s d e la F o r m a c i ó n I n d i d u r a , c o n s i d e r á n d o s e d e m a y o r i n t e r é s a las q u e se d e p o s i t a r o n e n el flanco occid e n t a l d e l a P l a t a f o r m a de C o a h u i l a y q u e a l c a n z a n lá zon a d e g e n e r a c i ó n d e l p e t r ó l e o .

5 . L a s r o c a s g e n e r a d o r a s se relac i o n a r o n c o n l o s e v e n t o s tec tón i c o s y su h i s t o r i a d e m a d u r a c i ó n t é r m i c a , p a r a de f in i r el t i e m p o g e o l ó g i c o e n q u e t u v o l u g a r la g e n e r a c i ó n del petróleo, p a r a lo c u a l n o s a p o y a m o s con la a p l i c a c i ó n d e l m é t o d o indi rec to d e c o n s t r u c c i ó n de gráficas d e h i s t o r i a d e s e p u l t a m i e n t o y el c á l c u l o d e l í n d i c e d e m a d u r a c i ó n t i e m p o — t e m p e r a t u r a ( I T T ) , p r o p u e s t o p o r L o p a t i n

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(1971) y W a p l e s ( 1 9 8 0 ) , a d a p t ándo lo a las c o m p l e j i d a d e s es t r u c t u r a l e s y t e c t ó n i c a s q u e se p resen tan e n la C u e n c a d e C h i h u a h u a y " M a r M e x i c a n o " — P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a .

E n la C u e n c a d e C h i h u a h u a , las r o c a s g e n e r a d o r a s del T i t o n i a n o i n g r e s a r o n a la v e n t a n a d e g e n e r a c i ó n de l p e t r ó leo h a c e 108 m i l l o n e s d e a ñ o s ( A p t i a n o ) c o n r a n g o s d e t e m p e r a t u r a d e 1 1 0 - 1 3 0 ° C , r e b a s á n d o l a c o n r a n g o s d e 140— 1 6 0 ° C , h a c e 8 5 m i l l o n e s d e años , a fines del C o n i a c i a n o , es decir, an t e s d e la O r o g e n i a L a r a m i d e , e i n g r e s a r o n a la z o n a f u n d a m e n t a l d e gas h a c e 90 mi l lones d e a ñ o s , m a n t e n i é n dose d e n t r o d e es tos l ími tes , ac t u a l m e n t e . L a s rocas del A p t i a no g e n e r a r o n h i d r o c a r b u r o s líq u i d o s y / o g a s e o s o s a p r i n c i pios d e la d e f o r m a c i ó n l a r a m í dica , h a c e 8 0 m i l l o n e s d e a ñ o s y a la fecha se m a n t i e n e n d e n t ro del l í m i t e d e m a d u r e z .

L a m i g r a c i ó n d e los h i d r o c a r b u r o s g e n e r a d o s p o r las r o cas del T i t o n i a n o y de l A p t i a n o se e fec tuó h a c e 80 a 40 m i llones d e a ñ o s y a fines del T e r ciario, d u r a n t e el ú l t i m o e v e n t o t ec tón ico d e t i p o d i s t e n s i v o . L a P l a t a f o r m a d e C o a h u i l a , d u r a n t e el e v e n t o l a r a m í d i c o sufrió u n d i s l o c a m i e n t o e n su p o r c i ó n o c c i d e n t a l , c r e á n d o s e d e s l i z a m i e n t o s y f a l l a m i e n t o s

e n b l o q u e s q u e p e r m i t i e r o n a las rocas g e n e r a d o r a s del C r e tácico S u p e r i o r ( F o r m a c i ó n In d i d u r a ) a l c a n z a r e n a l g u n o s b l o q u e s la v e n t a n a d e g e n e r a c ión del p e t r ó l e o , lo q u e ocu r r i ó h a c e 67 m i l l o n e s d e a ñ o s , m a n t e n i é n d o s e a ú n d e n t r o d e es tos l ím i t e s .

E s t a s rocas h a b r í a n g e n e r a d o gas y c o n d e n s a d o , c u y a m i g rac ión h a b r í a o c u r r i d o a fines del T e r c i a r i o , pos te r io r a la form a c i ó n d e las t r a m p a s e s t r u c t u r a l e s , s i e n d o e s to , d e i n t e r é s e c o n ó m i c o .

E n la p o r c i ó n o r i e n t a l d e la P l a t a f o r m a de C o a h u i l a , las secuenc ias s ed imen ta r i a s del M e sozoico se e n c u e n t r a n en la e tap a d e i n m a d u r e z .

E n la franja d e a lóctonos , las rocas m a d u r a s del J u r á s i c o Supe r io r af loran, y sus posibi l idades se r e s t r i n g i r í a n e n aque l los b l o q u e s q u e h a y a n a l c a n z a d o las p r o f u n d i d a d e s y t e m p e r a t u r a s a d e c u a d a s p a r a la g e n e r a c ión del p e t r ó l e o .

7 . Las áreas de la C u e n c a de Ch i h u a h u a con mayores posibilidades petrolíferas se localizan hacia la porción sur , en el núcleo de u n a gran es t ructura en abanico. E n " M a r M e x i c a n o " (flanco occidental de la Plataforma de Coahuila) se limita a aquellos bloques que hayan a lcanzado o se encuentren dentro de la ventana de generación del petróleo.

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B O L . A S O C . М Е Х . G E O L . P E T R .

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EVALUACIÓN GEOLOGICO-GEOQUIMICA DE LA PROVINCIA …rrígenas, evaporíticas y carbonatadas de...

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