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• Paredes Ricardo

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERIA EN PETRÓLEOS PETROGRAFÍA SEDIMENTARIA DOCENTE: CRISTIAN ZURA INTEGRANTES: CAIZA KARINA ONOFA DIEGO PAREDES DIPSON CURSO: CUARTO FECHA: 2018 – 02 - 05 TEMA: AMBIENTES COSTEROS (LAGOON Y VALLES INCISOS) 1. Abstract (Resumen) El siguiente trabajo de investigación consiste, en la descripción y análisis de los ambientes sedimentarios costeros (Lagoon y valles incisos), basado en documentos, libros e investigaciones existentes. Esto dentro del área de petrografía sedimentaria. Los ambientes sedimentarios costeros son zonas de transición entre dos ambientes distintos los cuales son el acuático y el terrestre, estos ambientes se forman por la intervención de varios procesos físicos, están ubicados en toda la zona costera de los continentes y regiones insulares, se clasifican en subambientes en la zona costera los cuales son: shoreface, foreshore, backshore y dunas los cuales presentan diferentes caraceristicas tanto en sus estructuras sedimentarias como también en el tipo de sedimento con las cuales cuentan. La presente investigación también cuenta con las implicaciones que tenemos en el sistema petrolero lo cual es de mucha importancia para nosotros ya que estamos formándonos como ingenieros en petróleos. 2. Introducción Los ambientes sedimentarios costeros son muy importantes en la industria petrolera ya que por su contenido de varios tipos de sedimentos se pueden formar trampas las cuales almacenaran hidrocarburo En este tipo de ambiente el material sedimentario aportado se encuentra cerca de la costa, por lo que este tipo de ambiente es denominado próximo-costero, o ambiente no deltaico, que comprende costa firme, el cordón litoral, la llanura de marea y las marismas, donde tales rasgos geomorfológicos dependerán del tipo de energía predominante en la línea de costa, lo que proporciona una variedad de sedimentos con diferentes tamaños de grano, formando así cuerpos arenosos capaces de almacenar fluidos. La costa es la zona limítrofe entre el continente y el mar. Desde un punto de vista geológico está sujeta a transformaciones rápidas y profundas. Esta zona está

fuertemente influenciada por las transgresiones y regresiones. Sus características naturales incluyen playas, tierras húmedas, estuarios, lagunas, arrecifes de coral, manglares y dunas. Las artificiales incluyen, puertos, pesquerías y operaciones de acuicultura comerciales, industrias, establecimientos recreativos y turísticos, sitios arqueológicos y muchas de las áreas urbanas más grandes y densamente pobladas del mundo. 3. Definiciones 3.1. ¿Qué son? Un ambiente costero es la zona de transición entre dos ambientes distintos el medio acuático y el terrestre y está afectado por la acción del oleaje quien determina sus límites. La costa queda comprendida entre el límite superior de la influencia marina y el lugar donde termina la plataforma continental. Sobre el declive de la playa es corriente distinguir tres zonas que, a partir de las dunas costeras son sucesivamente la zona supralitoral, medio-litoral e infralitoral (zona de barrido). El ambiente costero comprende playas, islas de barrera, laguna, bahía, llanura de marea, marisma y llanuras fangocostera. En la siguiente figura se observa el perfil costero.

Fig. 1. 3.2. ¿Cómo se forman? Los procesos físicos en la proximidad de la costa incluyen la acción de la marea, olas y corrientes litorales y la acción del viento. La marea provoca el movimiento de los materiales sedimentarios por los canales y la llanura de marea. Durante el reflujo del agua los animales muertos son acarreados desde las llanuras a los canales, y junto con fragmentos de arcilla constituyen el material de fondo de un canal de marea. 3.3. Ubicación geográfica La zona costera es el espacio geográfico de interacción del medio acuático, el terrestre y la atmosfera constituido por: - Zona continental - Zona marina - Zona insular Ejemplo

Zona Costera

Distribución de las costas a nivel mundial según su rango de mareas. Tomado de Bogas, 1995.

3.4. Clasificaciones Subambientes en la zona costera

Perfil esquemático de las diferentes zonas presentes en la costa. Tomado de www.ipims.com

3.4.1. Shoreface o zona del litoral Es la parte más lejana y profunda de la playa y pasa gradualmente a la plataforma interna (off shore). El límite entre ambas es el nivel de base del oleaje de buen tiempo. Como el nivel de base oscila con el estado de la mar, también lo hace el límite, de modo que en realidad el shoreface pasa gradualmente al off shore a través de una zona de transición que se ve afectada por el oleaje esporádicamente. En la parte inferior del shoreface al fondo está esencialmente fuera de la acción de las olas, aunque puede ser barrido por corrientes diversas. El sedimento es arena fina a limo con laminación paralela y bioturbación variable que ocasionalmente llega a borrar la estructura interna original. Los temporales y los eventos de mar de fondo, con sus olas de período más largo, remueven parte del fondo y el sedimento se redeposita al cesar el temporal. El oleaje de alta energía forma laminación paralela y estratificación cruzada hummocky. La estratificación cruzada hummocky (HCS) es un tipo de laminación de bajo ángulo, ligeramente ondulante cuyo espesor aumenta y disminuye lateralmente y muestra suaves discordancias internas. La HCS se forma por corrientes oscilatorias fuertes y relativamente armónicas superpuestas a una corriente suave, de poca velocidad (menos de 15 cm/s). Si esta corriente es más intensa se forman megaripples y estratificación cruzada de alto ángulo, por eso pueden pasar de un tipo a otro. No obstante, desde el punto de vista ambiental ambas estructuras parecen excluirse mutuamente: la HCS tiende a aparecer en costas oceánicas dominadas por olas de largo período mientras que la estratificación cruzada domina en los mares epicontinentales.

Fig. 2 3.4.2. Foreshore o zona de batida (estrán, bajamar) Recibe este nombre la parte de la playa inclinada hacia el mar, comprendida entre los límites de las mareas alta y baja; como la amplitud mareal varia con el ciclo lunar se toman los valores extremos. En las costas sin mareas y micromareales la amplitud de la zona de batida suele ser mucho mayor que la que se aprecia en una visita casual. De hecho, es mucho más extensa pues las brisas diurnas empujan diariamente agua contra la costa y producen una pequeña sobreelevación, o marea meteorológica. Al pie del foreshore, en el límite con la zona sublitoral (shoreface superior), la pendiente disminuye y se forma un resalte o escalón (plunge step) en cuya base se acumulan los tamaños de grano más gruesos de entre los disponibles en la playa como se observa en la fig. 3. La pendiente de la zona de batida aumenta con el tamaño de grano como se ve en las gráficas construidas con datos de observación (fig. 4), pero no hay una fórmula general que relacione ambos parámetros. El proceso dominante en esta zona de la playa es la batida del oleaje, que selecciona muy bien el sedimento y produce laminación paralela de régimen de flujo alto inclinada hacia el mar. Como la pendiente de la playa varía continuamente, los sucesivos grupos o sets de láminas forman suaves discordancias y están separados por superficies erosivas fruto de los arrasamientos periódicos.

Fig. 3

Fig. 4 3.4.3. Backshore (trascosta) El backshore o trascosta es una zona relativamente plana, suavemente inclinada hacia tierra. Recibe sedimento durante los eventos de nivel del mar más alto, típicamente durante los temporales; por ello el tamaño de grano y la altura topográfica decrecen desde la berma hacia tierra. Su estructura interna es laminación paralela discontinua y cruzada, asociadas a microsecuencias granodecrecientes (fig. 5 y 6). Suele haber bioturbación por raíces de plantas, cangrejos y otros animales terrestres tales como pulgas de arena. A mayor escala muestra superficies erosivas generalmente planas que separan sets discordantes de laminación paralela o cruzada de ángulo bajo.

Fig. 5

Fig. 6 Dunas Eólicas Las crestas de playa ofrecen asiento a la vegetación siempre que ésta sea capaz de soportar los suelos pobres y relativamente salinos (espartina, etc.) y sirven como núcleos de acumulación de la arena arrastrada desde el backshore, las playas del lagoon y las depresiones entre las crestas.

Fig. 7 3.4.4. Washover fans (abanicos de sobrepaso) Los cordones de dunas litorales constituyen la mejor defensa de la costa porque se compartan como un enorme depósito de arena susceptible de ser erosionado y repuesto. A pesar de todo, las olas de temporal pueden romperlos y el agua cargada de sedimento penetra por esas roturas o corredores y, al expandirse el flujo en el lagoon o en depresiones tras las dunas, deposita abanicos de arena (washover fans) de unos centenares de metros de radio. Este proceso es frecuente en costas sin dunas o con los cordones dunares dañados, y, sobre todo, en contextos transgresivos si el aporte sedimentario no compensa la elevación relativa del nivel del mar. En este caso la isla barrera va retrocediendo y los sedimentos removidos de ella van invadiendo progresivamente el lagoon. Canales o bocanas (tidal inlets) y deltas mareales asociados El concepto de isla barrera está ligado al de las interrupciones entre ellas: los canales a través de los cuales se comunican el lagoon y el mar. El continuo uso de esos canales en ambas direcciones suele conducir a la formación de acumulaciones arenosas en ambos extremos, que se conocen como deltas mareales (fig. 8A). Uno se debe a la acción de la marea llenante o flujo, que se expande hacia el lagoon y por ello se denomina delta de flujo (flood delta); el otro es generado por la vaciante o refujo y se extiende hacia el mar, conociéndose como delta de reflujo (ebb delta). El desarrollo preferencial de uno u otro se liga con la relación que exista entre el rango mareal y la energía del oleaje (fig. 8B). En efecto, el delta de reflujo está influido por el oleaje y por las corrientes de deriva litoral, mientras que el de flujo está fuera del alcance de éstas por estar protegido por la barrera.

Fig. 8 3.4.5. Lagoon El tercer conjunto morfológico de las costas con islas barrera es la laguna, que suele conocerse habitualmente con el término inglés de lagoon. Lateralmente pasa a diversos subambientes: la parte de atrás de la isla barrera (backbarrier) con washover fans y deltas de flujo, las llanuras y canales de marea o las playas que pueden flanquearlo, los ambientes palustres con vegetación en climas húmedos o las sabkhas en climas áridos. Las características sedimentarias son muy variables en función del clima, la amplitud mareal y el comportamiento progradante o transgresivo de la costa. El sedimento más frecuente es de grano fino incluyendo microsecuencias granodecrecientes que reflejan la decantación del material aportado durante los períodos de inundación o tempestad. Normalmente presenta laminación paralela textural o de colores (fig. 9) porque el depósito se lleva a cabo en aguas tranquilas, ya que la isla barrera protege el lagoon del oleaje marino. El grado de bioturbación es muy variable y puede llegar a destruir la estructura interna original. Es frecuente encontrar pisadas de vertebrados. La ausencia de bioturbación es un indicio de condiciones restringidas en el lagoon y de ausencia de fauna bentónicas a causa de problemas de salinidad o anoxia. En estos casos pueden aparecer restos fósiles bien preservados, pertenecientes, incluso, a organismos ajenos al lagoon o nectónicos, pues no hay carroñeros que los destruyan.

Fig. 9 4. Estructuras sedimentarias presentes Estratificación cruzada o Hummocky: Se forma por corrientes oscilatorias fuertes y relativamente armónicas superpuestas a una corriente suave, de poca velocidad (menos de 15 cm/s) Ripples: Si la corriente es más intensa se forman megaripples y estratificación cruzada de alto ángulo. Sedimentos limolíticos y lutíticos: Muchas de las lagunas están cubiertas con sedimentos limolíticos y lutíticos, comúnmente bioturbados que pueden contener intercalaciones delgadas de arena producto de tormentas o transportadas por el viento. Arenas: Las arenas tienen por lo general una laminación horizontal, pero puede presentar una laminación cruzada y ripples.

5. Tipo de sedimentos Islas de Barrera: Un aumento ascendente progresivo y bastante regular en el tamaño de grano, de limo/arcillas a arena gruesa y posiblemente conglomerática, con tamaño de grano máximo que normalmente ocurre en el shoreface superior. En sentido ascendente se presenta menor destrucción de la estratificación primaria causada por la bioturbación. Lagunas: Consisten principalmente de sedimentos de grano fino. Muchas de las lagunas están cubiertas con sedimentos limolíticos y lutíticos, comúnmente bioturbados que pueden contener intercalaciones delgadas de arena producto de tormentas o transportadas por el viento. En áreas donde la disponibilidad de los sedimentos siliciclásticos es baja y las condiciones climáticas son favorables, la sedimentación en lagunas es dominada por depósitos químicos (evaporitas y carbonatos) y biológicos que pueden incluir detritos esqueletales, ooides y estromatolitos. Canales de marea: Los perfiles de tamaño de grano del relleno de esta secuencia muestran un patrón general grano decreciente hacia el tope, en contraste con los perfiles grano creciente hacia el tope, típicos de playa y secuencias costa fuera. Las

arenas son generalmente de grano grueso a medio, con gravas cubiertas por grandes conchas y guijarros comúnmente en el fondo del canal. Las figuras debajo ilustran depósitos de canal de marea y deltas de marea. En los canales de marea, los sedimentos arenosos son caracterizados por ripples y estratificación cruzada con buzamiento hacia la costa o hacia el mar.

Figura 10. Secuencia del canal de marea y de un canal de marea abandonado (Tomado de Boggs, 1995)

Llanuras de marea: Las estructuras sedimentarias que predominan en las llanuras de marea varían en las diferentes zonas dentro de la misma. Las arenas del canal están caracterizadas por dunas y estratificación cruzada interna y se observan en el área submareal. Estratificación flaser en la zona más baja de la zona intermareal, estratificación lenticular en la parte más superior de la zona intermareal donde se observan abundantes arcillas Estuarios dominados por Olas: Presenta sedimentos lodosos que pueden incluir

detritos biogénicos tales como conchas de moluscos, fragmentos de madera, y pelets. Las estratificaciones horizontales, subhorizontales y trazas de bioturbaciones son estructuras comunes en este ambiente. En la cabeza de los estuarios, se depositan sedimentos gruesos derivados de los ríos, se pueden formar depósitos de pantanos adyacentes a estos. Shoreface: En conjunto se depositan sedimentos finos que oscilan de tamaño arena fina a arcilla. En las zonas más profundas, las estructuras sedimentarias más frecuentes son la laminación paralela y cruzada y la bioturbación. Dunas eólicas: Esta arena suele ser de grano fino y bien escogida.

5.1. Columna estratigráfica tipo

Fig. 11. Columna estratigráfica esquemática de las formaciones Cretácicas en el sureste de Alberta, Canadá. Tomado de Boggs (1995).

6. Implicaciones en el Sistema petrolero. 6.1. Características La mayoría de los yacimientos de petróleo a nivel mundial se encuentran en rocas que han sido depositadas en ambientes sedimentarios costeros. En Venezuela, con la excepción de los yacimientos carbonáticos y algunos yacimientos depositados por procesos continentales o turbidíticos, la mayoría de los yacimientos en Venezuela son de origen costeros. Por Ejemplos la Formación Misoa del Lago de Maracaibo, la Formación Gobernador de la Sub-Cuenca de Barinas y las Formaciones Oficina y Naricual en la Cuenca Oriental, entre otras. 6.2. Ejemplo Ubicación del Campo El Campo El Furrial se encuentra ubicado geográficamente al Este de Venezuela en el área norte del Estado Monagas, dentro del contexto geológico de la subcuenca de Maturín (Cuenca Oriental de Venezuela) y representa unos de los mayores yacimientos del oriente de Venezuela. Está limitado hacia el norte por el campo Jusepín, hacia el sur por el corrimiento del Furrial (subsuelo), hacia el este por el campo Corozo y hacia el oeste limita con el campo Carito. Este Campo representa uno de los mayores yacimientos del Oriente de Venezuela.

La Figura 12. Ubicación del campo.

El Campo el Furrial fue descubierto en 1986 con el pozo Ful-1 y ha estado produciendo desde entonces alcanzando en los últimos años una producción alrededor de 400 MBPD de crudo de 28° API. La producción acumulada a la fecha actual está cercana a los 1.6 MMBP y sus reservas recuperables actuales están en el orden de 3.8 MMBP. Este campo esta sometido a proyectos de recuperacion secundaria de inyeccion de agua (desde 1992) e inyeccion de gas miscible (desde 1998). El Furrial produce de principalmente de dos formaciones, la formación Naricual y la formación Cretaceo. El espesor de ambas formaciones llega a los 2100 pies. Migración: En el campo El Furrrial se ha reconocido la existencia de migración en diferentes niveles estratigráficos, la cual permitió el movimiento de gas y aceite hacia los yacimientos del Cretácico y Cenozoico; esta se llevó a cabo a través de unidades porosas y permeables, pero sobre todo a través de los sistemas de fallas. En general se considera que la mayor parte de la migración de los hidrocarburos se llevó a cabo en forma vertical a través de zonas de debilidad en las proximidades de las fallas y fracturas o por el contacto entre la roca generadora con los intervalos almacenadores más permeables y con menores presiones. A.-Estratigrafía: La estratigrafía del campo el Furrial comprende más de 16.000 pies de sedimentos, cuyas edades van desde el Cretáceo hasta el Oligoceno Superior. Toda la sección es fundamentalmente siliciclástica.

La Figura 39. Columna estratigráfica.

B.-Estructura La estructura del Campo Furrial está representada por un anticlinal asimétrico de aproximadamente unos 14 Km. de longitud y 6 Km. de ancho orientado en dirección suroeste-noreste, con un buzamiento de 15 grados en su flanco norte y 25 grados en su flanco sur.

La Figura 40. Sección Sísmica del Campo El Furrial

7. Bibliografía - Recuperado de: https://es.slideshare.net/labbiologiacolonia1/el-ambientecostero1 - - Recuperado de: https://es.scribd.com/document/97284359/AMBIENTECOSTERO -

BOGGS,S. (1995). Principles of sedimentology and stratigraphy, New Jersey, Prentice Hall, 2nd ed., 77p.