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Universidad de Los Andes Profesora Rocio Segnini Maizo UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Geológica Departamento de Geología General

Ingeniería Geológica

TEMA 9 ESTRATIGRAFÍA SECUENCIAL

Profesora Rocio Segnini Maizo estratigrafí[email protected] [email protected]

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ESTRATIGRAFÍA SISMICA

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Profesora Rocio Segnini Maizo

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ESTRATIGRAFÍA SÍSMICA

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Profesora Rocio Segnini Maizo

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ESTRATIGRAFÍA SECUENCIAL

Profesora Rocio Segnini Maizo

VAIL (1987)  “Es la interpretación integrada de los patrones de estratos a partir de datos sísmicos, pozos y afloramientos, junto con los ambientes depositacionales y las litofacies asociadas”

POSAMENTIER et al.(1988)  “El estudio de las relaciones de las rocas dentro de un marco cronoestratigráfico en el cual la sucesión de rocas es cíclica y está compuesta de unidades de estratos genéticamente relacionados (secuencias y sistemas encadenados)”

CRAMEZ Y AUDEMARD (1990)  “Es la rama de la estratigrafía que estudia las secuencias de depósitos asociados a las diferentes etapas de los ciclos eustáticos y en la cual se utiliza paquetes sedimentarios definidos con base a datos sísmicos, registros de pozo y observaciones de campo, como unidades de correlación” [email protected]

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ESTRATIGRAFÍA SECUENCIAL

Profesora Rocio Segnini Maizo

Estratigrafía de secuencias en el contexto de la investigación interdisciplinaria. (Modificado de Catuneanu, 2005)

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FACTORES QUE CONTROLAN LA SEDIMENTACIÓN

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TECTONISMO + EUSTASIA = ESPACIO DISPONIBLE PARA LOS SEDIMENTOS

APORTE DE SEDIMENTOS

 Composición de las rocas que afloran en el medio generador

CLIMA

 Condiciones climáticas.  Naturaleza e intensidad del transporte.

CAMBIOS EN EL NIVEL DEL MAR.

Movimiento ascendente

MOVIMIENTOS TECTÓNICOS Movimientos descendentes (Subsidencia) [email protected]

 Subsidencia Tectónica  Subsidencia Térmica  Subsidencia por carga

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TRANSGRESIONES

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La línea de costa avanza sobre el continente, los depósitos son más jóvenes en el sentido del avance y gradan hacia arriba desde facies costeras clásticas a facies marinas más profundas. Representación esquemática de los depósitos correspondientes a una transgresión, en un medio de sedimentación detrítica

Tomado de Corrales et al. (1977) [email protected]

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REGRESIONES

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La línea de costa retrocede hacia el mar, los de pósitos son más jóvenes en el sentido del avance y gradan hacia arriba desde facies marinas profundas a facies costeras y continentales. Representación esquemática de los depósitos correspondientes a una regresión, en un medio de sedimentación detrítica

Tomado de Corrales et al. (1977) [email protected]

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REGRESIÓN NORMAL VS REGRESIÓN FORZADA

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RAZONES Caída eustática del NM o levantamiento tectónico del borde de la plataforma [email protected]

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DISTRIBUCION LATERAL DE FACIES

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Esquemas diagramáticos que muestran los procesos de transgresión, regresión y solapamiento costero (coastal onlap) durante un ascenso relativo del nivel del mar. La tasa de influjo de terrígenos determina si la transgresión, la regresión o la línea de costa estacionaria, se produce durante el ascenso relativo del nivel del mar. (Tomado de Vail et al., 1977) [email protected]

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AMBIENTES ASOCIADOS

Transición de ambientes marinos a no-marinos. Las flechas grandes

indican el cambio en la posición de la

franja

ambientes

costera de

en

los

dos

desembocadura

fluvial (R: regresivo; T: transgresivo). Note que el carácter de la costa

(transgresivo vs regresivo) puede cambiar a lo largo del rumbo debido a variaciones en la subsidencia y aporte de sedimentos. (Tomado de Catuneanu, 2005)

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¿PORQUE SE PRODUCEN LAS VARIACIONES DEL NIVEL DEL MAR?

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CICLOS

ORDEN

AÑOS (Ma)

FENÓMENO

EJEMPLO

MEGACICLOS

1

> 50

Cambios eustáticos lentos, asociados directamente a procesos tectónicos (ruptura y sutura de los continentes)

Pangea

SUPERCICLOS

2

50 – 3

Cambios en el volumen y en la tasa de expansión de las dorsales oceánicas

Supersecuencias (300-1000 m) Ejm: los sistemas

CICLOS

3

3 – 0,5

cambios en la tasa de expansión oceánica y formación de dorsales, tectonismo regional y/o glacioeustacia

Las secuencia (20 a 500 m.)

PARACICLOS

4, 5 y 6

0,5 – 0,01

Relacionados con los ciclos climáticos orbitales de Milankovitch

Parasecuencia (2 cm a 10 m)

La combinación de subsidencia, eustacia y aporte de sedimentos es la clave de los cambios relativos del nivel del mar [email protected]

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SECUENCIAS SEDIMENTARIAS

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SECUENCIA PROGRADANTES

SECUENCIA RETROGRADACIONAL

SECUENCIA AGRADANTES

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CICLOS EUSTÁTICOS

Los ciclos estratigráficos están asociados a cambios del nivel del mar, que de manera global, regional o local, desarrollan características secuenciales especificas en los sedimentos y rocas. (+)

(-)

Un ciclo es un intervalos de

cual se produce a escala global un ascenso y un descenso del nivel

del

directamente

mar

asociados

a

factores

tectónicos y climáticos.

Descenso del nivel del mar REGRESIÓN FORZADA Máximo

Tiempo

tiempo geológico durante el

Ascenso del nivel del mar

TRANSGRESIÓN O REGRESIÓN NORMAL [email protected]

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CICLOS EUSTÁTICOS

Los ciclos estratigráficos están asociados a cambios del nivel del mar, que de manera global, regional o local, desarrollan características secuenciales especificas en los sedimentos y rocas. (+)

(-)

Tiempo

¿Qué pasa si la caída es abrupta?

Máximo

Este sector no se cumplió

DISCONTINUIDAD

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CURVA EXXON

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Correlación de ciclos regionales de cambios relativos del nivel del mar en cuatro continentes y su promedio para construir los ciclos globales (Tomado de Vail et al., 1977) [email protected]

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¿PARA QUE SIRVEN ESTA CURVAS?

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SECUENCIAS ESTRATIGRÁFICAS

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VAIL et al. (1977)

Sucesión de estratos más o menos concordantes o reflectores sísmicos de connotación estratigráfica, genéticamente relacionados y delimitados en el tope y la base por discordancias o sus superficies correlativas

GALLOWAY (1989)

Paquete de sedimentos genéticamente relacionados que representa un episodio significativo durante el desarrollo de una cuenca, y limitado por períodos de inundación hacia el margen de la cuenca.

POSAMENTIER (1988)

Una secuencia está constituida por una sucesión de sistemas depositacionales encadenados que se acumulan entre dos caídas consecutivas del nivel eustáticos del mar. Según Embry (2000) sus límites corresponden a superficies de máxima regresión.

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SECUENCIAS ESTRATIGRÁFICAS

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SECUENCIAS ESTRATIGRÁFICAS

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Las secuencias depositacionales comprenden dos tipos de limites estratigráficos  Limites de Secuencias ( sequences boundaries)  Superficies de Máxima Inundación (MFS)

Corte esquemático de un margen continental ilustrando las superficies estratigráficas claves en las secuencias: límites de secuencia y superficie de máxima inundación. Esas superficies sirven para subdividir las secciones estratigráficas en secuencias y sistemas depositacionales. (Posamentier and Allen, 1999) 22 [email protected]

LIMITES DE SECUENCIAS

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Un limite de secuencia es una discontinuidad y sus superficies correlativas, las cuales son

continuas lateralmente. Estas superficies pueden cubrir parte de la cuenca o la cuenca entera y pueden ocurrir sincrónicamente en varias cuencas alrededor del mundo  Representan una superficie cronoestratigráfica significativa. En general, los estratos que están por encima de estos limites no tienen relaciones físicas temporales con las rocas que se encuentran por debajo.

 Sobre la cuenca los limites de secuencias consisten en discontinuidades formadas por exposición subaérea y erosión fluvial durante una caída del nivel del mar.  En núcleos de pozos y afloramientos generalmente se ubican en cambios bruscos de litología y en superficies que separan dos modos de depositación. [email protected]

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LIMITES DE SECUENCIAS

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La discordancia es una superficie geológica indicativa de una exposición subaérea durante un considerable intervalo de tiempo. Se caracteriza por presentar truncamientos erosivos y un hiatus importante. De este concepto se excluyen las superficies de erosión tenue asociadas a hiatus de muy corta duración. DISCORDANCIA TIPO 1 (Limite de Secuencia Tipo 1) Resultan de la exposición total de la plataforma y parte del talud continental, cuando la tasa de descenso del nivel eustáticos del mar es mayor que la tasa de subsidencia, produciendo entonces que la línea de costa se desplace hacia la cuenca hasta su nueva posición más abajo del quiebre de la plataforma-talud. El área expuesta es erosionada y los sistemas fluviales se encajan en la planicie costera y en la plataforma, originando valles incisos. Hacia las partes profundas de la cuenca o donde la erosión no tuvo efectos, estas discordancias pasan lateralmente a superficies concordantes correlativas

DISCORDANCIA TIPO 2 (Limite de Secuencia Tipo 2) Resultan de la exposición parcial de la plataforma. Se caracteriza por un desplazamiento de las facies litorales hacia el borde de la plataforma, sin llegar a su borde. Esto ocasiona una reducción apreciable del área de exposición subaérea sometida al rejuvenecimiento de los cursos fluviales. También se desarrolla cuando la tasa de descenso del nivel eustáticos es mayor que la tasa de subsidencia. Hacia el borde de la plataforma o donde la erosión no tuvo efectos, estas discordancias pasan lateralmente a superficies concordantes correlativas. [email protected]

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LIMITES DE SECUENCIAS

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DISCORDANCIA TIPO 1 (LIMITE DE SECUENCIA TIPO 1)

DISCORDANCIA TIPO 2 (LIMITE DE SECUENCIA TIPO 2)

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SUPERFICIE DE MÁXIMA INUNDACIÓN (mfs)

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Es la superficie que separa los sistemas transgresivos y los de nivel alto. Representa la facies de máxima transgresión marina dentro de una secuencia y siempre están asociadas a depósitos de lutitas inclinadas hacia la cuenca. Tiene una superficie correlativa en la

planicie costera y otra en la plataforma y cuenca profunda.

SUPERFICIE DE MÁXIMA INUNDACIÓN (mfs)

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LIMITE DE SECUENCIA TIPO 1

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SB1 DISCORDANCIA TIPO 1 [email protected]

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SUPERFICIE DE MÁXIMA INUNDACIÓN

mfs [email protected]

SUPERFICIE DE MÁXIMA INUNDACIÓN

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LIMITE DE SECUENCIA TIPO 2

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SB2 DISCORDANCIA TIPO 2

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LIMITES DE SECUENCIAS tipo 2

Superficie de máxima inundación (mfs)

Cuña de margen de Plataforma (Shelf margin wedge (SMW))

Superficie de máxima regresión (TS)

LSW Discordancia tipo 1

LSF LSF

INVESTIGUE: ¿Qué es una superficie de ravinamiento (ravinement surface)?

¿Qué es una sección condensada? y en donde se originan c/u [email protected]

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SECUENCIAS TIPO 1

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TOPE Estas secuencias están compuestas por tres sistemas depositacionales (sistemas encadenados) [email protected]

 Sistema de nivel alto “Highstand systems tract”  Sistema transgresivo “Transgressive systems tract”  Sistema de nivel bajo “Lowstand systems tract”

BASE 31

SISTEMA DE NIVEL BAJO (LST)

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CUÑA DE PROGRADACIÓN (LSW) ABANICOS DEL TALUD (LSF)

VALLE INCISO (IVF) Deslizamientos

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ABANICO DE FONDO DE CUENCA (LSF)

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SISTEMA DE NIVEL BAJO (LST)

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Geometría de los estratos y distribución de areniscas dentro del Sistema de Nivel Bajo “Lowstand System Tract”. Los sellos a estos potenciales reservorios lo constituyen los intervalos limo-arcillosos de los otros sistemas depositacionales asociados. (Modificado de Vail et al., 1987) [email protected]

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SISTEMA TRANSGRESIVO (TST)

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mfs

TS

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SISTEMA DE NIVEL ALTO (HST)

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 Deltas con dominios fluvial  Deltas con dominio de olas

mfs [email protected]

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SECUENCIAS TIPO 2

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TOPE Sistemas depositacionales

 Sistema de nivel alto “Highstand systems tract”  Sistema transgresivo “Transgressive systems tract”  Sistema de Margen de Plataforma “Shelf margin systems tract” BASE

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SISTEMA DE MARGEN DE PLATAFORMA “SMW”

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ANÁLISIS DE SECUENCIAS

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RELACIONES GENÉTICAS LIMITE DE SECUENCIA

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Facies que no esta genéticamente relacionadas

Facies genéticamente relacionadas

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ANÁLISIS DE SECUENCIAS A PARTIR DE REGISTROS

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ANÁLISIS DE SECUENCIAS A PARTIR DE REGISTROS

Facies sedimentarias en depósitos fluviales de nivel bajo en Colombia. La parte inferior del núcleo consiste de sedimentos lutítico de la planicie costera de nivel alto (highstand), los cuales son

erosionadas por una sección de arenas y gravas fluviales de nivel bajo (lowstand) y el correspondiente límite de secuencia. Esas arenas fueron depositadas por ríos caudalosos de baja sinuosidad,

y son

mucho

más

gruesas

que

aquellas

infrayacentes pertenecientes a canales más sinuosos de la

planicie costera del nivel alto (highstand).

La superficie transgresiva puede ser observada en el núcleo como un depósito lodoso bioturbado de la planicie costera que suprayace a unas lodolitas bioturbación de relleno

de canal. En los registros de pozo, esta superficie podría ser muy difícil de identificar. Note el incremento hacia arriba de la proporción de lutita en el sistema depositacional transgresivo.

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ANÁLISIS DE SECUENCIAS A PARTIR DE REGISTROS

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SB1

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GUÍA PRACTICA PARA EL ANÁLISIS DE SECUENCIAS

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