13. estratigrafía de secuencias

ESTRATIGRAFÍA DE SECUENCIAS

Secuencias deposicionales

Emiliano Campos Madrigal

Definición de Estratigrafía Secuencial

- Es la metodología que permite definir un cuadrocronoestratigráfico a escala global basándose en ladatación precisa de las líneas de tiempo, jalonadaspor discordancias, de origen eustático, que limitanunidades genéticas de depósito.

Es el estudio de paquetes de estratos separados pordiscordancias, denominados secuenciasdeposicionales dentro de un ciclo del nivel relativodel mar.

ESTRATIGRAIA DE SECUENCIAS

A finales de los años ochenta nace un nuevo concepto de laEstratigrafía, denominado Estratigrafía Secuencial, queversa sobre la redistribución continua de los sedimentosmediante los cambios relativos o globales del nivel mar, yrepresenta hoy en día uno de las teorías fundamentales enGeología.

Gran parte de este estudio deriva directamente delestablecimiento del concepto de secuencia y elreconocimiento de unidades limitadas por discontinuidades.

Gracias a esta teoría los geólogos tienen una herramientapara explicar y predecir la distribución espacial, temporal ycomposicional de los sedimentos.


Una secuencia deposicional es una unidad estratigráficacompuesta por una sucesión de estratos relativamenteconcordantes, limitada en su cima y base pordiscordancias o por concordancias.

Antecedentes

Finales de los 80’s y principios de los 90´s:Muchos autores publican sobre estratigrafía desecuencias por lo que se consolida esta área deinvestigación-aplicación.Se establece la metodología que integra a diferentesáreas de geociencias y que es utilizada principalmentepara la caracterización de yacimientos petroleros.La estratigrafía de secuencais es aplicadaextensamente en estudios a nivel de afloramiento.

Antecedentes

- Vail P. R., Colin, J. P., Chene, R. J. y Kuchli, J. (1987):Publican modelos de Estratigrafía de secuencias paradepósitos terrígenos (slug model), en el Atlas de Estratigrafíasísmica de la AAPG, Editor Bally).

- Van Wagoner, J. C., Posamantier, H. W., Mitchum, R. M.,Vail, P. R., Sarg, J. F., Loutit, T. S. y Hardenbol, J. (1998):Publican los conceptos clave de estratigrafía de secuencias,en el Atlas de Estratigrafía sísmica de la AAPG, Editor Bally).

- Haq, B. U., (1987 y 1991): Publica la carta de cicloseustáticos del Mezosoico y Cenozoico (1987) y los principiosde Estratigrafía de Secuencias (1991), respectivamente.

Sarg, J. F., (1988): Publica sobre Estratigrafía de Secuenciasde Sistemas carbonatados.


Una secuencia consiste de estratos relacionadosgenéticamente, provee un marco ideal para análisisestratigráfico y es considerada como la unidadestratigráfica básica.

Las secuencias estratigráficas se subdividen en unidadesmenores o conjuntos de sistemas de depósito (systemstracts) que son asociaciones de litofacies relacionadas conlos distintos subambientes que forman parte de unambiente principal (sistemas de depositacióncontemporánea).

Por ejemplo, los sistemas de depósito asociados a un río ysu desembocadura en el mar (llanura aluvial, delta,plataforma, talud y abanico submarino), se relacionantodos al ambiente fluvial, son en parte contemporáneos(correlacionables) y forman un conjunto estratigráfico biendefinido.

Se estudian de las relaciones de las rocas dentro de unmarco cronoestratigráfico, relacionado con estratoslimitados por superficies de erosión, no depósito o susrespectivas concordancias.La unidad fundamental en la estratigrafía de secuenciases la secuencia, la cual es limitada por concordancias opor discordancias. Por otro lado las Parasecuenciascorresponden con una suceción de secuenciasgeneticamente relacionadas y relativamenteconcordantes.Una secuencia puede ser dividida en systems tractsdefinidos por su posición dentro de la secuencia y porlos patrones de apilamiento de una para-secuencialimitada por superficies de estratificación.

Secuencias deposicionales:

Son conjuntos de sistemas de depósito (systems tracts) quecorresponden con asociaciones de litofacies relacionadas conlos distintos subambientes que forman parte de un ambienteprincipal (sistemas de depositación contemporánea).

Incluyen System Tracts de:* De descenso (Set de secuencias Lowstand) (LSS).* Transgresivos (Set de secuencias transgresivas) (TSS).* De ascenso (Set de secuencia Highdtand) (HSS).* Margen de Plataforma (SMST)

•Cada System Tracts se interpreta como un depósito duranteuna fase específica de un ciclo eustático completo de caída yelevación del nivel del mar.

Systems tracts

Systems tracts

Depósitos de highstand y lowstand

Systems tracts

Es una sucesión de unidades estratigráficaspredecibles, incluyendo secuencias, systems tracts ypara-secuencias.

Debe ser interpretada con integración de informaciónsísmica, registros de pozos, bioestratigrafía y paleo-batimetría. Estas unidades de depósito se definen conbase en la geometría de los estratos y se desarrollan enrespuesta a los cambios del nivel de mar en la cuenca.

Consiste de un marco cronoestratigráfico global, deestratos genéticamente relacionados limitados porsuperficies de erosión (discontinuidades), de nodepósito o sus respectivas concordancias.


.

Dentro de este marco se define la distribución desistemas de depósito, los ambientes de depósitoasociados y sus litofacies.

Estas unidades de litofacies podrían ser reducidas aintervalos sincrónicos limitados por superficies deestratificación (concordancia), o por intervalos nosincrónicos que pasan a través de las superficies deestratificación (discordancias).


Aplicación de los conceptos de estratigrafíade secuencias:

* Para fechar, correlacionar y calibrar secciones.

* Para delimitar las secuencias y systems tracts.

* Para identificar el tipo de systems tracts.

* Para identificar en el subsuelo (área petrolera), rocas de generadora,almacenadora y sello. Las dos últimas también son útiles paracaracterizar acuíferos.

* Para interpretar la geometría de la secuencia (secuencias deltaícas, barrasde arena en canales, turbiditas, islas de barrera, relleno de canales, etc.

* Para correlacionar secuencias en bloques de falla o alrededor de domos desal con un alto nivel de confianza.

* Para realizar mapas (Distribución de litofacies–paleogeografía).

* Etc.

Consideraciones relevantes en la estratigrafía de secuencias:

Los patrones en secuencias de depósito y en losestratos internos, son controlados principalmente porfluctuaciones en el nivel del mar, incluyendo los efectoseustáticos y tectónicos. Los factores ambientales (clima,oceanogafía, entrada de sedimento, etc.,) son solofactores secundarios.

El nivel relativo del mar contiene una fuerte componenteeustática y por tanto, los patrones de todo el mundo seregistran dentro de las rocas sedimentarias.

Consideraciones relevantes en la estratigrafía de secuencias:

La respuesta de varios ambientes de depósito(siliciclástico, carbonatado, carbonatos con evaporitas ocarbonatos y siliciclástos), a los cambios del nivel delmar, son muy similares.

Los ciclos del nivel de mar por tanto, pueden serdeducidos directamente de la geometría de lossedimentos y de los patrones de apilamiento de lasfacies y están asociadas a diferentes partes del ciclo delnivel del mar para cada ambiente.

La forma en la cual los estratos terminancontra el límite de la secuencia, determina elcarácter de la discordancia.Los principales tipos son: la terminaciónlateral de un estrato en su límite natural dedepósito, el truncamiento, o sea laterminación lateral abrupta de un estrato.

Patrones de terminación en los estratos

Las relaciones de los estratos con los límites desecuencia dependen del paralelismo o falta deparalelismo entre los estratos y la superficie límite.

Si los estratos de arriba y abajo de esta superficie soncontinuos no hay prueba de la existencia de unadiscordancia entre ellos, únicamente puede haber uncambio litológico. Si son discontinuos está claro que estaprueba existe (discordancia).

Las discordancias son los principales criterios físicos quese utilizan para determinar los límites de las secuencias.Según el tipo de discordancia se puede inferir si éstaderiva de erosión o de interrupción del depósito.


Secuencias, systems tracts y litofacies

Para definir y correlacionar una secuencia se tienen que definiry trazar sus límites. Generalmente éstos se localizan donde lasrelaciones entre los estratos son discordantes o cuando hay uncambio litológico contrastante.

Límites de secuencia

Se caracteriza porque los estratos terminan naturalmenteen el límite superior de una secuencia (en una secciónsísmica se observan terminaciones abruptas).

Esta configuración puede indicar ya sea un nivel del marestable o una caída, pero también una progradación por unaumento del aporte sedimentario clástico. Puedecorresponder también con sedimentación rápida que formasuperficies con cierta inclinación.

Sin embargo ni las secuencias de depósito ni las secuenciassísmicas pueden interpretarse directamente en términos defluctuaciones del nivel del mar.

Toplap

Toplap

PESCA-08

Toplap

EXPLORACION Y PRODUCCION

REGIÓN NORTEQUERETARO

CD. VICTORIA

T A M P IC O

C D .V A L L E S

E B A N O

G A R Z A

G A R C IA

I SLA

EL I DOLO

ENSENADAMARTINEZ

PUNTA ARENAS

ISL A L AR GA

IS LA LA MA TA NZ A

TUXPAN

MATA REDONDA

ANAHUAC

VILLA CUAUHTEMOC

EBANO

MONTERREY

S.L.P.

PANUCO

TAMUIN

Golfode

México

TAMPICO

Activo Tampico

PESCA -02

Toplap

Se define como una superficie horizontal que reposa sobreuna superficie inclinada (un estrato horizontal terminacontra una superficie inclinada).

A lo largo de un margen continental si se encuentra unasecuencia sísmica delimitada por discordancias, estasecuencia representa generalmente un depósito formadodurante una transgresión y este tipo de relacióndiscordante de los estratos se denomina "onlap" costero.

La secuencia sísmica situada sobre una discordancia de estetipo puede interpretarse como una secuencia sedimentariadepositada durante un levantamiento relativo del nivel delmar.

Onlap(Traslape)

Corresponde con un estrato (o una secuencia)originalmente inclinada que termina echado abajocontra una superficie horizontal o inclinada.

Downlap

FACIES DE CARBONATOS DE LA FAJA DE ORO

Es la terminación de un estrato debido a la erosión,ocurre en el límite superior de una secuencia y puedetener una gran extensión o estar limitado a un canalfluvial.

Truncamiento erosional

Es la terminación lateral de un estrato por unaestructura geológica (fallas, diapiros de sal oarcilla), derrumbes o intrusiones ígneas.

Truncamiento estructural

Truncamiento estructural (Campo Kosni)

Truncamiento estructural

LERMA-3

OFERTA-1LERMA-3

MIOCENO INFERIOR MIOCENO MEDIO

OLIGOCENO

JURASICO

OFERTA-1

SEC-16-5

SEC-17-5

SEC-26-5

SEC-25-5

SEC-30-0

K

LOC. CRAYOLA-1

PES- 16W

Toplap yTruncamiento estructural

Secuencias continuas verticalmente, donde setienen facies diferentes, que en las seccionessísmicas muestran un gran contraste.

Continuidad o concordancia

Superficies sincrónicas

Representan un momento práctico en tiempogeológico.

Las unidades estratigráficas limítrofesdepositadas, no tienen hiatus significativos.

El concepto depende de la resolución en laescala de tiempo y las rocas, utilizandoherramientas prácticas.

LUTITAS

Objetivo Secundario

Objetivo 2°

M.A. FORMACIÓNSERIE PROF.m.

T.R.ms.

COLUMNA

EOCENO

48

54

INF

WILCOX

PALEOCENO

1571 996

2984 1912

MEDIO

REKLAW

Q. CITY1275 814

60.2

MIDWAY

3009 1924

3238 2064

3400

Objetivo 1°

Arena Lz-1 - Lz-8

Arena Pm-24-26

Arena Pm-14

COLUMNA GEOLÓGICA DEL CAMPO ARCOS

ARENISCAS

1665 1105

2320 1480

2230 PP=3400.0m


Código de colores para estratigrafíade secuencias

* De descenso (Set de secuencias Lowstand) (LSS), * Transgresivos (Set de secuencias transgresivas) (TSS), * De ascenso (Set de secuencia Highdtand) (HSS).

Ejercicios sobre terminación de reflectores:

Instrucciones: Utilizar lápiz rojo para marcar lasterminaciones.

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13. estratigrafía de secuencias

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