Yacimientos petrolerosEl petróleo es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que, por sus compuestos de hidrógeno y carbono, se le denomina hidrocarburo.

La composición elemental del petróleo normalmente está comprendida dentro de los siguientes intervalos:

Elemento% Peso

Carbón 84 - 87

Hidrógeno 11 - 14

Azufre 0 - 2

Nitrógeno 0.2

Ese hidrocarburo puede estar en estado líquido o en estado gaseoso. En el primer caso es un aceite al que también se le dice crudo. En el segundo se le conoce como gas natural.

Según la teoría más aceptada, el origen del petróleo y del gas natural- es de tipo orgánico y sedimentario.

Esa teoría enseña que el petróleo es el resultado de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, en el que, debido a la presión y las altas temperaturas, se produce la descomposición de enormes cantidades de materia Orgánica que se convierten en aceite y gas.

Esa materia orgánica está compuesta fundamentalmente por el fitoplancton y el zooplancton marinos, al igual que por materia vegetal y animal, todo lo cual se depositó en el pasado en el fondo de los grandes lagos y en el lecho de los mares.

Junto a esa materia orgánica se depositaron mantos sucesivos de arenas, arcillas, limo y otros sedimentos que arrastran los ríos y el viento, todo lo cual conformó lo que geológicamente se conoce como rocas o mantos sedimentarios, es decir, formaciones hechas de sedimentos.

Entre esos mantos sedimentarios es donde se llevó a cabo el fenómeno natural que dio lugar a la creación del petróleo y el gas natural.

Ese proceso de sedimentación y transformación es algo que ocurrió a lo largo de millones de años. Entre los geólogos hay quienes ubican el inicio de todo ese proceso por la época de los dinosaurios y los cataclismos. Otros opinan que hoy se está formando de una manera similar el petróleo del mañana.

En un comienzo los mantos sedimentarios se depositaron en sentido horizontal. Pero los movimientos y cambios violentos que han sacudido a la corteza terrestre variaron su conformación y, por consiguiente, los sitios donde se encuentra el petróleo.

Es por esto que la geología identifica hoy varios tipos de estructuras subterráneas donde se pueden encontrar yacimientos de petróleo: anticlinales, fallas, domos salinos, etc.

En todo caso, el petróleo se encuentra ocupando los espacios de las rocas porosas, principalmente de rocas como areniscas y calizas. Es algo así como el agua que empapa una esponja. En ningún caso hay lagos de petróleo. Por consiguiente, no es cierto que cuando se extrae el petróleo quedan enormes espacios vacíos en el interior de la tierra.

Si tomamos el ejemplo de la esponja, cuando ésta se exprime vuelve a su contextura inicial. En el caso del petróleo, los poros que se van desocupando son llenados de inmediato por el mismo petróleo que no alcanza a extraerse y por agua subterránea.

Los orígenes del gas natural son los mismos del petróleo, pues, como se dijo antes, el gas es petróleo en estado gaseoso.

Cuando se encuentra un yacimiento que produce petróleo y gas, a ese gas se le llama "gas asociado". Pero también hay yacimientos que sólo tienen gas, caso en el cual se le llama "gas libre".

Otros yacimientos sólo contienen petróleo líquido en condiciones variables de presión y transferencia. Generalmente el petróleo líquido se encuentra acompañado de gas y agua.

Durante la era terciaria en el fondo de los mares se acumularon restos de peces, invertebrados y, probablemente, algas, quedando sepultadas por la arena y las arcillas sedimentadas. Las descomposiciones provocadas por microorganismos, acentuadas por altas presiones y elevadas temperaturas posteriores, dieron origen a hidrocarburos. Al comenzar la era cuaternaria los movimientos orogénicos convulsionaron la corteza terrestre y configuraron nuevas montañas, la cordillera de los Andes entre ellas. Los estratos sedimentarios se plegaron y el petróleo migró a través de las rocas porosas, como las areniscas, hasta ser detenido por anticlinales, pliegues con forma de A mayúscula, y por fallas que interrumpieron la continuidad de los estratos.

Yacimientos primarios

El yacimiento de petróleo puede ser primario, cuando se encuentra en la misma roca en la que se ha formado, o bien ser un yacimiento secundario, cuando se formó en un sitio lejano y ha ido fluyendo hasta el lugar en el que yace ahora, movimiento con el que cambiaron algunas de sus propiedades.

Yacimiento primario.

Lo normal en un yacimiento primario es encontrar la siguiente disposición: una capa superior de arcilla impermeable, por debajo de ella una capa de arenas impregnadas de gas natural (hidrocarburos gaseosos), por debajo arenas impregnadas de petróleo (hidrocarburos líquidos) y, por último, una capa inferior de arenas impregnadas de agua salada. Con esta colocación, el estrato impermeable superior atrapa al petróleo en el mismo sitio donde se formó y no deja que escape, sólo puede separarse siguiendo un gradiente de densidad del agua salada que contenía (más densa) y del llamado gas natural (grupo de gases menos densos que el petróleo).

Desde el punto de vista económico, los yacimientos primarios son de modesta rentabilidad, pues la cantidad acumulada de reserva petrolífera es pequeña y además el petróleo no está muy concentrado, por lo que su extracción es lenta.

Yacimientos secundarios

En un yacimiento secundario, la llegada continua de hidrocarburos hasta una trampa de petróleo hace que se acumule en una cantidad y concentración lo suficientemente importantes como para hacer muy rentable la extracción del crudo.

Rocas almacén

Afloramiento de calizas formadas por antiguos arrecifes de rudistas, mostrando la elevada porosidad de estas facies.

Las rocas en las que se acumula el petróleo, rocas almacén, son porosas y permeables. La porosidad puede ser debida a la propia naturaleza de la roca, siendo las más comunes las areniscas —que representan el 59% de las rocas almacén—, algunas calizas —el 40%— o a la fracturación de otras rocas —el 1% restante—.2

Algunas formaciones sedimentarias con bioconstrucciones fósiles como arrecifes coralinos o de rudistas, con facies muy porosas, ofrecen buenos reservorios petrolíferos.2

Los yesos, margas y lutitas son en principio impermeables, si bien las lutitas pueden ser rocas madre y contener altas concentraciones de hidrocarburos (lutitas bituminosas).

Trampas

Artículo principal: Trampa petrolífera.

Trampa estructural: pliegue anticlinal.

Trampa estructural: falla geológica

Las trampas, última etapa de los procesos de formación de yacimientos, han sido clasificadas por los geólogos del petróleo en dos tipos: estructurales y estratigráficas. Una acumulación de petróleo puede estar causada por un solo tipo de trampa o la combinación de ambas.

Trampas estructurales

Las trampas estructurales son formadas por estructuras geológicas que deforman el terreno y condicionan la captura y retención de los hidrocarburos. Los pliegues son las estructuras más comunes. Algunas características relacionadas con fallas también pueden ser consideradas como trampas estructurales si se presenta un sellado de capas permeables. Las trampas estructurales son relativamente abundantes y fáciles de localizar estudiando la geología en superficie y, por métodos geofísicos, en el subsuelo y han recibido mucha más atención en la búsqueda de petróleo que otros tipos de trampas. Un ejemplo de este tipo de trampas son los diapiros salinos, que proceden de la deformación y movilización vertical de importantes acumulaciones salinas, que ascienden en forma de domos o cilindros, atravesando y deformando las capas superiores en las que, si hay porosidad, puede acumularse el petróleo.

Trampas estratigráficas

Se forman cuando capas impermeables al petróleo sellan una capa porosa o cuando la permeabilidad cambia dentro de una misma capa (cambio lateral de facies).

PetrologíaLa petrología es la ciencia dedicada al estudio de las rocas, que son el material sólido que compone la capa externa de la Tierra. Estudia las propiedades físicas, químicas, espaciales, mineralógicas y cronológicas de las rocas y de los procesos que las forman. Es considerada una de las principales ramas de la geología y, a su vez, se divide en dos ramas: la petrología exógena, que estudia las rocas surgidas cerca de la superficie terrestre y, la petrología endógena, que estudia las rocas originadas en las capas profundas de la Tierra.

La petrología divide las rocas en tres grandes grupos: las rocas ígneas, las rocas metamórficas y las rocas sedimentarias, cada grupo dividido, a su vez, e varias familias. La petrología endógena se ocupa del estudio de los dos primeros grupos, mientras que el tercero es parte del campo de la petrología exógena.

Las rocas ígneas o magmáticas son formaciones ocurridas por la solidificación de los magmas, que son masas de materiales en estado parcialmente líquido y que se encuentran en las capas profundas de la corteza terrestre a temperaturas extremadamente altas, llegando a varios miles de grados. Si el magma se solidifica estando dentro de la corteza, las rocas resultantes son llamadas plutónicas o intrusivas. Si el magma se solidifica en el exterior como consecuencia de la actividad volcánica, las rocas son llamadas volcánicas o efusivas.

Las rocas ígneas tienen estructura cristalina y se forman casi únicamente por silicatos. Se clasifican según su composición mineralógica. Entre las rocas plutónicas se encuentran los granitos, la más común del tipo, formadas por cuarzo y feldespato. Los gabros, formados por uno y más minerales de piroxena, olivino, biotita, serpentina, y otros. También se encuentran dioritas, sienitas, pórfidos y otros. En cuanto a las rocas volcánicas, son comunes los basaltos, de composición similar a los gabros y son las más comunes de las originadas por una erupción. Otros materiales eruptivos son los piroclastos y las lavas.

Las rocas sedimentarias son las que se forman en la superficie terrestre debido a la presión ejercida por el peso de los sedimentos que se depositan, lo que cambia la estructura y la composición de las rocas. Estas rocas son el producto de procesos ocurridos en épocas geológicas antiguas que en su mayoría han ocurrido en el mar; sin embargo, debido a cambios en la distribución de las aguas marinas, también aparecen rocas sedimentarias en los continentes.

Las rocas sedimentarias se dividen en las detríticas o clásticas y las químicas, que también incluyen las de origen orgánico y bioquímico. Entre las detríticas se encuentran los conglomerados, formados por fragmentos de más de 5 milímetros; las areniscas, constituidas por fragmentos entre 0,06 y 2 milímetros; y las arcillas, que tienen partículas menores a 0,06 milímetros. En cuanto a las rocas químicas, pueden ser calcáreas, como las dolomías; silíceas, como el sílex; fosfáticas, como las fosforitas; y salinas, como los yacimientos de sal.

Finalmente, las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de otras rocas de origen plutónico o sedimentario. Se forman debido a los efectos causados por la temperatura y la presión, que modifican su textura, su composición mineralógica y su estructura. Los resultados dependen de la composición original y del grado variable en que actúan los dos factores mencionados antes.

La formación de las grandes masas continentales y oceánicas está relacionada con las placas que componen la corteza terrestre. Estas capas se presentan en estado sólido, líquido y gaseoso. La sólida está formada por las masas continentales y por las masas compactas que existen debajo de los océanos.

La líquida se denomina hidrosfera y está constituida por los océanos, ríos, lagos y depósitos subterráneos, surgió debido a la condensación del vapor de agua de la atmósfera primitiva al enfriarse la tierra.

La capa gaseosa es la atmósfera y envuelve al planeta protegiéndolo de las radiaciones al actuar como reguladora de temperaturas.

Aproximadamente tres mil billones de kilogramos (un tres seguido de 15 ceros). En Noviembre de 2009, científicos de la Universidad de Bonn y otras Instituciones obtuvieron esta respuesta al calcular la distribución de masa oceánica a partir de los cambios que la atracción gravitacional ejerce sobre dos satélites.

Cuerpos rocosos magmaticos

Las rocas magmáticas se presenta en cuerpos intrusivos. O sea, en bloques de roca en medio de otros bloques de roca. Son más jóvenes que los bloques que los rodean (salvo que se trate de sedimentos depositados sobre ellos). ¡Lógico!

En conjunto se les llama plutones. Se pueden dividir en dos tipos: concordantes y no concordantes. Los concordantes tienen límites paralelos a las capas de roca en las que se han introducido. Los discordantes no, los discordantes atraviesan capas, y las rompen y las cortan.

Dentro del tipo discordante, el cuerpo rocoso más llamativo es el batolito. La mayoría son de granito, aunque pueden existir de otras rocas (anortosita). Suelen ser más o menos grandes, incluso gigantescos.

Ejemplos de batolitos se pueden encontrar en Google Earth. En Namibia, a 21º31′S de latitud y 15º E de latitud, y con una altitud de observación de 200 Km, se pueden observar muy bien dos batolitos, uno al NW (Montaña Brandberg) y otro al SE, más erosionado (Erongo, creo). Hay un batolito en Idaho que aflora en una extensión de 40.000 Km2. En España contamos con el batolito de los Pedroches, en Córdoba. Los suelos suelen ser muy aptos para agricultura y ganadería. En el caso de Idaho, han logrado producir vinos de muy alta calidad.

Los batolitos se corresponden bastante bien con cámaras magmáticas en las que el magma ha solidificado en profundidad. Por tanto, sólo resultan visibles en superficie después de mucho tiempo de erosión. Conforme se va destapando la estructura aparecen columnas cilíndricas (stocks) y carámbanos de roca encajante alternados. Los stocks serían digitaciones hacia fuera del magma mientras que los carámbanos resultarían roca encajante que penetra en el batolito desde el techo de la cámara. Un mayor grado de erosión terminará por exponer una superficie más homogénea. Aunque, a menudo, un batolito incorpora xenolitos, bloques de roca encajante sin terminar de digerir. No se conocen fondos de batolitos (no hay un grado tan grande de erosión).

Otro tipo de plutón discordante es el dique, con forma tabular, que se puede prolongar cientos de kilómetros, aunque su grosor no es excesivo (desde centímetros a centenares de metros). Los diques suelen asociarse y formar auténticos enjambres. Destaca el Gran Dique de Zimbabwe. En Google Earth lo puedes ver a 18ºS y 30º 30′ E, al este de Harare, la capital. Pero es tan grande que te tienes que situar a una altura de 450-600 Km para apreciarlo. Se nota una raya oscura, como una cicatriz, que recorre Zimbabwe.El tipo de cuerpo concordante más frecuente es el sill. Una capa de magma que se sitúa entre dos capas de roca, separándolas. Si abomba la roca suprayacente adquiere forma de cúpula y se llama lacolito. Si abomba la roca subyacente adquiere forma de plato y se llama lopolito.

IDENTIFICACIÓN DE ROCAS1.- PIZARRA

En la pizarra los componentes se encuentran cristalizados. Es una roca metamórfica por que tiene los minerales dispuestos en láminas o que están orientados en bandas. La pizarra presente

esquistosidad o foliación, tiene un grano fino y carece de mica.

2.- GABRO

Roca plutonica, holocristalina, granuda, de grano grueso a fino, compuesta por plagioclasa calcica y elementos máficos. Los minerales accesorios más importantes son magnetita, ilmenita, apatito y espinela. En el Gabro, el cuarzo puede estar presente en cantidades mínimas o llegar a ser elemento esencial. Se presenta en bordes de plutones, en plutones individuales, lacolitos, etc.

3.- CALIZA

Roca calcarea formada fundamentalmente por carbonato calcico (Ca CO3). Las calizas son rocas compactas, generalmente de tonalidades grises, de fractura concoidea y dureza baja porque se rayan con la punta de la navaja. Las calizas se originan por precipitacion quimica del carbonato de calcio en ambientes marinos o lacustres; la accion de ciertos organismos puede desempeñar un papel importante en tal precipitación. Esta roca responde al ácido clorhidrico.

4.- GRANITO

Roca plutonica, granuda, holocristalina, constituida especialmente por cuarzo, feldespato y elementos oscuros (micas). Como minerales accesorios presenta magnetita, ilmenita, apatito, circón y esfena. De color gris o rosado. Tanto en texturas y estructuras como en tamaño de grano, el granito presenta gran variedad, siendo muy frecuente la estructura porfidica, con grandes cristales de feldespato. Es frecuente encontrar granito en los nucleos de algunos pliegues. Generalmente aparece asociado a otras rocas plutonicas, como los gabros.

5.- OBSIDIANA

Roca volcanica, enteramente vítrea, de composicion variada y color negro brillante que se forma por el enfriamiento rapido de lavas viscosas. Suele aparecer en la parte alta de las coladas volcanicas.

Por su brillo y reflejo se llamó en America “espejo de las incas”. Fue uno de los materiales mas utilizados por el hombre primitivo para fabricar armas y herramientas.

6.- PUMITA

Vidrio volcanico de composicion riolitica, de peso especifico inferior al agua. Forma cristales, tiene la misma composicion en todas sus direcciones, es una roca magmatica formada por vidrio, es una roca volcanica con textura vítrea de color claro y con grandes porosidades.

10.- ARCILLA

Roca sedimentaria detrítica formada por fragmentos minerales de tamaño inferior a 1/256 mm. Mineralogicamente, las arcillas están formadas por filosilicatos hidratados de aluminio, entre los cuales cabe mencionar el caolín, la dickita, la hallosita, la montmorillonita, la illita, etc. entre los componentes secundarios, las arcillas pueden contener otros minerales detríticos, como granos de cuarzo y de feldespato.

12.- ARENISCA

Roca sedimentaria detrítica formada por granos de arena cementados por sustancias diversas, como sílice, carbonatos, arcillas, etc

Según su composición, las areniscas se dividen en cuatro tipos: grauvacas, arcosas, areniscas líticas y ortocuarcitas. Las areniscas se utilizan en construcción y pavimentación.

16.- BASALTO

Roca efusiva holocristalina o microcristalina, rara vez vítrea, de color negro formada mineralógicamente por plagioclasas cálcicas (40 % al 60%) y minerales máficos, entre los cuales predominan los piroxenos (augita, pigconita, e hiperstena). El basalto puede ser alcalino, amigdaloide andesínico, cuarzoso, de anaclima o anaclimico, de hornblenda, feldespático o micáceo. Los basaltos son las rocas efusivas más abundantes en la corteza terrestre, y constituyen exclusivamente la corteza oceánica. Con frecuencia se presentan en formas de coladas que cubren grandes extensiones de la corteza terrestre. Se utilizan en arquitectura monumental y para el adoquinado de calles.

17.- MÁRMOL

Es una roca que no presenta foliación, es una roca metamórfica que se raya con la punta de una navaja que responde al ácido clorhídrico.