Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
ARQUITECTURA ESTRUCTURAL Y ESTRATIGRÁFICA DE LA SECUENCIA
PRE-APTIENSE, EN LA SECCIÓN NORTE DEL CORREDOR SACHA-
SHUSHUFINDI.
Trabajo teórico de titulación previo a la obtención de la Ingeniería en Geología
Andrea Karolina Angulo Carrera
TUTOR: M. Sc. Jairo Geovanny Bustos Cedeño
Quito, octubre 2016
ii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo principalmente a Dios, por haberme permitido
llegar hasta este momento tan importante de mi formación profesional.
A mis padres Clemencia Carrera y Edgar Angulo, por ser los pilares más
importantes de mi vida, quienes se han esforzado constantemente y
han sabido formarme con humildad y valores, sin importar nuestras
diferencias de opiniones. A mi hermana Adriana Angulo que siempre
ha estado junto a mí, brindándome su apoyo, muchas veces poniéndose
en el papel de madre. A mi tía Marilin quien ha velado por mí durante
este arduo camino para convertirme en una profesional. Y finalmente
a mis amigos que gracias al equipo que formamos logramos llegar a la
meta.
iii
AGRADECIMIENTOS
En el marco del convenio entre Institut de Recherche pour le
Développement (IRD) y Schlumberger, que sirvió de base para la 3ra
edición del libro denominado “La Cuenca Oriente: Geología y Petróleo”,
publicado en octubre del 2014; se llevó acabo el presente proyecto de
investigación, como requisito para optar el título de Ingeniera Geóloga,
siendo financiado por fondos provenientes de este medio.
Se desea dejar expresa constancia de nuestro agradecimiento a la
empresa de servicios petroleros Schlumberger, por los respectivos
permisos para el uso del software Petrel; al Banco de Información
Petrolera del Ecuador (BIPE) por haberme permitido hacer uso de la
información sísmica necesaria; y a las empresas nacionales, Secretaría
de Hidrocarburos (SHE), y Petroamazonas Ep, por el apoyo absoluto de
técnicos con la experiencia necesaria acerca de temas relacionados con
el trabajo de investigación, y por el acceso a los ripios de perforación
de propiedad del Centro de Investigaciones Quito.
Del mismo modo, expreso un reconocimiento a mis revisores: Dr.
Patrice Baby, Msc. Marco Rivadeneira, Ing. Jaime Rosero; y Msc. Jairo
Bustos, por sus valiosas críticas y sugerencias que mejoran
sustancialmente la calidad de este trabajo.
iv
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, Andrea Karolina Angulo Carera en calidad de autor del trabajo de
investigación: “Arquitectura estructural y estratigráfica de la secuencia pre-Aptiense, en
la sección norte del Corredor Sacha-Shushufindi”, autorizo a la UNIVERSIDAD
CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o
parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
En la ciudad de Quito, a los 5 días del mes de octubre de 2016
_________________________
Andrea Karolina Angulo Carrera
CI: 172145114-2
Telf: 0990759870
E-mail: [email protected]
v
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR
Yo, Jairo Geovanny Bustos Cedeño en calidad de tutor del trabajo de titulación:
“ARQUITECTURA ESTRUCTURAL Y ESTRATIGRÁFICA DE LA SECUENCIA
PRE-APTIENSE, EN LA SECCIÓN NORTE DEL CORREDOR SACHA-
SHUSHUFINDI”, elaborado por la estudiante ANDREA KAROLINA ANGULO
CARRERA, de la Carrera de Geología, Facultad de Ingeniería en Geología, Minas,
Petróleos y Ambiental, de la Universidad Central del Ecuador, considero que el mismo
reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico y en el campo
epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que se
designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo investigativo sea habilitado para
continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del
Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los 19 días del mes de agosto de 2016.
_________________________
Jairo Geovanny Bustos Cedeño
Magister en Geología Ambiental y Recursos Geológicos
CI: 092296292-3
TUTOR
vi
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL
TRIBUNAL
El tribunal constituido por: Ing. Elías Ibadango, presidente del tribunal de grado
oral; Ing. Luis Pilatasig, e Ing. Diego Palacios como miembros, DECLARAN: Que el
presente proyecto de investigación denominado “ARQUITECTURA ESTRUCTURAL
Y ESTRATIGRÁFICA DE LA SECUENCIA PRE-APTIENSE, EN LA SECCIÓN
NORTE DEL CORREDOR SACHA-SHUSHUFINDI”, preparado por la señorita
ANGULO CARRERA Andrea Karolina, egresada de la Carrera de Ingeniería en
Geología, ha sido revisado, verificado y evaluado detenida y legalmente, dando fe de la
originalidad del presente trabajo.
En la ciudad de Quito, a los 5 días del mes de octubre de 2016.
Para constancia de lo actuado firman:
_________________________
Ing. Elías Ibadango, M. Sc.
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL DE GRADO ORAL
_________________________ _________________________
Ing. Luis Pilatasig, M. Sc. Ing. Diego Palacios, M. Sc.
MIEMBRO MIEMBRO
vii
CONTENIDO
………………. pág.
LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................... ix
RESUMEN ..................................................................................................................... xii
ABSTRACT .................................................................................................................. xiii
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1
1 CONTEXTO GEOLÓGICO ..................................................................................... 3
1.1 Marco Geológico Regional .............................................................................. 3
1.1.1 Análisis Estructural y Dominios Tectónicos de la Cuenca Oriente .......... 4
1.1.2 Estratigrafía del pre-Aptiense ................................................................... 8
1.1.3 Evolución pre-Aptiense de la Cuenca Oriente ........................................ 13
1.2 Marco Geológico Local ................................................................................. 15
1.2.1 Corredor Sacha Shushufindi (CSS) – Secuencia pre-Aptiense ............... 15
2 MARCO METODOLÓGICO ................................................................................. 17
2.1 Datos .............................................................................................................. 17
2.2 Metodología ................................................................................................... 18
3 RESULTADOS ....................................................................................................... 20
3.1 Arquitectura Estratigráfica ............................................................................. 20
3.1.1 Secuencias pre-extensional ..................................................................... 20
3.1.2 Secuencia sin-extensional ....................................................................... 23
viii
3.1.3 Secuencia sin-inversión .......................................................................... 26
3.2 Estructura y Evolución Tectónica .................................................................. 28
3.2.1 Tectónica Extensional ............................................................................. 28
3.2.2 Tectónica Compresiva ............................................................................ 30
3.2.3 Modelo de Evolución .............................................................................. 34
3.3 Estratigrafía Sísmica y de pozos – FPCS ....................................................... 37
3.3.1 Pozo IP-17 ............................................................................................... 37
3.3.2 Pozo BE X-1 ........................................................................................... 41
3.4 Correlación Estratigráfica: Corredor Sacha-Shushufindi (CSS) – Faja Plegada
y Corrida Subandina (FPCS). .................................................................................... 44
4 DISCUSIÓN ............................................................................................................ 46
4.1 Redefinición de la edad de la extension Triásica Sup.-Jurásica Inf., definida
como un sistema de rift. ............................................................................................. 46
4.2 Redifinición de los eventos tectónicos que provocaron la aparición de un
regimen extensional en la Cuenca Oriente.. .............................................................. 47
4.3 Confirmación de una inversión inicial de la extensión, en el Cretácico
Temprano. .................................................................................................................. 48
4.4 Implicaciones en el sistema petrolífero Santiago ........................................... 50
5 CONCLUSIONES ................................................................................................... 52
6 RECOMENDACIONES ......................................................................................... 55
CITAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 56
ANEXOS ........................................................................................................................ 60
ix
ANEXOS
pág.
ANEXO A. SUMARIO MICROPALEONTOLÓGICO, POZO PUNGARAYACU
PROFUNDO IP-17 ......................................................................................................... 61
ANEXO B. SÍNTESIS BIOESTRATIGRÁFICA Y PALEOECOLÓGICA, POZO
PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17 ......................................................................... 62
ANEXO C. VALORES DE TOC, POZO PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17 ...... 62
ANEXO D. OBSERVACIONES VISUALES DEL KERÓGENO, POZO
PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17 ......................................................................... 63
ANEXO E. EDADES Pb-U SHRIMP EN CIRCONES, RIPIOS DE PERFORACIÓN
DEL POZO PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17, PROF: 6620-7000 ft .................. 64
ANEXO F. SÍNTESIS BIOESTRATIGRÁFICA Y PALEOECOLÓGICA, POZO BE
X-1 .................................................................................................................................. 65
ANEXO G. EDADES Pb-U SHRIMP EN CIRCONES, RIPIOS DE PERFORACIÓN
DEL POZO BE X-1, PROF: 7000-7280 ft .................................................................... 66
x
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Mapa de localización, mostrando la sísmica 3D utilizada, y los pozos
revisados ........................................................................................................................... 2
Figura 2. (a) Mapa de localización de la Cuenca Oriente y sistema foreland de retroarco
Marañón-Oriente-Putumayo (MOP). (b) Sección estructural transversal (A-A′) a los
Andes Ecuatorianos y cuenca foreland de retroarco asociada . ....................................... 4
Figura 3. Secciones Estructurales transversales a la cuenca de foreland, C. Oriente. Las
secciones muestran los tres corredores estructurales de herencia pre-Aptiense,
desarrollados de O a E: FPCS, CSS, SICT ...................................................................... 6
Figura 4. Mapa de Dominios Tectónicos de la Cuenca Oriente ...................................... 8
Figura 5. Columna Estratigráfica del pre-Aptiense de la Cuenca Oriente, mostrando los
eventos tectónicos, asociación magmática y sistema petrolero ..................................... 11
Figura 6. Esquema de la evolución geodinámica durante el Triásico Superior a
Cretácico Temprano ....................................................................................................... 14
Figura 7. Sección Sísmica del sistema del rift Triásico Tardío-Jurásico Temprano
invertido, del CSS sección norte .................................................................................... 16
Figura 8. Secciones sísmicas transversales al CSS (seriadas de norte a sur), ilustrando la
geometría de la cuenca pre-Aptiense y sus cuerpos sedimentarios . .............................. 24
Figura 9. Secciones sísmicas longitudinales al CSS (seriadas de oeste a este), ilustrando
la geometría de la cuenca del pre-Aptiense y sus cuerpos sedimentarios ...................... 27
Figura 10. Mapa geológico en subsuelo del CSS, tiempo 2,155 (s) .............................. 31
xi
Figura 11. Mapa geológico en subsuelo del CSS, tiempo 2,505 (s) .............................. 32
Figura 12. Mapa geológico en subsuelo del CSS, tiempo 2,755 (s) .............................. 33
Figura 13. Esquema geológico evolutivo de la cinemática de deformación entre el
Jurásico Medio y el Cretácico Inferior .......................................................................... 36
Figura 14. Sección sísmica longitudinal a la FPCS, mostrando un anticlinal asociado al
desarrollo de fallas inversas, atravesada por el pozo IP-17 ........................................... 38
Figura 15. Columna litológica, dataciones y niveles de roca madre de la secuencia pre-
Aptiense del pozo IP-17 ................................................................................................ 40
Figura 16. Sección sísmica del campo Bermejo, FPCS, mostrando el frente de
corrimiento atravesado por el pozo BE X-1 .................................................................. 42
Figura 17. Columna litológica de la secuencia pre-Aptiense del pozo BE X-1 ............. 43
Figura 18. Correlación Estratigráfica de la FPCS (pozos IP-17 y BE X-1), con el CSS
(pozo Sacha Profundo) .................................................................................................. 45
Figura 19. Modelo de la cuenca de back-arc asociado a un proceso de slab roll-back . 50
xii
TEMA: “Arquitectura estructural y estratigráfica de la secuencia pre-Aptiense, en la
sección norte del Corredor Sacha-Shushufindi”
Autora: Andrea Karolina Angulo Carrera
Tutora: Jairo Geovanny Bustos Cedeño
RESUMEN
La arquitectura estructural y estratigráfica de la secuencia pre-Aptiense, definida a
partir del análisis sísmico de varios cubos 3D registrados en el norte del Corredor Sacha
Shushufindi y calibrados con información de pozos, ha permitido definir dos episodios
tectónicos. El primero, corresponde al desarrollo de una cuenca extensional a partir del
Jurásico Medio, con la depositación de la Fm. Chapiza, constituida de sedimentos
clásticos continentales coetáneos a la actividad del arco volcánico jurásico Misahuallí
(Tschopp, 1953; Jaillard, 1997). El registro sedimentario de esta unidad, muestra
estructuras extensivas sin-sedimentarias (anticlinal rollover), desarrolladas en respuesta
a un régimen tectónico extensional, gobernado por un sistema de fallas lístricas de
vergencia opuesta (Sistema de Fallas Sacha y Shushufindi), orientadas NE-SO, que se
unen en profundidad en un nivel de despegue ubicado en el basamento. El segundo
episodio, representa a una inversión en el régimen tectónico, producto de la aparición de
esfuerzos compresionales, resultando las estructuras positivas Sacha y Shushufindi.
Probablemente la inversión está asociada con los volcánicos de la parte superior de la Fm.
Chapiza de 132 Ma (Hauteriviense) (Hall & Calle in Jaillard, 1997), considerados por
Jaillard (1997), como el Miembro Yaupi. Después de un periodo de erosión, la cuenca
invertida es sellada por los depósitos de la Fm. Hollín (Aptiense-Albiense).
De esta forma, se redefine el modelo tectono-sedimentaria regional de la Cuenca
Oriente, durante el periodo Triásico Inferior-Jurásico Superior, sustituyendo el contexto
de cuenca de rift y el carácter sin-extensional de las Fms. Santiago y Sacha, por un control
tectónico extensional de back-arc con la depositación de los sedimentos sin-extensionales
de la Fm Chapiza.
PALABRAS CLAVES: PRE-APTIENSE/ FM. CHAPIZA/ CUENCA BACK-ARC/
INVERSIÓN TECTÓNICA/
xiii
TITLE: “Structural and stratigraphic architecture of the pre-Aptian sequence, in the
northern section of Sacha-Shushufindi Corridor”
Author: Andrea Karolina Angulo Carrera
Tutor: Jairo Geovanny Bustos Cedeño
ABSTRACT
The structural and stratigraphic architecture of the pre-Aptian sequence, which was
defined from the seismic analysis of many 3D cubes registered in the northern part of
Sacha-Shushufindi Corridor and calibrated with information wells, has allowed the
definition of two tectonic episodes. The first episode belongs to the development of an
extensional basin of the Middle Jurasicc with the deposition of the Chapiza Formation,
which is composed of continental clastic sediments contemporary to the activity of the
jurasicc Misahuallí volcanic arc (Tschopp, 1953; Jaillard, 1997). The sedimentary log of
this section shows syn-sedimentary extensional structures (rollover anticline), developed
in response to an extensional tectonics regime, governed by a listrict faults system of
opposed inclination (Sacha Fault System and Shushufindi), oriented NE-SO, that join in
depth at a level of takeoff located at the basemet. The second episode represents an
inversion in the tectonic regime produced from the emergence of compression forces,
resulting in the Sacha y Shushufindi positive structures. Probably, the inversion is
associated with the volcanics of the upper part of the Chapiza Formation of 132 Ma
(Hauterivian) (Hall & Calle in Jaillard, 1997), considered by Jaillard (1997) as Member
Yaupi. After a period of erosion, the inverted basin is sealed by the deposits of Hollín
Formation (Aptian-Albian).
Thus, the regional model tectonic-sedimentary of the Oriente Basin is redefined
during the Lower Triassic-Upper Jurassic period, substituting the context of the rift basin
and the syn-extensional aspect of the Fms. Santiago and Sacha, by an extensional tectonic
control of back-arc with the deposition of the syn-extensional sediments of the Chapiza
Formation.
KEY WORDS: PRE-APTIAN/ CHAPIZA FORMATION/ BACK-ARC BASIN /
TECTONICS INVERSION/
I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the original document in
Spanish.
_________________________
Jairo Bustos Cedeño
CI: 092296292-3
Tutor
1
INTRODUCCIÓN
La secuencia pre-Aptiense de la Cuenca Oriente, dentro del Corredor Sacha
Shushufindi, define la existencia de una cuenca extensional, atribuida a una etapa de
rifting durante el Triásico Superior – Jurásico Inferior (Christophoul, 1999; Díaz, Baby,
Ribadeneira & Christophoul, 2014). En este contexto, tiene lugar la depositación de la
Formación Santiago como una secuncia sin-rift, de origen marino, que pasa hacia el norte
a facies continentales, designadas a la Formación Sacha (Rivadeneira & Sánchez, 1989).
Con la aparición de una activa subducción en el margen occidental de la Cuenca
Oriente, y formación del arco volcánico Misahuallí (Aspden, McCourt & Brook, 1987;
Romeuf, et al., 1997), el rift evoluciona a una cuenca de back-arc, que posteriormente es
invertida, como resultado de esfuerzos transpresivos presentes a partir del Cretácico
Temprano (Baby, Rivadeneira, Barrragán & Christophoul, 2013). Se marca así, el final
de la cuenca pre-Aptiense, que después de un periodo de erosion, es sellada por los
depositos de foreland del Cretácico y Cenozoico (Baby et al., 2013).
Si bien el marco tectónico del pre-Aptiense ha sido ampliamente estudiado, en el
presente proyecto de investigación se aportan nuevas observaciones del modelo
estructural y cinemático, cambiando la visión tectono-estratigrágica de la secuencia pre-
Aptiense dentro del Corredor Sacha Shushufindi, principalmente, el contexto de un
cuenca de rift y el carácter sin-extensional de la Fms. Santiago y Sacha, mediante una re-
definición de la arquitectura estratigráfica y tectónica, sobre la base de nueva información
de subsuelo, adquirida durante actividades de exploración y producción de hidrocarburos
entre los años 2000 y 2003.
El enfoque de estudio comprende una franja orientada N-S de varios cubos
sísmicos, posicionados entre los 76°30’ W - 77°00’ W de longitud y 0°15’ N - 0°30’ S de
latitud, abarcando una extensión alrededor de 1.930 Km2 (Figura 1).
Con el objetivo de mejorar el control estratigráfico de la secuencia pre-Aptiense, se
ha incorporado información sísmica y de pozos a nivel regional, entre ellos el IP-17 y BE
X-1, localizados en la zona Subandina (Figura 1), y registrados como los últimos pozos
2
que han alcanzado la secuencia completa (año 2012). Estos pozos fueron considerados a
pesar de que se encuentran fuera de la cobertura de estudio, puesto que aportan
información directa de la secuencia, en cuanto a edades absolutas por bioestratigrafía y
dataciones radiocronológicas, permitiendo delimitar con mayor precisión topes y bases
formacionales. El estudio de estos sondeos, sirvió además, para correlacionar las unidades
estratigráficas dentro de ambos dominios (Sistema Subandino y Corredor Sacha-
Shushufindi).
Los resultados que se proyectan alcanzar al finalizar la investigación, están
encaminados al desarrollo geológico-petrolero del Ecuador, definiendo parámetros
esenciales que nos ayuden a conocer la geometría, estructuración y distribución de la serie
pre-Aptiense dentro del Corredor Sacha Shushufindi, pudiendo presentar características
distintivas que otorguen a la secuencia un interés exploratorio para futuras
investigaciones.
Figura 1. Mapa de localización, mostrando la sísmica 3D utilizada, y los pozos revisados
3
1 CONTEXTO GEOLÓGICO
En este capítulo se describe el estado actual del conocimiento de la Cuenca Oriente,
principalmente la secuencia pre-Aptiense, objeto de este estudio, para en los Capítulos 3
y 4, ser discutidos de acuerdo a los resultados obtenidos durante el presente proyecto de
investigación.
1.1 Marco Geológico Regional
La Cuenca Oriente, constituye al presente, una cuenca de foreland de retroarco de
los Andes Ecuatorianos, ubicada en la zona de transicion entre los Andes Centrales y los
Andes Septentrionales. Forma parte del gran sistema de cuencas foreland Marañón-
Oriente-Putumayo y provincia petrolera conocida como “MOP” (Marksteiner & Alemán
1997), que se desarrolla desde el sur de Colombia hasta el norte de Perú, entre el escudo
de basamento pre-Cámbrico Guayano-Brasileño al este y la cuña orogénica Andina al
oeste (Baby et al., 2013; Baby, Rivadeneira, & Barragán, 2014) (Figura 2).
La cuenca de foreland se desarrolla como resultado de esfuerzos transpresivos,
presentes a partir del Cretácico Terminal, los que provocan la emersión de la Cordillera
Real y generación de la subsidencia flexural detrás del arco (Baby et al., 2014). Esta
deformado por una tectónica de piel gruesa (Figura 2-b), relacionada a la inversión de
antiguas fallas extensionales, que actuarón durante el pre-Aptiense y llevaron a la
formación de diferentes cuencas repartidas en el cratón; siendo preservadas por debajo de
la discordancia angular a la base de la Fm. Hollín (Baby et al., 2013). Estas fallas
actualmente inversas han fracturado la Cuenca Oriente en tres dominios tectónicos
(Figura 3), como son: Faja Plegada y Corrida Subandina (FPCS), Corredor Sacha-
Shushufindi (CSS) y Sistema Invertido Capirón-Tiputini, presentando características
propias (Baby et al., 2013).
4
Figura 2. (a) Mapa de localización de la Cuenca Oriente y sistema foreland de retroarco
Marañón-Oriente-Putumayo (MOP). (b) Sección estructural transversal (A-A′) a los
Andes Ecuatorianos y cuenca foreland de retroarco asociada. DGM, Megacizalla Dolores
Guayaquil (traducido de Baby et al., 2013)
1.1.1 Análisis Estructural y Dominios Tectónicos de la Cuenca Oriente
La construcción de varias secciones regionales transversales a la Cuenca Oriente
(Figura 3), sobre la base de perfiles sísmicos, pozos y datos de superficie (Región
Subandina), han permitido definir tres dominios tectónicos de acuerdo a características
geométricas y cinemáticas distintivas, relacionadas a una herencia pre-Aptiense (Baby,
Rivadeneira, Christophoul & Barragán, 1999).
5
Los tres dominios que se describen a continuación (Figura 3 y 4), a inicios del
Triásico-Jurásico Inferior, estuvieron controlados por juegos de fallas normales de tipo
lístrico, asociados a un sistema de rift (Christophoul, 1999; Díaz et al., 2014), seguido por
un régimen extensional de back-arc en el Jurásico Medio-Tardío (Baby et al., 2013) con
la aparición de la placa de subducción Farallón debajo de América del sur y la actividad
asociada al arco volcánico del Misahuallí (Aspden et al., 1987; Romeuf, et al., 1997).
Durante el Cretácico Temprano, se da el primer evento de inversión, generando
estructuras contraccionales, anterior al desarrollo de la Fm. Hollín (Baby et al., 2013).
Por encima de esta discordancia angular, la cuenca de foreland de retroarco de los Andes
Ecuatorianos propiamente dicha, empieza a desarrollarse, con depósitos
correspondientes a transgresiones y regresiones ocurridas a escala global durante el
periodo Cretácico Superior y Cenozoico, sufriendo tres deformaciones y reactivaciones
posteriores producto de la tectónica compresional (Baby et al., 2013).
Baby et al. (2013) menciona que actualmente los tres dominios estructurales, se
encuentran incorporados en un gran empuje orogénico, conectado a una zona de despegue
de basamento (Balkwill, Rodriguez, Paredes, & Almeida, 1995), hundiéndose por debajo
de la zona Subandina y la Cordillera Real (Figura 2 y 3), tras la reactivación durante
varios periodos de deformación, ligados a la subducción de la placa oceánica Nazca por
debajo del continente Sudamericano, mismo que formó la cuenca de foreland que
constituye en el presente la Cuenca Oriente.
A. Faja Plegada y Corrida Subandina (FPCS)
Se extiende desde el campo Bermejo al norte, hasta la cordillera de Cutucú al sur,
en el flanco oeste de la Cuenca Oriente (Figura 4). Constituye la zona de wedge-top de la
actual cuenca de foreland (Figura 2). Sus características estructurales, dominada por fallas
inversas, denotan una tectónica transpresiva con deformación progresiva, que levanta y
deforma gran parte de la cubierta sedimentaria de la cuenca y su basamento, compuesto
en su mayoría de granitos y/o unidades volcánicas y volcanoclásticas de las Unidades
Chapiza-Misahuallí (Baby et al., 2013). En subsuelo, el sistema Subandino adquiere una
forma prismática, que se estrecha hacia el interior del arco (Figura 3).
6
La morfología y las series sedimentarias implicadas en la deformación, conducen a
diferenciar de norte a sur 3 zonas morfo-estructurales (Baby et al., 2013).
- Levantamiento Napo: corresponde a una compleja culminación antiforme en el norte,
controlado por corrimientos de basamento de alto ángulo con empuje frontal y
levantamiento hacia el este, responsable de la importante actividad sísmica de esta
región (Figura 3, sección A). Hacia el sur desaparece en la Depresión Pastaza.
- Depresión Pastaza: Divide los dos levantamiento del Subandino. Consiste de un
abanico aluvial tropical y húmedo a gran escala (Bes de Berc, et al., 2005), donde se
registra claramente la historia reciente de la Cuenca Oriente. A profundidad el
acortamiento se concentra en la zona de transición entre el granito de Abitagua y
FPCS (Figura 3, sección B).
- Cordillera del Cutucú: pertenece a una estructura compleja ubicada en el sur,
deformada significativamente por un sistema de fallas de corrimiento (Figura 3,
sección C), relacionadas a la inversión tectónica de tipo transpresivo de un rift
abortado Triásico-Jurásico. Estas deformaciones recientes, son las responsables de la
importante sismicidad registrada en esta región. (Baby et al., 2013).
Figura 3. Secciones estructurales transversales a la cuenca de foreland, C. Oriente. Las
secciones muestran los tres corredores estructurales de herencia pre-Aptiense,
desarrollados de O a E: FPCS, CSS, SICT (traducido de Baby et al., 2013) 1
1 La posición geográfica de las secciones estructurales se muestran en la Figura 4.
7
B. Corredor Sacha-Shushufindi (CSS)
Se despliega desde la región petrolífera norte de la Cuenca Oriente, con un cambio
de orientación hacia la cordillera de Cutucú al sur (Figura 4). Al norte, el CSS se localiza
en la parte más profunda del foredeep (Figura 2), y corresponde al dominio con menor
deformación (Baby et al., 2013). Es sede de los campos petrolíferos más importantes de
la Cuenca Oriente (Baby et al., 1999), los mismos que presentan un relieve moderado,
correspondiente a grandes anticlinales orientados norte-sur, vinculados a fallas regionales
inversas de basamento (Balkwill et al., 1995; Baby et al., 1999).
El CSS, está limitado y deformado por mega fallas de transpresión, orientadas
NNE-SSO, que se verticalizan en profundidad y pueden evolucionar a estructuras en flor
hacia la superficie (Baby et al., 1999). Estas fallas corresponden a antiguas fallas
normales actualmente invertidas, heredadas del rift Triásico-Jurásico Inferior (Díaz et al.,
2014), que dieron la configuración del graben Sacha-Shushufindi (Figura 3).
C. Sistema Invertido Capirón-Tiputini (SICT)
Es el dominio tectónico oriental de la cuenca, se extiende en una franja norte-sur,
limitado por fallas de vergencia opuesta, F. Capirón al oeste y F. Tiputini al este (Baby et
al., 2013) (Figura 3 y 4).
Balkwill et al. (1995) y Baby et al. (2013) describen al SICT, como el resultado de
la inversión de antiguas fallas normales que actuaron durante el desarrollo de la cuenca
de back-arc en el Jurásico Tardío (Figura 3, sección A). El semigraben invertido del tren
ITT (Ishpingo-Tambococha-Tiputini) de edad Jurásico Tardío-Neocomiense, es la mayor
representación de este dominio tectónico y se encuentra localizado al presente, en la zona
de depósito del forebulge de la Cuenca Oriente (Figura 2). Esta posición presenta
condiciones favorables para la biodegradación de petróleo (Baby et al., 2013).
8
Figura 4. Mapa de dominios tectónicos de la Cuenca Oriente (traducido de Baby et al.,
2013)
1.1.2 Estratigrafía del pre-Aptiense
La Cuenca Oriente, conserva una sucesión sedimentaria de edades comprendidas
entre el Paleozoico y el Cuaternario, que se superponen a un basamento cratónico
Precámbrico (Tschopp 1953). De acuerdo a sus características tectono-sedimentarias
9
pueden dividirse en una serie pre-Aptiense, en discordancia, recubierta de depósitos de
foreland marino someros y continentales del Cretácico y Cenozoico (Baby et al., 2013).
A continuación se sintetizan las formaciones que implican la secuencia pre-
Aptiense (Figura 5), comprendiendo sedimentos marino-continentales, preservados en los
graben y semigraben invertidos (Dominios Tectónicos).
A. Formación pre-Pumbuiza (?- Silúrico Temprano?)
Recientemente incorporada a la estratigrafía de la Cuenca Oriente, nombrada por
Díaz (2000), sobre la base de información sísmica. Ningún pozo ha atravesado esta
formación, ni tampoco aflora en la cuenca, pero constituye la base sedimentaria del
graben Sacha-Shushufindi (CSS), que se desarrolla en inconformidad sobre el basamento
cristalino, de acuerdo a sísmica de reflexión. Está representada, por reflectores bastante
fuertes y continuos, que atribuyen a este ciclo a un ambiente marino (Díaz et al., 2014).
B. Formación Pumbuiza (Silúrico Tardío- Devónico)
Goldschmid (1941), quien nombra por primera vez esta formación (citado por
Siemers, 1995), en base a afloramientos a lo largo del río Pumbuiza, describe esta unidad
como areniscas cuarcíticas y lutitas gris claras a negras, fuertemente deformadas y en
secciones grafitosas, de ambiente marino de plataforma. La edad ha sido definida por la
presencia de Lingula (braquiópodo) dentro de guijarros erosionados de afloramientos,
además de numerosos fósiles recolectados (Hymenozono-triletes lepidopytus y
palinomorfos Waltzis pora).
En subsuelo está principalmente caracterizada, por la presencia de reflectores con
buena continuidad lateral y configuración paralela-subparalela, en contacto bien marcado
con la Fm. Macuma. Se observa en varias secciones sísmicas dentro del CSS (Rivadeneira
& Sánchez, 1989; Díaz et al., 2014).
C. Formación Macuma (Carbonífero-Pérmico)
Afloramientos de Macuma son conocidos solo en la elevación del Cutucú. La
unidad originalmente fue nombrada por Goldschmid (1943), de acuerdo a Tschopp
(1953). La más extensa descripción de esta formación fue hecha por Alvarado & Hobbs
10
(1972), quienes estudiaron más de 2100 ft de la secuencia sedimentaria, dominada por
calizas (mudstones – grainstones con organismos esqueléticos, localmente silicificados)
intercaladas por pizarras y areniscas. Basado en la rica fauna de los afloramientos de la
Fm. Macuma, se estableció una edad del Pensilvánico Temprano a Tardío. No se
encontraron indicadores de hidrocarburo en los afloramientos, pero trabajos iniciales aun
consideran a esta unidad como posible roca generadora de hidrocarburos y con potencial
de reservorio en profundidad (Siemers, 1995) (Figura 5).
Perfiles sísmicos muestran a la Fm. Macuma, dominada por reflectores continuos
y fuertes, de buena continuidad lateral y configuración paralela. La unidad está
representada dentro de las cuencas extensionales pre-Aptienses del CSS Y SICT
(Rivadeneira & Sánchez, 1989; Díaz et al., 2014).
Los depositos sin-rift, lo constituyen las facies marino-continentales definidas
dentro del Ciclo Santiago/Sacha del Triásico-Jurásico Inferior para el CSS (Rivadeneira
& Sánchez, 1989; Díaz et al., 2014), y Formación Tambococha, depositos marino-
someros del Jurásico Medio-Cretácico Temprano para el SICT (Díaz et al., 2014).
D. Ciclo Santiago/Sacha (Triásico Superior-Jurásico Inferior)
La Fm. Santiago nombrada por Golsdchmid (1941) en base a afloramientos
expuestos en el rio Santiago en la cordillera del Cutucú (citado por Díaz et al., 2014), está
constituido por sedimentos marinos ricos en materia orgánica y volcano-sedimentos hacia
la parte superior (Figura 4). En el norte, está presente solamente en el CSS donde se la
correlaciona con la Fm. Sacha de ambiente continental (Rivadeneira & Sánchez, 1989),
compuesta por limolitas, arcillolitas y esporádicamente calizas y dolomitas. Su edad ha
sido asignada en base a dataciones paleontológicas (amonites encontrados en la carretera
Santiago-Patuca), atribuyendo una edad del Sinemuriense (Jaillard, 1997), y por
Rivadeneira & Sánchez (1989) según estudios palinológicos de las facies continentales
dentro del pozo Sacha-Profundo. Los sedimentos marinos de la Fm. Santiago, fueron
depositados en una cuenca extensiva con conexión al mar y circulación restringida,
resultado de la apertura de un rift (Figura 5). Representan una importante transgresión
marina proveniente del SSO, que posiblemente habría llegado hasta el centro de la cuenca,
pasando a facies continentales hacia el norte, Fm Sacha (Rivadeneira & Sánchez, 1989;
Pindell & Tabbutt, 1995; Díaz et al., 2014).
11
Figura 5. Columna Estratigráfica del pre-Aptiense de la Cuenca Oriente, mostrando los
eventos tectónicos, asociación magmática y sistema petrolero (modificado de Baby et al.,
1999)
12
E. Formación Tambococha (Jurásico Medio-Cretácico Temprano)
Díaz (2000) define la formación Tambococha dentro del SICT, en base a
información sísmica y al pozo Tambococha-1. Está constituida por depósitos marinos de
aguas someras, con litologías de facies carbonatadas, representando el relleno
sedimentario del semigraben (depósitos sin-extensionales). Es considerada como el
equivalente lateral de los sedimentos continentales de la Fm. Chapiza (Díaz et al., 2014).
Labogeo (1996) define una edad del Jurásico Medio-Valanginiense (citado por Díaz et
al., 2014).
F. Ciclo Misahuallí/Chapiza (Jurásico Inferior-Cretácico Temprano)
La Fm. Misahuallí, considerada como parte de un potente arco magmático
continental calco-alcalino, que se extiende desde el norte de Perú hasta el norte de
Colombia (Romeuf, et al., 1997), está constituida de acumulaciones volcánicas de
composición basáltica a riolítica y depósitos piroclásticos, cuya zona de afloramiento se
restringe a la FPCS (Romeuf, et al., 1997; Christophoul, 1999). Aspen & Litherland
(1992) asocian a esta unidad dentro de la actividad tectónica Jurásica definida en la
Cordillera Real, como parte efusiva de la intrusion de los batolitos de Abitagua, Azafran
y Rosa Florida. Los datos radiocronológicos muestran una edad de 172.3 ±2,1 Ma
(Romeuf, et al., 1997), abarcando un intervalo entre 190-150 Ma (Jurásico Inferior-
Jurásico Superior) (como se cita en Baby et al., 1998, pág. 31).
La Fm. Chapiza, equivalente lateral de la formación Misahuallí (Tschopp, 1953;
Romeuf, et al., 1997; Jaillard, 1997; Díaz et al., 2014), desarrollada al este del arco
magmático como sedimentos de back-arc (Baby et al., 2013), comprende una sucesión
clástica continental de coloraciones rojizas, que se depositaron en un clima seco a
desértico, con pequeñas incursiones marinas de distribución local (Goldschmid, 1941;
Tschopp, 1953; Baby et al., 1999).
Jaillard (1997) propone como Miembro Yaupi, a los volcánicos de la parte superior
de la Fm. Chapiza datados del Jurásico Terminal a Cretácico Temprano, en base a datos
palinológicos y radiométricos que marcan una edad de 132 Ma (K/Ar) (Hall & Calle in
Jaillard, 1997).
13
Este ciclo tectono sedimentario, representado por la participación activa del arco
volcánico Misahuallí, en respuesta al arranque de la subducción Andina, reflejan el
levantamiento y emersión de la cuenca y por consiguiente el fin del rift (Díaz et al.,
2014).
1.1.3 Evolución pre-Aptiense de la Cuenca Oriente
Durante el Triásico-Jurásico Inferior, la actual Cuenca Oriente estuvo sometida a
un estado de esfuerzos distensivos (rifting) ligados a la separación del antiguo súper
continente Panguea y apertura del Tethys (Jaillard, Sempére, Soler, Carlier & Marocco,
1995), que dio como resultado la generación de cuencas repartidas en los distintos bordes
del cratón (primeras fases del CSS, SICT y FPCS). Este proceso de adelgazamiento
cortical, provocó la fragmentación de la amplia plataforma marina paleozoica,
representada por las unidades estratigráficas pre-Pumbuiza, Pumbuiza y Macuma
(secuencia pre-rift) (Christophoul, 1999; Baby et al., 2013/2014). La porción
sedimentaria sin-rift, depositada durante el fallamiento extensional que rellenó estas
cuencas pre-Aptienses, lo constituye la Fm. Santiago. La cual se prolonga hacia el norte
del CSS, acompañado por una transgresión marina proveniente del SSO que depositó
sedimentos marino-someros (Christophoul, 1999), pasando a facies distales continentales
hacia el norte, conocidos como la Fm. Sacha (Rivadeneira & Sánchez, 1989) (Figura 6,
perfil 1).
Para el Jurásico Medio-Tardio, la cuenca cambia a un regimen extensional de tipo
back-arc (Baby et al., 2013), relacionado con la aparición de la subducción de la placa
Farallón debajo de America del sur y la actividad asociada al arco volcánico Misahuallí,
sobre el margen occidental de la cuenca (Aspden et al., 1987; Romeuf, et al., 1997),
evolucionando detrás de este, con una gradual subsidencia de la fase tectonica de rift y
reactivación de algunas fallas extensivas. Secuencias volcano-sedimentarias de facies
proximales al arco como la Fm. Chapiza y depositos detríticos marino-someros de faces
distales, Fm. Tambococha más hacia el oriente, son depositados (Díaz et al., 2014)
(Figura 6, perfil 2 y 3).
Entre 130 y 120 Ma, un cambio importante en la configuración geodinámica se
produjo con la subducción activa y cese del arco magmático Misahuallí, interpretado
como el resultado de la acreción de terrenos alóctonos (Sutura Peltetec, acreción del
14
Terreno Chaucha y Guamote) sobre el margen de Ecuador y Colombia (Aspden &
Litherland, 1992; Barragán, Baby & Duncan, 2005; Jaillard, et al., 2009). Probablemente
este evento, provocó el inicio de la inversión, donde las fallas extensionales que
controlaron el desarrollo inicial de la cuenca durante la apertura del rift, fueron
reactivadas por la tectónica compresiva, generando anticlinales en Échelon evidenciadas
en el CSS (Díaz et al., 2014).
Se marca así, el final de la cuenca de back-arc, para después de un periodo de hiato
sedimentario, la cuenca de foreland de retroarco de los Andes ecuatorianos propiamente
dicha, empiece a desarrollarse con depósitos correspondientes a transgresiones y
regresiones ocurridas a escala global durante el periodo Cretácico (Fms. Hollín, Napo y
Basal Tena), además de sedimentos continentales y marino-someros (Fm. Tena y demás
formaciones del Cenozoico) provenientes de la exhumación de la C. Real, sufriendo una
serie de deformaciones y reactivación de antiguas fallas, producto de la tectónica
compresiva en el borde costero, dando la configuración actual de la cuenca y la
estructuración de los campos petroleros (Baby et al., 2014).
Figura 6. Esquema de la evolución geodinámica durante el Triásico Superior a Cretácico
Temprano (Díaz et al., 2014)
15
1.2 Marco Geológico Local
1.2.1 Corredor Sacha Shushufindi (CSS) – Secuencia pre-Aptiense
El CSS, se ubica en el centro de la Cuenca Oriente formando una franja orientada
norte-sur. Se extiende desde la región petrolífera norte, con un cambio de orientación
hacia la cordillera de Cutucú al sur (Baby et al., 1999; Christophoul, 1999) (Figura 4).
Constituye una de las cuencas extensivas, de las que conforman el sistema de rift Triásico-
Jurásico Inferior desarrollado en la Cuenca Oriente, cuyo origen ha sido vinculado con la
apertura del Tethys y separación del antiguo súper continente Panguea (Jaillard et al,
1995).
Esta cuenca de rift es catalogada como un graben, invertido en una serie de eventos
compresivos (transpresivo dextral), a partir del Cretácico Temprano, y durante el
desarrollo de la orogenia Andina, con la deformación de las secuencias Mesozoicas y
Neógenas (Christophoul, 1999; Baby et al., 2013; Díaz et al., 2014). La inversión fue muy
fuerte en la región meridional, evolucionando a estructuras en flor positiva, representada
por la elevación del Cutucú (Baby et al., 1999; Christophoul, 1999). El fuerte grado de
inversión y deformación que ha dejado expuesto un segmento del rift allí desarrollado, ha
enmascarado en gran medida la estructura extensional original, de donde surge el
conocimiento de la secuencia sin-tectónica conocida como la Fm. Santiago. Constituida
por sedimentos marino-someros a la base, que se prolongan hacia el norte producto de
una transgresión marina proveniente del SSO (cuenca Santiago del Perú) (Christophoul,
1999; Díaz et al., 2014), y facies volcano-sedimentarios al tope que ponen en evidencia
un volcanismo toleítico continental y calco-alcalino (Romeuf, et al., 1997), confirmando
la apertura del rift (Christophoul, 1999).
Al norte, la inversión fue muy débil donde la estructura original del rift se ha
conservado sin mayores alteraciones, esto en base a secciones sísmicas e información de
pozos (Sacha Profundo, Shushufindi A-39, etc.), publicados en trabajos anteriores
(Rivadeneira & Sánchez, 1989; Baby et al., 1999; Díaz et al., 2014); permitiendo
reconocer todo el registro sedimentario pre-Aptiense y su dominio estructural, con fallas
directas del rift, algunas preservadas y otras reactivadas como fallas inversas (Figura 7).
Rivadeneira & Sánchez (1989), Christophoul (1999) y Díaz et al. (2014)
mencionan: que la estratigrafía pre-tectónica de la región de influencia del rift dentro del
16
CSS sección norte, consiste de rocas cristalinas y metamórficas relacionadas con el
escudo pre-Cámbrico Guayano-Brasileño (Tschopp 1953; Siemers, 1995); y por
formaciones sedimentarias de plataforma mixta del Paleozoico, Fm pre-Pumbuiza,
Pumbuiza y Macuma (descritas en el literal anterior). El relleno sedimentario del rift lo
constituyen los sedimentos continentales de la Fm. Sacha (Triásico-Jurásico Inferior)
considerada como el equivalente lateral de la Fm. Santiago descrita al sur, controlada por
fallas normales de alto ángulo que afectan el basamento, y establecen los bordes del
graben, Falla Sacha al oeste y F. Shushufindi al este, con direcciones preferentemente
NE-SO y vergencia opuesta. Sobre esta formación, se superponen depósitos
volcanoclástico continentales de back-arc, de edad Jurásico Medio-Cretácico Temprano
correspondientes a la Fm Chapiza, contemporáneos al arco volcánico Misahuallí que se
desarrolla desde el norte de Perú hasta Colombia en dirección NNE-SSO (Romeuf, et al.,
1997), marcando el fin del rifting y desarrollo de un periodo extensional de back-arc.
Para el Cretácico Inferior las fallas normales que controlaron el graben, se activan
producto de una tectónica compresiva generando el levantamiento y extrusión de la
secuencia pre-Aptiense a través de estas fallas prexistentes, quedando claramente
establecido en la estructura positiva de tipo anticlinal en Échelon debajo del pozo Sacha
Profundo (Figura 7).
Figura 7. Sección Sísmica del sistema del rift Triásico Tardío-Jurásico Temprano
invertido, del CSS sección norte (Díaz et al., 2014)
17
2 MARCO METODOLÓGICO
2.1 Datos
La base de esta investigación, es un trabajo voluminoso de levantamiento
estratigráfico y estructural a partir de datos de subsuelo, que incluyen: información de
pozos (ripios de perforación y registros eléctricos), perfiles sísmicos 2D, y varios cubos
3D; proporcionados por la Secretaría de Hidrocarburo (SHE), y el Centro de
Investigaciones Quito (CIQ) a cargo de Petroamazonas, para el uso de los ripios de
perforación.
El estudio se concentró principalmente en una serie de cubos símicos, adquiridos
durante actividades de exploración y producción de hidrocarburos, entre los años 2000 y
2003. Los cuales, se hallan posicionados en el norte del Corredor Sacha Shushufindi,
formando una franja orientada N-S, entre los 76°30’ W - 77°0’ W de longitud y 0°15’ N
- 0°30’ S de latitud, con una extensión de alrededor de 1.930 Km2 (Figura 1).
A fin de mejorar el control estratigráfico de la secuencia pre-Aptiense, se incorporó
información directa del subsuelo, procedente de los pozos IP-17 y BE X-1, registrados
como los últimos pozos que han perforado la secuencia pre-Aptiense (año 2012). Ambos
sondeos se encuentran dentro de la Región Subandina: el IP-17, perforado por la empresa
canadiense Ivanhoe Energy, en el margen sur del Levantamiento Napo y campo
Pungarayacu; y el BE X-1, perforado por Tecpecuador, en el extremo norte del
Levantamiento Napo dentro del campo Bermejo, muy cerca a la frontera con Colombia
(Figura 1).
Se incluyen, dos secciones sísmicas 2D que atraviesan los pozos en estudio:
CP_322_d1148 y IEE_2011_NS_05, con direcciones preferenciales NE-SO y NNE-SSO
respectivamente (Figura 1), las cuales complementan el análisis estratigráfico de ambos
pozos, y permiten correlacionar las formaciones pre-Aptienses dentro de los límites del
Subandino y Corredor Sacha Shushufindi.
18
2.2 Metodología
La realización de este proyecto se ha llevado a cabo, conforme una serie de
actividades que se describen en las siguientes fases:
Primera Fase: Aproximación Preliminar
El primer reconocimiento geológico, consistió en la adquisición y revisión de
información bibliográfica: reportes, informes técnicos, y demás publicaciones; como
información geofísica: registros eléctricos y sísmica 2D/3D; referentes a las
características estratigráficas y estructurales de la secuencia pre-Aptiense. Los datos
geofísicos fueron cargados y sujetos a una validación y modificación, anterior a su
interpretación, mediante el uso del software Petrel, proporcionado por la empresa de
servicios petroleros Schlumberger bajo convenio con el IRD y la Universidad Central del
Ecuador.
Segunda Fase: Desarrollo
Esta fase, constituye la base de la investigación e involucra las siguientes
actividades:
Estratigrafía de Pozos: Se llevó acabo un levantamiento de la secuencia geológica
perforada por los pozos IP-17 y BE X-1, mediante la descripción de los ripios de
perforación (a profundidades considerables de acuerdo a los reportes litológicos
expuestos por las empresas petroleras), y las respuestas eléctricas de los registros
geofísicos de pozo. Las cimas y bases de las unidades cronoestratigráficas atravesadas
por cada sondeo, fueron definidas a partir de la interpretación sísmica 2D llevada al pozo
mediante el registro sónico, y por análisis bioestragráficos y radiocronológicos ejecutados
durante el presente proyecto de investigación, dentro de los Laboratorios de
Petroamazonas y fuera del país “Australian National University”. En total, dos muestras
fueron datadas por Pb-U SHRIMP en circones de ripios de perforación a profundidades
de 6620-7000 ft en el IP-17, y 7000-7280 ft en el pozo BE X-1. Catorce muestras en el
IP-17, y una muestra en el BE X-1, se sometieron a análisis geoquímicos, entre
Bioestratigráficos, Paleoecológicos, TOC y Petrografía del Kerógeno, con el fin de
caracterizar de mejor manera la secuencia pre-Aptiense.
19
Interpretación Sísmica: El análisis sismo-estratigráfico y estructural se fundamentó,
en la interpretación de 1.930 Km2 de sísmica 3D en tiempo, implementando un patrón de
interpretación, con un intervalo de cada 20 inline y xline, considerando este intervalo
como un espacio donde se puede mantener un control en la correlación de los reflectores.
A partir de los parámetros sísmicos (continuidad, amplitud, frecuencia, velocidad en
determinado intervalo, terminaciones estratales, etc.), se definieron las unidades sismo-
estratigráficas separadas por superficies de discontinuidad; cada una de las cuales fueron
relacionadas con las unidades estratigráficas de la serie pre-Aptiense, definidas junto a
información directa del subsuelo proveniente de los pozos Sacha Profundo, Shushufindi-
39 y Pichincha-001, amarrados a la sísmica mediante el registro sónico. Los rasgos
estructurales a lo largo de la sección sísmica, tales como anticlinales, sinclinales, fallas
inversas y normales, fueron definidos mediante un seguimiento de las líneas inline, xline
y sobre todo el timeslide útil para reconocer la alineación de los planos de las estructuras.
A fin de visualizar la arquitectura tecto-estratigráfica, se escogieron nueve perfiles entre
inline y xline (Figura 1), y tres timeslide que representan y definen de mejor manera el
estilo estructural, estratigráfico y cinemática de deformación de la secuencia pre-
Aptiense.
Tercera Fase: Resultados
Se integraron los resultados obtenidos en la fase anterior para ser representados en
modelos, esquemas, y columnas estratigráficas, ilustrando el desarrollo y evolución
tectono-estratigráfica de la secuencia pre-Aptiense. Para ello, se hizo uso del software
ArcGis 10.1.
.
20
3 RESULTADOS
3.1 Arquitectura Estratigráfica
El planteamiento de las unidades sismo-estratigráficas no es en lo absoluto original,
ya que retoma algunas de las ideas expresadas anteriormente por distintos autores,
Rivadeneira & Sánchez (1989), y Díaz et al., (2000/2014), pero ahora dada la alta
resolución de la sísmica 3D en la que es posible diferenciar los límites de las secuencias
de depósito, se reestablece y mejora el análisis sísmico.
De esta forma, la estratigrafía del pre-Aptiense, representada en las secciones inline
(transversales) y crossline (longitudinales) (Figuras 8 y 9), de la unión de varios cubos
sísmicos en tiempo del CSS (Figuras 1), aparece dividida en seis unidades sismo-
estratigráficas, “USE”, separadas por discontinuidas y cambios en el carácter de las
reflexiones (continuidad, amplitud, frecuencia, velocidad en determinado intervalo).
Desde el punto de vista de la evolución tectónica, se puede reconocer tres estadios
de desarrollo estratigráfico: 1) Pre-extensional, anterior al desarrollo de un régimen
extensivo; 2) Sin-extensional, contemporáneo al fallamiento extensional, que lleva a la
formación de la cuenca Sacha-Shushufindi; y 3) Sin-inversión, durante un régimen de
compresión que levanta y deforma toda la cuenca.
3.1.1 Secuencias pre-extensional
Las unidades sismo-estratigráficas que preceden el desarrollo del sistema extensivo,
están siendo conservadas debajo del paquete sedimentario sin-extensional, separadas por
una superficie estratigráfica denominada extensional-onset-unconformity (Figura 8,
sección F; Figura 9, sección G), dentro del graben Sacha-Shushufindi, mientras que en la
cresta oriental, se encuentran parcialmente erosionadas (Figura 8).
Las unidades sismo-estratigráficas en orden cronológico, son las siguientes:
21
A. USE-1 – Basamento
Constituye el basamento cristalino, caracterizado por una configuración caótica y
difusa, sin reflexiones dominantes. Su litología ha sido atribuida a rocas ígneas y
metamórficas del Escudo Cratónico Guayano-Brasileño (Tschopp, 1953; Siemers, 1995;
Sánchez & Rivadeneira, 1988; Díaz et al., 2014), con edades del Precámbrico, 1600 Ma
en rocas cristalinas del pozo Tapi-001 (Rivadeneira & Sánchez, 1989).
Un nivel de despegue, es interpretado dentro de esta unidad sismo-estratigráfica,
donde se conectan a profundidad las fallas normales que controlaron la formación de la
cuenca (Figura 8 y 9).
B. USE-2 – Fm. pre-Pumbuiza
La unidad sismo-estratigráfica USE-2, se compone de reflectores dispuestos
paralelamente, con alta amplitud y continuidad. Descansan en inconformidad sobre el
basamento cristalino (USE-1), marcando el inicio de la subsidencia y primera
sedimentación acaecida sobre el basamento. Aunque esta unidad no ha sido atravesada
por ningún sondeo, la sísmica muestra que posee la clásica geometría de sedimentos
marinos a marino-someros. Se diferencia de la unidad subrayacente, por una marcada
superficie de erosión, formada anterior a la reanudación de la sedimentación, con la
depositación de la unidad USE-3 (Fm. Pumbuiza).
En la región centro norte del área de estudio, representada en varios perfiles
sísmicos (Figura 8, sección B; Figura 9, sección H y I), es evidente el desarrollo de
posibles facies arcillosas, que adquieren un comportamiento dúctil posterior al
sepultamiento, elevando y deformando la secuencia paleozoica suprayacente. La
estructura resultante forma anticlinales considerables, alimentados por sedimentos de esta
unidad durante su crecimiento, visible en el mapeo del cubo sísmico. Se evidencia así,
tres cuerpos de grandes dimensiones, probablemente diapíricos, dispersos por debajo del
campo petrolero Vista (Figuras 10,11 y 12). El cuerpo de mayor dimensión (Domo 1),
alcanza un diámetro de alrededor de 5 Km y presenta un amplio radio de curvatura, los
Domos 2 y 3 reducen su tamaño en 4 y 3 Km respectivamente. Solo información directa
de pozos, ayudará a constatar que se trata de una tectónica arcillosa, o alguna estructura
ígnea que pueda levantar la secuencia Paleozoica producto de una compactación
diferencial.
22
En la cuenca Marañón (Perú), se registran lutitas graptolíticas intercaladas con
areniscas y cuarcitas masivas, del Ordovícico, designadas a la Fm. Contaya (Spencer,
1973). Probablemente la unidad sismo-estratigráfica pre-Pumbuiza se correlaciona con
esta formación, permitiendo atribuir una edad del Ordovícico y facies arcillosas para la
unidad USE-2.
C. USE-3 – Fm. Pumbuiza
La unidad sismo-estratigráfica USE-3, difiere de la anterior, por cambios en el
carácter de las reflexiones, registrando menores amplitudes y mediana a baja continuidad.
Su morfología es paralela a subparalela con pequeños cambios en el espesor.
Los pozos que han alcanzado la unidad USE-3, Sacha Profundo-001 y Shushufindi-
039 (Figura 8, sección D y E), describen para estos reflectores, litologías constituidas de
areniscas y lutitas obscuras, de ambiente marino-somero de baja energía, con edades del
Devónico (Díaz, 2000).
El límite superior, está marcado por un truncamiento, que implica el desarrollo de
un relieve de erosión (Figura 8, sección D). Se constata además, el tope de la unidad,
mediante el registro del pozo Sacha Profundo (Díaz, 2000).
D. USE-4 – Fm. Macuma
Esta unidad sismo-estratigráfica, ha sido definida por un cuerpo de reflectores
claros y continuos, dispuestos horizontalmente de forma paralela, sobre una superficie de
erosión basal. Adquiere un espesor bastante evidente, interrumpido en el techo por una
discontinuidad estratigráfica, que refleja el fin de la depositación de la Fm. Macuma,
considerada como una plataforma carbónica, cuya secuencia litológica integra potentes
estratos de caliza bioclástica y dolomitas, con intercalaciones de lutitas y areniscas finas,
del Pensilvánico-Pérmico, definidos sobre la base del pozo Sacha Profundo (Díaz, 2000).
La secuencia puede dividirse en dos paquetes sísmicos uniformes, con pequeñas
diferencias acústicas, pero disposición relativamente concordante. Probablemente se trata
de dos facies sedimentarias dentro de la misma secuencia. La primera, la componen
reflectores continuos de alta amplitud, asociados a las facies mayormente calcáreas, que
hacia el tope se vuelven más débiles, con amplitudes menores, conformando la segunda
23
facie sísmica (Figura 8, sección D). Este segmento superior, abarca dolomitas y calizas
crema a la base, intercalados con limolitas rojas y areniscas, con esporádicas calizas al
tope, descritos en el pozo Sacha Profundo-001 (Díaz, 2000) y llevados a la sísmica en
tiempo mediante el registro sónico.
E. USE-5 – Fm. Sacha
La unidad sismo-estratigráfica USE-5, exhibe un pequeño onlap contra la superficie
subyacente (Tope Macuma, USE-4), mismo que define el límite de secuencia de ambas
unidades (Figura 8, sección D). Por encima la unidad sísmica continúa con un arreglo
geométrico paralelo a divergente con reflectores difusos, de baja continuidad y moderada
amplitud (Figura 8 y 9).
Su depositación se produjo durante el Triásico Superior-Jurásico Inferior
(Rivadeneira & Sánchez, 1989), dando lugar a una secuencia de capas rojas, limolitas,
arcillolitas, areniscas y volcano-sedimentos al techo, depositados en un ambiente
continental, esto sobre la base de ripios de perforación del pozo Sacha Profundo
(Rivadeneira & Sánchez, 1989; Díaz, 2000), correlacionables con las características
sísmicas expuestas.
Sedimentos de esta edad, se exhiben en la cordillera del Cutucú, conocidos como la
Fm. Santiago, representada por depósitos marinos, ricos en materia orgánica y volcano-
sedimentos hacia la parte superior; de los cuales se registra una importante transgresión
marina, que se extiende hacia el norte-este de la Cuenca Oriente, hasta cambiar a facies
continentales atribuidas a esta unidad sismo-estratigráfica (Christophoul, 1999; Díaz et
al., 2014).
3.1.2 Secuencia sin-extensional
El análisis sismo-estratigráfico, reveló, la depositación de la secuencia USE-6,
considerada como la Fm. Chapiza, durante el desarrollo del fallamiento extensional que
lleva a la configuración del graben Sacha-Shushufindi. Sus características de relleno,
representan una secuencia sin-extensional, y permiten deducir el inicio de la extensión.
24
Figura 8. Secciones sísmicas transversales al CSS (seriadas de norte a sur), ilustrando la
geometría de la cuenca pre-Aptiense y sus cuerpos sedimentarios2.
2 La posición geográfica de las secciones sísmicas se presentan en los mapas de las figuras 10, 11 y 12
25
Figura 8. (Continuación)
Break up unconformity
Secuencia sin-extensional
Extensional-onset unconformity
Secuencias pre-extensional
26
A. USE-6 – Fm. Chapiza
La unidad sismo-estratigráfica USE-6, configurada estructuralmente en una cuña
de material sin-extensional, asociada al fallamiento lístrico Sacha (Figura 8, sección E y
F), está representada por una alternancia de reflectores de alta a baja amplitud y
continuidad lateral, que se disponen simultáneamente a la extensión (estratos de
crecimiento), durante el basculamiento del bloque colgante sobre la falla lístrica
extensional. La base de la unidad USE-6, se acomoda encima de la Fm. Sacha, con una
discordancia erosiva importante, extensional-onset unconformity, que marca la
separación de las unidades estratigráficas pre y sin-extensionales.
Hacia el sur (Figura 9, sección G), las evidencias de una activa depositación sin-
extensional aumentan, con la preservación de fallas normales planas, que controlaron la
subsidencia de la cuenca y depositación de la Fm Chapiza.
Esta unidad la componen, una espesa serie de capas rojas y sedimentos
volcanoclásticos continentales, considerados parcialmente coetáneos con la actividad del
arco magmático Misahuallí, que se desarrolla en el borde occidental de la Cuenca Oriente,
cerca del Liásico Tardío y Jurásico Superior (Tschopp, 1953; Romeuf, et al., 1997;
Jaillard, 1997). Con estas consideraciones y en base a su contacto estratigráfico con la
Fm. Sacha cuya edad ha sido definida por palinología del Triásico Superior-Jurásico
Inferior (Rivadeneira & Sánchez, 1989), se designa una edad, aproximada del Jurásico
Medio, para el inicio de la sedimentación Chapiza y por ende el inicio de la extensión.
3.1.3 Secuencia sin-inversión
A. Tope Chapiza/Miembro Yaupi
El registro litológico del pozo Sacha Profundo, señala tobas y basaltos gris obscuros
al tope de la Fm. Chapiza (Figura 8, sección D). Estos volcánicos, de acuerdo a Jaillard
(1997), han sido datados por palinología y radiometría en los ríos Yaupi y Chapiza,
designando una edad de 132 Ma (Cretácico Inferior), lo que los diferencian de los
volcánicos Misahuallí (Jaillard, 1997). Sus características geoquímicas y significado
27
geodinámico son todavía desconocidos, pero están probablemente relacionados con
eventos tectónicos intracontinentales.
Figura 9. Secciones sísmicas longitudinales al CSS (seriadas de oeste a este), ilustrando la
geometría de la cuenca del pre-Aptiense y sus cuerpos sedimentarios
Break up unconformity
Secuencia sin-extensional
Extensional-onset unconformity
Secuencias pre-extensional
28
La inversión que sufre la cuenca, anterior a la depositación de la Fm. Hollín
(Aptiense-Albiense) (Figura 8 y 9), probablemente está asociada a este cambio de
volcanismo. En la Figura 8 sección D, los reflectores del tope Chapiza se desarrollan en
onlap contra la estructura invertida Sacha, marcando probablemente una edad de
inversión entre el Hauteriviense y Barremiense (132 Ma).
3.2 Estructura y Evolución Tectónica
A fin de ilustrar la geometría espacial de la región norte del CSS, se generó mapas
geológicos en subsuelo a diferentes tiempos del cubo sísmico (-2155, -2505, -2755 ms),
sobre la base de la interpretación de secciones inline, xline, y timeslide de los respectivos
tiempos (Figuras 10,11, y 12). En los mapas se exhibe, tanto un dominio extensivo que
controló la apertura de la cuenca, como un evento compresivo superpuesto que la invierte,
y deja como resultando mega estructuras positivas.
3.2.1 Tectónica Extensional
La vista en los mapas y secciones estructurales interpretadas a partir de la sísmica
3D, muestra la distribución de las fallas que controlaron la formación y subsidencia de
una cuenca extensional. El proceso de adelgazamiento cortical, dominado principalmente
por las fallas mayores que intervienen en los márgenes de la cuenca, F. Shushufindi al
este, y Sistema de fallas Sacha al oeste, orientadas aproximadamente NE-SO, dio lugar a
la fragmentación de la amplia plataforma marina Paleozoica representada por las Fms.
Pre-Pumbuiza (USE-2), Pumbuiza (USE-3) y Macuma (USE-4), y la Fm. Sacha (USE-5)
de origen continental del Triásico-Jurásico Inferior (Rivadeneira & Sánchez, 1989)
(Figuras 10, 11 y 12). La deformación, llevó a la configuración de la cuenca, formando
una depresión alargada, con orientación NE-SO, siendo marginada al este, por
elevaciones del borde oriental generados durante la etapa compresiva posterior, y al oeste,
se extiende hasta alcanzar el sistema de fallas que limitan el borde occidental del CSS
(Figuras 11 y 12). Hacia el sur, estudios anteriores (Baby et al., 1999; Christophoul, 1999;
Díaz et al., 2014) mencionan que la cuenca se extiende hasta la cordillera del Cutucú, en
donde se correlaciona con geología de superficie.
Las Fallas Shushufindi y Sacha que delinean la orientación y geometría de la
cuenca, son fallas lístricas, con dirección de inclinación opuesta, formando una cuenca
29
simétrica, tipo graben. El Sistema de fallas Sacha, muestra el buzamiento preferencial que
marca el inicio de la extensión, con dirección hacia el este, generando el basculamiento
del margen al otro lado de la cuenca (Figura 10). La falla Shushufindi antitética al
fallamiento lístrico Sacha, se conecta a profundidad, en una zona de despegue de bajo
ángulo, ubicado en el basamento (Figura 11).
Fallas normales planas, menores, pero con disposición espacial considerable, se
ubican entre los márgenes fallados del graben. A escala regional, es notorio una diferencia
de estilos estructurales entre el segmento norte y sur. El rumbo de las fallas, al norte, es
subparalelo con respecto al eje principal de la cuenca y su buzamiento es preferentemente
hacia el NO; mientras que al sur, presentan una orientación oblicua al eje principal, con
buzamientos hacia el SE (Figuras 10,11 y 12). Respecto a su evolución es probable que
ambos segmentos se generaron en forma simultánea, mediante el desarrollo incidente de
la cuenca extensional, aislados con polaridad opuesta, cuya propagación permitió
conectarse (Figuras 10, y 9 sección H).
El carácter sin-extensional de la Fm. Chapiza (USE-6), ha sugerido un régimen de
extensión durante su depositación (Jurásico Medio-Valanginiense). El espesor máximo
de relleno, se encuentra adosado al sistema de Fallas Sacha, formando una cuña de
sedimentos, que disminuye progresivamente su espesor hacia el este. En secciones
longitudinales, se ve el desarrollo progresivo hacia el sur de fallas normales planas
(Figura 11), que generan un mayor espacio de acomodación, incrementando
significativamente el espesor de la unidad sin-extensional, USE-6.
A. Estructuras extensivas preservadas o con leve inversión
Los controles estructurales vigentes durante la etapa extensional, están mayormente
preservados al sur del área de estudio, con signos de inversión débil, permitiendo
caracterizar significativamente la fase extensional (Figura 11).
La sección sísmica F representada en la Figura 8, exhibe un anticlinal de rollover
(Figuras 10 y 11), considerado como el resultado de la falla lístrica Sacha, durante la
depositación de los sedimentos de la Fm. Chapiza (USE-6). La antiforma rollover,
muestra el desarrollo del flexuramiento por encima de la falla lístrica, acompañado de la
sedimentación de la unidad USE-6. Con el desplazamiento progresivo del bloque
colgante, los sedimentos de la unidad USE-6 caen, formando un cuerpo convexo. Fallas
30
normales planas sintéticas, se acentúan a intervalos de tiempo regulares durante la
extensión, y deforman el rollover.
Los espesores de los depósitos sin-extensional en la zona de acomodación, son
menores al norte del graben que al sur (Figura 8), denotando que anterior a la actividad
de la extensión, existía un carácter topográfico positivo. Estas elevaciones hacen
referencia a las posibles estructuras diapíricas conservadas por debajo del campo Vista
(Domos 1,2 y 3 de las Figuras: 10,11 y 12), que deforman las secuencias Paleozoicas,
generando grandes anticlinales; fallados durante el evento extensional (Figura 8, sección
B).
3.2.2 Tectónica Compresiva
El carácter lístrico de las fallas principales que controlaron los márgenes de la
cuenca, favorecieron a la activación e inversión del graben, durante el episodio
compresivo. El movimiento contraccional, desplazó la secuencia pre y sin-extensional,
sobre el fallamiento lístrico, generando el crecimiento de anticlinales en superficie, con
signos de extensión en profundidad. Estas estructuras positivas, corresponde a las
estructuras Sacha y Shushufindi, claramente establecidas en los bordes de la cuenca
(Figura 10).
A diferencia del margen occidental y oriental, las fallas normales planas que
actuaron en el centro de la cuenca, no se activaron, conservando sin mayores alteraciones
la deformación extensional original (Figura 8 y 9).
A. Estructuras invertidas
La figura 8, que registra de norte a sur la arquitectura estructural de la cuenca
invertida, mediante secciones transversales al CSS, ilustra en ambos flancos la
contracción asociada a crecimiento de anticlinales, con diferentes grados de deformación.
Las estructuras Sacha y Shushufindi, que representan los máximos del
desplazamiento inverso, consisten en anticlinales, formados por la propagación de las
fallas del borde, durante la inversión en su movimiento. Se encuentran alineadas
paralelamente al eje de la cuenca, alcanzando longitudes de alrededor de 20 Km, y 6 Km
de ancho (Figura 10).
31
Figura 10. Mapa geológico en subsuelo del CSS, tiempo 2,155 (s)
32
Figura 11. Mapa geológico en subsuelo del CSS, tiempo 2,505 (s)
33
Figura 12. Mapa geológico en subsuelo del CSS, tiempo 2,755 (s)
34
Si bien ambos márgenes de la cuenca presentan el mismo estilo de deformación, el
margen oriental registra un mayor levantamiento. Generando durante la cinemática de
contracción, la aparición de fallas inversas antitéticas al fallamiento Shushufindi, que
levanta la secuencia y decapita antiguas fallas normales (Figura 10). Por detrás, se genera
un retrocorrimiento controlado por fallas transpresivas, las mismas que probablemente
formen parte de una gran estructura en flor (Baby et al., 2013).
Al tope de la secuencia Chapiza o Miembro Yaupi, se observa el desarrollo de
reflectores que se disponen en onlap contra la estructura positiva Sacha (Figura 8, sección
D), marcando el inicio de la compresión tectónica posterior, que invierte la cuenca
extensional. El inicio de la inversión se estima en el Hauteriviense (Cretácico Inferior),
sobre la base de la datación al tope Chapiza (132 Ma; Hall & Calle in Jaillard, 1997).
3.2.3 Modelo de Evolución
La interpretación estratigráfica y estructural de la sísmica 3D expuestos
anteriormente, permitió reconstruir el modelo de evolución para la secuencia pre-
Aptiense durante la etapa de extensión y posterior compresión, desarrollados en el
Jurásico Superior-Cretácico Inferior. Se tomó en consideración la sección sísmica inline
845 (Figura 8, sección D), siendo extendida al oeste para incorporar el margen occidental
de la cuenca, inferido a partir de la correlación sísmica y el desarrollo de fallas regionales
en dirección NE-SO en el borde occidental del CSS (Baby et al., 1999).
El modelo cinemático de deformación está ilustrado en la Figura 13, donde
aparecen las etapas siguientes:
El inicio de la activa extensión ocurre aproximadamente en el Jurásico Medio, con
el desarrollo de un fallamiento extensional lístrico, en el borde occidental del CSS,
durante la depositación de los sedimentos de la Fm. Chapiza. En esta etapa, actúan
fallas lístricas sintéticas (F1, F2 y F3), involucrando el basamento, que se unen en
profundidad en una superficie de despegue, con sentido de desplazamiento hacia el
oriente. El movimiento de falla, produce un fuerte basculamiento de la secuencia
sedimentaria por encima del fallamiento lístrico, lo que da origen a una geometría
asimétrica de semigraben, con desarrollo de estructuras extensionales sin-
35
sedimentarias de tipo anticlinal de rollover, preservada al sur del campo Sacha
(Figura 8, sección F).
Con el aumento de la extensión, la geometría inicial evoluciona a un graben,
desarrollando fallas normales antitéticas al fallamiento lístrico principal; encabezada
por la falla Shushufindi (F4), que representa el borde oriental de la cuenca, seguida
de fallas escalonadas con similar dirección de movimiento (F5 y F6), que avanzan
hacia el interior de la cuenca. La sedimentación sin-extensional muestra un
incremento en su extensión, rellenando todo el graben.
En el Hauteriviense aproximadamente, anterior a la depositación de la secuencia
Hollín, la cuenca pasa a un sistema netamente compresivo, durante el cual, el
fallamiento extensional deja de ser activo, para iniciar una etapa de inversión
tectónica. Las fallas directas que controlaron el desarrollo inicial de la cuenca,
invierten su movimiento y levantan toda la secuencia sedimentaria, manteniendo
signos de extensión en profundidad y mostrando contracción asociada a crecimiento
de anticlinales hacia la superficie (estructura Sacha y Shushufindi). Con la
deformación progresiva, durante el levantamiento del borde este de la cuenca sobre
la falla Shushufindi, se desarrollan fallas antitéticas (F7 y F8), que cortan las fallas
normales F5 y F6 impidiendo su reactivación; además del desarrollo de un
retrocorrimiento que se propaga hacia el este (F 10, F11 y F12).
Para el Aptiense, después de un periodo de erosión, la cuenca es sellada por depósitos
clásticos fluviales, correspondientes a la Fm. Hollín. La superficie erosiva a la base,
que corresponde a la iniciación de valles fluviales (Baby et al., 2013), marca el fin del
periodo pre-Aptiense, erosionando las series sin y pre-extensionales del graben
invertido.
36
Figura 13. Esquema geológico evolutivo de la cinemática de deformación entre el Jurásico
Medio y el Cretácico Inferior
37
3.3 Estratigrafía Sísmica y de Pozos – FPCS
A fin de avanzar en el conocimiento de la secuencia pre-Aptiense de la Cuenca
Oriente, se consideraron los pozos IP-17 y BE X-1, perforados durante el año 2012 por
las compañías Ivanhoe Energy y Tecpecuador, al norte y centro de la FPCS
respectivamente (Figura 1).
La sucesión estratigráfica levantada a partir de datos sísmicos e información de
pozos (registros eléctricos y ripios de perforación), fue mejorada con respecto a la
interpretación de las compañías petroleras, por la adición de dataciones (Pb/U) llevadas
acabó en dos muestras de tobas volcánicas (Anexos E y G), a profundidades de 6620-
7000 ft en el pozo IP-17, y 7000-7280 ft en el pozo BE X-1. También se llevaron a cabo
análisis bioestratigráficos (Anexos A, B, C, D y F), dentro de los Laboratorios de
Petroamazonas, resultando las muestras estériles en foraminíferos y nanofósiles
calcáreos, y fértiles en palinomorfos; de esta forma se asignó la edad probable de varias
asociaciones sedimentarias.
3.3.1 Pozo IP-17
Las geometrías estructurales y sedimentarias en la sección símica de orientación
NNE-SSE donde se amarra el pozo IP-17 (Figura 14), son características de la FPCS, y
parecen confirmar el modelo cinemático de deformación para el pre-Aptiense. La unidad
USE-6 (Fm. Chapiza) presenta características de una secuencia sin-extensional, la cual es
posteriormente invertida antes de la depositación de la Fm. Hollín. La fase inicial
extensiva durante la depositación de la Fm. Chapiza/Misahuallí, está expresada por una
diferencia de espesores, más potente hacia el oeste. El movimiento de las fallas inversas
(corrimientos) desplaza la secuencia sin-extensional y pre-extensional generando un
anticlinal (Figura 14). Tras varios periodos de inversión a partir del Cretácico Inferior
(Baby et al., 2013), la FPCS adquiere su configuración actual.
La respuesta sísmica de la serie estratigráfica pre-Aptiense mantiene semejanza al
CSS, pudiendo ser definidas las unidades estratigráficas mediante la correlación sísmica
y a través de la información directa del pozo. Las unidades sísmicas así consideradas,
presentes en la sección (Figura 14), se resumen en cinco secuencias sedimentarias con
edades del Paleozoico y Mesozoico, superpuestas a un basamento cristalino.
38
Figura 14. Sección sísmica longitudinal a la FPCS, mostrando un anticlinal asociado al
desarrollo de fallas inversas, atravesada por el pozo IP-173
A. USE-1 – Basamento
Se distribuye a la base de la sección con una respuesta sísmica caótica, sin
reflexiones dominantes. La secuencia completa está deformada por una tectónica de piel
gruesa (Thick-skinned tectonics), que involucra un despegue más profundo, ubicado en el
basamento.
B. USE-3 – Fm. Pumbuiza
En inconformidad sobre el basamento cristalino descansa la USE-3,
correspondiente a la Fm. Pumbuiza, descrita en los ripios de perforación como un paquete
casi homogéneo de lutitas gris oscuras a negras (probablemente depositadas en
condiciones anóxicas, lo que permite esperar una buena roca madre). En la base, dominan
calizas blanquecinas a grises con niveles metamorfizados de cuarcitas y pizarras. De
3 La posición geográfica de la sección sísmica se presentan en la Figura 1
39
acuerdo a las asociaciones palinomorfas, se atribuye a esta unidad una edad del Silúrico-
Devónico (Figura 15). Los análisis geoquímicos en cuanto a TOC (Carbono Orgánico
Total), exponen rangos entre 0.5-2 % (Regular), con Kerógeno tipo III de calidad pobre
a regular, proveniente de restos vegetales terrestres depositados en ambientes marino-
someros.
C. USE-4 – Fm. Macuma
Sobreyaciendo en discordancia a la USE-3, marcada por un cambio en la respuesta
sísmica, se encuentra la USE-4, caracterizada por reflectores claros y continuos
correspondientes a la Fm. Macuma. El análisis litológico de los ripios de perforación
define para esta secuencia: calizas mudstone a packstone grises en el tope; intercalaciones
siliclásticas de areniscas con glauconita y limolitas rojas masivas alternadas con calizas
blanquecinas; y tobas y areniscas cuarcíticas en la base (Figura 15). Dada la presencia de
una capa considerable de toba, se puede interpretar una fase extrusiva quizás asociada a
un primer orógeno desarrollado en el Carbonífero. Hasta no contar con estudios
geoquímicos que muestren la naturaleza magmática de esa toba, no es posible confirmar
su origen. Los datos palinológicos definen una edad del Carbonífero para el límite inferior
de la secuencia, mientras que el límite superior compuesto de algas, pellets, ostrácodos y
valvas tiene una edad relativa no más antigua que el Carbonífero. Conociendo que la
formación Macuma se desarrolla hasta el Pérmico, se asignó esta edad para el tope de la
secuencia.
D. USE-5 – Sacha
La información litológica del pozo, define tobas gris claras a marrones, masivas y
ocasionalmente calcíticas (Figura 15), para esta unidad sísmica, USE-5, representada por
reflectores dispuestos paralelamente con baja continuidad y amplitud (Figura 14). Se
llevaron a cabo análisis radiocronológicos, Pb-U SHRIMP en circones (Anexo E),
mostrando una edad de 195 ± 3 Ma (Sinemuriense) en la base de la secuencia. Esto
permite interpretarla cronológicamente dentro del Ciclo Santiago/Sacha (Triásico
Superior-Jurásico Inferior). En el CSS, el pozo Sacha Profundo, en base a la nueva
interpretación sísmica 3D, define a la Fm. Sacha como una secuencia de capas rojas de
limolitas, arcillolitas, areniscas, y volcano-sedimentos al techo. Esta última facie
40
sedimentaria está probablemente relacionada con las facies volcánicas de esta unidad
encontradas en el pozo IP-17.
Figura 15. Columna litológica, dataciones y niveles de roca madre de la secuencia pre-
Aptiense del pozo IP-17
41
La Fm. Santiago definida al sur (Levantamiento Cutucú), fue subdividida en 3
miembros por Romeuf, et al. (1997): un mienbro inferior de plataforma calcárea, un
mienbro medio turbidítico, y un miembro superior deltaico. Los dos mienbros inferiores
contienen cuerpos volcánicos toleíticos y calco-alcalinos, posiblemente correlacionables
a las unidades de la USE-5.
E. USE-6 - Fm. Chapiza/Misahuallí
La USE-6 representa al Ciclo Chapiza/Misahuallí, está conformada por un arreglo
de reflectores paralelos de moderada continuidad y amplitud. El control litológico del
pozo IP-17 señala tobas rosadas a marrones, gris verdosas, intercaladas con niveles de
basaltos andesíticos de textura afanítica a micro-cristalina (Figura 15), correlacionables
con la parte somital de los volcánicos de la Fm. Misahuallí del Alto Napo, definidos como
provenientes de un potente arco magmático que corre desde el norte de Perú hasta el norte
de Colombia (Romeuf, et al., 1997). El análisis sísmico caracteriza a esta unidad como
una secuencia sin-extensional, que muestra un período de extensión concordante con el
CSS, y una reactivación de las fallas normales a inversas anterior a la depositación Hollín,
produciendo una extrusión del material sin-extensional (Figura 14).
3.3.2 Pozo BE X-1
Sísmicamente, se vuelve complejo el reconocimiento de la secuencia pre-Aptiense,
al norte de la FPCS (campo Bermejo), debido al espesor relativamente delgado de las
unidades estratigráficas que la conforman. A partir de la sección geológica perforada
(Figura 17), se definió las formaciones geológicas, llevadas al perfil sísmico, mediante el
registro sónico (Figura 16).
A. USE-1 – Basamento
El pozo BE X-1 atravesó la secuencia completa pre-Aptiense, alcanzando el
basamento cristalino considerado como parte del Escudo Cratónico Guayano-Brasileño
del pre-Cámbrico (Tschopp, 1953; Siemers, 1995; Sánchez & Rivadeneira, 1988; Díaz et
al., 2014). Está representado por rocas ígneas graníticas con alto contenido de potasio,
relativamente frescas (Figura 17).
42
Figura 16. Sección sísmica del campo Bermejo, FPCS, mostrando el frente de corrimiento
atravesado por el pozo BE X-14
B. USE-3 – Fm Pumbuiza
El registro litológico describe para esta unidad, intercalaciones de limolitas
marrones y areniscas grises (Figura 17). No se contó con alguna datación ni
caracterización ambiental, pero por correlaciones regionales esta formación ha sido
definida del Silúrico-Devónico y de ambiente marino-somero.
C. USE-4 – Fm Macuma
Corresponde a una intercalación de calizas gris oscuras, tobas y areniscas (Figura
17), atribuidas a la Fm. Macuma sobre la base de análisis bioestratigráficos, donde se
define mediante foraminíferos (Anexo F), una edad del Carbonífero a reciente y un
ambiente de sedimentación marino-somero. No se pudo contar con la sísmica 3D
actualizada de este campo, pero imágenes de algunas secciones sísmicas expuestas por la
compañía Tecpecuador, muestran reflectores de alta amplitud que terminan en truncación
4 La posición geográfica de la sección sísmica se presentan en la Figura 1
43
sobre la discordancia erosiva de la base de la Fm. Sacha. Las tobas definidas en el pozo
IP-17 dentro del miembro Macuma, probablemente se extienden hacia el norte, estando
presentes tobas de similar características en el pozo BE X-1.
Figura 17. Columna litológica de la secuencia pre-Aptiense del pozo BE X-1
D. USE-5 – Fm Sacha
La USE-5, está representada por tobas café rojizas a grises con tamaños de arena y
arcilla, definidos dentro del Ciclo Santiago/Sacha sobre la base de dataciones (Pb-U),
realizadas en circones obtenidos de los ripios de perforación al límite inferior de la
secuencia, mostrando edades de 195 Ma ± 3 Ma (Anexo G). Los estudios cronológicos
permiten integrar a estos volcánicos con los volcánicos de la Fm. Sacha en el pozo IP-17.
De esta forma se puede interpretar que la Región Subandina centro-norte, durante el
periodo Jurásico Inferior, estaba conformada de facies volcanoclásticas, de origen aún
desconocido.
44
E. USE-6 – Fm Chapiza/Misahuallí
Esta unidad está caracterizada por una secuencia homogénea de tobas cremas a
rojizas, conocidas dentro del Ciclo Misahuallí/Chapiza. El contacto inferior, con la Fm.
Sacha, es inferido a partir de un cambio en la configuración de las curvas eléctricas (GR
y DT), puesto que ambas litologías muestran semejanza.
3.4 Correlación Estratigráfica: Corredor Sacha-Shushufindi (CSS) – Faja
Plegada y Corrida Subandina (FPCS).
Las secuencias sedimentarias perforadas dentro de los pozos IP-17 y BE X-1,
calibradas a la interpretación sísmica, manifiestan la continuidad lateral hacia el oeste de
las unidades pre-Aptienses, a excepción de la USE-2, considerada como pre-Pumbuiza.
Probablemente esta unidad se desarrolla hasta el borde oeste del CSS y se extiende hacia
el oriente.
Datos de subsuelo representados en secciones transversales a la Cuenca Oriente
(Figura 3) (Baby et al., 2013), muestra ambos dominios tectónicos, individualizados tras
varios periodos de extensión y compresión. El CSS, que representa la porción central
donde se implantó el régimen extensional, se posiciona a una profundidad mayor en
relación a la FPCS, con un desfase de alrededor de 6.000 ft (Figura 18).
La interpretación sísmica 3D, llevo a la corrección, de los topes de las formaciones
Macuma y Sacha dentro del pozo Sacha Profundo, definidos anteriormente por Díaz et
al. (2014). De esta forma, los sedimentos de la Fm. Macuma se extienden hacia la
superficie, hasta una profundidad de 12.500 ft, abarcando un segmento superior,
constituido de dolomitas y calizas a la base, intercaladas con limolitas rojas y areniscas,
y esporádicas calizas al tope, definidos anteriormente como parte del miembro inferior
Sacha. Hacia la región Subandina los estratos mayormente calcáreos, pasan a ser
intercalados en la base con facies volcano-sedimentarias, de origen aún desconocido
(Figura 18). La Fm Sacha en el pozo Sacha Profundo se halla a partir de los 10.700 ft
hasta los 12.500 ft, y constituye una secuencia de capas rojas: limolitas, arcillolitas,
areniscas y volcano-sedimentos al techo; el límite inferior ha sido datado en base a
asociaciones palinológicas, del Triásico Tardío (Rivadeneira & Sánchez, 1989).
Volcánicos del Sinemuriense (Jurásico Inferior) fueron encontrados en los pozos IP-17 y
BE X-1, y corresponden cronológicamente al Ciclo Santiago/Sacha. Probablemente los
45
volcánicos al tope de la Fm. Sacha en el CSS constituyen el equivalente lateral; la base
de este ciclo en ambos dominios tectónicos no presenta la misma edad, por lo que se
puede considerar un límite diacrónico más joven hacia la FPCS.
El Ciclo Misahuallí/Chapiza es mucho más potente en la FPCS por su cercanía con
el arco volcánico Misahuallí (Jurásico Medio-Superior). La sísmica en ambos corredores
manifiesta una extensión de trasarco durante el Jurásico Medio-Valanginiense. Jaillard
(1997) separa los volcánicos de la FPCS de los del tope de la Fm Chapiza en el CSS
(Figura 18), por una diferencia de edad. Los volcánicos en el CSS son más jóvenes, 132
Ma, en base a datos palinológicos y radiométricos (K-Ar) (Hall & Calle in Jaillard, 1997).
Sus características geoquímicas y significado geodinámico son todavía desconocidos,
pero podrían marcar la edad del principio de la inversión tectónica (Hauteriviense-
Barremiense).
Figura 18. Correlación Estratigráfica de la FPCS (pozos IP-17 y BE X-1), con el CSS
(pozo Sacha Profundo)
46
4 DISCUSIÓN
El presente estudio, plantea cambios significativos en la evolución tectono-
sedimentaria del pre-Aptiense, en el periodo comprendido entre el Triásico Tardio-
Cretácico Temprano, que se representan en los siguientes puntos:
4.1 REDEFINICIÓN DE LA EDAD DE LA EXTENSION TRIÁSICA
SUPERIOR-JURÁSICA INFERIOR, DEFINIDA COMO UN SISTEMA DE
RIFT: la interpretación sísmica 3D, revela la depositación de la Fm. Chapiza
y no la Fm. Sacha (Ciclo Santiago/Sacha), en el desarrollo del evento
extensional.
A partir de la interpretación estructural y estratigráfica de los datos sísmicos (3D),
que se han registrado en el área norte del CSS, se establece un control tectónico
extensional, durante la depositación de la Fm. Chapiza, a la que se asigna una edad
Jurásico Medio y Cretácico Inferior, sobre la base de su posición estratigráfica (Jaillard,
1997).
Lo anterior, sustituye la edad Triásico Tardío-Jurásico Temprano de la extensión,
antiguamente propuesta, sobre la base de la definición de una supuesta depositación sin-
rift de las Fms. Sacha/Santiago, descrito en el CSS y al sur de la Región Subandina
(Rivadeneira & Sánchez, 1989; Christophoul, 1999; Baby et al., 2013; Díaz, 2014).
Gracias a la resolución de la sísmica 3D, en la que fue posible mejorar el análisis sísmico,
se determina que la Fm. Sacha no constituye una secuencia sin-rift, por las siguientes
razones:
a) No registra un cambio de espesor considerable, en el dominio del graben respecto
a los bordes
b) El fallamiento normal deforma la secuencia completa: Paleozoica-Triásico-
Jurásico Inferior, creando un espacio de acomodación ocupado por la unidad
sismo-estratigráfica USE-6 (Fm. Chapiza).
47
c) La estructura extensional sin-sedimentaria, anticlinal de rollover, conservada al
sur del campo Sacha, muestra el desarrollo de estratos de crecimiento (secuencia sin-
extensional) sobre la base erosiva del tope de la Fm. Sacha (extensional-onset-
unconformity).
En Perú, los sedimentos del Grupo Pucará (Triásico Superior-Jurásico Inferior), que
constituyen una plataforma carbonatada somera (Rosas et al., 2007), correlacionada con
el Ciclo Santiago/Sacha (Baby, 1995 y Gil, 1995 in Baby et al., 1999), componen la fase
post-rift de la subsidencia, que se desarrolla sobre el rift Mitu (Triásico Inferior-Medio)
(Rosas et al., 2007). En la Cuenca Oriente, no se registran depocentros asociados a un rift
de esa edad, más bien, el Triásico Inferior y Medio registra un periodo de erosión o hiato
sedimentario. En la Región Subandina, el registro litológico de los pozos IP-17 y BE X-
1, muestra depositos volcánicos del Jurásico Inferior, sobre rocas carbonatadas del
Pérmico (Fm. Macuma), y en la sección norte del CSS, la Fm. Macuma esta sobreyacida
por depositos continentales de la Fm. Sacha, cuya edad fue definida por palinología del
Triásico Tardío-Jurásico Temprano, lo que la correlaciona con la Fm. Santiago
desarrollada al sur (Levantamiento Cutucú) y el Grupo Pucará en Perú (Rivadeneira &
Sánchez, 1989).
4.2 REDIFINICIÓN DE LOS EVENTOS TECTÓNICOS QUE PROVOCARON
LA APARICIÓN DE UN REGIMEN EXTENSIONAL EN LA CUENCA
ORIENTE: se sustituye el contexto de una cuenca de rift por un control
tectónico extensional de back-arc.
La presencia del arco volcánico Misahuallí al oeste de la Cuenca Oriente, permite
inferir un margen convergente en subducción, desarrollado durante el Liásico Tardio y
Jurásico Superior (Romeuf, et al., 1997; Jaillard, 1997). Sin embargo un regimen
tectónico en distensión domina en la región de trasarco, durante la depositación de la Fm.
Chapiza considerada parcialmente coetáea con la actividad del arco magmático
Misahuallí (Tschopp, 1953; Romeuf, et al., 1997; Jaillard, 1997). El carácter de los
elementos geotectónicos que limitan el CSS, llevan a la idea de una cuenca extensional
de tipo back-arc (Figura 19), desarrollada a partir del Jurásico Medio hasta el
Valanginiense. Hacia el este, las evidencias de deformación se conservan en importantes
semigrabenes, conocidos dentro del SICT. El más representativo es el semigraben
Tambococha, cuyo relleno sin-extensional, consiste en depósitos marino-someros del
48
Jurásico Tardío-Neocomiense, equivalentes a la Formación Chapiza (Baby et al., 2013).
Probablemente los tres Dominios Tectónicos de la Cuenca Oriente a finales del Jurásico
Medio y Cretácico Inferior, estuvieron controlados por un régimen extensional de amplia
distribución detrás del arco volcánico Misahuallí, ligado a periodos de slab roll-back, en
el cual el slab de subducción retrocede y se verticaliza (Martinod, et al. 2006), provocando
la propagación de una extensión detrás del arco (Allen & Allen, 2005) (Figura 19)
Nuevos estudios del noroeste de Sudamérica, Spikings, et al. (2014) mencionan una
migración hacia el oeste, del margen de subducción que generó el arco calco-alcalino
Misahuallí y las intrusiones correspondientes a los Batolitos de Rosa Florida, Abitagua y
Zamora. Según los autores, esta migración ocurrió a partir de hace ~194 Ma, donde
anterior a este periodo, se desarrollaba un arco continental (209-194 Ma), localizado a
más de 400 Km del margen activo del Pacífico (Macizo Santander en Colombia y Terreno
Arequipa al sur de Perú), que migró hacia el oeste y dio lugar posteriormente al arco
magmático de larga vida Misahuallí (189 Ma-145 Ma). A partir de los ~189 Ma de años
la velocidad de migración fue mucho más lenta, que durante los 194-189 Ma,
evolucionando hacia el oeste la cuenca de intrarco (Fm. Upano), el arco volcánico Alao,
la Unidad Peltetec y secuencia Guamote (Spikings, et al., 2014).
La comparación de edades y posición de las intrusiones, siendo las más jóvenes
localizadas hacía el oeste, ayudan a corroborar el modelo de migración del eje de
subducción, asociado probablemente a un aumento del ángulo de subducción del slab, y
generación del roll-back (Spikings, et al., 2014).
Martinod, et al. (2006) menciona que el proceso de subducción no se estabiliza
nunca, existen periodos en los cuales el slab avanza debajo de la placa superior y su
manteo disminuye, alternando con periodos de slab roll-back en el cual el slab retrocede
y se verticaliza. El proceso de subducción no se estabiliza porque el slab se pliega al
alcanzar la discontinuidad de los 670 km. Esto conlleva a una interacción compleja en
donde existen periodos de magmatismo, migración y extensión.
4.3 CONFIRMACIÓN DE UNA INVERSIÓN INICIAL DE LA EXTENSIÓN,
EN EL CRETÁCICO TEMPRANO: la inversión posterior, probablemente
este asociada a los volcánicos de la parte superior de la Fm. Chapiza,
considerada por Jaillard (1997) como el Miembro Yaupi.
49
Originalmente Rivadeneira & Sánchez (1989), proponen la acción de una fase
orogénica entre el Neocomiense y el Barremiense, produciendo la discordancia angular y
erosión, que separa los sedimentos de la Fm. Hollín de la subyacente Misahuallí.
El cierre de las cuencas pre-Aptienses (dominios tectónicos de la Cuenca Oriente),
está marcado por una discordancia angular regional, ubicada en la base de la Fm. Hollín
(Aptiense-Albiense), dispuesta horizontalmente sobre la secuencia pre-Aptiense
invertida. Probablemente esta inversión, se produjo en el Cretácico Temprano
(Hauteriviense-Barremiense), inferido por los basaltos al tope de la Fm Chapiza de 132
Ma (K/Ar) (Hall & Calle in Jaillard, 1997), asociados a un cambio geodinámico (Jaillard,
1997), y desarrollados en onlap contra la estructura positiva Sacha.
La inversión, producto de una fuerte tectónica compresiva, con la reactivación de
las fallas extensionales que controlaron el desarrollo inicial de la cuenca y generación de
estructuras positivas (anticlinales Sacha y Shushufindi) en el borde occidental y oriental
del CSS, ha sido definida como el resultado de la acreción de terrenos alóctonos contra el
margen costero de Ecuador y Colombia (Sutura Peltetec, acreción del Terreno Chaucha
y Guamote), entre 130-120 Ma (Aspden & Litherland, 1992; Barragán et al., 2005;
Jaillard et al., 2009). Si bien este contexto geodinámico explica la inversión de la cuenca,
los periodos de slab roll-back en el cual se generaría la cuenca de back-arc, consistente
con el modelo de Spikings, et al. (2014), sustituiría la doble subducción y acreción
definida por Aspden & Litherland (1992). Probablemente la compresión que generó la
inversión y levantamiento de las cuencas pre-Aptienses, este relacionada a la propagación
hacia el oeste de la ruptura Tethys de Laurasia y Gondwanna durante la apertura inicial
del Océano Atlántico, expresando deformación tectónica en el borde del Pacífico (Jaillard
et al., 1995).
Las cuencas de Acre de Brasil y Solimões invertidas en el Jurásico Tardío durante
la Orogenia Juruá (Caputo, 2014), coinciden con la gran compresión y cizallamiento en
los países andinos, por lo que se podría atribuir a la orogenia brasileña Juruá, la
deformación tectónica en el borde del Pacífico (Caputo, 2014).
50
Figura 19. Modelo de la cuenca de back-arc asociado a un proceso de slab roll-back
(modificado y traducido de Allen & Allen, 2005)
4.4 IMPLICACIONES EN EL SISTEMA PETROLÍFERO SANTIAGO
El pre-Aptiense es la secuencia menormente explorada por hidrocarburos en la
Cuenca Oriente. No obstante, un sistema petrolífero es definido a partir de la Fm. Santiago
(Baby et al., 2013), donde análisis de palinofacies y Rock-Eval, llevados a cabo al sur de
la Región Subandina, indican un moderado a bajo potencial de roca madre y en ciertas
localidades termalmente madura (Gaibor, Hochuli, Winkler, & Toro, 2008).
La Fm. Santiago está restringida a la Cordillera de Cutucú (Christophoul, 1999),
estando ausente en al norte del CSS, donde es correlacionada lateralmente con la Fm.
Sacha (Rivadeneira & Sánchez, 1989). La depositación de ambas formaciones, como se
ha mencionado anteriormente, se pensaba que se llevó a cabo durante el desarrollo de un
rift Triasíco Superior-Jurásico Inferior (Christophoul, 1999; Díaz et al., 2014), basado en
la presencia de fallas normales al norte del CSS (área de estudio), en donde el relleno
51
sedimentario sin-extensional era considerado la Fm. Sacha. Por lo tanto se sustituye el
ambiente tectónico de rift para la Fm. Santiago, al sur del CSS (Región Subandina,
Cordillera Cutucú). Probablemente la Fm. Santiago con características cualitativas y
cuantitativas de roca madre se desarrollo en un ambiente de plataforma marina (en Perú,
los sedimentos del Grupo Pucará constituyen una plataforma carbonatada somera, Rosas
et al., 2007), y los volcánicos de composición toleítica y calco-alcalina al tope de la
formación (Romeuf, et al., 1997), asociados a un tectonismo distensivo con el desarrollo
del rift (Christophoul, 1999; Díaz et al., 2014), esten relacionados a otro evento
geodinámico, puesto que facies volcanoclásticas cronológicamente relacionadas se
encontrarón en el registro litológico de los pozoz IP-17 y BE X-1.
La interpretación sísmica permite delinear dos tipos de estructuras con potencial de
trampa hidrocarburífera. Una, asociada al desarrollo extensivo sin-sedimentario (Jurásico
Medio-Valanginiense), con la estructura anticlinal de rollover al sur del campo Sacha
(Figuras 8 sección F; y 11), formado durante la depositación de la Fm. Chapiza. El
segundo tipo de estructuración, lo conforman los anticlinales Sacha y Shushufindi
(Figuras 8, 10, 11 y 12), originados durante la etapa compresiva posterior que invierte la
cuenca (Hauteriviense-Barremiense).
De existir una migración a larga distancia desde la cocina de generación al sur del
CSS y Región Subandina (Fm. Santiago), las flexuras de los eventos tectónicos de
extensión y compresión podrían eventualmente constituir muy buenas trampas de
hidrocarburos. Es necesario un análisis más a detalle de las facies sedimentarias de las
Fms. Sacha y Chapiza, puesto que podrían presentar características de reservorio y sello,
necesarias para la acumulación de hidrocarburos dentro de estas trampas. De acuerdo a la
escasa información de ripios de perforación y afloramientos, las secuencias clásticas del
Miembro Patuca de la Fm. Santiago (Gaibor et al., 2008), junto a las Fms. Sacha y
Chapiza, podrían considerarse como potenciales reservorios. La existencia de roca sello,
no representa mayor problema, ya que las litofacies arcillosas y carbonatadas, que sirven
de tal, son generalmente predominantes, frente a las arenosas (Rivadeneira, 2006).
52
5 CONCLUSIONES
La arquitectura estructural y disposición estratigráfica de la secuencia pre-Aptiense
en subsuelo a lo largo de la sección norte del CSS, responde al desarrollo de una cuenca
extensional o transtensional, activa durante la depositación de la Fm. Chapiza (Jurásico
Medio-Cretácico Inferior), cuyo registro sedimentario, revela estructuras extensivas sin-
sedimentarias (anticlinal de rollover), desarrolladas en respuesta al régimen extensivo.
Anticlinales asociados a movimientos contraccionales (Anticlinales Sacha y
Shushufindi), en los bordes de la cuenca, manifiestan una inversión tectónica posterior,
probablemente vinculada a los volcánicos de la parte superior de la Fm. Chapiza de 132
Ma (Hauteriviense) (Hall & Calle in Jaillard, 1997), considerada por Jaillard (1997) como
el Miembro Yaupi, que se desarrollan en onlap contra la estructura Sacha. La Fm. Hollín
del Aptiense-Albiense (Baby et al., 2013), se dispone horizontalmente sobre la
discordancia angular, que erosiona y sella la cuenca invertida pre-Aptiense.
El régimen distensivo (Jurásico Medio-Valanginiense), estuvo controlado por un
sistema de fallas lístricas de rumbo preferentemente NE-SO, que delinearon la orientación
y geometría del CSS. El Sistema de fallas Sacha en el borde occidental, con dirección de
desplazamiento hacia el oriente, consiste de un conjunto de fallas sintéticas que se unen
en profundidad en una zona de despegue, localizada en el basamento. El movimiento de
falla, generó un fuerte basculamiento de la secuencia sedimentaria por encima del
fallamiento lístrico, lo que dio origen a cuenca asimétrica (semigraben), que junto al
fallamiento progresivo evoluciona a un graben, desarrollando fallas normales antitéticas
al fallamiento lístrico principal, encabezado por la falla Shushufindi.
En forma concominante con el desarrollo del régimen distensivo, la Región
Subandina, estaba controlada por un margen convergente en subducción, que dio origen
al arco volcánico Misahuallí, entre el Liásico Tardio y Jurásico Superior (Romeuf, et al.,
1997; Jaillard, 1997). Lo que permite inferir un sistema extensional de back-arc que
evolucionó detrás del arco magmático, generando la cuenca del CSS. Probablemente los
tres dominios tectónicos de la Cuenca Oriente durante el Jurásico Medio y Cretácico
Inferior (Valanginiense), estuvieron controlados por un régimen extensional de amplia
distribución detrás del arco volcánico Misahuallí, ligado a periodos de slab roll-back, en
53
el cual el slab de subducción retrocede y se verticaliza (Martinod, et al. 2006), provocando
la migración del arco y la propagación de una extensión detrás del arco, consistente con
el modelo de Spikings, et al. (2014) en la C. Real.
Durante el periodo compresivo (Hauteriviense-Barremiense), las fallas
extensionales que controlaron el desarrollo inicial de la cuenca, invirtieron su movimiento
y levantaron toda la secuencia sedimentaria, manteniendo signos de extensión en
profundidad y mostrando contracción asociada a crecimiento de anticlinales hacia la
superficie (estructura Sacha y Shushufindi). La inversión podría estar relacionada con la
propagación hacia el oeste de la ruptura Tethys, durante la apertura inicial del Océano
Atlántico expresando deformación tectónica en el borde del Pacífico, conocida como la
Orogenia Juruá, en Brasil (Caputo, 2014).
Los controles estructurales dentro la sección sísmica, atravesada por los pozos IP-
17 y BE X-1, en la Región Subandina, se apoyan a los del CSS, confirmando el modelo
cinemático de deformación para el pre-Aptiense; con el desarrollo del Ciclo
Chapiza/Misahuallí como una secuencia sin-extensional, depositada durante el
fallamiento extensivo. Su estratigrafía, estuvo formando una cuña de sedimentos más
potente hacia el oeste, que producto de una inversión contraccional posterior, anterior a
la depositación Hollín, se desplaza sobre el bloque superior fallado, trasladando el punto
nulo, a la base de la secuencia sin-extensional.
El levantamiento estratigráfico de la secuencia pre-Aptiense en los pozos IP-17 y
BE X-1, mediante la descripción de los ripios de perforación, registros eléctricos, análisis
sísmico y edades absolutas (radiocronológicas y bioestratigráficas), muestran una
continuación lateral de las unidades del pre-Aptiense, a excepción de la Fm. Pre-
Pumbuiza. El registro sedimentario, empieza con la Fm. Pumbuiza en inconformidad
sobre el basamento. Los estratos mayoritariamente calcáreos de la Fm. Macuma, pasan a
ser intercalados por facies volcano-sedimentarias, de origen aún desconocido. Volcánicos
del Sinemuriense, datados por Pb-U SHRIMP en circones, sobreyacen a la Fm. Macuma,
en ambos pozos, cronológicamente se correlacionan con el Ciclo Santiago/Sacha
(Triásico Superior-Jurásico Inferior). Los volcánicos al tope de Fm. Sacha en el CSS,
constituyen probablemente el equivalente lateral. La base de este ciclo en ambos dominios
tectónicos no presenta la misma edad, por lo que se puede considerar un límite diacrónico
más joven hacia la FPCS. El Ciclo Misahuallí/Chapiza, sin-extensional, es mucho más
potente en la FPCS por su cercanía con el arco volcánico Misahuallí.
54
La Formación pre-Pumbuiza, anteriormente nombrada por Díaz (2000), sobre la
base de interpretación sísmica 2D, presentaba dificultades en cuanto a su existencia, pero
ahora dada la alta resolución de la sísmica 3D, su presencia queda al descubierto, por un
cambio de reflectores y una discontinuidad marcada entre esta unidad y la Fm. Pumbuiza.
Esta formación, es descrita solo mediante sísmica y presentan reflectores de alta amplitud
y continuidad, que pueden presentar algún interés exploratorio, puesto que forman parte
de las grandes estructuras formadas durante la inversión, encontrándose levantadas y
plegadas hacia el margen este del CSS. Adicional se observa el desarrollo de posibles
facies arcillosas, que adquieren un comportamiento dúctil posterior al sepultamiento,
elevando y deformando la secuencia paleozoica suprayacente, resultando mega-
estructuras que podrían considerarse trampas potenciales.
55
6 RECOMENDACIONES
Que se realice, una nueva sección estratigráfica transversal a la Cuenca Oriente,
actualizando el registro litológico y evolución cinemática del periodo pre-Aptiense, sobre
la base del presente proyecto de investigación, como la adición de una nueva
interpretación sísmica 3D para el resto de la cuenca, en donde se cuente con la misma.
Que se investigue a mayor detalle los volcánicos de la Región Subandina, dentro
del periodo pre-Aptiense: Base de la Fm. Macuma y Fm. Sacha, para conocer con mayor
exactitud su origen geodinámico.
Que se incentive la exploración petrolera hacia niveles del pre-Aptiense, para
definir con mayores datos directos, la posibilidad hidrocarburífera de esta secuencia.
56
CITAS BIBLIOGRÁFICAS
Allen, P. A., & Allen, J. R. (2005). Basin Analysis: principles and applications (2 ed.).
Australia: Blackwell Science Ltd.
Alvarado, R., & Hobbs, W. (1972). Stratigraphy of the Pennsylvanian Macuma
Formation, Cerro Macuma, Cutucú Mountains, S.W. Oriente Ecuador. Informe
Interno, CEPE, Quito-Ecuador.
Aspden , J., McCourt, W., & Brook, M. (1987). Geometrical control of subduction-related
magmatism: the Mesozoic and Cenozoic plutonic history of Western Colombia.
Journal of Geological Society, London, 144, 893-905.
Aspen, J., & Litherland, M. (1992). The geology and Mesozoic collisional history of the
Cordillera Real, Ecuador. Tectonophysics, 205, 187-204.
Baby, P., Bernal, C., Christophoul, F., & Valdez, A. (1998). Modelo estructural y ciclos
tectono-sedimentarios de la Cuenca Oriente. Convenio Petroproducción-Orstom,
Quito.
Baby, P., Rivadeneira, M., & Barragán, R. (2014). La Cuenca Oriente: Geología y
Petróleo (3 ed.). Quito, Ecuador: Travaux de I´Institut Francais d´Études Andines.
Baby, P., Rivadeneira, M., Barrragán, R., & Christophoul, F. (2013). Thick-skinned
tectonics in the Oriente foreland basin of Ecuador. Geological Society, London,
Special Publications, 377, 59-76.
Baby, P., Rivadeneira, M., Christophoul, F., & Barragán, R. (1999). Style and timing of
deformation in the Oriente Basin of Ecuador. 4nd International Symposium on
Andean Geodynamics, 68-72.
Balkwill, H., Rodriguez, G., Paredes, F., & Almeida, J. (1995). Northern part of Oriente
Basin, Ecuador: reflection seismic expression of structures. En A. Tankard, S.
Suarez, & H. Welsink, Petroleum Basins of South America (Vol. 62, págs. 559-
571). Memoirs.
57
Barragán, R., Baby, P., & Duncan, R. (2005). Cretaceous alkaline intra-plate magmatism
in the Ecuadorian Oriente Basin: geochemical, geochronological and tectonic
evidence. Earth and Planetary Science Letters, 236, 670-690.
Bes de Berc, S., Soula, J., Baby, P., Souris, M., Christophoul, F., & Rosero, J. (2005).
Geomorphic evidence of active deformación and uplift in a modern continental
wedge-top foredeep transtition: example of the eastern Ecuadorian Andes.
Tectonophysics, 399, 351-380.
Caputo, M. V. (2014). Juruá Orogeny: Brazil and Andean Countries. Brazilian Journal
of Geology, 44(2), 181-190.
Christophoul, F. (1999). Discrimination des influences téctonique et eustatiques dans les
basins liés a des zones de convergence: examples du bassin subandin d´ Equateur.
Phd thesis, Université Toulouse III.
Díaz , M., Baby, P., Ribadeneira, M., & Christophoul, F. (2014). El pre-Aptiense en la
Cuenca Oriente Ecuatoriana. En P. Baby, M. Rivadeneira, & R. Barragán, La
Cuenca Oriente: Geología y Petróleo (págs. 31-50). Quito: Travaux de I'Institut
Francais d'Études Andines.
Díaz, M. (2000). Caracterización y reconstrucción paleogeográfica de las cuencas pre-
Aptienses en el Oriente ecuatoriano. Tesis de Grado, Universidad Central del
Ecuador, Quito.
Gaibor, J., Hochuli, J., Winkler, W., & Toro, J. (2008). Hidrocarbon source potential of
the Santiago Formation, Oriente Basin, SE de Ecuador. Journal of South
American Earth Sciences, 25, 145-156.
Jaillard, E. (1997). Sístesis Estratigráfica y Sedimentológica del Cretaceo y Paleogeno
de la Cuenca Oriental del Ecuador. Informe Final, Convenio Orstom-
Petroproducción, Quito.
Jaillard, E., Lapierre, H., Ordonez, M., Toro, J., Amortegui, A., & Vanmelle, J. (2009).
Accreted oceanic terranes in Ecuador: southern edge of the Caribbean plate. (K.
H. James, M. A. Lorente, & J. L. Pindell, Edits.) The Origin and Evolution of the
Caribbean Plate, 328, 469-485.
58
Jaillard, E., Sempére, T., Soler, P., Carlier, G., & Marocco, R. (1995). The role of Thethys
in the evolution of the Northen Andes between Late Permian and Late Eocene
times. En A. Nairn, L. Ricou, B. Vrielynck, & J. Dercourt, The Ocean Basins and
Margins: 8. The Tethys Ocean (págs. 463-492). New York: Plenum Press.
Marksteiner , R., & Alemán, A. (1997). Petroleum systems along the fold belt associated
to the Marañon-Oriente-Putumayo (MOP) foreland basins. VI Simposio
Bolivariano "Exploracion Petrolera en las Cuencas Subandinas", Memorias, 63-
74.
Martinod, J., Espurt, N., Guillaume, B., Funiciello, F., Faccenna, C., & Farías, M. (2006).
Control de la velocidad de placas y de la densidad del slab sobre la dinámica de
la subducción oceánica y el regimen tectónico de la placa superior: Análisis de
modelos análogos. XI Congreso Geológico Chileno, 2, 275-278.
Pindell, J., & Tabbutt , K. (1995). Mesozoic-Cenozoic Andean palepgrography and
regional controls on hydrocarbon systems. Petroleum Basin of South America, 62,
101-128.
Rivadeneira, M. (2006). Esquema General del Potencial Sistema Petrolero Santiago-
Pucara. Proyectos Especiales, Subgerencia de Exploración y Desarrollo , Quito.
Rivadeneira, M., & Sánchez, C. (1989). Consideraciones geológicas del Preaptense de la
Cuenca Oriente. Sexto Congreso Ecuatoriano de Ingeniería en Geólogía, Minas
y Geotecnia, 214-252.
Romeuf, N., Munch, P., Soler, P., Jaillard, E., Pik, L., & Aguirre, R. (1997). Mise en
évidence de 2 lignées magmatiques dans le volcanisme du Jurassique inférieur de
la zone subandine équatorienne. Comptes Rendus Academie of Sciences, 324, 361-
368.
Rosas, S., Fontboté, L., & Tankard, A. (2007). Tectonic evolution and paleogeography of
the Mesozoic Pucará Basin, central Peru. Journal of South American Earth
Sciences, 24(1), 1-24.
Siemers, C. (1995). Character and hidrocarbon potencial of the pre-Aptian, Oriente
Basin, Ecuador. Quito.
59
Spencer, A. (1973). Geological Survey of the Rio Santa Catalina to Contaya Dome area.
Lima, Perú.
Spikings, R., Cochrane, R., Villagomez, D., Van der Lelij, R., Vallejo, C., Winkler, W.,
& Beate, B. (2014). The geological history of northwestern South America: from
Pangaea to the early collision of the Caribbean Large Igneous Province (290-
75Ma). Gondwana Reserarch , 45.
Tschopp , H. (1953). Oil explorations in the Oriente of Ecuador. Quito: AAPG Bulletin.
60
ANEXOS
61
ANEXO A. SUMARIO MICROPALEONTOLÓGICO, POZO PUNGARAYACU
PROFUNDO IP-17
Análisis realizados en los Laboratorios de Petroamazonas EP, orden: CIG-007-2015
62
ANEXO B. SÍNTESIS BIOESTRATIGRÁFICA Y PALEOECOLÓGICA, POZO
PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17
Análisis realizados en los Laboratorios de Petroamazonas EP, orden: CIG-007-2015
ANEXO C. VALORES DE TOC, POZO PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17
Análisis realizados en los Laboratorios de Petroamazonas EP, orden: CIG-007-2015
63
ANEXO D. OBSERVACIONES VISUALES DEL KERÓGENO, POZO
PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17
Análisis realizados en los Laboratorios de Petroamazonas EP, orden: CIG-007-2015
64
ANEXO E. EDADES Pb-U SHRIMP EN CIRCONES, RIPIOS DE PERFORACIÓN
DEL POZO PUNGARAYACU PROFUNDO IP-17, PROF: 6620-7000 ft
Análisis realizados en Australian National University, 2016
65
ANEXO F. SÍNTESIS BIOESTRATIGRÁFICA Y PALEOECOLÓGICA, POZO BE X-1
Análisis realizados en los Laboratorios de Petroamazonas EP, orden: CIG-007-2015
LITOLOGIA
Esté
ril
TOMADO DE RESULTADOS DE PERFORACION Y PROGRAMA DE
TERMINACION, POZO BERMEJO- X1, TECPETROL 2012
ED
AD
NANOFÓSILES PALINOMORFOSFORAMINIFEROS
POZO BE-X1
TABLA 2. SÍNTESIS BIOESTRATIGRÁFICA Y PALEOECOLÓGICA
Esté
ril
MICROFÓSILES DIAGNÓSTICOSGRAFICOS GEOFISICOS
PA
LE
OA
MB
IEN
TE
PR
OF
UN
DID
AD
(PIE
S)
Haplo
phra
gm
oid
es s
p.
Am
mobaculit
hes s
p.
Psam
osphaera
sp.
Esté
ril
7350'-7570'
PR
EC
RE
TA
CIC
O
CA
RB
ON
IFE
RO
-RE
CIE
NT
E
MA
RIN
O S
OM
ER
O
X X
Microfósiles marinos/acuaticos Microfósiles continentales ABUNDANTE >20 COMÚN (5-9) RARO (2-4) MUY RARO (1)JS
66
ANEXO G. EDADES Pb-U SHRIMP EN CIRCONES, RIPIOS DE PERFORACIÓN
DEL POZO BE X-1, PROF: 7000-7280 ft
Análisis realizados en Australian National University, 2016
