CUENCA TRAS ARCO DE IQUITOS- ZONA SUB-ANDINA Zonas geotectónicas
El rango estructural más importante del Ecuador es el Cinturón Cintu rón Montañoso de los Andes, que divide el país en tres grandes zonas geotectónicas: •
La Cuenca Geosinclinal del Litoral,
que se extiende entre el frente de
subducción oceánico oceánico y la cordillera de Los Andes. •
•
El Cinturón Orogénico Andino , en la parte central del territorio ecuatoriano: y, La Cuenca Marginal Oriental, ubicada entro Los Andes y el Escudo Guayanés,
que forma parte de la cuenca cuenca Tras-arco de Iquitos.
Ilustración 1 Cinturón Móvil de los Andes. F ue uente nte:
Geología e Historia Geotectónica del Ecuador.
Se conoce como cuenca marginal oriental debido a que es una cuenca alargada que se desarrolló entre un cinturón orogénico como es el de los Andes y un cratón como lo es el escudo Guayanés La Cuenca Oriente (Baldock, 1982; Dashwood and Abbotts, 1990) se estructura coma resultado de esfuerzos transgresivos presentes a partir deI Cretácico Terminal, los que provocan la emersión de la Cordillera Real y la formación de la cuenca de trasarco propiamente dicha. Sin embargo, existe una etapa anterior de importancia petrolífera fundamental, que se inicia en el Turoniano, con esfuerzos compresivos que marcan la inversión tectónica de un Sistema extensivo desarrollado en el Permo-Triasico y en el Jurásico. Con la inversión tectónica comienzan su desarrollo la totalidad de estructuras petrolíferas de la cuenca. cuenca.
Ilustración 2 Sección estructural a través de la cuenca oriente.
La cuenca se divide en tres dominios estructurales-petrolíferos con características propias coma son: el Sistema Subandino, el Corredor Sacha-Shushufindi y el Sistema Invertido Capirón-Tiputini El substrato Preckmbrico Está constituido por rocas ígneas y metamórficas, relacionadas con el escudo GuayanoBrasilefio. Son las rocas más antiguas encontradas en la Cuenca Oriental. Hari sido alcanzadas por algunos pozos como por ejemplo Parahuacu 1, Atacapi l,Shushufindil, Yuturil, VHR 1. Una muestra de fondo del pozo Tapi 1 localizado cerca de la frontera con Colombia dio una edad de 1600 (-I-/-) 48 millones de a.nos (W. Texeiras, 1986). Paleozoico
Ciertos pozos y secciones sísmicas han permitido identificar una cuña sedimentaria paleozoica que se bisela hacia el este. Está compuesta de dos formaciones: Formación Pumbuiza
Consiste de pizarras grises a negras en algunos lugares grafíticas, areniscas cuarciticas duras de grano fino y conglomerados de color gris oscuro con clastos subangulares a subredondeados muy compactos y matriz sihcea. Estas rocas han sufrido fuertes plegamientos y fallamientos. No se conoce el espesor ni la base de la Formación. En cuanto a la edad se le asigna al Paleozoico Precarbonifero. El ambiente de depositacion es marino.
Formación Macuna
Comprende potentes estratos de calizas bio-clasticas, con intercalaciones de pizarras, margas y areniscas finas. Tschopp (1953) separa esta Formación en dos miembros: - Miembro Inferior que consta de calizas silíceas muy fosilíferas, dispuestas en capas delgadas de color gris azuladas oscuras, que alternan con pizarras y esquistos arcillosos de color negro. - Miembro Superior compuesto de una potente secuencia de calizas de color gris oscuro con intercalaciones de arcilla pizarrosa. Las calizas son silíceas y hacia arriba pasan a amargas y arcillas no calcáreas. En el norte deI Levantamiento Cutucú, las calizas de la Formación Macuma sobreyacen discordantemente a la Formación Pumbuiza. Esta discordancia aparece también en ciertas secciones sísmicas en el norte de la cuenca. La edad de esta formación según estudios paleontológicos pertenece al Carbonifero Superior (Bristow y Hoffstetter, 1977) alcanzando probablemente el Pérmico. Permo-Triasico
El Permo-Triasico es desconocido en aflorarnientos y podria constituir el relieno de los semi-grabens que se encuentran en el dominio oriental de la cuenca (conglomerados deI semi graben de Tiputini). Sería el equivalente de la Formación Mitu encontrada en el pozo Bolognesi de la Cuenca Marafion (Pern). Formaciones Sacha-Santiago (Triasico Superior - Jurasico Inferior)
La Formación Sacha fue identificada en el pozo Sacha Profundo-1 (Rivadeneira y Sanchez, 1989), sobre la base de resultados de los estudios paleonológicos que dan una edad triásica a las capas rojas localizadas inmediatamente sobre los sedimentos de la Formación Macuma. Esta formaci6n constituye un equivalente lateral continental de la Formación Santiago definida más al sur, en el Levantamiento Cutucu (Tschopp, 1953). Esta conservada en grabens 0 semi-grabens, erosionados y sellados por la Formación Yaupi 0 por la Forrnación Hollin. FORMACION CHAPIZA-YAUPI MISAHUALLI (Jurásico medio a terminal)
La Formación Chapiza (s.s.), definida en el sur de la cuenca (Levantamiento Cutucú), consiste en una sucesión de sedimentos depositaron en un ambiente continental de clima
seco 0 desértico, con pequeñas incursiones marinas (transgresiones) de distribución local. Su espesor varÍa de 600 a 4500 metros. Se la considera de edad jurásico medio a terminal. Formación Yaupi
Corresponde a 10s depositos de la parte superior de la Formacion Chapiza (cf. fig. 2) representados en el pozo Sacha Profundo 1 por tobas, intercaladas con limolitas y arcillolitas multicolores con basaltos datados en este pozo en 132 Ma que corresponde al Neocomiano. La diferencia de esta secuencia volcanoclastica con la categoría de formación se la da en base a la respuesta sísmica y a su correlación con la columna del pozo Sacha profundo - 1 (Bivadeneira, 1988). Segiin Jaillard (1995), estos volcánicos son de edad Jurásico terminal a Cretaceo inferior. Hasta la fecha no se conocen afloramientos de esta formación. En la sísmica, su base aparece claramente con un reflector paralelo al reflector base Hollin la que parece descansar en discordancia sobre esta formación propuesta. La Formación volcánica Misahualli,
Cuya zona de afloramiento parece estar restringida al Sistema Subandino, es un equivalente lateral de los miembros inferior y medio de la Formación Chapiza (Jaillard, 1997) y probablemente de la Formación Yaupi. Está constituida de acumulaciones volcánicas masivas y gruesas, que forman parte deI potente arco magmático que corre desde el norte deI Perú hasta el norte de Colombia. Según nuevos datos radiométricos, su edad abarca el intervalo Liásico Tardío-Jurâsico Superior. Cretácico Paleogeno
Aqui se consideran las formaciones sedimentarias de la Cuenca Oriente, anteriores a la primera gran fase orogénica andina. Formaciones Hollin·Napo (Aptiano Superior· Campaniano)
La Formación Hollín, reconocible en sísmica (cf. Si), consiste de areniscas cuarzosas blancas grano medio a grueso, masivas con estratificación cruzada. Se caracteriza también por capas guijarrosas delgadas e inter-calaciones de lutitas, limolitas y arenas negras impregnadas de asfalto. Buenos afloramientos se presentan en el Levantamiento
Napo, principalmente en la carretera Ho&-Loreto-Coca donde se puede observas en las areniscas abundantes impregnaciones de asfalto. La Formaci6n Napo descansa en concordancia sobre la Formaci6n Hollin. Consiste en aIrededor de 350 m de lutitas y calizas con intercalaciones de areniscas. La Formaci6n Napo es fácilmente reconocible en sísmica por la presencia de reflectores fuertes que corresponden a niveles de calizas. Jaillard (1997) da a la Formaci6n Napo la categoría de grupo, dividiéndolo en cuatro miembros (a los que asigna el rango de formaciones), que corresponden a secuencias marinas de aguas poco profundas:
Napo Basal (Albiano Inferior - Albiano Superior);
Napo Inferior (Albiano Superior - Cenomaniano Superior);
Napo Medio (Turoniano);
Napo Superior (Coniaciano Inferior - Campaniano Mediano).
Formación Tena (Maastrichtiano Inferior • Paleoceno)
La base de esta formación está asociada con un cambio litológico importante (Jaillard, 1997). Loclmente, en ciertos afloramientos deI Sistema Subandino y en ciertas secciones sísmicas de la parte occidental de la cuenca, se puede observar una superficie de erosión, generalmente sobreyacida por areniscas o conglomerados (Tena Basal). Esa discordancia desaparece progresivamente hacia el este. Esta formación comprende (Jaillard, 1997): -Un miembro "Tena Inferior" que consiste en limolitas y areniscas rojas continentales de grano fino, y descansan en concordancia sobre las areniscas y limolitas "Tena Basal"; -Un miembro "Tena Superior" que consiste en limolitas y areniscas de grano más grueso que el miembro inferior. Entre los miembros Tena Inferior y Tena Superior, existe la presencia de un hiato sedimentario probablemente de edad maastrichtiano superior paleoceno basal. Formación Tiyuyacu Inferior (Eoceno lof. a Medio)
El análisis de las secciones sísmicas del Oriente Ecuatoriano nos ha permitido definir una fuerte erosión intra-Tiyuyacu y diferenciar así una formación inferior y otra superior. En el Sistema Subandino norte, los afloramientos muestran que la Formación Tiyuyacu Inferior consiste en conglomerados, areniscas y arcillas que descansan en discordancia
fuertemente erosiva sobre la Formaci6n Tena Inferior 0 Superior (Marocco et al., 1997; Valdez, 1997). Las arcillas son por 10 general abigarradas, rojo-verde en la parte inferior y rojo-café-azul-amarillento en la parte superior. Los conglomerados presentan clastos de 6 a 7 cm, subredondeados a redondeados, y compuestos principalmente de cherts y cuarzo lechoso y e!1 menor proporci6n de rocas metam6rficas (cuarcitas). La direcci6n de paleocorrientes' medida a partir de imbricaciones de clastos, en afloramientos deI Sistema Subandino, indica un sentido E y SE-SSE. El ambiente sedimentario es de tipo fluvial y corresponde a dos proximales intermitentes o con larga estaci6n seca (Marocco R. et al., 1997). Formaciones Tiyuyacu Superior-Orteguaza-Chalcana (Eoceno Medio - Oligoceno)
La Formación Tiyuyacu Superior presenta una base erosiva, la misma que generalmente fue rellenada por areniscas o conglomerados. Al igual que la Formación Tiyuyacu Inferior, está compuesta por conglomerados en la base y arcillas y areniscas en el tope, con la diferencia que los conglomerados son esencialmente de cuarzo lechoso, translucido y muy poco chert, con tamaño de clasto que fluctua entre los 2 y 3 cm (Valdez, 1997). La potencia de esta formaci6n varía entre 100 y 200 m La Formación Orteguaza yace sobre la Formación Tiyuyacu Superior y se encuentra debajo de los sedimentos continentales fluviales de la Formaci6n Chalcana. Está constituida de una serie marina somera compuesta por areniscas grises y verduscas, y lutitas gris verdosas a negras. Los únicos aflorarnientos descritos hasta la fecha (Marocco R. et al., 1997) se pueden observar en el Sistema Subandino norte (rio Aguarico). El color negro 0 gris muy oscuro de las lutitas, su fisilidad y la presencia de n6dulos piriticos indican un ambiente reductor, coma es el de una plataforma marina interna (zona infratidal). En la sfsmica, el contacto Tiyuyacu Superior-Orteguaza corresponde a un fuerte reflector que marca el paso de ambiente continental a marino. La edad de esta formaci6n de origen marina somero es atribuida al Eoceno MedioOligoceno (LABOGEO, 1996). Su potencia es de aproximadamente 40 metros en el Sïstema Subandino, pero en algunos pozos de la cuenca de antepaís alcanza los 250 metros. La Fonnaci6n Chalcana, en su parte basal, abarca el equivalente lateral en facies continentales de la Formación Orteguaza y está constituida por arcillolitas rojas con muiiecos calcâreos y esporadicas intercalaciones de areniscas conglomeraticas. Mio-Plioceno y Cuaternario
Las formaciones neógenos y cuatemarias Arajuno, Chambira, Mesa y Mera (Tschopp, 1953; Baldock, 1982) corresponden al relleno sedimentario de la cuenca de ante-país actualmente visible. No han sido diferenciadas en las secciones presentadas por la pobreza de datos de pozo. Secuencias de volcánicos cuaternarios, desde el Sumaco al Reventador, cubren gran parte de la sucesión cretácica en el Sistema. Subandino, culminando en conos simétricos brechoides y parcialmente erosionados.
Ilustración 3 Columna tectónica- estratigráfica de la cuenca oriente.
El oriente es parte de la plataforma Pericratónica o cuenca del Tras-Arco desarrollado entre el Cratón Guyana al Este y al Oeste del cinturón móvil Andino y el Arco Volcánico, un ambiente tectónico-sedimentario extendiéndose desde Venezuela a Bolivia sobre el este de los Andes se ha desarrollado en esta cuenca marginal.
La Cuenca de lquitos se sitúa en la parte occidental hundida del Escudo Guayanés, en la parte superior de la Sineclisis Amazónica, tiene forma asimétrica, su lado occidental se separa de la Zona Subandina por un sistema de pliegues tumbados hacia el Este y un sistema de fallas de empuje. De Oriente a Occidente a medida que se acerca al Cinturón Andino la profundidad de la Cuenca crece desde algunos centenares de metros hasta 5 Km y de Norte a Sur, su potencia crece de 2.5 a 5 Km. En el Cretácico actuó como una zona Miogeosinclinal, (poca acumulación de sedimentos) de aguas someras que bordeaba la parte occidental del escudo Guayanés, el mar se alejó de la zona a inicios del Eoceno, luego de lo cual la cuenca continúo su subsidencia, compensada por la depositación de grandes volúmenes de rocas continentales de tipo Molásico.
Ilustración 4 Esquema de la evolución geodinámica durante el triásico superior a Cretácico temprano.
Pisos Estructurales
Ilustración 5 Mapa tectónico del Oriente
Ilustración 6 Diferencia de pisos estructurales
La cuenca Oriental puede ser subdividida en tres zonas estructurales: El Flanco Subandíno
Afectado por los movimientos epirogénicos de la cordillera Real, que han producido fallamientos inversos de gran magnitud, así como también plegamientos considerables. Aquí las rocas reservorio han sido erosionadas conjuntamente con la mayoría de los yacimientos petrolíferos, a excepción de unos pocos, como los campos Bermejo el Norte y Oglán al sur que conservaron la cobertura impermeable de la formación Tena. Las trampas petroleras de este flanco son en su mayoría de tipo anticlinal tectonizado. La Zona Axial de la Cuenca
Donde están ubicados los yacimientos más importantes como Lago Agrio, Sacha, Shushufindi, Auca, etc. La acumulación de petróleo en esta zona posiblemente se debe al basculamiento (migración) del eje de la cuenca en dirección este, que se produjo al levantarse la cordillera de Los Andes durante la Orogenia Andina. Las trampas en esta zona son en su mayoría de tipo anticlinal fallado, de buzamientos suaves y dimensiones del orden de 20 x 10 kilómetros. El Flanco Platafórmico
Se presenta como un homoclinal fallado en forma de escalones (echelon), que se profundiza hacia el eje de la cuenca. En esta zona se encuentran ubicados pequeños yacimientos de petróleo pesado, en trampas de tipo combinado estructural - estratigráfico. En el Cretácico correspondía a la zona paleo costera donde se depositaron abundantes rocas clásticas de playa que presentan acuñamientos o erosiones parciales. En sentido Norte Sur la cuenca también sufre cambios estructurales debido a una diferente evolución geológica, existiendo una zona alta al Norte denominada subcuenta del Napo, donde se han ubicado los campos petrolíferos más importantes y una zona profunda al sur, denominada sub cuenca del Pastaza, separadas entre sí por fallas regionales de sentido Noreste Suroeste y Este-Oeste. Dentro de la sub cuenca del Pastaza, a excepción de algunos yacimientos pequeños de petróleo, no se ha encontrado hasta el momento acumulaciones hidrocarburíferas de importancia. Cabe anotar que la exploración no ha sido suficiente para emitir conclusiones definitivas sobre el potencial de esta zona profunda y distante. Zona Subandina
Esta zona ha sido afectada por los movimientos epirogénicos de la cordillera Real, que han producido fallamientos inversos de gran magnitud como la depresión de Pastaza, así como también plegamientos y levantamientos considerables como el levantamiento Napo y el Cutucu, mismos que conforman la zona Subandina. Estructuralmente, la zona Subandina de Ecuador corresponde a la parte deformada de la Cuenca Oriente, resultado de la inversión tectónica de estructuras pre-existentes extensivas pre-cretácicas, Triásico Superior Jurásico Inferior de orientación NNE-SSO (Balkwill el al., 1995; Baby el al.. 1998; Christophoul, 1999; Diaz el asociadas al sistema de rift Tetiano al., en el capítulo I de este libro). Esta franja deformada es más evidente en Colombia, donde constituye un sistema autónomo denominado Cordillera Oriental. En Ecuador, el sistema subandino se presenta en una forma más discontinua, formado por dos estructuras en flor positivas en-echelón (levantamiento Napo y Cordillera de Cutucú), desarrollas mayormente durante el Mio-Plioceno y Cuaternario.
Depresión de Pastaza.
Corresponde a la zona de transición entre el Levantamiento Napo y el Levantamiento Cutucú está constituido esencialmente por sedimentos neógenos y cuaternarios. Las fallas se vuelven más cabalgantes al contacto Zona Subandina-Cordillera Oriental. La Depresión Pastaza está deformada por fallas inversas de basamento que generan anticlinales de propagación a vergencia este. Su morfología actual corresponde a un mega-cono aluvial del Pastaza que se desarrolla actualmente hacia la Cuenca del Marañón en Perú. El sistema de fallas regionales que pasa por el Golfo de Guayaquil, Pallatanga y atraviesa la Cordillera Occidental de Los Andes, luego de lo cual se desvía hacia el Norte. Ha dado origen a fallas por liberación de esfuerzos de cizalla que actúan en dirección Noreste, los mismos que han tectonizado la depresión Pastaza Marcador Morfológico regional
El estudio de las imágenes satelitales y de modelos numéricos de terreno nos han permitido poner en evidencia una superficie morfológica regional de más o menos 3 000 km2 ubicada en la zona subandina, y cubriendo la Depresión pastaza y el valle del Upano entre la Cordillera Oriental y la Cordillera del Cutucú. Esta superficie está cortada al este por un deslizamiento de más de 70 km de extensión N-S, y de 500 m de altura, que constituye una barrera morfológica importante entre la zona subandina y la llanura amazónica. Además, la incisión fluviátil de la Superficie Mera-upano por los ríos Pastaza y Upano, que se observa actualmente, puede alcanzar más de cien metros de profundidad. Como lo muestra la figura 6, esos procesos de erosión siguen muy activos y afectan continuamente las vías de comunicación en el valle del Pastaza. Superficie Mera – Upano
Modelo numérico de relieves y sección estructural a través del valle y del cono de Pastaza
El río Upano y el río Pastaza son los medios de transporte principales de los depósitos aluviales de la zona subandina. La superficie Mera-upano se formó encima de los conos aluviales alimentados por esos dos ríos, y en gran parte por los sedimentos volcanoclásticos producidos por los volcanes Tungurahua y Sangay. Esta superficie de extensión regional corresponde a un nivel endurecido oxidado característico de las superficies de erosión sub-aérea. En los topes de los conos aluviales del Pastaza y del Upano, logramos obtener dataciones encima y debajo de esta importante superficie de erosión.
Ilustración 7 Modelo numérico de relieves mostrando la proveniencia de los sedimentos de los conos aluviales de la zona subandina ecuatoriana.
El cono aluvial del Pastaza, que ocupa toda la Depresión Pastaza, al este del granito de Abitagua, y la depresión Santa Inés al oeste, está compuesto por la Formación Mera considerada como de edad pleistocena. La Formación Mera comprende tres unidades de conglomerados gruesos con matriz flotante de un espesor total de 50-80 m, cubiertas por dos niveles de lahar que provienen del volcán Tungurahua. El tope del último nivel de lahar corresponde a la superficie Mera-
Upano. Encima de esta superficie, se encuentran localmente, cerca de la localidad de Mera, depósitos fluviales de 5 m de espesor que contienen principalmente clástos graníticos y que provienen del antiguo cauce del río Alpayacu, tributario del río Pastaza. Dentro de esos depósitos fluviales, se ubica un nivel orgánico con troncos de árboles bien conservados. Levantamiento Cutucú
La Cordillera del Cutucú corresponde a una antiforma compleja desarrollada al frente de la Cordillera Oriental y deformada por la inversión de un rift de edad triásica a jurásica. Entre la Cordillera Oriental y la Cordillera del Cutucú, se desarrolla el valle del Upano donde se acumularon gran parte de los depósitos volcano-clásticos del volcán Sangay. Se caracteriza por un cambio de orientación de las estructuras de N-S a NNO-SSE, y la aparición de formaciones triásicas y jurásicas (Santiago y Chapiza).En la parte sur, a lo largo de la carretera Santiago Méndez, se interpreta el Levantamiento Cutucú como una estructura en flor (Baby et al., 1998). Estudios de campo realizados por Christophoul F., 1998 y fotointerpretaciones muestran que el frente subandino corresponden, en superficie, a un sistema de corrimientos a convergencia oeste, relacionados con una cuña profunda a convergencia este. Hacia el norte, este sistema de retro-corrimientos cabalga el borde este de la estructura en flor del Levantamiento Cutucú.
Ilustración 8 Bloque morfo-tectónico 3D de la Cordillera del Cutucú. Los sismos representados son los del experimento de Legrand. FUP: Falla del Upano; FS: falla de corrimiento subandina.
Bibliografía
Recuperado de: http://horizon.documentation.ird.fr/exldoc/pleins_textes/pleins_textes_6/griseli1/010015 385.pdf
