ENTRAMPAMIENTO ESTRATIGRÁFICO EN EL BORDE DE CUENCA ANTEPAÍS -
CUENCA LLANOS ORIENTALES DE COLOMBIA.
La zona de estudio comprende el área que ocupó el abultamiento periférico (forebulge) de la cuenca de los Llanos orientales, sector suroriental y nororiental, en el periodo Eoceno-Oligoceno. Esta exhibe una evolución de un sistema antepaís como resultado de la deflexión de la litosfera, producto de la carga tectónica estática de la cuña orogénica, los sedimentos y el agua. Su configuración actual es atribuida a la convergencia e interacción de la placa continental Sudamericana con las placas Nazca y Caribe. La confluencia de estos factores permitió la recepción y preservación de sedimentos, al igual que la generación de trampas estratigráficas.
Figura 1: Mapa de ubicación del área de estudio. Modelo de elevación digital de la Cordillera Oriental y cuenca de los Llanos Orientales de Colombia. Se indican base sísmica 2D, pozos perforados y trazas regionales A-B y C-D. Tomada de (Albariño & Rodríguez, 2022).
Figura 2: A: Reconstrucción paleogeográfica, ambientes predominantes y unidades expuestas (Reyes-Harker et al., 2015). B: Línea sísmica 2D compuesta hacia el borde de la cuenca de los Llanos Orientales, horizontalizada al techo de la Formación Carbonera. Modificada de Albariño & Rodríguez, (2022).
La caracterización se llevó a cabo mediante la realización de mapas regionales estructurales, isócronos y planos isopáquicos. Los datos se obtuvieron a través de la ANH, donde los registros de rayos gamma y resistivo a partir de 71 sondeos, posibilitaron la graficación de la información litológica y la definición de las secuencias transgresivas. Por otra parte, 13.930 km de información sísmica 2D permitieron la elaboración de los sismogramas sintéticos. Dichos insumos fueron relevantes en la comprensión evolutiva, de la mano de información secundaria como modelos geodinámicos y análisis de proveniencia de los sedimentos. De manera particular se postula la división de las Areniscas Basales, principal reservorio de petróleo pesado, en Inferiores y Superiores; las cuales se diferencian en el mecanismo estratigráfico de la trampa, en el cual las inferiores son definidas por el acuñamiento del reservorio, variaciones laterales de litofacies en los subambientes y el substrato impermeable; en cuanto a las Superiores la acumulación es atribuible a la condensación de secuencias, cambios de litofacies, variaciones granulométricas y/o diferencial de presión capilar, entre otros factores.
De manera general, en la zona de estudio el entrampamiento está definido tanto por el predominio neto del componente estructural, como por los combinados. El principal tipo de trampa estructural, son las fallas de moderado rechazo vertical, que interrumpen la extensa rampa de bajo ángulo dispuesta hacia el occidente. En cuanto al sello vertical, es provisto por los miembros pelíticos de la
Formación Carbonera. De igual forma las acumulaciones presentes exigen la presencia de factores adicionales como sellos laterales, condensación de secuencias sobre pre-relieves, cambios de litofacies, variaciones granulométricas, diferencial de presión capilar y/o efectos hidrodinámicos. Otro factor enunciado, es que la disminución de la granulometría dentro de la roca reservorio, constituye una barrera en el desplazamiento vertical y horizontal, esto debido a que la conversión de facies permeables a impermeables para el petróleo condiciona el desplazamiento de la fase humectante (agua) por la fase no humectante (petróleo).
Figura 2: a: Corte estratigráfico-estructural esquemático. Indicando elementos de entrampamiento con énfasis sobre el play estratigráfico. B: Línea sísmica nivelada al techo de la Formación Carbonera (distribución del reservorio inferior). C. Línea sísmica nivelada al techo de la Formación Carbonera (distribución del reservorio superior). Tomada de (Albariño & Rodríguez, 2022).
ESTUDIOS RECIENTES
Y USO DEL CO2
S Sorimachi., (2022), ha demostrado la precipitación de CaCO3 a partir de la reacción de CO2 con NaOH y CaCl2, igualmente esta interacción da como productos NaCl (sal de cocina) y H2O. En los ensayos, el gas se introdujo mediante burbujeo, variando las concentraciones de los reactivos. En concentraciones bajas de las soluciones acuosas, se obtuvieron resultados de reducción del 60% de CO2 inicial en un tiempo de 15 minutos y el 80% en 60 minutos respectivamente, mostrando una correlación directa con el tiempo de exposición (figura 4B). Por su parte, en una mayor concentración, el CO2 contenido fue completamente absorbido por la solución al hacerlo circular hacia el tubo de prueba a una velocidad de 20 mL/s a través de una roca porosa (figura 4C); posteriormente con un aumento significativo, la reducción llegó a 2,5% desde valores iniciales de 10%. Esto demuestra su posible utilidad en la reducción de emisiones presentes en escapes industriales, centrales térmicas e incineradores.
La fijación de CO2 en CaCO3 mediante la fotosíntesis producida por algas, es un proyecto que se lleva a cabo bajo la dirección de la Universidad de California (Srubar, 2022). Este ha demostrado la viabilidad de la producción de cemento portland, por medio del cultivo de microalgas blancas denominadas cocolitóforos. Su implementación representaría una disminución significativa de la huella de carbono de la industria de la construcción, a su vez que se podrían aprovechar los subproductos en la producción de biocombustibles, alimentos y cosméticos.
Figura 4: A: Fotografía precipitado de CaCO3, B: Cambios en la concentración de CO2 en una botella para 15, 30, 60 min, C: Concentraciones de CO2 al burbujear el gas de prueba a través de la solución. Modificado de (Sorimachi, 2022b).
Figura 5: Ejemplos de morfologías de cocolitóforos. Barras de escala, 2 μm. Tomada de (Brownlee et al., 2021).
Por último, en pruebas de laboratorio se logró la transformación directa del CO2 en hidrocarburos líquidos del rango C8-C16, mediante hidrogenación directa (H2). Para este proceso, se utilizó un catalizador que cuenta con una aleación de CoFe modificada con Na, esta favorece la unión de carbonos e inhibe la metanización del CO2. Los resultados más notorios, fueron obtenidos a una temperatura de 240°C y una presión de 3 MPa sobre la aleación CoFe-0,81 Na, obteniendo valores de hasta 63,5% de selectividad, superando el valor predicho por la la distribución Anderson-Schulz-Flory (ASF), cuyo máximo se ubica en un 41%. Dicho estudio representa una alternativa sostenible en la obtención de combustibles para aviones.
Figura 6: Resumen gráfico. Tomada de (Zhang et al., 2021).
SYMPTOMATIC LITHOSPHERIC DRIPS TRIGGERING FAST TOPOGRAPHIC RISE
AND CRUSTAL DEFORMATION
IN THE CENTRAL ANDES
La Meseta Andina Central es formada por la subducción de la placa de Nazca y está definida por las altiplanicies de Puna y el Altiplano, su elevación topográfica es el resultado de pulsos de levantamiento durante el Cenozoico y cada una de estas difieren en el mecanismo de levantamiento y estilos de deformación tectónica. El estudio publicado por Andersen et al., (2022), prueba la hipótesis de que la evolución topográfica y la deformación de las cuencas del interior de los Andes Centrales, es producto de procesos de goteo litosférico, los cuales se caracterizan por una cabeza de gota bulbosa que se hunde unida a un cuello delgado. El modelo de tomografía sísmica, muestra que hay cuatro anomalías de mayor velocidad interpretadas como goteos que han controlado la evolución tectónica de la Cuenca de Arizaro, el Salar de Atacama y las Salinas Grandes, coincidiendo su ubicación con las proyecciones superficiales (figura 7).
Figura 8: A: Vista en 3D de la estructura litosférica y del manto superior, B: Vista de cortes de tomografía a 55 km de profundidad. Cuenca de Atacama (AT), Arizaro (AZ) y Salinas Grandes (SG). Principales anomalías A, B, C y D. Tomada de (Andersen et al., 2022).
El montaje consistió en el uso de modelos analógicos tridimensionales (3D) a escala, en una caja de plexiglás donde el manto sublitosférico fue representado por polidimetilsiloxano (PDMS), el manto litosférico al igual que la corteza inferior, correspondieron a una mezcla de arcilla y PDMS difiriendo en densidad y viscosidad y la corteza superior, contaba con dos materiales frágiles (e-spheres & silica spheres or sand). En el control de la ubicación y tamaño del goteo para iniciar la inestabilidad, fue ubicada una semiesfera de 2,5 cm de diámetro con la misma densidad del manto litosférico, la cual representa la eclogitización de la corteza inferior, proceso al que se le atribuye la remoción de la litosfera en los Andes Centrales (Leech, 2001). Para seguir el movimiento se utilizaron partículas de arena negra como trazadores; su desplazamiento fue monitoreado mediante tres cámaras
Figura 8: Modelo gráfico del proyecto. Fuente: INTA, 2015.
digitales, cuya grabación se sincronizó y se conectó a un ordenador en el que se registró la evolución del modelo a una frecuencia de 0,017 Hz.
Los goteos litosféricos son asociados a desplazamientos verticales y son clasificados a partir de las condiciones iniciales en sintomáticos o asintomáticos. Los experimentos 1 y 3 son sintomáticos, siendo aquellos en los que al hundirse la corteza en el manto, se produce acumulación de esfuerzos y formación de estructuras like fold-andthrust ridges en la corteza superior, a su vez la curva de comparación con la subsidencia de la cuenca de Arizaro, es correlacionable a la elevación en tres etapas pasando la topografía de negativa (subsidencia) a positiva. Por otro lado, el experimento 2 hace parte de los asintomáticos, donde la deformación en la corteza es sutil, presentándose una recuperación topográfica y hundimiento transitorio como resultado de la remoción de la litosfera; con respecto a la curva, esta muestra un aumento topográfico antecedido por una rápida y limitada subsidencia (figura n. (a).
Figura 9: Elevación superficial relativa de EXP-1, EXP-2 y EXP-3, con elevación de la cuenca de Arizaro. Tomada de (Andersen et al., 2022).
ACTUALIDAD ACGGP
Aún puedes registrarte al curso virtual: Artificial Intelligence for Oil and Gas Using Python, el cual se desarrollará durante el mes de agosto. En el siguiente enlace podrás hacer tu inscripción:
Figura 10: Tomada del portal ACGGP
En el marco de la V Cumbre del Petróleo, Gas y Energía, se llevará a cabo la Agenda Técnica de Exploración. Desde el pasado 21 de julio, se abrió la recepción de resúmenes y estará disponible hasta el próximo 21 de agosto. Los temas relacionados son: presente y futuro profesional en la transición energética, geoética y desarrollo sostenible, estrategias geocientíficas: cómo adaptarnos al cambio climático, agenda 2030: energía para alcanzar los ODS y estrategias pedagógicas para el relacionamiento en la industria O&G. Enlace de acceso al formulario para cargar el documento.
Figura 11: Agenda técnica de exploración: V Cumbre del Petróleo Gas y Energía, tomada del portal ACGGP.
El próximo 14 de septiembre será el día ACGGP. Espera pronto más información sobre este gran evento que tendremos para todos nuestros asociados.
Figura 11: Día ACGGP, tomada de las redes sociales de la ACGGP.
NOTICIAS
Figura 11: Curso para MinInterior, tomada de las redes sociales de la ACGGP.
El pasado 19 de julio, nuestra instructora Martha Giraldo, estuvo desarrollando el taller pedagógico “Adquisición de sísmica marina”, en las instalaciones del Ministerio del Interior en Bogotá.
Tuvimos como público, un gran grupo de la Dirección de Consulta Previa de este Ministerio y nuestro aliado Ecopetrol.
En la ACGGP estamos comprometidos con la divulgación del conocimiento geocientífico y es por ello que seguimos recorriendo el país con nuestras geoferias.
En el marco del proyecto Farallones que estamos realizando junto a Ecopetrol, en el mes de julio estuvimos en los municipios de Paratebueno, Medina y Santa María, realizando jornadas artísticas y geoferias de la mano de las comunidades, especialmente con público escolar, donde los estudiantes participaron en diferentes juegos y actividades pedagógicas que hablaban del cambio climático, los servicios ecosistémicos, la energía y la transición energética en el país.
Figura 14: Proyecto Farallones. A: Mural en Paratebueno. B. Estudiantes que participaron en la creación del mural. C. Estudiantes participando de la Geoferia. Tomado de las redes sociales de la ACGGP.
El pasado 14 de julio, en las instalaciones del Hotel Estelar Suites Jones, tuvo lugar la conferencia técnica presencial, denominada “Transición Energética: sesgo cognitivo y reduccionismo científico (fe, hechos y noticias falsas) o la escasez del pensamiento crítico”, a cargo de John Londoño. Agradecemos a todos los asistentes por su participación.
PERFIL DE LOS AUTORES
NÉSTOR FERNEY ABAUNZA
Geólogo e Ingeniero Ambiental en formación de la Universidad de Caldas y la Universidad de Antioquia respectivamente. Actualmente se encuentra vinculado a la Asociación Colombiana de Geólogos y Geofísicos del Petróleo (ACGGP) en calidad de pasante.
BIBLIOGRAFÍA
Albariño, L. M., & Rodríguez, J. M. (2022). Entrampamiento estratigráfico en el borde de Cuenca Antepaís – Cuenca Llanos Orientales de Colombia. Boletín de Geología UIS, 44, 73–93.
Andersen, J., Göğüş, O. H., Pysklywec, R. N., Santimano, T., & Şengül Uluocak, E. (2022). Symptomatic lithospheric drips triggering fast topographic rise and crustal deformation in the Central Andes. Communications Earth & Environment 2022 3:1, 3(1), 1–12. https://doi.org/10.1038/s43247-022-00470-1
Brownlee, C., Langer, G., & Wheeler, G. L. (2021). Coccolithophore calcification: Changing paradigms in changing oceans. Acta Biomaterialia, 120, 4–11. https://doi.org/10.1016/J.ACTBIO.2020.07.050
Leech, M. L. (2001). Arrested orogenic development: eclogitization, delamination, and tectonic collapse. Earth and Planetary Science Letters, 185(1–2), 149–159. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(00)00374-5
Reyes-Harker, A., Ruiz-Valdivieso, C. F., Mora, A., Ramírez-Arias, J. C., Rodriguez, G., De La Parra, F., Caballero, V., Parra, M., Moreno, N., Horton, B. K., Saylor, J. E., Silva, A., Valencia, V., Stockli, D., & Blanco, V. (2015). Cenozoic paleogeography of the Andean foreland and retroarc hinterland of Colombia. AAPG Bulletin, 99(8), 1407–1453. https://doi.org/10.1306/06181411110
Sorimachi, K. (2022a). Innovative method for CO2 fixation and storage. Scientific Reports, 1–9. https://doi.org/10.1038/s41598-022-05151-9
Sorimachi, K. (2022b). Innovative method for CO2 fixation and storage. Scientific Reports 2022 12:1, 12(1), 1–9. https://doi.org/10.1038/s41598-022-05151-9
Srubar, W. (2022). Cities of the future may be built with algae-grown limestone. University of Colorado Boulder. https://www.colorado.edu/today/2022/06/23/cities-future-may-be-built-algae-grown-limestone
Zhang, L., Dang, Y., Zhou, X., Gao, P., Petrus van Bavel, A., Wang, H., Li, S., Shi, L., Yang, Y., Vovk, E. I., Gao, Y., & Sun, Y. (2021). Direct conversion of CO2 to a jet fuel over CoFe alloy catalysts. The Innovation, 2(4), 100170. https://doi.org/10.1016/J.XINN.2021.100170
