Cuenca del Lago de Maracaibo

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Cuenca del Lago de Maracaibo
La Cuenca del Lago de Maracaibo está ubicada al noroeste de Venezuela. En sentido estricto y restringida a territorio venezolano, se extiende sobre toda el área ocupada por las aguas del lago y los terrenos planos o suavemente ondulados que la circundan y que de modo general, pueden delimitarse como sigue: al oeste-noreste por el piedemonte de la Sierra de Perijá, al oeste -suroeste por la frontera colombiana hasta un punto sobre el río Guarumito a 12,5 Km al oeste de la población de La Fría.

Por el sureste limita con el piedemonte andino desde el punto mencionado hacia el río Motatán, ligeramente al este del cruce de Agua Viva; al este-noreste por la zona de piedemonte occidental de la Serranía de Trujillo y una línea imaginaria dirigida al norte hasta encontrar la frontera de los estados Zulia y Falcón, donde puede observarse un pequeño saliente hacia el este en la región de Quirós y en su parte norte, por la línea geológica de la falla de Oca (ver Figura 1).

La extensión de este trapezoide, de aproximadamente 50.000 Km², corresponde políticamente en su mayor parte al Estado Zulia y extensiones menores de los estados Táchira, Mérida y Trujillo. Las líneas mencionadas anteriormente son bastante arbitrarias en sentido fisiográfico y geológico, pero corresponden en realidad al carácter geo-económico de la cuenca petrolífera como tal. Geográficamente, está incluida en su totalidad dentro de la cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo.

Cuenca del Lago de Maracaibo ubicación
Fig. 1. Mapa de ubicación de la Cuenca del Lago de Maracaibo y sus límites.

La roca madre por excelencia en la zona es la Formación La Luna, de edad Cretáceo Tardío, cuyas facies se extendieron por toda Venezuela occidental hasta Colombia. Sin embargo, se han encontrado rocas madre de importancia secundaria en los Grupos Cogollo (Miembro Machiques de la Formación Apón) y Orocué (Formación Los Cuervos). El petróleo fue generado, migrado y acumulado en diversos pulsos, siendo el más importante el ocurrido durante el levantamiento andino. Las principales rocas yacimiento clásticas son las Formaciones Río Negro y Aguardiente Cretáceo, Grupo Orocué y las formaciones Marcelina (Paleoceno), Mirador-Misoa (Eoceno), Lagunillas y La Rosa (Mioceno).

Las calizas (fracturadas) del Grupo Cogollo (Cretáceo temprano) constituyen los yacimientos carbonáticos más relevantes, mientras que los sellos regionales más importantes son las Formaciones Colón (Cretáceo tardío) y Paují (Eoceno). Localmente, constituyen sellos importantes el Miembro Machiques (Formación Apón) y las lutitas espesas dentro de las Formaciones ubicadas hacia el centro del Lago de Maracaibo, como Misoa, Lagunillas y La Rosa, e incluso secuencias cercanas a los frentes de deformación, como la Formación León y los Grupos Guayabo (Andes) y El Fausto (Perijá). En la Figura 2, se muestra la distribución actual de los afloramientos y cortes del subsuelo en el área de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

Cuenca del Lago de Maracaibo distribución de afloramientos
Fig. 2. Distribución actual de los afloramientos y cortes de subsuelo. 2A. Fm. La Quinta (Jurásico Tardío). 2B. Rocas carbonáticas de varias formaciones del Período Cretácico. 2C. Rocas del Paleógeno de varias formaciones de la cuenca de antepaís. 2D. Rocas de varias formaciones dela cuenca del Neógeno.

En la Figura 3 se muestra una columna estratigráfica regional modificada por Parnaud y Castillo, resumiendo las principales secuencias tectónicas, nombres de formaciones, y paleoambiente de la cuenca. Una columna con mejores detalles se incluye en la Figura 4. Las secuencias tectónicas están rodeadas por discordancias presentes en la cuenca incluyendo la discordancia del sub-Cretáceo, Paleoceno, Eoceno y el Mioceno Inferior (ver en la Figura 3).

Las discordancias están designadas por la edad estratigráfica de sus hiatos (ejemplo la discordancia del Eoceno). El mapa de la Figura 3 muestra el espesor total sedimentario de la cuenca sobre el basamento del Paleozoico y la sección a través de la cual la unidad estratigráfica fue realizada.

Cuenca del Lago de Maracaibo columna estratigráfica
Fig. 3. Columna estratigráfica regional modificada por Parnaud y Castillo.

Los principales campos petroleros se encuentran en la costa oriental del Lago de Maracaibo, los que producen principalmente de yacimientos terciarios, como por ejemplo: Cabimas, Tía Juana, Lagunillas, Bachaquero, Mene Grande y Motatán. En la costa oeste se encuentran campos con producción importante en el Cretácico, además del Terciario; entre los que se encuentran el campo Urdaneta (Lago de Maracaibo) y los del flanco Perijanero, que son, de norte a sur: La Concepción, Mara, La Paz, Boscán y Alturitas.

En el centro, los campos se ubican a lo largo de la estructura del sistema de fallas de Lama-Icotea; entre ellos se cuentan: Lago, Centro, Lama y Lamar. Los crudos de la Cuenca del Lago de Maracaibo presentan diferentes grados de madurez y de alteración (ver Figura 5). En general, los crudos más livianos ocurren en yacimientos cretácicos profundos y se van haciendo más pesados a medida que se acercan a los yacimientos terciarios más someros.

Cuenca del Lago de Maracaibo columna estratigráfica detallada
Fig. 4. Columna estratigráfica regional detallada.

Cuenca del Lago de Maracaibo tipo de petróleo
Fig. 5. Distribución y tipos de crudos presentes en la Cuenca del Lago de Maracaibo.

1. Evolución Geológica de la Cuenca del Lago de Maracaibo

Los terrenos que constituyen el basamento Pre-Cámbrico de la Cuenca del Lago de Maracaibo son alóctonos adosados a la Placa Sudamericana durante el Paleozoico temprano (Orogénesis Caledoniana: 570-385 Ma.); posteriormente ocurrió la sutura del alóctono al Paleozoico, durante la Orogénesis Herciniana (385-245 Ma.); dicho alóctono incluyó terrenos precámbricos, entre los cuales sólo se ha determinado la edad de las rocas graníticas de la Sierra Nevada de Santa Marta (Colombia). La última colisión tuvo su inicio a finales del Mesozoico (Cretáceo).

La Figura 6 muestra la distribución de los terrenos alóctonos que se soldaron al autóctono del Paleozoico temprano, durante el período Ordovícico-Silúrico. Aquellos donde hay rocas paleozoicas y que se adosaron en el Paleozoico temprano, se reconocen ahora como parte del basamento de los terrenos incorporados durante la historia tectónica del Caribe, como el constituyente del cinturón orogénico del Paleozoico temprano al norte de la Falla de Apure y como parte del basamento de los Andes y de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

En el subsuelo del Lago de Maracaibo esta representado por rocas metasedimentarias ordovícicas, que también afloran en los Andes. Los terrenos alóctonos de edad devónica, que se adosaron a Sudamérica en el Paleozoico tardío, están ahora aflorando en la Sierra de Perijá. Como parte de la historia de la acreción del alóctono del Paleozoico tardío contra el temprano (previamente suturado), se reconocen rocas graníticas producto de la subducción por debajo del borde norte de la Placa Suramericana.

Cuenca del Lago de Maracaibo distribución terrenos alóctonos
Fig. 6. Mapa de distribución de terrenos alóctonos durante el Ordovícico-Silúrico (Orogénesis Herciniana) y desde finales del Mesozoico hasta el presente.

En Venezuela, la rotura o "rifting" de Pangea (super-continente que reunía las masas continentales de América, Europa y África actuales) produjo varias estructuras importantes que posteriormente influyeron en la evolución de las cuencas sedimentarias venezolanas. Dentro de Venezuela continental, la apertura del Proto-Caribe indujo el desarrollo de valles de extensión o grábenes con una tendencia noreste, en los que se incluyen los grábenes de Apure-Mantecal y Espino, así como también los grábenes de los Andes y Perijá (Machiques, Uribante), y el ubicado en el Lago de Maracaibo.

En la Figura 3, muestra una columna estratigráfica regional modificada por Parnaud y Castillo, resumiendo las principales secuencias tectónicas, nombres de formaciones y paleoambientes de la cuenca del Lago de Maracaibo.

1.1. Secuencia Tectónica 1: Fracturamiento o Agrietamiento del Jurásico Tardío

La secuencia tectónica 1 representa el basamento acústico de la Cuenca del Lago de Maracaibo en el límite inferior de la imagen de la sísmica y la exploración profunda dentro de la cuenca. La secuencia consiste en las rocas sedimentarias del Paleozoico tardío (Formación Mucuchachí) y las capas rojas superpuestas de la Formación La Quinta (Jurásico) derivados de la erosión de los bloques metamórficos fracturados del Paleozoico, expuestos durante la separación de Pangea.

Las capas rojas relacionadas a la fractura son producto del material piroclástico depositado en los grábenes o valles elongados que comprenden las rocas Jurásicas que rodean la cuenca del Lago de Maracaibo.

Durante el Cretácico Temprano, la sedimentación fue controlada en su inicio por el sistema de fallas de los grábenes jurásicos. A continuación, la subsidencia se estabilizó y el Grupo Cogollo (carbonático) se depositó en un extenso mar epicontinental transgresivo sobre Venezuela occidental.

1.2. Secuencia Tectónica 2: Margen Pasivo del Cretáceo

La secuencia tectónica 2 fue depositada sobre un margen pasivo (Figura 2A), que incluyó las unidades carbonáticas y clásticas del Cretáceo temprano y está rodeada por la discordancia basal del Cretáceo, la cual separa la plataforma carbonática del Cretáceo subyacente en la roca fracturada, del basamento metamórfico descrito anteriormente. La configuración estructural de la cuenca durante este período se caracterizó por los levantamientos, las micro-cuencas y la actividad tectónica en el oeste de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

Se relacionan en muchos trabajos al levantamiento de la Cordillera Central de Colombia, utilizando secciones trazadas desde los afloramientos a lo largo del área de la montaña que rodea la cuenca de Maracaibo, interpretaron un levantamiento del basamento del arco de Mérida. Lugo y Mann dedujeron la continuación del Arco de Mérida dentro de la terminación sur del Lago de Maracaibo, la cual afectó el espesor de las rocas en el margen pasivo del Cretáceo (ver Figura 2A). El tope de la secuencia tectónica está definida por el Miembro Socuy de la Formación Colón (ver Figura 3).

La secuencia tectónica del Miembro Socuy, y el margen pasivo del Cretáceo incluye las siguientes formaciones que se muestran en la Figura 3 y la descripción detallada de los estudios de afloramientos en los bordes de la cuenca por los siguientes autores: Río Negro (Hedberg), Apón (Sutton), Lisure (Rod y Maync), Aguardiente (Notestein), La Luna (Garner), y el Miembro Socuy de la Formación Colón (Sutton y González de Juana et al.).

Las formaciones Apón, Lisure, Aguardiente y Maraca conforman el Grupo Cogollo. Todas las rocas carbonáticas del Grupo Cogollo se depositaron en una plataforma carbonática superficial. La Formación La Luna en el Cretáceo suprayacente al Grupo Cogollo forma una roca madre única en su clase en el mundo la cual es responsable del más del 98% de los hidrocarburos generados en la Cuenca del Lago de Maracaibo (ver Figura 2B). El tope de la Formación La Luna rica en material orgánico está definido por las rocas carbonáticas del Miembro Socuy.

Este contacto está caracterizado sobre los datos provenientes de la sísmica por un continuo reflector producido por la impedancia acústica entre la arcilla subyacente de la Formación La Luna y las rocas carbonáticas suprayacente del Miembro Socuy. En la Figura 7 se indica conceptualmente la distribición de paleoambientes y unidades estratigráficas principales durante el Cretáceo tardío en el norte de la Placa Suramericana. A partir del final del Albiense, se inicia desde el este de Venezuela y de manera diacrónica hacia el oeste, la invasión marina que llegó a cubrir extensas zonas hacia el sur del país, las cuales se mantenían como áreas expuestas a la erosión desde finales del Jurásico o incluso desde finales del Paleozoico.

Esta invasión marina coincide con el pulso mundial transgresivo del Cretáceo tardío. responsable de la sedimentación de calizas, lutitas y ftanitas ricas en materia orgánica tanto en América como en Europa. Estas rocas se conocen en Venezuela como las formaciones Querecual-San Antonio (Grupo Guayuta). Hacia finales del Cretáceo y comienzos del Paleoceno, Venezuela occidental sufrió finalmente el efecto de la colisión de la placa de Nazca (Océano Pacífico) y el occidente colombiano.

1.3. Secuencia Tectónica 3: Cuenca de Antepaís Campaniense - Maastrichtiense

La secuencia tectónica 3 fue formada por los efectos prematuros de la colisión oblicua entre el Gran Arco del Caribe y el noroeste de América del Sur (ver Figura 2B y Figura 2C), y delimitada en su base por la Formación Socuy y en su tope por la discordancia del Paleoceno. La secuencia tectónica fue depositada en una cuenca de antepaís y está compuesta de rocas sedimentarias clásticas de la Formación Colón y Mito Juan del Cretáceo, junto con la Formación Guasare del Paleoceno (ver Figura 3).

Las rocas pelágicas y clásticas de la Formación Colón se dedujeron que se depositaron en la región distal de una cuenca de antepaís que resultó de la colisión del Arco Caribeño con el noroeste de América del Sur. La Formación Colón es transicional dentro de la suprayacente Formación Mito Juan que fue depositada en un ambiente salobre marino. Las rocas del Paleoceno consisten de una sección de plataforma superficial mixta de sedimentos clásticos y carbonáticos. En el tope de esta sección se produce un reflector sísmico extenso y continuo debajo del área del Lago de Maracaibo.

Las areniscas de la Formación Colón en el Cretáceo, exhiben un cambio importante en la litología a partir de la subyacencia del Jurásico y el Cretáceo derivada de las unidades ricas en cuarzo y de la estratigrafía continental. La aparición de un cinturón de arcilitas grises a oscuras en la Formación Colón en el oeste y suroeste de la Cuenca del Lago de Maracaibo, deduciendo los datos de sísmica 2D y 3D, interpretaron la presencia de clinoformas buzando hacia el este y noreste en la parte noroeste de la cuenca para sostener el evento de acreción mencionado por Marcha y concluyeron que la Formación Guasare subyacente al Paleoceno fue depositada sobre una topografía relativamente plana ya que no fue influenciada por la colisión temprana y el evento hacia el oeste.

Lugo sugirió que la relativa regresión marina durante el Cretáceo-Paleoceno es la responsable debido a la naturaleza regresiva, de las características particulares de la Formación Colón observadas en la Cuenca del Lago de Maracaibo en ése momento. Sin embargo, se mantiene la controversia sobre la existencia de una cuenca de antepaís en el Cretáceo-Paleoceno al este.

Existen evidencias de que la sedimentación del Grupo Orocué (y posiblemente las formaciones Guasare y Marcelina) estuviesen controladas por los frentes de deformación de la citada colisión; éstos generaron sucesivos depocentros de edades cada vez más jóvenes hacia el este de lo que hoy en día es la Sierra de Perijá. Al norte y oeste de la Cuenca del Lago de Maracaibo al inicio del Paleoceno, la Formación Guasare en cambio, representa ambientes más someros y que reflejan una mayor lejanía de los frentes de deformación, previamente a la instalación de los ambientes paludales costeros de la Formación Marcelina.

Cuenca del Lago de Maracaibo distribución facies sedimentarias
Fig. 7. Mapa de distribución de facies sedimentarias dominantes en el Cretácico Tardío.

1.4. Secuencia Tectónica 4: Fase de la cuenca de Antepaís Paleoceno - Oligoceno

La secuencia tectónica 4 está compuesta por las rocas lacustres a fluvio-deltaicas definidas por la discordancia del Paleoceno en su base y la discordancia Oligoceno-Mioceno en su tope (ver Figura 3). Las unidades sedimentarias en esta secuencia tectónica registran una transición sedimentaria del margen pasivo. Esta transición coincide con el esfuerzo emplazante hacia el sur de las napas de Lara en el Eoceno medio (ver Figura 7C y Figura 7D).

Las formaciones contenidas en esta secuencia tectónica incluyen la muy estudiada Formación fluvio-deltáica Misoa, la Formación Trujillo (lo más distal de rocas sedimentarias de aguas profundas) y la superficial-marina Formación Paují (ver Figura 3). La secuencia tectónica 4 está caracterizada por un carácter regresivo definido por facies fluviales. La sucesión del Eoceno está compuesta principalmente por areniscas cuarzosas de grano fino a medio, subangular a redondo, con subordinaciones de arcilla. La Formación Misoa es la roca almacenadora más importante que se formó en los campos petroleros de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

1.5. Secuencia Tectónica 5: Levantamiento de la Sierra de Perijá en el Oligoceno

La secuencia tectónica 5 está limitada por la discordancia del Eoceno en su base y la del Mioceno superior en su tope (ver Figura 3). En esta secuencia tectónica dominan los depósitos clásticos marinos superficiales e incluyen las arenas transgresivas de la Formación Icotea en el Oligoceno superior. La cuña clástica del Oligoceno fue depositada durante el levantamiento principal de la Sierra de Perijá, el cual controló la subsidencia al igual que la dispersión del sedimento. El Neógeno en Venezuela está signado por importantes períodos de formación de montañas, los cuales son una consecuencia directa de la interacción de las placas del Caribe y Sudamérica.

En el Plioceno, la orogénesis en todo el norte del Venezuela terminó de definir las cuencas petrolíferas actuales y levantó extensas zonas constituyendo el sistema de montañas del Caribe y el ramal de los andes venezolanos, el cual separa a las cuencas del Lago de Maracaibo y Barinas-Apure. En la Sierra de Perijá, el Grupo El Fausto es una unidad molásica, relacionada con las montañas de los frentes de deformación en el límite occidental de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

2. Sistemas petroleros

En la Figura 8 se observa el sistema petrolero generado a partir de la Formación La Luna en el subsuelo adyacente al noreste del Lago de Maracaibo. La generación ocurre al noreste de la cuenca; con migración y acumulación durante el Eoceno Tardío, hacia el suroeste; entrampándose en yacimientos cretácicos y eocenos, especialmente hacia el alto de Icotea. El momento crítico, donde se alcanza el máximo de probabilidades de acumulación, se encuentra el el límite Eoceno-Oligoceno.

Cuenca del Lago de Maracaibo sistema petrolero eoceno
Fig. 8. Sistema petrolero Eoceno de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

Otro sistema está constituido por la roca madre cretácica (principalmente la Formación La Luna), en la mayor parte de la actual cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo (ver Figura 9), que en algunas áreas alcanza condiciones de sobremadurez. La generación, la migración y la acumulación ocurren en pleno levantamiento andino, llenando los yacimientos prácticamente a lo largo de toda la columna estratigráfica.

El momento crítico se ubica en nuestros días. Este sistema constituye el evento más importante de acumulación de hidrocarburos para los yacimientos terciarios, particularmente en las estructuras de los de la región occidental del Lago de Maracaibo, campos de Urdaneta, Lama-Icotea y los de la costa oriental del Lago de Maracaibo.

Cuenca del Lago de Maracaibo sistema petrolero mioceno
Fig. 9. Sistema petrolero Mioceno-Reciente de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

COMENTARIOS

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  1. El término correcto es cuenca de Maracaibo, está es la cuenca petrolera.

    El termino cuenca del lago de Maracaibo es una cuenca hidrográfica

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    1. Estuve investigando sobre el término correcto,en el Libro de Geología de Yacimientos y Producción de G. Malandrino y M. Escobar la definen como Cuenca del Lago de Maracaibo. De cualquier modo, este artículo esta relacionado con la cuenca petrolífera. Saludos y suerte.

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