CUENCA PETROLIFERA DEL LAGO DE MARACAIBO
La Cuenca Petrolífera 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, 12,5 Km. Al oeste de la población de La Fría ; al sureste por el pied piedem emon onte te andi andino no desd desde e el punt punto o menc mencio iona nado do haci hacia a el río río Mota Motatá tán, n, ligeramente al este del cruce de Agua Viva ; al estenoreste 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 Quiros y en su parte norte, por la línea geológica de la falla de Oca. La extensión de este trapezoide, de aproximadamente 50.000 Km2, corresponde políticamente en su mayor parte al Estado Zulia y extensiones menores a los estados Táchira, Méri Mérida da y Truji Trujillo llo.. Las Las líne líneas as menc mencio iona nada dass ante anteri rior orme ment nte e son son bast bastan ante te arbitrarias en sentido fisiográfico y geológico, pero corresponden en realidad al carácter geo-económico de la cuenca petrolífera como tal. Geográficamente la Cuenca Petrolífera del Lago de Maracaibo está totalmente incluida dentro de la hoya hidrográfica del Lago de Maracaibo, mucho más extensa. CUENCA DE MARACAIBO
Historia Geológica del Proceso Sedimentario Los procesos de levantamiento y erosión mencionados en párrafos anteriores fueron especialmente severos y son perfectamente conocidos, especialmente en las las regio regione ness cent centra rale less de la Cuen Cuenca ca del del lago lago de Mara Maraca caib ibo o en cuyo cuyo subsuelo se desconocen sedimentos del Eoceno superior, comprobándose por el cont contra rario rio,, que que la eros erosió ión n avan avanzó zó cons conside idera rabl blem emen ente te hast hasta a remo remove verr la sedimenta sedimentación ción del Ciclo inferior inferior en forma parcial parcial o total y alcanzar alcanzar en algunos algunos lugares la parte superior del Cretácico.
Únicamente en zonas marginales como el sector suroccidental, las contrafuertes de la Sierra de Perijá, la región de Tarra-Táchira y el Distrito Miranda, situado en la zona nororiental de la cuenca, podría existir alguna duda sobre la existencia de rocas del Eoceno superior, representadas por las formaciones Carbonas y La Victoria. De estas premisas pudiera dedicarse un modelo sedimentario consistente en un conjunto de elevaciones en las cuales se produjo fuerte denundación y erosión diferencial durante el Eoceno superior, ubicadas en la región norte del Distrito Perijá, sur del lago de Maracaibo y área del Macizo de Avispa. En la parte central de dichas regiones se encontraba un conjunto de zonas bajas, no necesariamente subsidentes, donde se desarrolló simultáneamente un complejo de planicies salobres, paudales y fluviales, que durante el Eoceno superior y Oligoceno se extendieron hasta la región de Táchira-Tarra. EVOLUCIÓN DE LA CUENCA DEL LAGO DE MARACAIBO
La evolución de la Cuenca del Lago de Maracaibo ha sido bastante compleja a lo largo del tiempo geológico debido a una serie de invasiones y regresiones marinas que fueron determinantes para la sedimentación, tanto de rocas madres generadoras de hidrocarburos como de recipientes adecuados para almacenarlos, y como resultado de varios períodos de orogénesis y epirogénesis que produjeron las trampas adecuadas para retenerlos hasta los momentos actuales. En realidad la Cuenca del Lago de Maracaibo no llegó a presentar una configuración semejante a la actual hasta el Mioceno medio (* 15 millones de años) mientras que su prehistoria se debe situar en el PermoTriásico (* 230 millones de años). Presentamos aquí un resumen esquemático de este proceso evolutivo, enfatizando los fenómenos que afectan más o menos directamente los procesos de génesis y almacenamiento de petróleo. ESTRUCTURA Como quedó definido anteriormente, la Cuenca Petrolífera del Lago de Maracaibo está enmarcada por tres alineamientos orogénicos mayores: la Sierra de Perijá al oeste, Los Andes de Mérida al sureste y la Serrania de Trujillo al este, el marco se completa con el sistema de la falla de Oca en el
norte que aparentemente separa la Cuenca Petrolífera del Lago de Maracaibo propiamente dicha de la Cuenca del Golfo de Venezuela, aún no completamente definida. Estos elementos rectónicos mayores fueron calificados por MILLER et al (1958) como “cinturones móviles”. Dentro de los “cinturones móviles” se desarrolla un amplio sinclinorio que integra estructuralmente a la Cuenca Petrolífera del Lago de Maracaibo, dentro del mismo se conocen diversos alineamientos tectónicos, no pocos de los cuales tienen gran importancia para la producción de petróleo. En realidad, el alineamiento estructural andino sólo se refleja en pequeñas estructuras de Los Andes venezolanos. En contraste, las directrices observadas dentro de la Cuenca del Lago de Maracaibo, en la cual los ejes anticlinales y fallas más importantes tienen una fuerte componente norte, y son definitivamente subparalelos al grano de la Sierra de Perijá Se conocen cinco alineamientos de dirección aproximada sur-norte que se destacan entre todos los demás por su pronuncado relieve estructural, enumerados de noroeste a sureste éstos son el alineamiento de La Paz- MaraEl Moján, el alineamiento de la falla de Icotea, el alineamiento de Pueblo ViejoCeuta, la estructura de Misoa-Mene Grande y el anticlinorio de Tarra, situado en la parte suroccidental de la cuenca, cerca de la frontera con Colombia. Una característica común a estos cinco alineamiento es el severo fallamiento longitudinal sobre, o cerca de, las zonas crestales. Los alineamiento con menor relieve estructural son bastante numerosos y se presentan entre las estructuras de mayor relieve, a pesar de su menor relieve, en varios de ellos se ha encontrado un prolífica producción de petróleo. A continuación se hace una enumeración sumaria de estas estructuras. Al este del alineamiento de La Paz-Mara. El Moján se encuentran las estructuras de La Concepción y Siburaca, aunque parece plausible que la deformación de La Concepción se conecte hacia el sur con la falla de Boscán en el Distrito Urdaneta, esta conexión no está totalmente libre de duda. Hacia el este de Boscán y muy cercano a la costa oriental del Lago de Maracaibo, se encuentra el anticlinal de Ensenada. Más al este se conoce algunas fallas subparaleleas de rumbo general norte-noreste, deprimidas más frecuentemente
hacia el este, aunque no faltan desplazamientos contrarios, entre éstas se encuentra la generalmente denominada falla de Urdaneta, parte de un “horst” que se alinea hacia el Campo de Urdaneta. El Distrito Perijá, aunque peor conocido todavía, parece estructuralmente estable y apenas se mencionan la nariz de macoa carece de importancia estructural y petrolífera y se menciona solamente por su declive anómalo en dirección oeste-suroeste. Alturistas no ha proporcionado producción comercial hasta la fecha. Esta ausencia de relieve tectónico se hace notar al este de la costa occidental del lago y al oeste de la falla de Icotea, donde contrasta con la deformación que caracteriza el Campo de Lama y el sinclinorio central del lago, entre el Alto de Icotea y el levantamiento de Pueblo Viejo-Ceuta. Es posible, sin embargo, que esta conclusión se deba a que la información sísmica disponible hasta la fecha ha sido escasa y obtenida por métodos antiguos. En el sinclinorio central del lago se conocen dos alineamientos de gran importancia desde el punto de vista de producción de petróleo que se denominan Lamar y Centro de Oeste a este ; en ambos dominan las fallas. Un tercer alineamiento de menor importancia se encuentra en el flanco oeste del levantamiento de Pueblo Viejo, donde se han perforado los pozos VLC. DESARROLLO ESTRUCTURAL DE LA CUENCA
Indudablemente el substratum metamórfico de la Cuenca del Lago de Maracaibo debió sufrir los efectos de diversos períodos orogénicos paleozoicos estudiados en la primera parte de esta obra. No obstante, tales períodos no tuvieron mayor influencia sobre la configuración actual de la cuenca ni sobre su arreglo estructural presente, si exceptuamos el evento recto-termal, del PermoTrifásico, que con la formación de Arco de Mérida preparó el marco adecuado para la sedimentación plataformal del intervalo de las calizas cretácias, gran productor de petróleo en la actualidad. Los efectos de la orogénesis del final del Cretácico son más difíciles de evaluar. Aparte de las deformaciones de orden regional como resultado del tectonismo y metamorfismo de las masas de Perijá y La Goajira, y el transporte tectónico del Surco de Barquisimeto y la elevación del borde nor-andino y el
flanco oriental de Perijá, en el lago mismo se conocen fenómenos que deben ser tomados en cuenta. Las numerosas perforaciones y extensos levantamientos sísmicos efectuados en el Lago de Maracaibo permiten observar bastante disarmonia entre el parrón estructural cretácico y el patrón eoceno, aunque ciertamente se conservan las grandes directrices tectónicas del sistema norte-sur. Consecuentemente en esta obra se acepta como hipótesis de trabajo, que la Orogénesis del final del Cretácico inició las principales estructuras de la Cuenca del lago de Maracaibo, en forma de anticlinales de suave relieve y fallas normales que pudieron crecer durante el Paleoceno-Eoceno inferior. El Ciclo Terceario Inferior fue una época de inestabilidad que en ningún caso alcanzó proporcionales diastróficas. Para comprender esta inestabilidad basta recordar la invasión de la Cuenca de Barinas, los enormes volúmenes de sedimentos clásticos que fueron aportados al delta de Misoa por las áreas marginales, cuyo levantamiento hubo de compensar el efecto erosivo y el posterior hundimiento de gran parte de la cuenca en tiempo de la Formación Paují, seguida por la sedimentación aún más profunda, turbiditica, de la Formación Mene Grande. La gran deformación, sin embargo, no ocurrió sino en el Eoceno superior, contemporáneo con la extensa retirada de las aguas hacia el norte. En esta violenta pulsación orogénica se reactivaron todos los lineamientos estructurales iniciados en el Cretácico Superior, tomaron forma definitiva los anticlinales y fallas características del sistema norte-sur y se produjeron algunas fallas del sistema oeste-este. Una nueva recurrencia del movimiento hacia finales del período orogénico causó finalmente, o tal vez reactivó en gran parte, los movimientos transcurrentes sinestrales que se observan en las grandes fallas norte-sur. Este movimiento transcurrente ocasionó el desplazamiento de las fallas oeste-este, tal como fue observado por BORGER y LENERT (1959). El último levantamiento de Los Andes venezolanos tuvo lugar durante el Mioceno superior Plioceno inferior. Este levantamiento fue estudiado en la primera parte de esta obra (Capítulo VIII).
PROBLEMAS DE GÉNESIS, EMIGRACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE PETRÓLEO Para los propósitos de esta discusión el petróleo es una mezcla compleja, de ocurrencia natural, predominante las sustancias hidrocarburadas, líquidas, gasesosas o sólidas, que constituyen los aceites crudos comerciales gas natural y asfalto natural de la industrias del petróleo. Existen 2 características que complican la determinación del origen del petróleo : El petróleo en su modo natural de recurrir, líquido a gas puede emigrar a través de dos rocas, de manera que el sitio donde lo encontramos no necesariamente en su lugar de origen. El petróleo es muy susceptible a cambios físicos y químicos debido a procesos naturales : calor, presión, filtración, catálisis, actividad microbiana, absorción, solución, etc, de manera que su estado físico o compasión química actual no necesariamente representa su estado o composición original. Según Zambrano, etc. La génesis y emigración del petróleo estuvieron determinadas por los siguientes factores : Presencia de rocas madres en el critácico, formación La Luna un excluir totalmente la formación colón. Una posible génesis de petróleo limitada o fines del mestrichtiense Presencia de Rocas madres en el Eoceno inferior y posiblemente medio Un período de génesis principal, tanto en rocas del Eritáneo como del Eoceno. Posibles rocas madres en el Meoceno y extensa emigración de los petróleos almacenados en los yacimientos cocenos a los áreas del Miocenos. EDAD DE LOS HIDROCARBUROS DE LA CUENCA DE MARACAIBO (SEGÚN YONNY). Los petróleos analizados proceden de recipientes de 3 edades Mioceno tempranos, Eoceno y Cretácico (un basamento asociado) con emigración
aparente de hidrocarburos de rocas madres. “la edad de dos hidrocarburos, en la forma calculada por estos autores corresponde muy exactamente a la edad absoluta de las rocas madres”. ESTUDIO MODERNOS SOBRE GÉNESIS DEL PETRÓLEO Estos estudios atribuyen gran importancia a la concentración de materia orgánica en la roca madre y a su composición ; al intervalo de tiempo transcurrido y a la temperatura a que la roca madre ha sido sometida, donde juega un papel fundamental el gradiente geotérmico de la cuenca, al metamorfismo orgánico y a la roca como elemento de retención de la materia orgánica hasta que se produce la emigración de petróleo. Fenómenos posteriores con la salida del petróleo y gas de la roca madre, la emigración y entrampamento de los hidrocarburos y finalmente la alteración física, biológicas o térmica, de dos hidrocarburos dentro del recipiente. LA GÉNESIS DEL PETRÓLEO PUEDE DIVIDIRSE EN DOS ETAPAS : La primera incluye la sedimentación de las rocas madres y de la materia orgánica que incluye hidrocarburos primitivos y sustancias bituminosas, lo cual puede representar millones de años como sería el caso de la formación La Luna cuyo espesor (* 100m) obteniéndose del cenomaciense hasta el coniaciense ambos incluso aproximadamente 15 millones de años, en la cual son determinantes la columna de roca que gravitará sobre la roca madre en el futuro y el gradiente geotérmico de la cuenca. La segunda etapa se refiere a la sedimentación de la columna de cobertura o soterramiento necesarios para proporcionar a la materia orgánica la temperatura crítica en los procesos de termolisis los cuales son necesarios para producir petróleos naturales esta etapa puede durar varios millones de años, en la misma con determinantes la proporción y clase de materia orgánica que definen la calidad de la roca madre. NOTA : Ambas etapas pueden ser en parte simultánea y en parte sucesivas. ROCAS MADRES
Desde el descubrimiento del petróleo cretácico, la formación La Luna ha sido considerada como la Roca Madre por excelencia de dicho petróleo, por sus cualidades de ambiente, litología, olor a petróleo y manifestaciones externas de hidrocarburos, tanto en forma macrocóspica : presencia de minas e imprengaciones ; como microscópicas : foraminiferos rellenos de petróleo, gotitas microscópicas de petróleo que pudo mirar la formación La Luna a partir de una superficie de 30.000 km2, un espesor de roca madre neta de 50m, alcanza un total teórico de 480 x 109 barriles de petróleo. Las posibilidades de generar petróleo en la formación La Luna no son igualmente favorables en toda su extensión conocida. En la parte sureste de la cuenca del lago ambiente más oxigenados dieron lugar a cambios que restan posibilidades de producción de crudo a la roca madre. Las rocas de la formación Colón en un principios mostraron bajo contenido de materia orgánica, pero ensayos más recientes demostrando que en su parte superior se han tomado muestras que la califican de roca madre. NATURALEZA DEL MATERIAL ORGÁNICO En la cuenca de Maracaibo el material orgánico obtenido de las formaciones cretácicas es de naturaleza herogénicas ; en contraste con el material recobrado en las formaciones del Eoceno y Post Eoceno que es de naturaleza predominantemente húmeda como podría deducirse de los ambientes de sedimentación de ambos intervalos. CARACTERÍSTICAS DE LOS CRUDOS OBTENIDOS EN EL LAGO DE MARACAIBO 8SEGÚN BRENNEMAN) Se encuentran dos tipos de crudo distintos, que pueden designarse tipo I y tipo II. Hay una relación aparente entre la edad geológica y el tipo de petróleo ya que en estratos del Eoceno predomina el tipo II mientras que estratos del Mioceno cercanos a la costa muestran crudos del tipo I y lejanos a la costa presenta ambos tipos.
Aún cuando existan rocas madres distintas no tiene que ser una del Mioceno y otra del Eoceno ; es probable que se llenaran en épocas geológicas y formas distintas, el cual no caracteriza las fuentes de donde proceden los dos tipo de crudos. MADURACIÓN DE LOS PETRÓLEOS El análisis de la maduración de petróleo a partir de la sedimentación de la materia orgánica y algunos hidrocarburos simples se basa en lo siguiente : La maduración de los petróleos requiere que la roca madre, alcance cierta temperatura critica, alrededor de 80º (175º F) . Requiere un lapso geológico durante el cual la roca estuviera sometida a temperaturas cercanas a las máximas alcanzadas este período de tiempo constituye el tiempo efectivo de calentamiento En cuencas petrolíferas normales la temperatura alcanzada por las rocas madres puede calcularse a partir del gradiente geotérmico, el cual puede crear no solo entre cuenca sino entre regiones de la misma cuenca. Un mismo grado de metamorfismo orgánico que es el grado de alteración abiogénica sufrido por la materia orgánica durante el proceso de maduración ; puede alcanzarse con más tiempo y menor temperatura, pero se sugiere que el aumento de la temperatura incrementa la velocidad de la reacciones químicas. La determinación del grado de metamorfismo orgánico permite conocer cuando una roca madres está inmadura : Su materia orgánica no ha llegado a transformarse en petróleo, cuando madura : un proceso de formar petróleo y cuando, post madura : el proceso de maduración ya ha pasado. Existen varias escalas para medir el Metamorfismo Orgánica, una de las más utilizadas es la escala DOM (Dgree off organic metamorphium en español grado de metamorfismo orgánico), esta escala considera que la base principal de génesis de petróleo se encuentra entre 60 y 75 ; la génesis tiene lugar en DOM entre 57 y 92, y para valor de DOM más alto la roca deja de ser una generadora de petróleo eficiente el gradiente geotérmico de una región incide en los valores del DOM ; como ejemplo se tiene : a nivel de la formación de las
rocas se obtuvo un DOM de 61,5 a un profundidad de 4.400m ; lo cual se considera relativamente bajo para la profundidad encontrada y posiblemente bajo. EMIGRACIÓN DEL PETRÓLEO Debido a la diversidad de los procesos sedimentarios y tectónicos ocurridos en las cuencas del Lago de Maracaibo es indudable que el proceso migratorio de los petróleos en la cuenca del Lago, fue de por sí un fenómeno muy complejo. En esta cuenca existen ciertas zonas desde donde se pueden notar que el petróleo ha emigrado, ejemplo : Crudos obtenidos de arenas Eosenas indican el aporte de plantas terrestres a la materia orgánica. Igualmente la presencia de porfirina de níquel en los crudos concuerda con el material orgánico derivados de ambiente deltaico,. Por otra parte la materia orgánica como material original y la presencia de porfirina de vanadio señala ambientes marino que hacen pensar en la formación La Luna. Como resultado de éstos análisis puede postularse la presencia de estratos mezclados formados por petróleos autóctonos del Eoseno y petróleo emigrado del cretácico. La emigración primaria del petróleo generado en rocas Eosenas durante un segundo período se explica por el paso directo de fluido desde las rocas madres a las areniscas adyacentes, seguidos por un movimiento lateral ascendentes desde la parte más profunda de la cuenca en el noroeste de la plataforma de Maracaibo hacia el suroeste, facilitando por los espesores, la continuidad y la permeabilidad de algunas de las arenas de la formación Misoa. La admita mezcla de petróleo inetácico y Eosenos en arenas de Misoa requiere postular una emigración transversal desde el recipiente de calizas cretácicas hasta arenas eosenas y a través de fracturas. Existen algunos fenómenos geológicos que han afectado la emigración del petróleo de la siguiente manera :
El plegamiento y fallamiento intensos facilitaron la emigración del petróleo cretácico hacia los altos recién formados donde se acumuló en las trampas más favorables tales como, anticlinales fallados o estructuras severamente falladas como el Alto de Icotea. Las fracturas creadas por esta pulsación orogenética afectaron definitivamente la impermeabilidad de la formación Colón, permitiendo una mayor emigración por ascenso de los petróleos cretáceos a las arenas eocenas colocadas en situación estructural favorable. El petróleo eocenos atrapados en arenas eocenas una redistribución y emigración cortas a las trampas eocenas recién formadas. No pocas arenas eocenas se llenaron en este período a merced de la permeabilidad creada por la nueva fracturación . La erosión removió grandes volúmenes de sedimentos eocenos, entre ellos arenas ya impregnadas de petróleo La inversión del gradiente de la cuenca y la sedimentación preferentemente lutílico de la formación La Rosa terminaron de sellar las arenas del eoceno asegurando su protección vertical. El hundimiento de la antifosa andina estuvo en capacidad de formar una nueva zona o área de génesis durante el Mio Lioceno en formaciones cretácicas como La Luna. El crecimiento de las estructuras de Post-Discordancia durante el mioceno superior o una nueva pulsación relacionada con la orogénesis andinas conformaron las trampas miocenas y las limitaron mediante fallas nuevas. ENTRAMPAMIENTO DEL PETRÓLEO El entrampamiento del hidrocarburo en los sedimentos del cretácico , Palioceno - eoceno y Oligo Mioceno en la cuenca del lago de Maracaibo está controlado por trampas estructurales, estratigráficas y mixtas. En términos generales puede decirse que los accidente estructurales son más frecuentes en los yacimientos cretáceos ; que en lo entrampamientos en rocas del paleocenoeoceno se combinan los factores estructurales y sedimentológicos y que en las
acumulaciones Miocenas al menos volumétricamente predominan los factores sedimentarios sobre los estructurales, aunque esta regla general presenta numerosas excepciones. Existe un entrampamiento cretácico de Lama determinado por el Alto de Icotea, pero en la producción de los pozos del sector meridional son fundamentales al menos dos fallas crestales paralelas a la culminación de la estructura que delimitan una faja estrecha en la cual se concentra la producción del petróleo. En el área de Mene Grande entre la secuencia actualmente productora de petróleo y la sección cefalítica se produjo un levantamiento sobre el nivel del mar, sellando las arenas y protegiendo la acumulación del petróleo en la secuencia productiva, dentro de una trampa-estratégica. Un fenómeno similar se conoce en el levantamiento de Pueblo Viejo. Otro entrampamiento limitado por una falla se presenta en la denominada falla límite de Cabimas. IMPACTO AMBIENTAL Las actividades petroleras han tenido un efecto contraproducente sobre la cuenca; aparte del ingreso que esta ha aportado al país al cual ha beneficiado en su economía, ha afectado en el ámbito ambiental a dicha cuenca. La flora y la fauna se han visto dañadas por la contaminación que estas actividades han causado, con los derrames petroleros de tóxico y de químicos que ha tenido lugar indiscriminadamente y que actualmente solo el organismo ICLAM ha intentado buscar una solución a los problemas de contaminación del Lago generando planes y llevándolos a cabo en favor de la descontaminación también acotando las campañas ambientales de otros organismos para salvar la flora y la fauna del Lago de Maracaibo.
