Campana Embudo Bloque Aserrado

VHR-11 VHR-15

CORTE ESTRATIGRAFICO E-F. DATUM: CALIZA M2

Marcador Caliza M2

Limite de Secuencia

Limite de Secuencia

Limite de Secuencia

Limite de Secuencia

Superficie de Máxima Inundación

Superficie de Máxima Inundación

Superficie de Máxima Inundación

Superficie de Máxima Inundación

Ciclo III

Ciclo II

Ciclo I

Ciclo IV

Ciclo V

Qué es una Roca Madre?

Cualquier roca que tiene la capacidad de generar y expulsar suficientes hidrocarburos para formar acumulaciones comerciales de petróleo y/o gas (Hunt, 1996).La roca madre se forma cuando una pequeña proporción del carbón orgánico que circula en la tierra es enterrado en ambientes sedimentarios donde la oxidación es casi nula.

Roca Madre

EL ciclo del carbono es iniciado por la fotosíntesis de plantas terrestre y acuáticas, queconvierten el CO2 presentes en la atmófera y el agua en C y O, usando la luz del sol.

El CO2 es reciclado de regreso en diferentes maneras, la más importante correspondea la respiración de plantas y animales, por decaimiento bacterial y oxidación de materiaorgánica muerta, por la combustión de combustibles fósiles en forma natural y poracción del hombre. Sin embargo la importancia del ciclo del carbono para el geólogo de petróleo, es que una pequeña porción del carbono se escapa del ciclo como resultadode la depositación en ambientes donde la oxidación a dióxido de carbono no puedeocurrir. Estos ambientes son generalmente depletados en oxígeno, (ej. algunascuencas marinas restringidas y lagos profundos) o tóxicos para las bacterias (ej. Pantanos).La proporción de materia orgánica enterrada en sedimentos de esta manera como relativa a la que fue originalmente producida es muy pequeña (< 1%), pero en tiempogeológico es significativo. Debido a que se concentra preferencialmente en ambientesespecíficos el resultado es el desarrollo de roca madre de petróleo importantes. Portanto, el petróleo se origina de carbón orgánico que fue sacado del ciclo del carbono al menos temporalmente, regresa al ciclo cuando es extraído por el hombre y esquemado.

Ciclo del Carbono

Edad de las Rocas Generadoras vs. Reservas Mundiales de HC

0.21.0

9.00.3

8.00.4

8.01.2

25.02.6

29.02.8

12.5

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

Proterozoic

Cambrian-Ordovician

Silurian

Lower/Middle Devonian

Upper Devonian-Tournaisian

Viscan-Serpukhovian

Pennsylvanian-Lower Permian

Upper Permian-Middle Jurassic

Upper Jurassic

Neocomian

Aptian-Turonian

Coniacian-Eocene

Oligocene-Miocene

% Reservas por Edad de la Roca Madre

Producción orgánica

La naturaleza de la producción orgánica es algo diferente en ecosistemas marinos y continentales. Mientras que en ambientes marinos domina el fitoplankton en los ambientes continentales predominan las plantas y las algas de agua dulce.

Los factores que controlan la producción orgánica en medios marinos son:

•Luminosidad: Son los últimos 200m en los mares especialmente los 60 a 80 m. superiores. La vida planctónica se desarrolla predominantemente en la zona fótica.

•Disponibilidad de nutrientes en la zona fótica: principalmente nitratos y fosfatos. Estos elementos son proveidos por circulación de agua, por lo que mares estancados no son muy productivos. Las corrientes oceánicas del fondo son producidas por el hundimiento de agua fría en las zonas polares el cual causa el “upwelling” en las costasoccidentales de los continentes

•Turbidez: La productividad disminuye con la presencia de turbidez.•Salinidad: salinidades extremas (altas y bajas) disminuyen la diversidad de especies presentes, y por tanto la productividad.•Temperatura: La temperatura influencia la composicion de la poblacion de fitoplankton mas que la productividad neta. Por ejemplo dinoflagalados necesitan que la temperatura del agua sea mayor a 25 grados. Diatomeas y radiolariasprefieren 5 – 15 grados centigrados.

La nutrición autótrofa es la capacidad de ciertos organismos de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. El término autótrofo procede del griego y signi�ca "procesa su alimento por sí mismo".

Se denominan autótrofos porque generan sus propios alimentos, a través de sustancias inorga-nicas para su metabolismo. Los organismos autótrofos producen su masa celular y materia orgánica, a partir del dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz o sustancias químicas como fuente de energía.

Se llama �toplancton al conjunto de los organismos acuáticos autótrofos del plancton, que tienen capacidad fotosinté-tica y que viven dispersos en el agua

El �toplancton se encuentra en la base de la cadena alimentaria de los ecosistemas acuáti-cos, ya que sirve de alimento a organismos mayores; es decir realiza la parte principal de la producción primaria en los ambientes acuáti-cos, sobre todos los animales marinos.

Ambientes Continentales

La productividad de plantas terrestres es controlado primariamente por el clima. El material de las plantas terrestre puede ser transportada por ríos, lagos y área marinas, constituyendo un material orgánico alóctono.

El depósito más importante de las plantas terrestres es la turba, la cual se forma debajo del nivel de agua en pantanos o lagos estancados en clima húmedo.

Se necesita un balance entre la tasa de acumulación de plantas muestras y la tasa de subsidencia. La acumulación de turba puede ser preservada donde el decaimiento bacterial de materia orgánica muerta es inhibida por condiciones anóxicas o tóxicas, donde la subsidencia toma lugar. Los pantanos de turba se forman en ambientes de planicies deltaicas.

Las algas de agua fresca realizan una importante contribución de materia orgánica en lagos. Un ejemplo es el alga Botryococcus.

Composición química de la materia orgánica viva

Los componentes químicos que forman todos los organismos vivos caen en cuatro grupos:

Carbohidratos.Carbohidratos. Son compuestos que funcionan como fuentes de energía y como el soporte de tejido en plantas y algunos animales. Ejemplos son azucares tales como glucosa y fructosa, celulosa y quitina. Celulosa es importante soporte de tejido en plantas terrestres, mientras que quitina es el material producido por crustáceos para formar el exoesqueleto protector.

ProteinasProteinas. . Son compuestos orgánicos formados por aminoácidos que realizan varias funciones bioquímicas importantes para el proceso de la vida. Ejemplos son enzimas, hemoglobina y anticuerpos. Proteínas tambien forman gran parte de la materia orgánica en conchas y substancias como cabello y uñas.

LipidosLipidos. . Es un rango de substancias orgánicas que son insolubles en agua, e incluye grasas animales, aceites vegetales y ceras. Ellos son similares en composición química al petróleo. Lípidos son abundantes en fitoplankton marino, y están presentes en semillas, frutas, esporas, envolturas de hojas y cortezas de plantas terrestres. Un rango de substancias similares a los lípidos por ejemplo esteroles son importantes marcadores biológicos (biomarcadores) en petróleo liquido.

LigninLignin y y TaninTanin. . Son compuestos comunes en plantas mayores. Lignin es la sustancia que da resistencia al tejido de las plantas, por ejemplo en árboles, proveyendo un soporte mas firme que el de la celulosa. Tanin se encuentra en algunas cortezas de árboles, envoltorios de semillas, conchas de nueces, algas y hongos.

Otros componentes importantes son Resinas Resinas y Aceites esencialesAceites esenciales. Las resinas son encontradas en madera y cubiertas de hojas de árboles, y son particularmente resistentes a ataques químicos y biológicos.

Composición química de la materia orgánica viva

Factores como provisión de alimentos y sobrecrecimiento se conoce afectan el contenido de lipidos. De los cuatro grupos de componentes, proteinas y carbohidratos son muy susceptibles a degradarse, tiende a ser disuelto, oxidado o bacterialmentedegradado, sin ser incorporados en los sedimentos mas allá de las capas superficiales. En contraste, lipidos y lignin son mucho mas resistentes a la destrucción mecánica, química y bioquímica y en condiciones particulares serán enterradas exitosamente en sedimentos.

Lipidos son los mas similares en composición al petróleo. Un cambio químico relativamente pequeño se involucra para la formación de petróleo a partir de lipidos, y mas petróleo se genera de lipidos que de cualquier otro componente.

El contenido de lipidos en la materia orgánica es probablemente suficiente para proveer todo el petróleo que se conoce en el mundo.

Composición química de la materia orgánica viva

Vitrinita• Se deriva del Lignin y Celulosa de tejidos de plantas. Es normalmente el mayor

constituyente de los llamados carbones húmicos y genera gas.Inertita• También derivado del Lignin y Celulosa de plantas, pero ha sido oxidado o

biológicamente atacado. Tiene muy bajo potencial de generación de petróleo. El potencial que tiene es para gas. La inertita dispersa ha sido propuesta como una de las fuentes de hidrocarburos líquidos en la Cuenca Cooper de Australia del Pérmico.

Precursores biológicos del petróleo

Inertita

ExinitaEs un grupo diverso de macerales. Alginita, es derivada de algas, es un tipo de carbón raro siendo más común en el Pérmico-Carbonífero. El alga responsable de la Arginita es similar a la Botryococus. Un gran potencial de generación de petróleo. Esporinita, se deriva de pólenes y esporas de plantas y puede ser abundante en carbones del Devónico al presente. La esporinita en carbones Paleozoicos se deriva principalmente de esporas, mientras que en el Mesozoico predomina el polen. Esporas y pólenes son extremadamente ricos en pólenes (50%) y puede dar lugar a excelentes rocas madre, ya que las esporas y pólenes son transportadas grandes distancia por viento y agua, pueden ser oxidadas antes de ser enterradas. Por lo tanto, la mejor roca madre es en la que las esporas y pólenes son autóctonos al ambiente deposicional, como por ejemplo en un pantano. Resinita, se deriva de resinas y aceites esenciales de plantas terrestres. Es una fuente prolífica de hidrocarburos napténicos y aromáticos. Cutinita, se deriva de la cubierta protectora o cutícula de plantas. La cutícula ocurre en las partes externas del tejido epidermal, es rica en ceras de hidrocarburo, por lo tanto es importante generadora de petróleo. La pobre preservación puede resultar en una cutinita que genere gas.

AlginitaMarine and freshwater algae. Sub-maceralsinclude Telalginite (individual and colonial algae) and Lamalginite (thin, laminar algae)

Cutinita

Esporinita

Palinomorfos de la Fm Napo Basal: 1. Araucariacites australis, 2. Callialasporites dampieri, 3. Deltoidospora minor, 4. Cicatricosisporites hallei, 5. Sofrepites legouxae, 6. Perotriletes pannuceus, 7. Elaterosporites klaszy, 8. Elaterosporites protensus, 9. Elaterosporites verrucatus, 10. Crassulina sp., 11. Camarazonosporites insignis, 12. Cicatricosisporitesvenutus, 13. Inaperturopollenites simplex.

Cambios en la composición de la biomasa a través del tiempo

Condiciones anóxicas son críticas para la preservación de la materia orgánica, por lo tanto la predicción de roca madre se enfoca primariamente en predecir donde y cuando en el pasado geólogico existieron condiciones anóxicas.

Anóxico significa carente de oxígeno, anaeróbico significa que el oxígeno es insuficiente para procesos aeróbicos. Esta concentración crítica de oxígeno es diferente para diferentes organismos.

Condiciones anóxicas son críticas para la depositación de roca madre, porque ellas previenen la destrucción de la materia orgánica y bioturbación de la superficie por fauna béntica y la degradación de materia orgánica por bacterias antes del enterramiento. Condiciones anóxicas se producen cuando la demanda de oxígeno excede la disponibilidad de oxígeno.

Anoxia

Demanda de oxígenoEs causada primariamente por la degradación de materia orgánica muerta.

Grandes cantidades de materia orgánica son suministradas al fondo del mar en áreas de alta productividad superficial (algas en las zonas eufóticasde mares y lagos) y donde hay una gran suministro terrígeno de materia orgánica. El oxígeno es consumido cuando la materia orgánica muerta es degradada.

Suministro de oxígenoEs controlado por la circulación de aguas oxigenadas, este puede ser un

movimiento hacia abajo de aguas superficiales saturadas en oxígeno, como el resultado de la mezcla por olas o movimientos de corrientes frías oxigenadas. El agua fría puede disolver más oxígeno que el agua caliente. Una característica de los océanos en el presente es que agua densa y fría lleva gran cantidad de oxígeno que desciende en las regiones polares y se mueve en los océanos hacia el ecuador, trayendo condiciones oxigenadas a los océanos. Es razonable sin embargo esperar que en el pasado hubo tiempo en el cual las corrientes no estuvieron bien desarrolladas, lo cual tiene implicaciones para la depositación de roca madre.

En el fondo de un lago es proclive a condiciones anóxicas bajo determinadas circunstancias:

1. Cuando la productividad orgánica en la columna superficial es muy alta y el sistema llega a ser sobrecargado de materia orgánica.

2. Cuando existe condiciones de estancamiento en el fondo como causando una restricción en el suministro de oxígeno.

Factores que afectan la preservación de la materia organica

Degradación bacterial

La degradación bacterial de la materia orgánica se produce en la columna de agua y en las aguas de los poros de los sedimentos en condiciones aeróbicas y anaeróbica. La materia orgánica se oxida por bacterias aeróbicas usando el oxígeno disponible en el ambiente hasta que no existe mas materia orgánica para oxidar o no existe mas oxigeno. Lo ultimo significa un ambiente anoxico.

Bacteria anaeróbicas obtienen oxigeno primeramente de nitratos, y luego de sulfatos. Se cree que ellas pueden degradar materia orgánica tan rápido como las bacterias aeróbicas. Una diferencia importante es que la degradación anaeróbica parece resultar en una mayor preservación de lípidos con potencial de generar petróleo

Retrabajamiento de organismos bentonicos

El rol de organismos bentonicos tales como gusanos, bivalvos, holotuarios es critico para la preservacion de la materia orgánica. Su actividad es importante en dos aspectos. Primero, consumen materia orgánica particulada en el agua justo sobre el fondo del mar y en la superficie del sedimento en si. Segundo, la formación de túneles de 5 – 30 cm en los sedimentos permiten la penetración de oxigeno y sulfatos en la columna sedimentaria, promoviendo la degradación bacteriana.

Por lo tanto la materia organica tiene una mayor oportunidad de preservarse en la ausencia de fauna bentica, que ocurre en ambientes anoxicos.

Tiempo de trTiempo de tráánsito en la columna de aguansito en la columna de aguaCasi toda la materia organica marina esta formada por fotosintesis en la zona eufotica.

Antes que se pueda acumular en el fondo del mar tiene que caer a traves de la columna e agua de hasta 6 km (en oceanos profundos). Las particulas más pequeñas les lleva mas tiempo llegar al fondo, los pellets caen mas rapido.

La materia organica es destruida por la fauna durante el transito a traves de la columna de agua. Por lo tanto la preservacion de la materia organica se favorece con aguas poco profundas (someras) y particulas de gran tamaño

TamaTamañño de granoo de granoLa baja permeabilidad de sedimentos de grano fino no permite la difusion de oxidantes

de la columna de agua en los sedimentos, y, como resultado, la actividad bacteriana es menor que en sedimentos de grano grueso. Sedimentos de grano grueso son usualmente asociados con ambientes de alta energia que son por lo general bien oxigenados.

Tasa de sedimentaciTasa de sedimentacióónnBajo condiciones oxicas, altas tazas de sedimentación favorece la depositacion de roca

madre porque reducen el periodo durante el cual la materia organica es sujeta a bioturbacion y ataque bacterial. Suficiente cantidad de materia organica puede ser preservada incluso bajo condiciones oxicas para formar una roca madre

Por lo tanto, Condiciones ideales para depositar roca madre son:

1) Condiciones anoxicas con alta productividad organica y suministro de oxigeno restringido (baja circulacion de agua)

2) Aguas poco profundas3) Sedimentos de grano fino

Bajo condiciones oxidantes, tasas moderadas de sedimentacion favorece la depositacionde roca madre

Caso de Estudio, La Cuenca Oriente