La cuenca de Delaware es una cuenca estructural y de depósito geológica en el oeste de Texas y el sur de Nuevo México , famosa por albergar grandes campos petroleros y por un arrecife fosilizado expuesto en la superficie. El Parque Nacional de las Montañas de Guadalupe y el Parque Nacional de las Cavernas de Carlsbad protegen parte de la cuenca. Es parte de la Cuenca Pérmica más grande , contenida a su vez dentro de la provincia petrolera del Continente Medio .
En el Pérmico más temprano , durante la Época Wolfcampiana , la cuenca de Delaware, de forma ovoide, que se hundía, se extendía sobre 10.000 millas cuadradas (26.000 km2 ) en lo que hoy es el oeste de Texas y el sureste de Nuevo México . [1] : 193§1 Este período de deposición dejó un espesor de 1,600 a 2,200 pies (490 a 670 m) de piedra caliza intercalada con lutita de color oscuro . [1] : 193§1
Una estrecha salida que los geólogos llaman Canal Hovey suministraba periódicamente nueva agua de mar desde el Océano Panthalassa hacia el oeste. La cuenca Midland, algo más pequeña y menos profunda, estaba justo al este y la cuenca Marfa, mucho más pequeña, estaba al suroeste. Las tres cuencas estaban al sur del ecuador , al norte de las montañas Ouachita en el centro de Texas y parte del continente norte de Laurasia . [2] Estructuralmente, Delaware, Midland y Marfa eran cuencas de antepaís creadas cuando las montañas Ouachita se elevaron cuando el continente sur Gondwana chocó con Laurasia, formando el supercontinente Pangea en el Carbonífero Tardío ( Pensilvania ). [3] Las montañas Ouachita formaron una sombra de lluvia sobre las cuencas y un mar cálido y poco profundo inundó el área circundante. Al otro lado del ecuador, las Montañas Rocosas Ancestrales formaban una gran isla montañosa .
La cuenca de Delaware dejó de hundirse temporalmente en la época leonardiana al comienzo del Pérmico medio . Se desarrollaron pequeños bancos a lo largo de su margen junto con pequeños arrecifes discontinuos en aguas poco profundas cerca de la costa. La primera formación que resultó fue el Yeso y está formada por lechos alternos de caliza dolomítica , yeso y arenisca . Los sedimentos responsables de la creación del Yeso se depositaron en áreas cercanas a la costa que se graduaron hacia los bancos de carbonato de la Formación Victorio Peak en las aguas más profundas. Las calizas de capa delgada de la Formación Bone Spring se acumularon como exudado calizo en la parte estancada más profunda de la cuenca. [1] : 194§2
El hundimiento de la cuenca de Delaware se reanudó más tarde, a mediados del Pérmico, y en la época Guadalupiana del Pérmico superior los parches de arrecifes se habían hecho más grandes. Los sedimentos depositados cerca de la costa son ahora las dolomitas de pedernal de la Formación San Andrés, mientras que la deposición un poco más lejos forma la arenisca de cuarzo y los arrecifes dispersos de la Formación Brushy Canyon . [1] : 194–5§3
El rápido hundimiento de la cuenca se inició en el Guadalupiano medio. Los arrecifes parche respondieron con un crecimiento rápido (principalmente vertical), lo que dio como resultado el arrecife Goat Seep. Se desarrollaron tres facies :
El hundimiento de la cuenca se detuvo definitivamente en la última parte del Guadalupiano. Capitán Reef era el más grande de la cuenca y rápidamente creció 350 millas (560 km) a su alrededor. Las facies fueron: [1] : 195§5
Capitan Reef se construyó principalmente a partir de esponjas calcáreas , algas incrustadas como estromatolitos y directamente de agua de mar en forma de lodo calcáreo. En marcado contraste, los arrecifes del Cenozoico (era actual), Mesozoico (era de los dinosaurios ) e incluso Paleozoico medio (mucho antes del Pérmico) están compuestos principalmente por corales . [4]
El nivel del mar descendió a medida que la glaciación del Pérmico tardío se intensificó y encerró cantidades cada vez mayores de agua en casquetes polares distantes . La sedimentación continuó llenando la cuenca de Delaware en la época Ochoana del Pérmico superior, cortando periódicamente la cuenca de su fuente de agua de mar. Parte de la salmuera resultante se convirtió en las evaporitas de aguas profundas de la Formación Castilla . La Castilla consta de láminas de 1 ⁄ 16 de pulgada (1,6 mm) de espesor de anhidrita y yeso grises alternados, calcita marrón y halita . A medida que aumentaba la concentración de sal, sal rica en halita y potasio precipitaba de la masa de agua salobre en su margen y en las zonas cercanas a la costa. Esta capa de sal cubrió un área cada vez mayor a medida que el nivel del agua descendía, formándose la Formación Salado . [1] : 195§6
La cuenca de Delaware se llenó al menos hasta la cima de Capitán Reef y en su mayor parte estaba cubierta por tierra seca antes del final de la época de Ochoan . Los ríos migraron sobre su superficie y depositaron el limo y la arena rojos que ahora constituyen la limolita y arenisca de las formaciones Rustler y Dewey Lake. [1] : 195§7, 184§3 Se desarrolló una topografía kárstica a medida que el agua subterránea circulaba en las formaciones de piedra caliza enterradas, disolviendo cavernas que luego fueron destruidas por el relleno y la erosión. [1] : 184§2
El levantamiento asociado con la orogenia Laramide a finales del Mesozoico y principios del Cenozoico creó una falla importante a lo largo de la cual surgieron las Montañas de Guadalupe . La cordillera forma la parte inclinada hacia arriba del sistema y el Bolsón del Salar forma el bloque caído. [1] : 195§8, 184§5 La piedra caliza Capitan Reef quedó expuesta sobre la superficie, siendo El Capitán de 1000 pies de altura (300 m) su característica más destacada. Otros grandes afloramientos componen las Montañas Apache y las Montañas Glass al sur. [5]
Los arroyos erosionaron el sedimento más blando, bajando el nivel del suelo a su posición actual. El agua subterránea ácida excavó cuevas en la piedra caliza de las áreas más altas y los sedimentos erosionados ayudaron a llenar las cuevas restantes de la edad del Pérmico. A diferencia de la mayoría de las otras cuevas de piedra caliza, en este caso el ácido probablemente derivaba de sulfuro de hidrógeno y salmueras ricas en sulfuro que fueron liberadas por la actividad tectónica a mediados del Terciario y mezcladas con agua subterránea oxigenada , formando ácido sulfúrico . [1] : 184§5 Las Cavernas de Carlsbad y las cuevas modernas cercanas comenzaron a formarse en este momento en la zona freática saturada de agua subterránea . Debido al clima semiárido , la topografía kárstica que se creó carece de las depresiones, sumideros , fosos y fisuras disolucionales característicos en la superficie. Los desprendimientos masivos , como los deslizamientos de tierra, redujeron aún más el relieve topográfico.
El levantamiento adicional de las montañas de Guadalupe en el Plioceno y el Pleistoceno temprano amplió la Caverna de Carlsbad y las cuevas cercanas. Partes de las cuevas principales emergieron de la zona freática saturada hacia el vadoso con períodos temporales de reposo durante los cuales se produjeron excavaciones de solución adicionales en la zona freática. Se cree que estas pausas en la emergencia son responsables de la creación de los diferentes niveles en las Cavernas de Carlsbad. La precipitación de agua rica en dióxido de carbono que se infiltró en la caverna creó espeleotemas , especialmente en las zonas húmedas del Pleistoceno. Los espeleotemas encontrados en la "Gran Sala" de Carlsbad fueron datados mediante resonancia de espín electrónico y se encontró que tenían entre 500.000 y 600.000 años de antigüedad. Esto indica que el nivel de la Sala Grande estaba seco en ese momento. [1] : 185–6§7
Se eliminó el yeso blando y fácilmente erosionable de la Formación Castilla, dejando al descubierto la Escarpa de Guadalupe. [1] : 185§7¶1 La erosión adicional cruzó la parte superior de la Caverna de Carlsbad y otras cuevas, formando sus entradas. El secado del aire de las cavernas ha reducido la tasa de crecimiento de los espeleotemas y ha fomentado el desarrollo del travertino nodular ("palomitas de maíz de las cavernas").