La cuenca de Cook Inlet es una cuenca de antearco de colisión orientada al noreste que se extiende desde el golfo de Alaska hasta el centro sur de Alaska , justo al este del valle de Matanuska . Está ubicada en la brecha de trinchera de arco entre el batolito de Alaska y la cordillera Aleutiana y contiene aproximadamente 80.000 millas cúbicas de rocas sedimentarias . [1] Estos sedimentos se derivan principalmente de sedimentos del Triásico , Jurásico y Cretácico .
La región está fuertemente influenciada por dos elementos tectónicos importantes que aún hoy están activos en el área. El lado occidental de la cuenca se encuentra directamente sobre la zona de subducción de las Aleutianas , donde la placa del Pacífico se está subduciendo debajo de la placa norteamericana . Sin embargo, el lado oriental de la cuenca se superpone a la subducción de la microplaca Yakutat debajo de la placa norteamericana. La subducción activa a lo largo de varios lados de la cuenca produce una compresión regional que conduce a un plegamiento importante , fallas y la formación de estructuras anticlinales dentro de los sedimentos. Las estructuras anticlinales proporcionan trampas ideales para los hidrocarburos, por lo que la cuenca de Cook Inlet es ampliamente conocida por sus acumulaciones de hidrocarburos y su producción general de petróleo y gas. [1]
La geología de Alaska se caracteriza por la colisión y acreción de terrenos durante los últimos 100 Ma y sus características se formaron como respuesta a la convergencia y subducción de placas. [2]
El tectonismo de Alaska está dominado principalmente por la subducción de la placa del Pacífico debajo de la placa norteamericana. El límite de subducción está marcado por una fosa de 4.000 km de longitud conocida como la fosa de las Aleutianas , [2] donde la actividad sísmica es común y el arco volcánico producido es parte del Anillo de Fuego del Pacífico . La subducción inicial de la placa del Pacífico desencadenó la formación del sistema de fallas de la bahía de Bruin, que es responsable de las fallas con dirección noreste en toda la parte occidental de la cuenca de Cook Inlet. El cizallamiento de tipo empuje está presente a lo largo de este margen activo y hace que los sedimentos formen estructuras anticlinales como respuesta a la compresión regional.
Se cree que la colisión de la microplaca Yakutat y el superterreno de Alaska ocurrió en algún momento durante la época del Mioceno , después de que la subducción de la placa del Pacífico ya había comenzado. La microplaca Yakutat se caracteriza por un basamento de corteza oceánica cubierto por corteza continental. [3] A lo largo de la cuenca, la estratigrafía no marina terciaria se ha deformado en pliegues discontinuos con tendencia noreste que se extienden parcialmente hacia los estratos mesozoicos. [1] La colisión en curso está provocando que la región del forarco colapse sobre sí misma, de manera similar a la forma en que colapsa una cremallera sobre sí misma cuando se cierra. Esta colisión también está provocando la acumulación de un prisma de acreción conocido como las montañas Kenai , que bordea la región sureste de la cuenca de Cook Inlet.
El sistema de fallas de la bahía de Bruin es un sistema de fallas de inclinación pronunciada que se extienden hacia el noreste por aproximadamente 498 km a lo largo de la región occidental de la cuenca. Se extiende desde el sur del lago Becharof en la península de Alaska hasta su punto de terminación contra el sistema de fallas del lago Castle-Mountain. [3] El sistema separa los sedimentos volcánicos mesozoicos y cenozoicos y las rocas volcánicas del Triásico superior y Jurásico inferior del arco de los estratos marinos y no marinos mesozoicos dentro de la cuenca del antearco. [4] Las fallas dentro del sistema son generalmente de ángulo alto y de inclinación hacia el oeste, pero debido a la acumulación de sedimentos en la superficie a lo largo del tiempo, el sistema de fallas de la bahía de Burin está presente predominantemente dentro del subsuelo. Se cree que el sistema de fallas estuvo activo durante la deposición de Naknek, y los plutones volcánicos intrusivos indican actividad de fallas que ocurrió antes de la época del Oligoceno. [5]
El sistema de fallas Border Ranges es una falla oblicua normal que se extiende 1500 millas en el lado este de la cuenca. Separa la cuenca del antearco del complejo de subducción, así como las rocas metamórficas deformadas del complejo de subducción. [4] El sistema de fallas se originó durante el período pre-mioceno como resultado de la subducción por mega-subducción y posteriormente se llenó con depósitos de turbidez . Desde entonces, sufrió deformación contractiva en el Cretácico y el Paleoceno-Eoceno debido a movimientos de deslizamiento de rumbo. [1]
Este sistema de fallas orientadas hacia el noreste se extiende por aproximadamente 200 km y es la única falla en la región con fallas del Holoceno presentes en la superficie. [5] El movimiento a lo largo de esta falla se remonta a hace 47 millones de años y supuestamente estuvo activo durante el Período Jurásico, donde experimentó un movimiento de deslizamiento lateral derecho. Todavía está parcialmente activo en la actualidad. [6]
La litología del Triásico Superior , conocida como Formación Kamishak, y la litología del Jurásico Inferior, conocida como Formación Talkeetna, son ambas parte de un arco de islas oceánicas . [6] Estas formaciones están presentes a lo largo del margen Este-Oeste de la zona de falla de la Bahía de Bruin y están invadidas por plutones ígneos originados por el derretimiento por deshidratación producido por la subducción de la placa del Pacífico. La Formación Kamishak refleja un entorno de arrecife poco profundo que se graduó en sedimentos marinos más profundos que se depositaron durante una secuencia oceánica transgresiva . Durante el Triásico tardío, la placa del Pacífico se estaba subduciendo debajo de la placa norteamericana, lo que provocó que plutones, diques y umbrales se introdujeran en la roca del país , especialmente cerca de la zona de falla de la Bahía de Burin. Los sedimentos triásicos dentro de Kamishak se asientan sobre una capa de 7775 pies de rocas volcánicas del Pérmico . [7]
La formación Talkeetna del Jurásico se asienta discordantemente sobre la formación Kamishak, aunque se observan algunas discordancias en toda la península. [1] La Talkeetna está compuesta principalmente de material volcánico intercalado con flujos de lava y tobas característicos . El análisis geoquímico de los flujos de lava indica que la formación alguna vez estuvo a grandes profundidades dentro del océano. La formación registra períodos de niveles de corteza superficiales, intermedios y profundos que se originaron en un entorno de arco de islas oceánicas . [8]
Durante el Jurásico medio y tardío, un superterreno amalgamado de sedimentos del Terciario , Cuaternario y Mesozoico colisionó en el margen continental de Alaska. [8] La colisión provocó que la corteza superficial se levantara y erosionara, lo que provocó la exposición de intrusiones de diques ígneos. La estratigrafía de este período de tiempo registra la sedimentación sinorogénica de arenisca, pizarra y caliza marinas del Jurásico y Cretácico. Están presentes tres discordancias principales: el Grupo Tuxendi inferior, el Grupo Tuxedni superior y la Formación Naknek. [1]
El Grupo Tuxendi Inferior está compuesto por sedimentos marinos de aguas profundas que indican dos instancias de secuencias oceánicas transgresivas y regresivas. Entre cada secuencia, la gradación de los sedimentos refleja un entorno deltaico. [1]
El Grupo Tuxendi Superior es comparable al Grupo Tuxendi Inferior en que refleja un ambiente marino consistente con facies deltaicas . También hay depósitos intercalados de esquisto , limolita , arenisca y conglomerados . [9] Sin embargo, esta secuencia marina no se observa en todo el grupo. También hay flujos de escombros no marinos , pero eventualmente se degradan hasta convertirse en depósitos marinos arenosos que reflejan un ambiente marino de alta energía. [1]
La Formación Naknek es una unidad estratigráfica de un espesor notable (hasta 10.000 pies), pero su espesor no es uniforme en toda la península de Alaska. Las litologías muestran cambios de facies espectaculares, desde sedimentos de gran tamaño (guijarros, rocas) hasta areniscas bioturbadas que contienen una abundante cantidad de fósiles. [1]
El sistema de fallas de la bahía de Bruin es un sistema de fallas de inclinación pronunciada que se extienden hacia el noreste aproximadamente 498 km a lo largo de la región occidental de la cuenca. Se extiende desde el sur del lago Becharof en la península de Alaska hasta su punto de terminación contra el sistema de fallas del lago Castle-Mountain. [3] El sistema separa los sedimentos volcánicos mesozoicos y cenozoicos y las rocas volcánicas del Triásico superior y Jurásico inferior del arco de los estratos marinos y no marinos mesozoicos dentro de la cuenca del antearco. Las fallas dentro del sistema son generalmente de ángulo alto y de inclinación hacia el oeste, pero debido a la acumulación de sedimentos en la superficie a lo largo del tiempo, el sistema de fallas de la bahía de Burin está presente predominantemente dentro del subsuelo. [1] Se cree que el sistema de fallas estuvo activo durante la deposición de Naknek, y los plutones volcánicos intrusivos indican actividad de fallas que ocurrió antes de la época del Oligoceno . [9]
Los sedimentos de la Formación West Foreland se derivan principalmente de rocas erosionadas del Mesozoico y principios del Terciario. Fueron depositados por arroyos y corrientes que arrastran sedimentos en un entorno estuarino poco profundo . Además, hay capas intercaladas de limolita, arenisca, conglomerados y capas de carbón. [10]
La Formación Hemlock tiene un espesor de aproximadamente 600 pies y está dominada por depósitos de conglomerados que son compatibles con un entorno de tipo fluviodeltaico . Se trata de un importante yacimiento de producción de petróleo y ha producido más de 315.000.000 de barriles de petróleo. [10]
En la Formación Sterling, hay aproximadamente 10.000 pies de arenisca de espesor que se depositó en las regiones central y oriental de la cuenca de Cook Inlet durante el período Terciario tardío y el Cuaternario temprano. Durante este tiempo se estaba produciendo un levantamiento regional y las principales fuentes de sedimentos se derivaban de la cordillera Chugach y la cordillera de Alaska. Las areniscas inferiores de Sterling son importantes depósitos de gas y han producido más de 330 mil millones de pies cúbicos de gas. [10]
La Formación Beluga se caracteriza por capas alternas de arena, limo y carbón seguidas de gruesos depósitos de arenisca. La fuente de sedimentos fue principalmente de depósitos de arena de canal provenientes del norte. Sin embargo, la elevación y erosión de la cordillera Chugach proporcionó los sedimentos de conglomerado a la cuenca. Aquí se han producido más de 56 mil millones de pies cúbicos de gas. [10]
La cuenca de Cook Inlet es una importante provincia productora de hidrocarburos que se descubrió por primera vez en la década de 1950. El descubrimiento de petróleo y gas se extiende desde el área de la bahía de Kachemak al norte hasta la desembocadura del río Susitna , cubriendo un área de casi 5.000 millas cuadradas. [11]
El yacimiento petrolífero Middle Ground Shoal (MGS) fue descubierto en la parte superior de Cook Inlet en julio de 1962 con el pozo Shell MGS State No. 1, y se considera uno de los pliegues anticlinales más grandes y estrechos de la cuenca de Cook Inlet. El yacimiento produce petróleo principalmente de la Formación Terciaria Tyonek, Grupo Kenai , desde un intervalo bruto de 2800 pies, entre profundidades de 5100 y 9700 pies. Además, el yacimiento contiene 31 pozos productores, 23 pozos de inyección, 1 pozo de gas cerrado y 8 pozos abandonados . En abril de 2022, el MGS produjo casi 204.871.000 barriles de petróleo. [11] [12]
59°44′10″N 152°23′04″O / 59.7360, -152.3844