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Cuenca de San Juan

La cuenca estructural de San Juan se encuentra principalmente en Nuevo México y la esquina sureste de la meseta de Colorado .
La cuenca estructural de San Juan es generalmente la parte este de la cuenca del río San Juan de 24.600 millas cuadradas (64.000 km2 ) que se extiende más al oeste hacia Utah y Arizona . [1]

La Cuenca de San Juan es una cuenca estructural geológica ubicada cerca de la región de las Cuatro Esquinas del suroeste de los Estados Unidos . La cuenca cubre 7.500 millas cuadradas y se encuentra en el noroeste de Nuevo México , el suroeste de Colorado y partes de Utah y Arizona . En concreto, la cuenca ocupa espacio en los condados de San Juan , Río Arriba , Sandoval y McKinley en Nuevo México, y los condados de La Plata y Archuleta en Colorado. La cuenca se extiende aproximadamente 100 millas (160 km) al NS y 90 millas (140 km) al EW. [2]

Ubicación de la Cuenca de San Juan en un mapa de Estados Unidos.

La Cuenca de San Juan es una depresión estructural asimétrica en la provincia de la Meseta del Colorado , con elevación variable y casi 3000 pies (910 m) de relieve topográfico. Entre sus rasgos más llamativos se encuentran el Cañón del Chaco (noroeste de Nuevo México, entre Farmington y Santa Fe ) y la Chacra Mesa . La cuenca se encuentra al oeste de la División Continental , y su principal drenaje es el río San Juan , que fluye de suroeste a oeste , que eventualmente se une al río Colorado en Utah. El clima de la cuenca es de árido a semiárido , con una precipitación anual de 380 mm (15 pulgadas) y una temperatura promedio anual de alrededor de 10 °C (50 °F). [2]

La Cuenca de San Juan ha sido un importante productor de petróleo y gas natural desde principios del siglo XX, con actualmente más de 300 campos petroleros y más de 40.000 pozos perforados en toda el área. En 2009, la producción acumulada alcanzó 42,6 billones de pies cúbicos de gas y 381 millones de barriles de petróleo. El área es especialmente conocida por los yacimientos de gas de sus formaciones de metano en lechos de carbón . La Cuenca de San Juan contiene el campo de metano de yacimientos de carbón más grande del mundo y ocupa el segundo lugar en reservas totales de gas. [2] [3]

Evolución tectónica

Las Montañas Rocosas Ancestrales

Durante el Paleozoico medio , la Cuenca de San Juan era parte de la antigua masa de tierra llamada Laurentia ; este era un supercontinente que contenía gran parte de la actual América del Norte . La antigua masa continental llamada Gondwana contenía la mayoría de los continentes del sur, por ejemplo, América del Sur y África . A finales del Misisipio (hace ~320 millones de años), las masas de tierra de Laurentia y Gondwana colisionaron para formar la masa de tierra gigante de Pangea . Esta colisión continental resultó en varios episodios orogénicos (construcción de montañas) fundamentales. [4] [5]

La colisión de los supercontinentes Gondwana y Laurentia dio lugar a las orogenias Alleghaniana y Ouachita . La orogenia Alleghaniana fue la colisión de África con el actual sureste de Estados Unidos, y dio como resultado los Montes Apalaches . La orogenia de Ouachita fue la colisión de América del Sur con la actual región del Golfo y dio lugar a las Montañas Rocosas Ancestrales , un cinturón montañoso intercontinental con tendencia noroeste principalmente a través de Texas, Nuevo México y Colorado. Las Montañas Rocosas Ancestrales dieron paso a la Cordillera de Uncompahgre , que limitaba la Cuenca de San Juan al noreste. [4] [5]

Subducción mesozoica

Durante el Jurásico tardío , la colisión continental de las placas de Farallón y Norteamérica dio lugar a una subducción de ángulo bajo ("losa plana") debajo del margen occidental de los Estados Unidos. La presión sobre la litosfera subyacente resultó en una "depresión" del interior del continente, y esto permitió la formación de la vía marítima del Cretácico Interior ( también conocida como vía marítima interior occidental ). Esto inició la transición de la sedimentación terrestre durante el Paleozoico tardío y el Mesozoico temprano a una cuenca marina poco profunda, a medida que las aguas de las regiones del Ártico y del Golfo se vertieron hacia el centro del continente. [sesenta y cinco]

Evolución cenozoica

Mapa base de la Cuenca de San Juan. Modificado de Fassett, 2010.

Durante el Cretácico tardío y el Terciario temprano , las fuerzas de compresión (subducción continua de la Placa Farallón) continuaron actuando y causaron el levantamiento de las modernas Montañas Rocosas a través de la Orogenia Laramide . La inclinación del Terciario temprano hacia el noroeste provocó más de 2000 pies (610 m) de erosión en el sureste. A medida que la compresión pasó a ser extensión y comenzó la formación del Rio Grande Rift , el vulcanismo dominó el área durante gran parte del Eoceno y Oligoceno . El levantamiento en el noroeste y la deposición continua llevaron la cuenca a su configuración actual. [2] [5] [7]

Componentes

La Cuenca de San Juan es un sinclinal asimétrico con tres componentes: la Plataforma de la Cuenca Central, la Plataforma de las Cuatro Esquinas y la Talud del Chaco (también conocida como Homoclina del Chaco ). La cuenca está limitada al noroeste por el Monoclinal Hogback (que separa las plataformas de la Cuenca Central y las Cuatro Esquinas), al noreste por el Anticlinorio Archuleta, al este por el Levantamiento Nacimiento y al sur por el Levantamiento Zuni. [3] [6]

Historia deposicional

Paleozoico

Representación de la vía marítima interior occidental del Cretácico.

Antes de la colisión , se depositaron unidades de edad del Mississippi y Pensilvania en diversos entornos marinos, por ejemplo, las formaciones Leadville Limestone y Pinkerton Trail . Una vez que los supercontinentes colisionaron (ver Evolución tectónica arriba), el hundimiento de la cuenca Paradox y el levantamiento de las tierras altas de Uncompahgre permitieron que se desprendieran enormes cantidades de sedimentos de las tierras altas a través de los sistemas fluviales del Pérmico. La Formación Rico representa la transición de los depósitos marinos de Pensilvania a los depósitos terrestres del Pérmico de la Formación Cutler . El Pérmico continuó siendo una época de depósitos terrestres, incluidos depósitos eólicos del Pérmico tardío. [4] [5]

mesozoico

El Cretácico fue una época de tres grandes ciclos transgresivos-regresivos, ya que los cambios eustáticos en el nivel del mar provocaron fluctuaciones en la costa de la vía marítima interior occidental. La Cuenca de San Juan estaba convenientemente ubicada en el margen occidental de la vía marítima y registró estos ciclos en la estratigrafía (ver Estratigrafía a continuación). La extensión más occidental de la vía marítima (también conocida como transgresión máxima) fue registrada por Lewis Shale , que eventualmente se convirtió en Pictured Cliffs y Fruitland Formation cuando la costa hizo su retirada final. [2] [6] [5]

Cenozoico

La regresión de la costa de la vía marítima interior occidental resultó en amplios pantanos, lagos y llanuras aluviales; esto dio lugar a formaciones ricas en carbón del Mesozoico tardío / Cenozoico temprano (por ejemplo, la Formación Fruitland y Kirtland Shale) . El vulcanismo del Eoceno / Oligoceno dio lugar a grandes plataformas volcánicas que cubrían miles de kilómetros cuadrados, y estos campos volcánicos dieron origen a las unidades cenozoicas Ojo Álamo (provenientes del oeste) y las formaciones Animas y Nacimiento (provenientes del noreste). El levantamiento en el noroeste (y la posterior erosión) y la deposición continua (por ejemplo, la Formación San José ) llevaron la cuenca a su configuración actual. [2] [5] [7]

Estratigrafía

Sección transversal generalizada de la Cuenca de San Juan.
Estratigrafía del Cretácico Superior de la Cuenca de San Juan

precámbrico

Se sabe poco sobre las unidades precámbricas debido a la mala exposición de los afloramientos y al mal control de los pozos. Las rocas precámbricas consisten en cuarcita , esquisto y granito , y las rocas están superpuestas de manera discordante por unidades paleozoicas más jóvenes. [3] [8]

Paleozoico

Poco se sabe sobre la estratigrafía del Paleozoico. De los más de 40.000 pozos perforados en la Cuenca de San Juan, sólo unos 12 han penetrado lo suficientemente profundo como para entrar en contacto con unidades Paleozoicas . Además, la mala exposición de los afloramientos y los cambios de facies laterales complican la definición y correlación de estas unidades. [3] [8]

devoniano

Misisipi

Pensilvania

Pérmico

mesozoico

Triásico

jurásico

Cretáceo

Las unidades de edad Cretácica son las unidades mejor comprendidas y más productivas en la Cuenca de San Juan. La extensión occidental de la vía marítima del Cretácico Interior estaba a lo largo de la Cuenca de San Juan, y los tres principales episodios transgresivos-regresivos que ocurrieron durante este tiempo se registran en la estratigrafía del Cretácico medio al superior. [2] [3] [7]

Cenozoico

Juegos de hidrocarburos

La Cuenca de San Juan contiene amplios recursos de combustible, incluidos petróleo, gas, carbón y uranio. La cuenca ha producido a partir de más de 300 campos petroleros y casi 40.000 pozos, la mayoría de los cuales provienen de rocas del Cretácico. Además, el 90% de los pozos se han perforado en el estado de Nuevo México. En 2009, la producción acumulada alcanzó 42,6 billones de pies cúbicos de gas y 381 millones de barriles de petróleo. [2] [3] [7]

Historia

La primera explotación petrolera documentada en la Cuenca de San Juan ocurrió en 1911 en la Vertiente del Chaco. El pozo fue perforado a una profundidad de 100 m y produjo sólo 12 barriles de petróleo por día. El primer yacimiento de gas documentado se produjo diez años después en la Plataforma de la Cuenca Central. El pozo tenía 300 m de profundidad y dio como resultado un gasoducto para transportar y comercializar gas a las ciudades cercanas. Los años siguientes dieron como resultado muchos descubrimientos de petróleo y gas que posteriormente aumentaron el interés en los recursos de San Juan. En la década de 1930 se construyó el primer gasoducto para transportar gas fuera de la cuenca. La década de 1980 trajo consigo el descubrimiento de recursos de metano en yacimientos de carbón, lo que provocó un aumento de las perforaciones durante las décadas de 1980 y 1990. Desde entonces la producción se ha estabilizado, pero la cuenca sigue produciendo activamente en la actualidad. [3]

Campos paleozoicos

Si bien la mayor parte de la producción se ha producido en unidades de edad Cretácica, las rocas Paleozoicas de la Plataforma Four Corners han producido con éxito en más de dos docenas de campos de unidades de edad Devónico, Mississippi y Pensilvania. Las unidades paleozoicas se profundizan en dirección noreste, donde cruzan desde la ventana de petróleo a la de gas; Posteriormente, los campos paleozoicos producen gas en el noreste y petróleo en el suroeste. Además, las ubicaciones de los campos Paleozoicos se alinean aproximadamente con la monoclinal Hogback con tendencia noreste. Los futuros yacimientos paleozoicos se centrarán en el gas natural, e incluirán carbonatos no probados en la Plataforma de la Cuenca Central y yacimientos potencialmente no descubiertos en la Plataforma Four Corners. [3]

Campos mesozoicos

Las unidades de edad Cretácico representan la mayor parte de la producción de gas y petróleo en la Cuenca de San Juan, es decir, casi 250 de los >300 campos obtienen unidades del Cretácico Superior. Los principales yacimientos petrolíferos en la cuenca de San Juan tienen como objetivo la arenisca Dakota, la arenisca Gallup, la arenisca Tocito y el miembro de arenisca El Vado. La roca fuente de estas unidades fue la lutita marina negra, rica en materia orgánica, de la Formación Mancos, estratigráficamente inferior . La mayoría de los yacimientos petrolíferos que se describen a continuación están agotados o a punto de agotarse. Los principales yacimientos de gas en la cuenca de San Juan tienen como objetivo la arenisca Dakota, la arenisca Point Lookout y la arenisca Pictured Cliffs. Los play consisten en trampas estratigráficas concentradas principalmente en la Plataforma de la Cuenca Central. [3]

Juegos petroleros

Juegos de gas

Juegos de metano en lechos de carbón

Nube de metano

En 2014, investigadores de la NASA informaron del descubrimiento de una nube de metano de 6.500 km 2 (2.500 millas cuadradas ) flotando sobre la cuenca. El descubrimiento se basó en datos del instrumento de cartografía atmosférica del espectrómetro de absorción de imágenes de barrido de la Agencia Espacial Europea de 2002 a 2012. [13]

El informe concluyó que "la fuente probablemente proviene de la extracción y procesamiento de gas, carbón y metano de yacimientos de carbón ". La región emitió 590.000 toneladas métricas de metano cada año entre 2002 y 2012, casi 3,5 veces las estimaciones ampliamente utilizadas en la Base de datos de emisiones para la investigación atmosférica global de la Unión Europea . [2]

Referencias

  1. ^ "Descripciones de límites y nombres de regiones, subregiones, unidades contables y unidades de catalogación". Servicio Geológico de EE. UU . Consultado el 27 de diciembre de 2010 .
  2. ^ abcdefghijklmn Fassett, James E.; Hinds, Jim S. (1971). "Geología y recursos combustibles de la Formación Fruitland y Kirtland Shale de la Cuenca de San Juan, Nuevo México y Colorado". Documento profesional del Servicio Geológico . Papel profesional. 676 . doi : 10.3133/pp676 .
  3. ^ abcdefghijklmnopqr Fassett, James E. (2010). "Recursos de petróleo y gas de la Cuenca de San Juan, Nuevo México y Colorado" (PDF) . Guía de la Sociedad Geológica de Nuevo México . 61ª Conferencia de Campo: 181–196 . Consultado el 12 de noviembre de 2020 .
  4. ^ abcdefghijklmnopqrstu contra Huffman Jr., A. Curtis; Condón, Steven M. (1993). "Estratigrafía, estructura y paleogeografía de rocas de Pensilvania y Pérmico, Cuenca de San Juan y áreas adyacentes, Utah, Colorado, Arizona y Nuevo México". Boletín del Servicio Geológico de EE. UU . 1808(O). doi : 10.3133/b1808O .
  5. ^ abcdefg "Monumento Nacional Puentes Naturales - Historia Geológica". Naturaleza y Ciencia: División de Recursos Geológicos .
  6. ^ abc Cather, Steven M. (2003). "Tectonismo y sedimentación de laramida polifásica en la cuenca de San Juan, Nuevo México". Guía de la Sociedad Geológica de Nuevo México . 54ª Conferencia de Campo: 119–132.
  7. ^ abcdefghijklmnopq Fassett, James E. (1974). "Rocas del Cretácico y Terciario de la Cuenca Oriental de San Juan, Nuevo México y Colorado" (PDF) . Guía de la Sociedad Geológica de Nuevo México . 25ª Conferencia de Campo: 225–230 . Consultado el 12 de noviembre de 2020 .
  8. ^ abcdefg Stevenson, gerente general; Baars, DL (1977). "Paleotectónica precarbonífera de la cuenca de San Juan, Nuevo México" (PDF) . Guía de la Sociedad Geológica de Nuevo México . 28ª Conferencia de Campo . Consultado el 12 de noviembre de 2020 .
  9. ^ McBride, Earle F. (2016). "Estratigrafía, petrografía e historia deposicional del miembro de cuarcita Ignacio y arenisca McCracken de la Formación Elbert, suroeste de Colorado, EE. UU." Geología de las Montañas Rocosas . 51 (2): 23–68. doi : 10.2113/gsrocky.51.2.23 .
  10. ^ Chidsey, Thomas (2008). "El juego de exploración de Mississippian Leadville Limestone, técnicas y estudios de exploración de Utah y Colorado para independientes". El Sistema Internacional de Información Nuclear . 40 (20).
  11. ^ Kues, BS; Giles, KA (2004). "El sistema de las Montañas Rocosas Ancestrales del Paleozoico tardío en Nuevo México". En Mack, GH; Giles, KA (eds.). La geología de Nuevo México. Una historia geológica: Volumen especial 11 de la Sociedad Geológica de Nuevo México . págs. 95-136. ISBN 9781585460106.
  12. ^ * Baars, DL (1962). "Sistema Pérmico de la Meseta de Colorado". Boletín de la Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo . 46 (2): 149–218. doi :10.1306/BC74376F-16BE-11D7-8645000102C1865D.
  13. ^ Gass, Henry (10 de octubre de 2014). "Cómo los científicos pasaron por alto una nube de metano de 2.500 millas cuadradas sobre el suroeste". Monitor de la Ciencia Cristiana . Consultado el 24 de octubre de 2014 .

36°16'N 107°54'W / 36,27°N 107,90°W / 36,27; -107,90