La cuenca Williston es una gran cuenca sedimentaria intracratónica en el este de Montana , el oeste de Dakota del Norte , Dakota del Sur , el sur de Saskatchewan y el suroeste de Manitoba , que es conocida por sus ricos depósitos de petróleo y potasa . La cuenca es una cuenca estructural geológica , pero no una depresión topográfica ; está atravesada por el río Misuri . La depresión de forma ovalada se extiende aproximadamente 475 millas (764 km) de norte a sur y 300 millas (480 km) de este a oeste.
La cuenca de Williston se encuentra sobre un antiguo basamento geológico precámbrico , el Cinturón Orogénico Trans-Hudson que se desarrolló en esta área hace aproximadamente 1.800 a 1.900 millones de años, y que creó una zona débil que luego provocó un hundimiento para producir la cuenca. [1] Las rocas del basamento precámbrico en el centro de la cuenca debajo de la ciudad de Williston, Dakota del Norte, se encuentran a unos 16.000 pies (4.900 m) debajo de la superficie.
La deposición de sedimentos comenzó en el área de Williston durante el Cámbrico , pero la subsidencia y el relleno de la cuenca fueron más intensos durante los períodos Ordovícico , Silúrico y Devónico , cuando se depositaron gruesas acumulaciones de caliza y dolomita, con espesores menores de areniscas, limolitas, lutitas y evaporitas . La subsidencia continuó en una escala reducida en el Misisipiense y terminó en gran medida en la época del Pensilvánico . La subsidencia regional regresó durante la Era Mesozoica , aunque los espesores totales de sedimentos fueron mucho menores que durante el Paleozoico . Cerca del final del Cretácico , la actividad tectónica durante la Orogenia Laramide rejuveneció varias estructuras del basamento en la Cuenca de Williston para producir anticlinales que sirven como trampas de petróleo en la actualidad. [2]
La larga historia de deposición sedimentaria en la cuenca Williston incluye la deposición de rocas muy adecuadas para servir como rocas fuente y reservorio de hidrocarburos . Los yacimientos de petróleo y gas de la cuenca se encuentran en una amplia gama de edades geológicas, como lo indica la columna estratigráfica generalizada. [4]
En 1913, se descubrió gas superficial en una arenisca del Cretácico Superior en el anticlinal Cedar Creek , y se descubrió petróleo en el mismo anticlinal en 1936. [5] La cuenca no se convirtió en una provincia petrolera importante hasta la década de 1950, cuando se descubrieron grandes campos en Dakota del Norte. Amerada Corporation comenzó la búsqueda en 1946. Después de cuatro años de pruebas y mapeo, comenzaron a perforar en un arrendamiento prometedor a 30 millas al noreste de Williston, Dakota del Norte , y el 4 de abril de 1951, descubrieron petróleo en el anticlinal Nesson, con el pozo Clarence Iverson # 1 de Amerada Hess Corporation. [6] Otras empresas petroleras se apresuraron a comprar arrendamientos en tierras agrícolas para explorar en busca de petróleo y en 1954 el 80% de las posibles áreas productoras de petróleo estaban bajo arrendamiento. Royal Dutch Shell en ese momento tenía arrendamientos en más de 8 millones de acres. Muchos agricultores locales y especuladores de la zona se convirtieron en millonarios instantáneos, alquilando tierras a un promedio de 25 dólares por acre y luego vendiendo esos arrendamientos a un costo por acre mucho más alto. [7] La producción alcanzó su pico en 1986, pero a principios de la década de 2000 comenzaron aumentos significativos en la producción debido a la aplicación de técnicas de perforación horizontal , especialmente en la Formación Bakken . [8]
La producción acumulada de la cuenca asciende a unos 3.800 millones de barriles (600.000.000 m 3 ) de petróleo [9] y 470.000 millones de pies cúbicos (1,3 × 10 10 m 3 ) de gas natural. [10] Los yacimientos petrolíferos más grandes se enumeran en la siguiente tabla, que muestra las recuperaciones finales estimadas. [4]
La potasa producida en la cuenca Williston convierte a Canadá en el principal productor mundial de ese producto. [12] Los depósitos se encuentran en la Formación Prairie del Devónico Medio . [13] Las principales empresas productoras de potasa son Nutrien y Mosaic.
La cuenca Williston contiene grandes depósitos de carbón, principalmente en la Formación Fort Union , de edad mayoritariamente paleógena , y se observaron por primera vez durante la Expedición Lewis y Clark . La extracción de carbón comenzó en 1873 cerca de Sims, Dakota del Norte , pero pronto se abandonó. La Northern Pacific Railway se hizo cargo de la mina y desarrolló los lechos de lignito como la Northern Pacific Coal Company. Otras minas siguieron cerca de Minot, Dakota del Norte y Dickinson, Dakota del Norte , y el período de 1900 a 1920 vio un aumento a gran escala en la industria del lignito. La minería a cielo abierto fue común desde 1920 hasta 1940, y 320 minas estaban en operación en 1940. Sin embargo, la producción alcanzó su pico en 1951, y para 1965, solo 38 minas estaban en operación, mientras que para 1999, solo 4. [14]
En 1952 se descubrieron concentraciones de helio en el suroeste de Saskatchewan. La producción de cuatro pozos se produjo entre 1963 y 1977, y se reanudó en 2014. La Formación Deadwood y otras formaciones del Paleozoico Inferior tenían la concentración más alta. El helio se originó a través de la desintegración radiactiva natural del uranio y el torio en rocas del basamento granítico precámbrico o lutitas del Paleozoico Inferior . [15] [16]
La Formación Deadwood del Cámbrico Superior se depositó de manera transgresiva sobre la superficie precámbrica de bajo relieve . Deadwood se caracteriza por sedimentos marinos y de llanura costera poco profundos, con abundante glauconita que le da a la formación un color verde distintivo. La cuenca comenzó a hundirse debido al movimiento de deslizamiento a lo largo de fallas con dirección noreste-suroeste , lo que resultó en la deposición del Grupo Winnipeg, que se encuentra discordantemente en Deadwood. Winnipeg consiste en arenisca marina poco profunda, pizarra y carbonato arcilloso . La Formación Red River se encuentra discordantemente en Winnipeg y consiste en carbonato marino poco profundo, anhidrita y sedimentación salina . Sobre Red River se encuentran de manera concordante la Formación Stony Mountain del Ordovícico y la Formación Stonewall , seguidas por el Grupo Interlake del Silúrico . Durante el Devónico , la cuenca Williston se convirtió en la esquina sureste de la cuenca Elk Point cuando se depositaron el Grupo Elk Point , el Grupo Manitoba y el Grupo Saskatchewan . La Formación Bakken , una pizarra marina rica en materia orgánica , se depositó en el Devónico tardío. La caliza Lodgepole se depositó durante el Misisipiense , seguida por el Grupo Madison y el Grupo Big Snowy . La Formación Tyler se depositó en el Pensilvánico y consta de arenisca, limolita , pizarra y piedra caliza intercaladas . La Formación Minnelusa suprayacente se caracteriza por la deposición en llanuras aluviales , deltas de ríos en progradación y entornos de islas barrera . La Formación Minnekahta se depositó durante el Pérmico , seguida por la Formación Spearfish y la Formación Nesson. La pizarra Pierre se depositó durante el Cretácico , seguida por la Formación Hell Creek y la Formación Fort Union del Terciario . [17]
Hay varios cráteres de impacto confirmados en Williston Basin, como Viewfield , Red Wing Creek y Eagle Butte , mientras que los cráteres Dumas y Hartney aún no están confirmados.
49°N 104°O / 49°N 104°O / 49; -104