La cuenca de Delaware es una cuenca geológica estructural y deposicional situada en el oeste de Texas y el sur de Nuevo México , famosa por albergar grandes yacimientos petrolíferos 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. Forma parte de la cuenca Pérmica , más grande, que a su vez se encuentra dentro de la provincia petrolera del Continente Medio .
En los primeros tiempos del Pérmico , durante la época Wolfcampiana , la cuenca de Delaware, de forma ovoide, se extendía por más de 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 1600 a 2200 pies (490 a 670 m) de piedra caliza intercalada con pizarra de color oscuro . [1] : 193§1
Una salida estrecha que los geólogos llaman el canal Hovey suministraba periódicamente agua de mar nueva desde el océano Panthalassa al 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 formaban parte del continente norteño Laurasia . [2] Estructuralmente, Delaware, Midland y Marfa eran cuencas de antepaís creadas cuando las montañas Ouachita se elevaron cuando el continente meridional Gondwana chocó con Laurasia, formando el supercontinente Pangea en el Carbonífero tardío ( Pensilvaniano ). [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 formaron una gran isla montañosa .
La cuenca del Delaware dejó de hundirse temporalmente en la época Leonardiana , al comienzo del Pérmico medio . A lo largo de su margen se desarrollaron pequeños bancos junto con pequeños arrecifes de parche discontinuos en las aguas poco profundas justo en la costa. La primera formación resultante fue el Yeso y consiste en capas alternas de piedra caliza dolomítica , yeso y arenisca . Los sedimentos responsables de la creación del Yeso se depositaron en áreas cercanas a la costa que se graduaron en los bancos de carbonato de la Formación Victorio Peak en las aguas más profundas. Las calizas de lecho delgado de la Formación Bone Spring se acumularon como lodo calizo en la parte más profunda estancada de la cuenca. [1] : 194§2
La subsidencia de la cuenca de Delaware se reanudó más tarde, a mediados del Pérmico, y en la época Guadalupiana del Pérmico superior, los arrecifes de parche habían crecido. Los sedimentos depositados cerca de la costa son ahora las dolomías de la Formación San Andrés , mientras que la deposición un poco más lejos forma la arenisca de cuarzo y los arrecifes de parche dispersos de la Formación Brushy Canyon . [1] : 194–5§3
El rápido hundimiento de la cuenca comenzó en el Guadalupiano medio. Los arrecifes de parche respondieron con un crecimiento rápido (principalmente vertical), lo que dio lugar al arrecife Goat Seep. Se desarrollaron tres facies :
El hundimiento de la cuenca se detuvo definitivamente en la última parte del Guadalupiano. El arrecife Capitán era el más grande de la cuenca y creció rápidamente 350 millas (560 km) a su alrededor. Las facies eran: [1] : 195§5
El arrecife Capitán se construyó principalmente a partir de esponjas calcáreas , algas incrustantes como los estromatolitos y directamente a partir de agua de mar en forma de lodo calcáreo. En marcado contraste, los arrecifes del Cenozoico (la era actual), Mesozoico (la era de los dinosaurios ) e incluso del Paleozoico medio (mucho antes del Pérmico) están compuestos principalmente de 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 los casquetes polares distantes . La sedimentación continuó llenando la cuenca de Delaware hasta 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 Castile . La Castile consiste en láminas de 1 ⁄ 16 pulgadas (1,6 mm) de espesor de anhidrita gris alternada y yeso , calcita marrón y halita . A medida que la concentración de sal aumentó, la halita y la sal rica en potasio precipitaron desde el cuerpo de agua salobre en su margen y en las áreas cercanas a la costa. Esta capa de sal cubrió un área cada vez más grande a medida que bajaba el nivel del agua, formando la Formación Salado . [1] : 195§6
La cuenca de Delaware se llenó al menos hasta la parte superior del arrecife Capitán y estuvo cubierta en su mayor parte por tierra seca antes del final de la época de Ochoa . Los ríos migraron sobre su superficie y depositaron el limo rojo y la arena que ahora constituyen la limolita y la 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 fines del Mesozoico y principios del Cenozoico creó una falla importante a lo largo de la cual se formaron las montañas Guadalupe . La cordillera forma la parte inclinada y levantada del sistema y el bolsón de la planicie salada forma el bloque derrumbado. [1] : 195§8, 184§5 La piedra caliza de Capitan Reef quedó expuesta por encima de la superficie, siendo El Capitan , de 1000 pies (300 m) de altura, su característica más prominente. 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 el sedimento erosionado ayudó a llenar las cuevas restantes de la era Pérmica. A diferencia de la mayoría de las otras cuevas en piedra caliza, en este caso el ácido probablemente se derivó del sulfuro de hidrógeno y las salmueras ricas en sulfuro que se liberaron por la actividad tectónica a mediados del Terciario y se mezclaron 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 características, los sumideros , los pozos y las fisuras de solución en la superficie. El desgaste masivo, como los deslizamientos de tierra, redujeron aún más el relieve topográfico.
La elevación adicional de las montañas de Guadalupe en las épocas del Plioceno y el Pleistoceno temprano agrandó la Caverna de Carlsbad y las cuevas cercanas. Partes de las cuevas principales emergieron de la zona freática saturada hacia la zona vadosa con períodos temporales de reposo durante los cuales se produjo una excavación adicional por disolución 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 partes húmedas del Pleistoceno. Los espeleotemas encontrados en la "Gran Sala" de Carlsbad se dataron mediante la datación por resonancia de espín electrónico y se descubrió que tenían entre 500.000 y 600.000 años de antigüedad. Esto indica que el nivel de la Gran Sala estaba seco en ese momento. [1] : 185–6§7
El yeso blando y fácilmente erosionable de la Formación Castile fue removido, dejando expuesta la Escarpa Guadalupe. [1] : 185§7¶1 La erosión adicional intersectó la parte superior de la Caverna Carlsbad y otras cuevas, formando sus entradas. El secado del aire de la cueva ha reducido la tasa de crecimiento de los espeleotemas y ha fomentado el desarrollo de travertino nodular ("palomitas de maíz de cueva").