La Cuenca de Santos ( portugués : Bacia de Santos ) es una gran cuenca sedimentaria en su mayoría costa afuera de aproximadamente 352.000 kilómetros cuadrados (136.000 millas cuadradas) . Está ubicada en el Océano Atlántico sur , a unos 300 kilómetros (190 millas) al sureste de Santos , Brasil . La cuenca es una de las cuencas brasileñas resultantes de la desintegración de Gondwana desde el Cretácico Inferior , donde se formó una secuencia de cuencas de rift a ambos lados del Atlántico Sur; las cuencas de Pelotas, Santos, Campos y Espírito Santo en Brasil, y las cuencas de Namibia, Kwanza y Congo en el suroeste de África.
La Cuenca de Santos está separada de la Cuenca de Campos al norte por el Alto Cabo Frio y la Cuenca de Pelotas al sur por el Alto de Florianópolis y el límite noroeste en tierra está formado por la cordillera costera de Serra Do Mar. La cuenca es conocida por sus gruesas capas de sal que han formado estructuras en el subsuelo debido a la halocinesis . La cuenca comenzó a formarse en el Cretácico Inferior en la cima del Cratón del Congo como una cuenca de rift . La etapa de rift de la evolución de la cuenca combinada con el clima árido del Aptiano de las latitudes meridionales dio lugar a la deposición de evaporitas en el Aptiano tardío , hace aproximadamente 112 millones de años. A la fase de rifting le siguió una fase de hundimiento térmico y una etapa de deriva en la ampliación del Océano Atlántico Sur . Este proceso condujo a la deposición de una sucesión de sedimentos clásticos y carbonatados de más de 20 kilómetros (66.000 pies) de espesor.
Una de las cuencas sedimentarias más grandes de Brasil, es el sitio de varios campos gigantes de petróleo y gas descubiertos recientemente (2007 y posteriores) , incluido el primer gran descubrimiento presalino Tupi (8 mil millones de barriles), Júpiter (1,6 mil millones de barriles y 17 tcf de gas), y Libra , con un estimado de 8 a 12 mil millones de barriles de petróleo recuperable. Las principales rocas generadoras son las lutitas y carbonatos lacustres del Grupo Presal Guaratiba y las lutitas marinas de la Formación Post-Sal Itajaí-Açu. Las rocas del yacimiento están formadas por las areniscas , calizas y microbianitas del presal de Guaratiba , las calizas del Albiano de la Formación Guarujá y las areniscas turbidíticas del Cretácico Tardío al Paleógeno de las Formaciones Itanhaém, Juréia, Itajaí-Açu, Florianópolis y Marambaia. La sal móvil de la Formación Ariri forma sellos regionales , así como las lutitas del relleno sedimentario post-sal. En 2014, la producción total sólo de los yacimientos subsal acumuló más de 250 mil barriles por día (40 × 10 3 m 3 /d). En 2017, la cuenca de Santos representó el 35% del petróleo de Brasil, y la vecina cuenca de Campos, en el norte, el 55%.
La Cuenca de Santos lleva el nombre de la ciudad costera de Santos en el estado de São Paulo . [ cita necesaria ]
La Cuenca de Santos es una cuenca sedimentaria mayoritariamente marina a lo largo del Trópico de Capricornio , limitando de norte a sur con los estados brasileños de Río de Janeiro , Sáo Paulo , Paraná y Santa Catarina . [1] La cuenca cubre un área de aproximadamente 352.000 kilómetros cuadrados (136.000 millas cuadradas), [2] y limita al norte con el Alto Cabo Frio, separando la cuenca de la Cuenca de Campos y el Alto de Florianópolis y la Zona de Fractura, separando la Cuenca de Santos de la Cuenca de Pelotas . [3]
A lo largo de la costa brasileña, la cuenca limita con la Serra do Mar y se extiende desde Cabo Frío en el noreste hasta Florianópolis en el suroeste. La ciudad de Río de Janeiro está ubicada en el borde costero de la Cuenca de Santos en la porción norte, Santos , Guarujá y las islas de Ilhabela en la zona central e Itajaí y Balneário Camboriú en el sur de la cuenca. Dentro de la cuenca se ubican varios altos. El Alto Exterior, en la parte distal de la Cuenca de Santos, es el alto intracuenca más destacado y extenso con un área aproximada de 12.000 kilómetros cuadrados (4.600 millas cuadradas). El Alto Exterior es probablemente una serie segmentada de hombros de bloques de fallas que fueron elevados y erosionados durante el Barremiano Tardío. [4]
El clima del tramo costero de la cuenca varía desde un clima de sabana tropical (Aw), un clima monzónico tropical (Am) y un clima de selva tropical (Af) hasta un clima subtropical húmedo (Cfa). La parte costera de la Cuenca de Santos se encuentra en la ecorregión de bosques costeros de la Serra do Mar del bioma de la Mata Atlántica . En las islas del Parque Nacional Superagüi en la Cuenca de Santos, el tití león de Superagüi ( Leontopithecus caissara ), endémico y en peligro crítico de extinción, tiene su hábitat restringido. [ cita necesaria ]
El margen del Atlántico Sur se desarrolló sobre cratones estables del Arcaico que consisten en rocas duras y resistentes y en parte en los cinturones móviles del Neoproterozoico compuestos por rocas metamórficas menos resistentes . [6] El basamento precámbrico de la cuenca de Santos queda expuesto como el cinturón de Araçuaí a lo largo de la costa brasileña, sobre todo en los inselbergs de Río de Janeiro, de los cuales el Pan de Azúcar es el más emblemático. Las rocas antiguas consisten en un núcleo metamórfico de alto grado de granitos y gneises del Neoproterozoico al Cámbrico , formado durante la colisión de Gondwana en la orogenia panafricana - brasileña . [7] Debajo de la Cuenca de Santos se han encontrado basaltos similares a las trampas de Paraná y Etendeka , expuestos al oeste en la Cuenca del Paraná . [8] El punto de acceso de Tristán da Cunha , conocido como el punto de acceso de Tristán , se considera el impulsor detrás de la formación de estos basaltos de inundación . [9]
Durante el Cretácico Inferior , el antiguo continente Gondwana , como parte meridional de Pangea , comienza a fragmentarse, dando lugar a una secuencia de cuencas de rift que bordean el actual Atlántico Sur. La expansión Pelotas-Namibia comenzó en el Hauteriviano , hace unos 133 millones de años, y llegó a la cuenca de Santos, al norte, en el Barremiense . La expansión del fondo marino continuó hacia el norte hasta la cuenca de Campos en el Albiano temprano , aproximadamente hace 112 Ma. [ cita necesaria ]
Se han identificado cinco etapas tectónicas en las cuencas brasileñas: [10]
La fase de hundimiento en la cuenca de Santos se caracterizó por hundimiento térmico y generó depocentros restringidos con profundidades de agua relativamente uniformes, que oscilaban entre 600 y 950 metros (1970 a 3120 pies). El clima del Aptiano tardío era árido con altas tasas de evaporación que desencadenaron condiciones hipersalinas en estas cuencas marginales. Esto resultó en la acumulación de gruesas capas de evaporitas a lo largo de los márgenes continentales de Brasil y el suroeste de África, un proceso que continuó hacia el norte más tarde en el Cretácico. [11] La deposición de los 600 metros (2000 pies) más bajos de sal en el Aptiano habría tardado aproximadamente entre 20.000 y 30.000 años. [12] Con la ruptura continental de las cuencas de Santos y Campos de las cuencas opuestas de Namibia y Kwanza, la circulación oceánica regresó durante la etapa posterior al rift. La fase de deriva desde el Cretácico Superior produjo una espesa secuencia de depósitos clásticos y carbonatados. Los regímenes térmicos diferenciales y la carga de sedimentos de estas unidades produjeron halocinesis ; Movimiento de sal en el subsuelo . Los diapiros salinos , las fallas lítricas y de cabalgamiento resultantes y varias estructuras relacionadas con la sal produjeron varias trampas estratigráficas y estratigráfico-estructurales combinadas para la acumulación de hidrocarburos en las costas de Brasil y el suroeste de África. [11]
Durante las fases de halokinesis, que datan del Albiano al Paleoceno , varias áreas de la parte distal de aguas ahora profundas de la Cuenca de Santos estuvieron expuestas a condiciones subaéreas y sufrieron erosión. Las partes distales de la cuenca fueron afectadas por un acortamiento orientado de EW a NW-SE, subperpendicular al margen brasileño. [13]
El basamento de la Cuenca de Santos está compuesto por granitos y gneis del Cinturón de Araçuarí que se formaron en el límite occidental del Cratón del Congo. Las rocas metamórficas y magmáticas resistentes a la erosión están expuestas en la Serra do Mar , formando el borde de la cuenca de Santos a lo largo de la costa brasileña. [ cita necesaria ]
El espesor estratigráfico total de los sedimentos en la cuenca de Santos se ha estimado en 23.170 metros (76.020 pies) y Clemente lo describió en detalle en 2013. [14]
El Grupo Guaratiba tiene 4.200 metros (13.800 pies) de espesor e incluye cuatro formaciones, desde las más antiguas hasta las más jóvenes, las formaciones Camboriú, Piçarras, Itapema y Barra Velha. El grupo es equivalente al Grupo Lagoa Feia de la Cuenca de Campos. [14]
La Formación Camboriú tiene 40 metros (130 pies) de espesor e incluye rocas basálticas con una distribución en toda la cuenca. Los basaltos son de color verde oscuro a gris oscuro, holocristalinos, de grano medio, con textura ofiolítica. Los componentes principales son la plagioclasa y la augita , normalmente frescas, no alteradas. [14]
La Formación Piçarras tiene 990 metros (3250 pies) de espesor y está formada por rocas clásticas y carbonatadas. La formación incluye conglomerados polimícticos rojizos , con clastos de basalto y cuarzo en una matriz arcillo-arenosa. También incluye coquinas lacustres (calizas conchas) blancas y rojizas y areniscas, limolitas y lutitas de composición estevensita . Su edad, basada en los conjuntos de ostrácodos , es del Hauteriviano al Aptiano. [14]
Los conglomerados y areniscas de la formación son representativos de un ambiente aluvial . Las coquinas representan un ambiente lacustre poco profundo . De manera similar a la Formación Atafona de la Cuenca de Campos, las areniscas, limolitas con estevensita y lutitas representan un ambiente lacustre alcalino afectado por la actividad volcánica. Las lutitas representan aguas lacustres más profundas en zonas más distales. La alternancia de las dos facies implica una serie de progradaciones-retracciones aluviales hacia los lagos carbonatados del Cretácico. La baja madurez textural y composicional de los conglomerados y areniscas implica que la cuenca fue abastecida desde áreas cercanas a los márgenes de la cuenca. [15]
La Formación Itapema tiene varios cientos de metros de espesor y está formada por calciruditas (calizas) y lutitas oscuras. Las calizas calciruditas están formadas por conchas de bivalvos fragmentadas, frecuentemente dolomitizadas y silicificadas. En las secciones más distales, la formación consta de lutitas oscuras ricas en materia orgánica. En el pozo 1-RSJ-625, la formación incluye 110 metros (360 pies) de lutitas radiactivas intercaladas con carbonatos. Se cree que estas facies representan un ambiente lacustre. Las lutitas ricas en materia orgánica son una de las principales rocas generadoras de la cuenca de Santos. Esta formación es correlativa con la Formación Coqueiros en la Cuenca de Campos. La edad de la Formación Itapema es del Barremiano al Aptiano. [15]
La Formación Barra Velha tiene aproximadamente de 300 a 350 metros (980 a 1150 pies) de espesor. En las secciones proximales, la formación comprende calizas de estromatolitos y microbianitas laminadas. En los tramos distales está compuesto por lutitas. Intercaladas con las microbiolitas laminadas se encuentran calizas con texturas de packstone y grainstone formadas por clastos de algas y bioclastos (ostrácodos fragmentados). Los carbonatos frecuentemente están parcial o totalmente dolomitizados. Estas facies representan un ambiente marino somero y continental de transición . Se ha estimado que la edad de esta formación oscila entre el Barremiense tardío y el Aptiano. Es correlativo con la Formación Macabú en la Cuenca de Campos, ya que ambas están tipificadas por microbiolitos y estromatolitos laminados. Estas calizas son uno de los reservorios subsal de la Cuenca de Santos. [15]
La Formación Ariri tiene un espesor de 581 metros (1.906 pies) y puede tener hasta 4.000 metros (13.000 pies) de espesor en otras áreas de la cuenca . Está compuesto predominantemente por evaporitas . La formación se caracteriza por gruesos intervalos de halita blanca , asociados con anhidrita blanca , calcilutitas de color ocre grisáceo, lutitas y margas . El ambiente sedimentario probablemente era marino restringido, incluidas las sabkhas de marismas , que evolucionaron bajo un clima árido. Los conjuntos de ostrácodos de esta formación indican una edad neo-Algoas (escala de tiempo local). [15]
El Grupo Camburi tiene hasta 6.100 metros (20.000 pies) de espesor e incluye tres formaciones, Florianópolis , Guarujá e Itanhaém . [dieciséis]
La Formación Florianópolis tiene 343 metros (1125 pies) de espesor en el tipo de pozo petrolero y está formada por areniscas rojizas de grano fino a grueso con una matriz arcillosa, lutitas micáceas rojizas y limolitas. Se cree que estas unidades clásticas representan ambientes aluviales distribuidos a lo largo del margen de la cuenca occidental de Brasil, a lo largo de la Línea Santos Hinge. Estos ambientes aluviales fueron graduales hacia el este, con los carbonatos marinos someros de la Formación Guarujá, y más allá de la cuenca abierta con las limolitas de la Formación Itanhaém. Los datos bioestratigráficos y sus relaciones con la Formación Guarujá apuntan hacia una edad Albiana. [dieciséis]
La Formación Guarujá tiene 832 metros (2730 pies) de espesor y está formada por calcarenitas oolíticas , que se clasifican lateralmente en calcilutitas y margas grises ocre grisáceo y gris parduzco. Estas facies están intercaladas con los clásticos aluviales de la Formación Florianópolis. El nombre Guarujá se restringe a la intercalación caliza más baja, anteriormente denominada Bajo Guarujá por Ojeda y Ahranha en Pereira y Feijó (1994). Las microfacies indican una llanura mareal a una laguna poco profunda y un entorno de depósito de plataforma carbonatada abierta. La edad basada en los foraminíferos planctónicos y el polen es el Albiano temprano. [dieciséis]
La Formación Itanhaém tiene 517 metros (1.696 pies) de espesor y está formada por lutitas, limos y margas de color gris oscuro, calcisilos de color marrón ocre y areniscas subordinadas. Estas facies cambian lateralmente hacia los clásticos gruesos de la Formación Florianópolis. El análisis de facies indica un ambiente marino que varía desde condiciones sublitorales (neríticas internas) y, más raramente, pelágicas (batiales externas). La edad basada en los foraminíferos planctónicos y el polen es el Albiano temprano. [dieciséis]
El Grupo Frade tiene 4.000 metros (13.000 pies) de espesor e incluye tres formaciones: Santos , Itajaí-Açu y Juréia . Se componen predominantemente de turbiditas . [17]
La Formación Santos tiene 1.275 metros (4.183 pies) de espesor y está formada por conglomerados líticos rojizos y areniscas, intercaladas con lutitas grises y arcillas rojizas. Estas facies están intercaladas y cambian lateralmente hacia las Formaciones Itajai-Açu y Juréia. Se cree que el ambiente sedimentario es de transición continental a marino marginal, desde ríos aluviales hasta ríos trenzados y deltas. Los datos bioestratigráficos indican una edad Cretácico Superior (Cenomaniano-Maastrichtiano). [17]
La Formación Itajaí-Açu tiene 1.545 metros (5.069 pies) de espesor y comprende un grueso intervalo de rocas arcillosas de color gris oscuro, intercaladas con los clásticos de las Formaciones Santos y Juréia. Dentro de esta formación, el Miembro Ilhabela incluye las areniscas turbidíticas que se encuentran a lo largo de la sección. Se cree que el ambiente sedimentario es un talud marino a una cuenca abierta. Los datos bioestratigráficos de palinomorfos, nanofósiles calcáreos y foraminíferos planctónicos indican una edad del Cretácico Superior (Cenomaniano-Maastrichtiano). [17]
La Formación Juréia tiene 952 metros (3123 pies) de espesor e incluye una sucesión de clásticos entre las facies gruesas de la Formación Santos en el oeste y los clásticos de grano fino de la Formación Itajai-Açu en el este. La formación se caracteriza por lutitas de color gris oscuro a verdoso y marrón, limolitas de color gris oscuro, areniscas finas y muy finas y calcisiltos de color ocre claro. Se cree que el entorno de depósito es el de una plataforma marina. La edad basada en palinomorfos y nanofósiles calcáreos es el Cretácico Superior (Santoniano-Maastrichtiano). [17] Se identificaron dos nuevas especies de ostrácodos en los recortes de perforación de pozos perforados en la sección Santoniano-Campaniano: Afrocytheridea cretacea y Pelecocythere dinglei . [18]
El Grupo Itamambuca tiene 4.200 metros (13.800 pies) de espesor e incluye cuatro formaciones, Ponta Aguda, Marambaia , Iguape y Sepetiba . [17]
La Formación Ponta Aguda tiene hasta 2200 metros (7200 pies) de espesor y está formada por conglomerados, areniscas de grano grueso a fino intercaladas con limolitas y lutitas. Las facies dominantes son areniscas cuarcíticas de grano grueso a fino . Van del rojizo al gris, normalmente con cementos de calcita. Intercaladas se encuentran arcillas y limolitas de color rojizo a gris claro. Representan un ambiente fluvial a marino poco profundo. [19]
La Formación Iguape tiene 1.103 metros (3.619 pies) de espesor y está formada por calcarenitas y calciruditas bioclásticas, que contienen briozoos , equinoides , corales , foraminíferos, conchas fragmentadas y restos de algas. Están intercalados con arcillas gris verdosas, limolitas, margas y conglomerados grises abigarrados de grano fino a medio. Estas facies están intercaladas y cambian lateralmente con la Formación Marambaia . Se cree que el ambiente de depósito es una plataforma carbonatada marina, influenciada por la llegada de clásticos aluviales en las zonas más proximales. Los datos bioestratigráficos de foraminíferos planctónicos, nanofósiles calcáreos y palinomorfos indican una edad terciaria. [19]
La Formación Marambaia tiene 261 metros (856 pies) de espesor y está formada por lutitas grises y margas de color gris claro intercaladas con areniscas turbidíticas de grano fino. Esta formación en algunos lugares se puede encontrar aflorando en el fondo del mar. Se cree que el entorno de depósito es un talud y una cuenca marina abierta. Los datos bioestratigráficos indican una edad Terciaria. [19]
La Formación Sepetiba es la formación más alta de la Cuenca de Santos. Tiene un espesor variable debido a la erosión proximal de la parte más superior. La formación está formada por arenas carboníticas de grano fino a grueso de color gris blanquecino. Son coquinas glauconíticas ricas en feldespato y formadas por fragmentos de bivalvos y foraminíferos. Se cree que el entorno de depósito es costero. [19]
La estratigrafía siguiendo las clasificaciones de Vieira 2007, Kiang Chang 2008 y Contreras 2011 es:
El análisis de la Cuenca 4D de la Cuenca de Santos ha revelado información sobre la interacción entre los elementos y procesos del sistema petrolero para evaluar el potencial de la roca generadora (distribución vertical y horizontal), la evolución térmica de las rocas generadoras, la relación de transformación, la generación y carga de hidrocarburos, el tiempo. de migración, origen del petróleo, calidad y volumen de petróleo en los principales yacimientos. En un estudio de modelación de cuencas realizado en 2008 y 2009, se construyó un modelo de facies detallado de la sección presalina basado en datos de pozos y modelos conceptuales de interpretación sísmica asociados al conocimiento previo de las secuencias tectono-sedimentarias de la Cuenca de Santos. El mapa de vitrinita pronosticado , integrado con todos los datos, indica que la roca generadora de Coquinas en la mayor parte del área de la mitad oriental se encuentra en la ventana de petróleo principal , mientras que la mitad occidental se encuentra en la ventana de generación tardía de petróleo/gas húmedo. En términos de relación de transformación, los sistemas de rocas generadoras del Barremiano y Aptiano en el área alcanzaron hoy entre el 70% y el 80% donde se encuentran los principales depocentros. El modelo de simulación de carga y acumulación para la provincia del presal sugiere una reserva potencial en el área del Cluster de la Cuenca de Santos mucho mayor que la reportada, alcanzando cifras de 60 mil millones de barriles de reservas de petróleo. [27]
La exploración en la Cuenca de Santos comenzó en la década de 1970. Entre 1970 y 1987, se perforaron 59 pozos secos, con un descubrimiento en turbiditas de Santon en 1979, el campo Merluza. [28] De 1988 a 1998, se perforaron 45 pozos en la cuenca proporcionando pequeños descubrimientos, con 30 millones de barriles (4,8 millones de metros cúbicos) de petróleo equivalente en el campo Tubarão descubiertos en 1988. Se perforaron ochenta y un pozos entre 1999 y 2005. que condujo al descubrimiento del Campo Mexilhão. La exploración tuvo un auge entre 2006 y 2012, con 166 pozos y el gigantesco campo Tupi (8 BBOE), descubierto en el prospecto Tupi en 2006. En 2013, el campo Sagitário fue descubierto en los carbonatos subsalinos a una profundidad de agua de 1.871 metros ( 6.138 pies) y una profundidad vertical real de 6.150 metros (20.180 pies). [29]
En 2014, los yacimientos del presal de la Cuenca de Santos produjeron más de 250 mil barriles por día (40 × 10 3 m 3 /d). [30] Gracias a la producción del presal, que compensó la disminución de la producción del post-sal, la producción total de petróleo de Brasil superó los 2.500 mil barriles por día (400 × 10 3 m 3 /d) en abril de 2016. [31] El campo Lapa, originalmente llamado Carioca, entró en producción en diciembre de 2016. [32] En 2017, la cuenca de Santos representó el 35% del petróleo de Brasil, mientras que la cuenca de Campos representó el 55%. [33] En el mismo año, se abrieron a licitación 76 bloques en la Cuenca de Santos. [34]
