¿Qué es la geología?
La geología (del griego γεια, geo "Tierra" y λογος, logos "Estudio") es la ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra , y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico. La Geología ofrece testimonios esenciales para comprender la Tectónica de Placas, la historia de la vida a través de la Paleontología , y como fue la evolución de ésta, además de los climas del pasado. En la actualidad la geología tiene una importancia fundamental en la exploración de yacimientos minerales (Minería) y de hidrocarburos (Petróleo y gas Natural), y la evaluación de recursos hídricos subterráneos (Hidrogeología).
Hipótesis del origen de la tierra y los planetas.
Teoría del Big Bang:
Considera que el Universo comenzó hace unos 13.700 millones de años con una explosión colosal en la que se crearon el espacio, el tiempo, la energía y la materia. No obstante, la gravedad puede ser lo suficientemente fuerte, dependiendo de la cantidad de materia del Universo, como para desacelerar el proceso expansivo. Momento a partir del cual se impondría una contracción que llevaría al Universo a un colapso gravitatorio o Big Crunch (Gran Implosión), desapareciendo en la nada. A la que presumiblemente sucedería otra fase expansiva, y así indefinidamente en una interminable serie de oscilaciones.
La expansión habría tenido lugar además, dado su enorme densidad y ateniéndonos a las ecuaciones de la relatividad, con una violencia súper-explosiva.
El tiempo geológico
Eras:
La escala temporal geológica o escala de tiempo geológico es el marco de referencia para representar los eventos de la Historia de la Tierra ordenados cronológicamente.
CONSTITUCION DE LA TIERRA
La tierra no es uniforme. Existe un suelo solido sobre el que nos asentamos; por este suelo transcurren corrientes de agua que van a desembocar al mar, gran extensión liquida; y por encima de el suelo se halla una capa de aire que nos proporciona los gases que necesitamos para respirar.
Por esto decimos que la tierra está formada por una serie de capas concéntricas, cada vez más densas a medida que avanzamos hacia el interior.
1- ATMOSFERA:
Es la primera capa y la más externa, es una envoltura gaseosa de unos 400km de altura, que limita con el espacio. A su vez se puede dividir en tres capas bien diferenciadas, con un aire mas enrarecido a medida que nos alejamos de la superficie terrestre.
ü Ionosfera: es la capa que limita con el espacio, es una zona en la que existe una gran tensión eléctrica.
ü Estratosfera: tiene temperatura uniforme y una gran estabilidad y equilibrio.
ü Troposfera: es la capa mas inferior de la atmosfera es la mas importante para la vida, pues contiene el aire atmosférico, que se compone de un 78% de nitrógeno, 21% de oxigeno y el resto de anhídrido carbónico, vapor de agua y gases nobles. En ella el aire raramente se halla en reposo: En esta zona es donde se dan la mayoría de los fenómenos atmosféricos.
2-HIDROSFERA
Formada por las aguas superficiales, es decir: mares, ríos, lagos, lagunas y también las subterráneas. No es una capa continua ya que se ve interrumpida por los continentes.
3-GEOSFERA.
Consta de dos zonas, litosfera; formada por las tierras emergidas y por el lecho rocoso que se prosigue bajo los océanos. Y la barisfera constituye el interior de la tierra
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
Vamos a tratar de mirar hacia el interior de la tierra para conocer su estructura, y composición. También analizaremos una serie de parámetros.
MODELO COMPOSICIONAL Y RHEOLOGICO
Modelo composicional:
El interior de la tierra está dividido en una serie de capas concéntricas cuya densidad y temperatura aumentan hacia el interior de la tierra. Los límites entre las capas no son siempre netos.
• Corteza (Sial): es la capa más externa de la tierra sobre la cual nos movemos, y la más delgada de todas.
-Grosor: 5-70Km. Grosor medio aprox.: 17Km.
-Composición: principalmente Si y O2 Y metales como Al, Na, Ca y K.
-Densidad aprox.: 2,7-3 g/cm3.
• Manto (Sima):
-Extensión: desde la base de la corteza hasta 2900Km de profundidad.
-Composición: Si, O2, Fe y Mg.
• Núcleo (Nife): ocupa el centro de la tierra por debajo del manto.
-Extensión: desde la base del manto hasta 5150Km.
-Composición: parte exterior de Fe liquido y pequeñas porciones de Ni.
Parte del interior del núcleo es sólido.
-Densidad aprox.: 10-12 g/cm3.
Características del Interior de la Tierra
Parámetros:
• Temperatura:
La temperatura aumenta hacia el interior de la tierra pero no de manera uniforme.
-El gradiente geotérmico para la corteza es aprox.: 1oC cada 33m que profundizamos.
-Valor Máximo registrado aprox.: 1oC cada 8m (ej. Zonas volcánicas).
-Valor Mínimo registrado 1oC cada 125m.
En el manto y en el núcleo se considera que este gradiente es menor.
-Corteza hasta los 1000oC.
-Manto desde 1000oC hasta los 3000oC.
-Núcleo desde 3000oC hasta los 5000oC.
• Presión:
Si se considera que la presión atmosférica a nivel del mar es de 1 atm.:
-Fondo del Océano Pacifico (4000m de profundidad) 800atm.
-2900Km de profundidad: 1.300.000 atm.
-En el centro de la tierra 3.600.000 atm.
• Densidad:
-Densidad media: 5,5 g/cm3
-Densidad de corteza: 2,8 g/cm3
-Densidad del núcleo: 10-12g/cm3
Modelo Rheologico:
Corte de la tierra:
Existen otras discontinuidades, debido a diferencias de comportamiento físicos de los materiales, temperatura, rigidez, elasticidad, que permite hacer las siguientes divisiones:
• Litosfera o zona rígida:
Espesor medio de 25 Km , en aéreas oceánicas llega aproximadamente a los 50 Km y en aéreas continentales puede alcanzar los 125 km .
Comprende toda la corteza y parte del manto superior, no es homogénea en toda su extensión ya que es posible diferenciar una corteza continental y una oceánica y los distintos materiales que la constituyen.
• Astenósfera:
Se extiende por debajo de la litosfera hasta los 300Km de profundidad. Los materiales que la componen se encuentran próximos a sus temperaturas de fusión T: 1400oC. Los materiales tienen doble comportamiento, sólido plástico y sólido elástico. Esta es una zona blanda.
• Mesosfera:
Abarca la parte inferior del manto hasta el núcleo, es una zona rígida.
DISTRIBUION DE TERREMOTOS EN LA SUPERFICIE TERRESTRE
Terremotos:
Resultan de la brusca liberación de energía acumulada en un punto que esta debajo de la superficie terrestre. Este punto se denomina foco o hipocentro. El punto de la superficie terrestre, que se encuentra encima del foco, se denomina epicentro. Toda el área que recibe la máxima intensidad del terremoto y por lo tanto los mayores daños, se denomina área epicentral.
Los focos de los terremotos se localizan a diferentes profundidades, lo que a permitido clasificarlos en someros aproximadamente hasta los 55Km, intermedios aproximadamente entre los 55Km y 240Km; y los profundos aproximadamente entre los 240km-650Km.
De estos terremotos los que originan mayores daños son los someros, especialmente cuando afectan áreas densamente pobladas.
LIMITES ENTRE PLACAS LITOSFERICAS
MARGENES DIVERGENTE
Son sistemas esencialmente extensivos. En ellos se desarrollar principalmente fallas normales.
MARGENES CONVERGENTES
Son sistemas esencialmente compresivos. En ellos se pueden desarrollar distintas estructuras en todas las escalas.
MARGENES TRANSFORMANTES
Los márgenes transformantes son regiones que sufren importantes esfuerzos de cizalla.
Sedimentación:
El agua de los ríos, lleva gran cantidad de sustancias solidas en suspensión, al llegar a su tramo final, donde la agitación es escasa, forma continuamente sedimentos, ya que las partículas de arcilla, los granos de arena y los cantos rodados van cayendo al fondo por su propio peso.
Sin embargo, no todas las partículas solidas que llevan los ríos quedan sedimentadas en su tramo final, sino que muchas de ellas llegan al mar. La agitación de las olas sustituye entonces al movimiento de los ríos. En periodos de tranquilidad, las partículas mayores quedan en los fondos más cercanos a la costa ( se sedimentan primero); luego se sedimentan las gravillas, las arenas, los limos y finalmente, las arcillas.
MATERIALES DE LA CORTEZA CONTINENTAL :
Rocas
La corteza continental está integrada por componentes sólidos; los ingredientes gaseosos y líquidos son solo accesorios. Los sólidos se dividen en rocas sedimentarias, metamórficas y magmáticas.
ROCAS MAGMÁTICAS O ÍGNEAS:
Procesos Magmáticos
Magma:
El magma es un material fluido, resultante de la fusión de silicatos, que se encuentran en el interior de la corteza y que lleva en solución cantidades considerables de vapor de agua y otros componentes volátiles, como dióxido de carbono, flúor , cloro, etc.
El magma asciende a través de la corteza por efecto de la presión y migra a lo largo de las fracturas o planos de menor resistencia, fundiendo y asimilando rocas ya existentes.
La temperatura del magma oscila entre 700oC y los 1200oC. A medida que asciende se va enfriando y va atravesando zonas de menor presión. Por lo tanto, va perdiendo los componentes volátiles y la fracción líquida y solidificándose gradualmente dando lugar a la formación del minerales.
No todos los minerales se forman simultáneamente, ya que cada uno tiene una temperatura de cristalización diferente. Al enfriarse el magma, los primeros minerales que se forman son los silicatos de minerales pesados, como hierro (Fe), Magnesio (Mg), Calcio (Ca) y Titanio (Ti) y pobres en silicio (Si). En general, estos minerales son de colores oscuros y, por lo tanto, se denominan minerales melanocráticos. Como ejemplo se pueden mencionar el olivino, los piroxenos, los anfíboles, la biotita.
El magma residual que queda luego de la formación de los minerales anteriores, es rico en sílice y metales ligeros, como Aluminio (Al) y Potasio (K), y cristaliza a temperaturas bajas. En general, son minerales de colores claros y se los denomina minerales leucocráticos, como el cuarzo, los feldespatos, la muscovita.
Finalmente, los componentes volátiles ascienden rellenando grietas y formando minerales, que contienen, Azufre (S), Oro (Au), Plata (Ag), Cinc (Zn), Cobre (Cu), etc., en venas, vetas o filones.
Este proceso, en el cual, a partir de un único magma, se origina por solidificación una serie distinta de minerales, recibe el nombre de diferenciación magmática. Cuando el magma sale a la superficie terrestre se denomina lava.
Las diferencias entre la lava y el magma son que la primera se ha empobrecido en relación al magma, ya que al llegar a la superficie y descender bruscamente la presión, los componentes volátiles escapan rápidamente. Otra diferencia es que la lava se enfría más rápidamente que el magma.
Las rocas que se forman a partir del enfriamiento del magma y de la lava reciben el nombre de rocas magmáticas o ígneas. Según el lugar donde se forman, se clasifican en:
· Rocas Ígneas Intrusivas
El magma se enfría muy lentamente en el interior de la corteza. Pueden observarse en superficie cuando la erosión ha quitado todas las rocas que las cubrían.
Rocas Ígneas Plutónicas: formadas muy lentamente a gran profundidad. El enfriamiento del magma forma grandes cuerpos intrusivos, por ejemplo batolitos.
Ejemplos de rocas formadas a esta profundidad son el granito, el grabo y la granodiorita.
Rocas Ígneas Filonianas: formadas mas cerca de la superficie a lo largo de grietas o fisura. Forman cuerpos denominados diques y filones. Ejemplo de estas rocas son la pegmatita y la aplita.
· Rocas Ígnea Extrusivas
Volcánicas o efusivas: la lava, al derramarse sobre la superficie terrestre formando, por ejemplo, extensas coladas, se enfría muy rápidamente en condiciones subaéreas o submarinas.
Son ejemplos de estas rocas el basalto, la andesita, y la obsidiana.
Clasificación de los minerales de una roca Ígnea:
Los minerales de una roca ígnea se clasifican en:
Minerales primarios:
Provienen directamente del enfriamiento del magma o de la lava. Se distinguen dos categorías:
Esenciales: su presencia es uno de los parámetros que define a la roca. Por ejemplo para el granito son esenciales el cuarzo, la ortosa y la mica.
Accesorios: su presencia o ausencia no altera el nombre que recibe la roca. Para el granito, son accesorios los piroxenos.
· Minerales secundarios:
Rellenan, por precipitación, cavidades que presenta la roca. Por ejemplo la precipitación de carbonato de calcio en cavidades que presenta el basalto.
Clasificación de las rocas ígneas en función del contenido en sílice:
Rocas Básicas: proceden de un magma o lava que posee alrededor de 45% de dióxido de silicio. Al enfriarse, la sílice forma silicatos ricos en metales, como por ejemplo el olivino. Estos silicatos son densos y de tonos oscuros. No presentan cuarzo. Un ejemplo es el basalto.
Rocas mesosilísicas: poseen entre un 52% y un 45% de dióxido de silicio. Si bien no presentan cuarzo como mineral esencial, tampoco presentan silicatos excesivamente densos. En ellas, aparecen hornblenda y la biotita. Como ejemplo de roca podemos mencionar la andesita la dacita.
Rocas ácidas: proceden de un magma o lava rica en sílice, superior al 66%; presentan cuarzo y silicatos como la ortosa, la albita y la muscovita. Estos minerales son claros (grises claros, rosados, rojizos, blancos). Como ejemplo de roca mencionaremos el granito.
Principales rocas ígneas:
Granito: es la roca ígnea intrusiva más común; podemos observarla en los frentes de edificios y en los cordones de las aceras.
Pegmatita: es posible explotar individualmente los minerales que constituyen esta roca, ya que alcanzan gran desarrollo. Si bien puede tener los mismos minerales que el granito, presenta minerales accesorios de gran importancia en joyería, como berilio y turmalina.
Basalto: es una roca oscura formada por minerales ricos en hierro y magnesio. Se forma en la superficie terrestre.
ROCAS METAMÓRFICAS:
METAMORFISMO
Es el proceso mediante el cual las rocas preexistentes sufren una serie de cambios, siempre en estado sólido. Estos cambios afectan tanto a los minerales, como a la textura de la roca. Durante el proceso de recristalización el metamorfismo altera características de los minerales originales.
Factores que determinan el metamorfismo
La presión: la presión debida al peso de los sedimentos en una cuenca, recibe el nombre de presión hidrostática o de confinamiento.
La debida al rozamiento de dos placas litosféricas, en las zonas de subducción o a otros movimientos de la corteza, recibe el nombre de presión dirigida.
La temperatura: debida al material fluido que se moviliza en el interior de la corteza y en la superficie terrestre.
Los fluidos: desprendidos del material ígneo que circula por la corteza.
Características:
Las transformaciones que sufre una roca al metamorfizarse hacen desaparecer todo tipo de rasgos precedentes.
Transformaciones
Las principales son:
Al deformarse, los minerales hojosos (por ejemplo mica) se disponen con ejes mayores perpendiculares a la dirección de la presión predominante. En este caso, la roca presenta textura esquistosa. Un ejemplo de roca de este tipo es el esquisto micáceo.
Al aumentar la temperatura, los minerales se vuelvan inestables, reaccionando unos con otros y pueden dar origen, por recristalización, a nuevos minerales. En este caso, la roca presenta textura granosa. Ejemplo de este tipo de roca es la caliza cristalina o mármol.
Principales rocas metamórficas
Caliza cristalina o mármol: se forma por acción de la temperatura, ya sea sola o con aporte de fluidos, sobre rocas calcáreas es decir, ricas en carbonato de calcio. Las diferentes composiciones de las rocas calcáreas y de los fluidos originan las diferencias visuales de los mármoles.
Cuarcita: se forma por acción de la temperatura sobre una arenisca, roca sedimentaria formada por granos de arena. Ejemplo, piedra de Mar del Plata.
Esquisto: la acción de la presión ocasiona el reacomodamiento de los componentes de una roca; es decir los minerales se disponen paralelos entre sí.
Gneis o Neiss: es una roca que se presenta bandeada, alternándose capas claras ricas en cuarzo y feldespato, con otras oscuras, ricas en minerales ferromagnésicos. Se encuentra en todas las zonas precámbricas y también en zonas de orogenias recientes.
ROCAS SEDIMENTARIAS
Se forman sobre la corteza terrestre, por la acumulación de fragmentos de otras rocas o minerales, restos orgánicos o precipitación de sustancias minerales. En general, se presentan en estado sólido, no coherente como las arenas y gravas, pero también en estado líquido, como el petróleo.
Formación de una roca sedimentaria
Las rocas ígneas y metamórficas formadas en el interior de la corteza. Al aflorar por diversos mecanismos a la superficie, sufren la acción dinámica de la atmósfera, hidrósfera y biósfera. Esta acción determina que las rocas sean alteradas y fragmentadas por acción de la lluvias, los ríos, los vientos, etc. Esta acción va acompañada por el transporte de los materiales resultantes hasta niveles más bajos, donde se depositan.
Estos procesos de transformación comprenden:
Meteorización.
Erosión
Transporte
Sedimentación o acumulación
Meteorización:
Se denomina así al conjunto de transformaciones que sufre una roca en contacto con la atmósfera. Estas transformaciones pueden afectar sólo a la estructura es decir, la roca se parte en pedazos, como cuando es golpeada, o en la composición, es decir se transforman los minerales que la constituyen, lo que origina que la roca se disgregue, separándose minerales.
Según sea el proceso que actúa, se distinguen tres tipos de meteorización.
Física: la roca se parte en pedazos a través de las fracturas o las grietas que presenta. Entre lo principales procesos, podemos mencionar:
Gelifracción o gelivación: el agua que se acumula en las grietas o poros de las rocas se congela por las bajas temperaturas. En este proceso, aumenta su volumen y ejerce presión sobre las paredes de las grietas, la cual se agranda constantemente, permitiendo una mayor acumulación de humedad. Finalmente la roca se parte. Este proceso se da, sobre todo, en climas con noches con temperaturas muy bajas, lo que permite que el agua se congele.
Escamación: la alternancia de la variación de la temperatura produce dilataciones y contracciones en la superficie de la roca, logrando la separación de delgadas láminas. Es típico de las zonas que poseen amplitudes térmicas marcadas.
Química: se debe a los cambios químicos en los minerales que constituyen la roca.
Hidratación: el mineral incorpora moléculas de agua.
Disolución o solución: la dispersión de una sustancia sólida o soluto en un medio líquido o solvente como el agua.
Oxidación: es, por, ejemplo, es la combinación de metales con el oxígeno atmosférico para formar óxidos.
Biológica: son cambios causados por la actividad de los seres vivos. Pueden ser tanto por acción de las raíces, como por la composición, por acción de ácidos orgánicos.
Erosión:
En este caso los restos materiales meteorizados son separados por acción de los agentes geológicos externos (agua, viento, hielo, etc.), con la consiguiente pérdida de trozos que son arrancados y transportados a cierta distancia, dependiendo de la fuerza del agente y del peso de los materiales producidos.
Sedimentación:
Como consecuencia del proceso de acumulación, los materiales que primero se depositaron son sometidos a la acción de presiones cada vez más intensas, lo cual determina que un sedimento no consolidado, por ejemplo la arena, se transforme en una roca sedimentaria compacta: la arenisca. Este proceso se denomina litogénesis o diagénesis y comprende las siguientes etapas:
Depositación: es la acumulación de los sedimentos en un área deprimida.
Compactación: el peso de los nuevos sedimentos provoca un acomodamiento de los materiales más antiguos, con disminución de la cantidad de poros o espacios vacíos.
Desecación: debido a la presión, el agua que se encuentra en los poros es expulsada.
Cementación: debido a la cristalización de un cemento mineral en los poros, los fragmentos quedan unidos entre sí, constituyendo, por lo tanto, una roca sedimentaria compacta.
Tipos de rocas sedimentarias:
Aunque para el hombre son las más observables, las rocas sedimentarias sólo constituyen el 5% del volumen de la corteza terrestre, donde forman una película relativamente muy delgada sobre los otros tipos de rocas, con un espesor de , aproximadamente, 2000m.
Se clasifican en:
Detríticas
Originadas por precipitaciones químicas
Evaporitas
Orgánicas u organógenas
Detríticas:
Son las rocas sedimentarias provenientes de la destrucción de rocas ya existentes, es decir ígneas, metamórficas u otras sedimentarias.
Sus componentes son:
Clastos: fragmento de otras rocas de tamaño variable.
Matriz: partículas de menor tamaño que rellenan los huecos entre los clastos.
Cemento: sustancia mineral que ha precipitado entre los clastos y la matriz, sirviendo de material de unión.
Clasificación de los sedimentos según el tamaño de los individuos:
Cantos rodados: individuos mayores a 4mm.
Grava: individuos entre 2 y 4mm.
Arena: individuos entre 1/16 y 2mm. Cada individuo se denomina grano.
Limos y arcillas: individuos menores a 1/16mm. Cada individuo se denomina partícula. En las arcillas las partículas son más finas que en los limos. Las partículas en los limos son de cuarzo, y en las arcillas de filosilicatos.
Estratificación:
Características
Estratificación: se debe a diferencias en el tamaño de los granos, que puede referirse a una decantación determinada por el peso específico de los distintos individuos o bien al aporte sucesivo de materiales de distinto tamaño. Como tipos podemos mencionar:
Estratificación gradada: se presenta una disminución del tamaño del material, de abajo hacia arriba. Es típica de depósitos palustres, deltaicos y, a veces, de los marinos.
Laminación: se refiere a una estratificación de pocos milímetros de espesor, típica de los depósitos de la arena y micas muy finos.
Porosidad y permeabilidad:
La porosidad es la relación que existe entre los espacios vacios de una roca y el volumen total de la misma.
La permeabilidad es la capacidad de permitir el paso de los fluidos.
La arcilla puede tener una porosidad igual a la de la arena, pero su permeabilidad es casi nula, ya que los espacios no están interconectados y la superficie de los mismos es relativamente pequeña, lo que retarda la circulación por fricción. Las fisuras de las rocas le dan permeabilidad, aunque la porosidad sea nula, como es el caso del granito.
Son sedimentos o rocas sedimentarias permeables, las gravas, arena, areniscas, y toda roca fisurada. Las impermeables son, la arcilla, margas y las rocas no fisuradas.
Originadas por precipitación química:
Se forman por precipitación de sustancias disueltas en el agua. Como ejemplo podemos citar los depósitos de cavernas, es decir, la formación de estalagmitas y estalactitas, formadas por carbonato de calcio y magnesio.
En general, se forman los depósitos de carbonatos, entre ellos el travertino.
Evaporitas
Se forman porque se evapora totalmente el agua de una solución, quedando depositado el residuo salino. Dan origen a la formación de salares y salinas, por ejemplo en el noroeste de la República Argentina , en las provincias de Salta y Jujuy.
Rocas Organógenas
Se forman por la acumulación de restos vegetales o animales.
Entre estas acumulaciones se encuentran los conglomerados de conchillas. Pero también el petróleo y el carbón, que son importantes combustibles que el hombre utiliza para la formación de energía. También pueden mencionarse el pedernal y el jaspe, formándose a partir de restos de organismos silíceos microscópicos.
ORIGEN DEL PETROLEO
1-RESTOS DE PLANTAS Y ANIMALES MARINOS.
2-SEDIMENTACIÓN A TRAVÉS DE LOS AÑOS.
3-DESCOMPOSICIÓN.
4-FORMACIÓN DEL PROTOPETRÓLEO.
Resumiendo:
CONDICIONES PARA LA EXISTENCIA DE UN YACIMIENTO DE PETROLEO Y GAS.
Para que exista un yacimiento de petróleo o gas deben existir las siguientes condiciones y factores:
§ Cuenca
§ Roca generadora
§ Migración
§ Reservorio
§ Sello
§ Trampa
A continuación se describe brevemente cada uno de estos elementos.
CUENCA SEDIMENTARIA
La existencia de una cuenca sedimentaria es quizás la primera condición que deba cumplirse para la existencia de un yacimiento de hidrocarburos. Una cuenca sedimentaria es una cubeta llena de sedimentos, únicas rocas donde se pueden generar los hidrocarburos y donde en general se acumulan (existen algunos casos donde las acumulaciones de petróleo y gas se dan en rocas graníticas). El tamaño de estas cubetas puede variar de decenas de miles de km2, mientras que el espesor es en general miles de metros (hasta 6000 o 7000).
Estas cubetas sedimentarias se encuentran rodeadas por zonas llamadas de basamentos, es decir formada por rocas viejas y duras donde no se depositaron sedimentos y son, por consiguiente, estériles. Ejemplos de cuencas en la Argentina son las del Golfo de San Jorge, la Neuquina , la Cuyana , la del Noroeste y la Austral.
GENERACIÓN, EXPULSIÓN Y MIGRACIÓN. ROCAS GENERADORAS
En un principio las opiniones sobre el origen del petróleo y del gas se dividían entre dos grandes grupos: los que sostenían su origen orgánico y quienes le atribuían un principio inorgánico.
Actualmente se acepta como verdadera la hipótesis de origen orgánico. Según ella, durante millones de años las sustancias orgánicas provenientes de restos de animales y vegetales tales como plancton, algas corales y aún algunos tipos de ostras y peces, fueron quedando incorporados al fango del fondo de los mares y lagos donde estos organismos vivían. Normalmente a esta profundidad hay oxígeno, por lo cual la materia orgánica se preserva. Estos sedimentos del fondo, en general arcillosos, constituyeron lo que luego sería la roca generadora de petróleo.
Esta roca es a su vez posteriormente cubierta por otros sedimentos, y así va quedando enterrada a profundidad cada vez mayor, sometida a presiones y temperaturas más altas de las que había cuando se depositó.
La generación de petróleo se produce como en una cocina. Cuando la roca generadora se calienta, la materia orgánica se va transformando y descomponiendo hasta llegar a los compuestos orgánicos más simples que son los hidrocarburos.
Para que todo este proceso tenga lugar es necesario que transcurra mucho tiempo (millones de años). Por eso se dice que el petróleo es un recurso no renovable, pues el tiempo que tarda en formarse es enorme comparado con el de la civilización humana.
Al estar en la profundidad, la roca generadora está sometida a presión, lo que hace que poco a poco el petróleo o gas generado vayan siendo expulsados de la roca (del mismo modo que al apretar un trapo húmedo). Ese petróleo comienza a moverse por pequeñas fisuras o por el espacio que hay entre los granos de arena de las rocas vecinas, empujando parte del agua que suele estar ocupando esos espacios. Como el petróleo y el gas son más livianos que el agua, en general se mueven hacia arriba, desplazando el agua hacia abajo. El proceso durante el cual el petróleo y el gas pueden llegar a viajar grandes distancias (hasta cientos de Km) se llama migración.
De este modo el petróleo llega a veces a la superficie de la tierra, como los que pueden ver en el sur de la provincia de Mendoza, y también en Neuquén, Salta y Jujuy. Cuando el escape es de gas, en ocasiones se inflama dando origen a los llamados fuegos perpetuos, venerados por algunos pueblos en la antigüedad. Otras veces, los hidrocarburos no pueden alcanzar la superficie pues se encuentran con una barrera que les impide continuar. De este modo empiezan a acumularse en un lugar bajo el suelo, dando origen a un yacimiento. La barrera que impide que el hidrocarburo siga subiendo es, por lo general, un manto de roca impermeable al que se denomina sello. El sello está compuesto por lo general de arcillas, pero también pueden ser rocas impermeables de otra naturaleza, tales como mantos de sal, yeso e incluso rocas volcánicas.
RESERVORIO
No es cierta la idea generalizadora que es petróleo se encuentra bajo la tierra en grandes “cavernas” o “bolsones”. En realidad el petróleo se encuentra “embebido” en ciertos tipos de rocas, a las que se denomina reservorios. Un reservorio es una roca que tiene espacios vacíos dentro de sí, denominados poros, que son capaces de contener el petróleo o gas del mismo modo que una esponja contiene agua. Un ejemplo de ello es un manto de arena, donde los poros son los espacios que hay entre los granos. La capacidad de los poros de contener cualquier tipo de fluidos pueden observarse en cualquier playa, donde es fácil distinguir entre la arena “seca” y la arena “mojada”. Esta ultima tiene sus poros llenos (o mejor dicho saturados) de agua, mientras que en la arena “seca” están llenos de aire. En un yacimiento, los poros de un reservorio están saturados con petróleo o gas.
Hay tres propiedades que describen un reservorio: su porosidad, su permeabilidad y su saturación de hidrocarburos. La porosidad es el porcentaje de espacios vacíos (poros) respecto del volumen total de roca, y da una medida de la capacidad de almacenamiento del reservorio. La permeabilidad describe la facilidad con que un fluido dado puede moverse a través del reservorio; esta propiedad controla el caudal que puede producir un pozo que extraiga petróleo del mismo. Debido a ciertas propiedades de los fluidos y de las rocas reservorio, es común que al menos una parte del espacio poral esté ocupado por agua. La saturación de hidrocarburos expresa el porcentaje del espacio poral que está ocupado por petróleo o gas.
Si una roca reservorio se ubica por debajo de una roca sello, se dan condiciones ideales para la formación de un yacimiento. El petróleo (o gas) no puede seguir subiendo debido a la presencia del sello, quedándose en el reservorio. Sin embargo, para formar un yacimiento se necesita algo más.
TRAMPA
Para que se forme un yacimiento hace falta algo que permita que el petróleo se concentre en un lugar, evitando el “derrame” hacia los costados. Este elemento es la trampa. Las trampas pueden estar dadas por rocas impermeables ubicadas a los lados del reservorio; un ejemplo de esto es un cuerpo de arena (reservorio) totalmente rodeado de arcilla (sello y trampa): es la llamada trampa estratigráfica. La trampa puede ser también producto de una deformación de las rocas: es posible que se forme un pliegue de modo tal que hacia todos los costados tanto el reservorio como el sello vayan bajando (formando una taza invertida), lo que evita que el petróleo migre hacia los lados. Esto que se acaba de describir es una trampa estructural.
Se han descrito las condiciones necesarias para la existencia de un yacimiento.
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