Geología del sur del Mar del Norte - Geology of the southern North Sea
La cuenca del Mar del Norte se encuentra en el norte de Europa y se encuentra entre el Reino Unido y Noruega, justo al norte de los Países Bajos, y se puede dividir en muchas subcuencas. La cuenca meridional del Mar del Norte es la cuenca productora de gas más grande de la plataforma continental del Reino Unido, y la producción proviene de las areniscas del Pérmico inferior, que están selladas por la sal superior de Zechstein . La evolución de la cuenca del Mar del Norte se produjo a través de múltiples etapas a lo largo de la línea de tiempo geológica. Primero, la creación de la penillanura subcámbrica , seguida de la orogenia de Caledonia en el Silúrico tardío y el Devónico temprano . Las fases de ruptura ocurrieron en el Paleozoico tardío y el Mesozoico temprano, lo que permitió la apertura del Atlántico nororiental. La elevación diferencial se produjo a finales del Paleógeno y el Neógeno . La geología de la cuenca del Sur del Mar del Norte tiene una historia compleja de hundimiento de la cuenca que había ocurrido en el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico . Ocurrieron eventos de levantamiento que luego fueron seguidos por una extensión de la corteza que permitió que las rocas se plegaran y presentaran fallas al final del Paleozoico . Los movimientos tectónicos permitieron que ocurriera la halocinesis con más levantamiento en el Mesozoico seguido de una importante fase de inversión ocurrida en el Cenozoico que afectó a muchas cuencas en el noroeste de Europa. La geometría general en forma de platillo de la cuenca meridional del Mar del Norte indica que las principales fallas no han estado controlando activamente la distribución de sedimentos.
Historia geologica
Era paleozoica
Dos importantes eventos orogénicos ocurrieron en esta era, la Orogenia Caledonia y la Orogenia Varisca , lo que permitió que comenzara una compleja historia geológica. Durante el final del Silúrico y principios del Devónico el Caledonian orogenia ocurrió con episodios de elevación y discordancias de erosión dejando. El evento de Caledonia ocurrió debido a la colisión de tres masas de tierra - Laurentia , Baltica y Avalonia - que eventualmente llevaría a la creación de Pangea . Esta colisión permitió que un cinturón montañoso se formara NW-SE en la porción norte de la cuenca actual, y en el sur extendiéndose SW-NE. Después de la orogenia de Caledonia aproximadamente 380 Ma, la orogenia varisca comenzó y terminó cerca del Pérmico . Durante este período de tiempo, la orogenia provocó que las rocas carboníferas se doblaran y presentaran fallas. La última colisión ocurrió a finales del Carbonífero, donde chocaron dos supercontinentes que conducen a la cordillera de Varsican, Laurasia y Gondwanaland . La deposición de evaporitas en el Pérmico tardío creó el supergrupo Zechstein, que actúa como capa de sal para el sedimento de grano fino.
Era Mesozoica
Durante esta era, el fin de la tectónica extensional había estado bien limitado en la cuenca meridional del Mar del Norte; la extensión ocurrió desde finales del Carbonífero hasta el Triásico . Hubo alguna reactivación de fallas en el sótano de Varsican debido al hundimiento de la cuenca Sole Pit y al permitir que la cuenca se inclina creando un sistema de graben periférico alrededor de la cuenca. Debido a la reactivación de las fallas del sótano, provocó el inicio de la halocinesis en la cuenca. La halocinesis permitió un gran levantamiento durante el Mesozoico debido a la presencia de sal y la reactivación de fallas del sótano; el empuje permitió que el sedimento se deslizara sobre los pañales y flotara sobre la sal de Zechstein. Debido al levantamiento de la fase kimmeriana en la parte norte del Mar del Norte, permitió que el hundimiento y la deposición llenaran la cuenca, creando arenisca . Debido a la carga diferencial a lo largo de las fallas, los pañales de sal se desarrollaron y jugaron un papel muy importante en la cuenca del sur del Mar del Norte y en todas las estructuras tectónicas de sal. Las fallas inversas asociadas con la inversión de la cuenca del Carbonífero tardío se registran mediante una amplia gama de estratigrafía del Carbonífero que subcultiva los sedimentos del Pérmico. El patrón de subcultivo indica una fuerte influencia de las tendencias tectónicas NW-SE durante esta inversión. Este evento de inversión fue seguido por la deposición de lechos rojos del Carbonífero superior, que pasan a las arenas del Grupo Permian Rotliegend; estos están cubiertos por evaporitas del supergrupo Zechstein. Una fase importante de inversión de la cuenca durante o al final del Cretácico tardío afectó a muchas cuencas en el noroeste de Europa, incluidas la cuenca Sole Pit y la cuenca Cleveland, y se ha atribuido a la reactivación por deslizamiento de fallas del sótano.
Era cenozoica
Durante el final del Mesozoico y en la era Cenozoica ocurrió la orogenia alpina que llevó a la reactivación de fallas y estructuras. Al comienzo del Terciario , se produjo una inversión que involucró la inclinación de la cuenca y la reactivación de fallas del sótano. La parte central de la cuenca del sur del Mar del Norte comprende la depresión Silver Pit y Sole Pit y el Cleaver Bank High, que se distinguen por una serie de marejadas y paredes salinas que se produjeron en el Terciario . Una inversión de la inclinación de la cuenca durante el Terciario levantó la gruesa cuña sedimentaria en el Sole Pit Trough para formar el Sole Pit High. Dado que la orogenia reactivó las fisuras mesozoicas , permitió que las sales de Zechstein actuaran como una capa amortiguadora o de desprendimiento que separa dos regímenes estructurales, lo que puede conducir a trampas para los recursos naturales.
Fases tectónicas
Fase de Caledonia
Durante el Paleozoico hubo tres grandes masas de tierra que chocaron, Laurentia , Baltica y Avalonia cerrando el océano Iapetus. El evento creó una cadena montañosa con una tendencia de norte a sur en la parte norte y una tendencia de este a oeste en el sur. La razón es que hay una tendencia de norte a sur en el norte porque Laurentia procedente del oeste y Baltica procedente del este se encuentran en el centro para crear un régimen compresivo. Con el tiempo, finalmente Avalonia, que venía del sur, cerrando el océano de Jápeto, chocó con las dos masas de tierra para crear una unión en T que da una tendencia de este a oeste en la parte sur. Este evento es el primer gran evento que daría lugar a la creación de Pangea . El evento tectónico abarcó todo el Ordovícico y en el Devónico temprano, las rocas de Caledonia son el sótano del actual Mar del Norte.
Fase variscan
Desde finales del Devónico hasta el final del Pérmico, finalizando en la era Paleozoica , ocurrió la Orogenia Varisca . Los supercontinentes de Gondwanaland y Laurussia chocaron creando una extensa cadena montañosa justo al este de las montañas de Caledonia preexistentes y creando Pangea, el supercontinente al final de la fase varisca. La colisión de estas placas juega un papel importante en el potencial de los hidrocarburos en la cuenca del sur del Mar del Norte. El inicio de esta fase es el colapso de la orogenia caledonia y un régimen extensional general que provocaría que una depresión se llene de sedimentos. Hay cuatro fases principales en este evento orogénico. Primera fase conocida como bretoniana reflejada en cambios en la entrada de sedimentos y la reactivación de una zona de subducción en caída hacia el sur. La segunda fase, la Sudeciana, fue de evento volcánico y rocas metamórficas e ígneas extrusivas con levantamiento y leve plegamiento de grabens en las cercanías que conducen a la inversión. La fase tectónica asturiana creó la fragmentación del Variscans y su antepaís debido al complejo sistema de fallas de fallas de corte conjugado y fallas extensionales secundarias. La última gran fase, la Staphanian, causó la mayoría de fallas y deformaciones expresadas en fallas de llave. La acumulación de hidrocarburos en el sur fue permitida debido a la cuenca que se formó, la cuenca del antepaís fue apenas perturbada por eventos tectónicos en la región norte y finalmente sellada por los casquetes de sal de la formación Zechstein. Dado que la orogenia caledonia y varisca están estrechamente relacionadas en el tiempo, ambos eventos ayudaron a crear Pangea y los caledonios se incorporaron lentamente a la orogenia varisca.
Fase kimmeriana
La ruptura de Pangea ocurre durante la fase tectónica kimmeriana para la mayor parte del Mesozoico , hasta el Cretácico temprano-medio , esto marca el comienzo de la creación de la posición actual de nuestros continentes hoy. Durante el Jurásico, la actividad de ruptura alcanza su máximo y América del Norte comienza a separarse de Eurasia después de que en el Cretácico, la parte sur de América del Norte comienza a abrir el Océano Atlántico con la separación de América del Sur y África. Al final del Mesozoico, el Mar del Norte alcanzó su posición final donde se encuentra en la actualidad. A lo largo del Cretácico, el rifting finalmente se ralentizó y se detuvo, lo que más tarde creó el fallido sistema de rift del Mar del Norte porque las tensiones regionales se habían trasladado a América del Norte. El Jurásico es probablemente la época geológica más importante para la exploración de hidrocarburos en el Mar del Norte. Muchas acumulaciones se encuentran en el reservorio jurásico, la arcilla de Kimmeridge se considera la roca fuente más importante y las estructuras formadas durante el rifting forman excelentes trampas. En primer lugar, el rifting fue responsable de la deposición de la roca madre rica en materia orgánica debido a las condiciones anóxicas en las cuencas profundas y aisladas del rift. Posiblemente la fase más importante para crear estructuras y trampas para los recursos naturales que intentamos recolectar hoy.
Fase alpina
Esta fase está actualmente activa y comenzó en el Cretácico . En el Cretácico tardío y en el Terciario, las fases de inversión en la región del Mar del Norte Sur se produjeron debido a la orogenia alpina y sus tensiones compresivas. Desde que se produjo la inversión, la sal de Zechstein jugó un papel muy importante al actuar como un amortiguador entre dos regímenes estructurales. Aunque la fase reactivó fallas preexistentes, permitió que la tectónica salina permaneciera activa durante el Terciario a medida que se depositaban los sedimentos, y luego fue penetrada por los diapiros salinos. La fase alpina agregó más confusión estructural a la historia geológica, pero también ayudó a crear más trampas con la sal de Zechstein.
Formaciones sedimentarias
Grupo Rotliegend
Las areniscas de la región sur del Mar del Norte forman depósitos de gas. La deposición comenzó en el Pérmico temprano , y cerca del final del Pérmico temprano se depositó sedimento más fino en un ambiente lacustre y salino / sabkha.
Grupo Zechstein
El grupo Zechstein consiste en evaporitas que sellaron el grupo Rotliegend para la formación de reservorios. La sedimentación estuvo dominada por el desarrollo de un sistema de depósito mixto de carbonato-evaporita en toda la cuenca del Pérmico Sur . Las condiciones climáticas permitieron la deposición de cinco grandes ciclos sedimentarios de progradación progresiva y desecación de la cuenca después de una recarga inicial por inundación de la cuenca.
Grupo Cromer Knoll
El Cromer Knoll se deposita sobre una discordancia en la base del período Cretácico. El levantamiento regional y la erosión permitieron que la discordancia apareciera a finales del Triásico y depositaron el Cromer Knoll y los grupos de creta.
Tectónica de sal
La tectónica salina es el movimiento de una cantidad significativa de evaporitas que abarcan la roca salada dentro de una secuencia estratigráfica de rocas. Dentro de la cuenca del sur del Mar del Norte, esto juega un papel muy importante en la industria del petróleo y el gas porque los eventos tectónicos a lo largo de la escala de tiempo geológico permitieron que estas estructuras de halocinesis atraparan áreas de recursos naturales. Las principales cuencas de sal se depositaron claramente mediante mediciones impulsadas por la gravedad con tres áreas de cuencas: las cuencas alemana, inglesa y noruega. La cuenca meridional del Mar del Norte se refiere a las cuencas de sal de Zechstein inglesas y alemanas. La cuenca alemana se puede categorizar como una pared de sal, que es una estructura diapírica lineal posiblemente relacionada con fallas en el sótano o con el efecto de control de la inmersión regional, y la cuenca inglesa se categoriza como un tipo de estructura de almohadilla de sal, desarrollada en asociación con el adelgazamiento. de lechos superpuestos pero sin efectos diapíricos. Los principales tipos de estructuras de sal en esta cuenca son almohadas de sal o hinchazones que se encuentran en los núcleos de las estructuras de pliegues con hebilla.
Geología del petróleo
En general, el potencial de reservorio está restringido a la arenisca eólica , aunque se encuentran reservorios potenciales de peor calidad en los sedimentos fluviales. Aproximadamente el 85% de la producción de gas en la cuenca sur del Mar del Norte proviene de las areniscas del Pérmico anterior a Zechstein y el 13% de las areniscas fluviales del Triásico . La piedra arenisca depositada antes de las evaporitas de Zechstein es esencialmente el área de la que la industria petrolera está extrayendo los recursos naturales debido al sello de alta calidad de los pañales y almohadas de sal que actuaron como un amortiguador entre los segmentos estructurales. Las areniscas fluviales de secuencia triásica son de menor calidad que un reservorio porque no se sellaron en una trampa como la Rotliegend.