Articulo de referencia

Roca de cobertura

La capa de cobertura o caprock es una capa de roca dura, resistente e impermeable que recubre y protege una capa de material más blando. En geología petrolera, la capa inferior ...

La capa de cobertura o caprock es una capa de roca dura, resistente e impermeable que recubre y protege una capa de material más blando. En geología petrolera, la capa inferior más blanda puede ser un yacimiento de petróleo o gas natural. [ 1 ] La capa de cobertura actúa de forma similar a la corteza de un pastel, donde la corteza (caprock) impide la fuga del relleno blando (material más blando). En formas del relieve como mesetas y cerros, la capa de cobertura consiste en roca robusta y resistente a la erosión , como granito o basalto , que resiste la meteorización con mayor intensidad que la roca de soporte y produce una erosión diferencial . También influye en la hidrología al crear cascadas y acuíferos donde el movimiento del agua se ve restringido y canalizado por las capas más duras. Como yacimientos de petróleo, las capas de cobertura suelen estar enterradas bajo otras capas de roca y protegidas de la meteorización; pueden consistir en materiales más blandos como arenisca , caliza y evaporitas , siempre que sean altamente impermeables y resistan el flujo de hidrocarburos a través de ellas.

Características geológicas

La capa de cobertura está compuesta típicamente de materiales resistentes a la erosión. Los materiales comunes de la capa de cobertura incluyen arenisca fuertemente cementada , caliza, basalto y evaporitas como anhidrita , yeso o halita , que se forman sobre domos de sal . [ 2 ] La formación de la capa de cobertura ocurre a través de procesos tales como la erosión diferencial, donde las rocas resistentes permanecen como elementos elevados mientras que las rocas más blandas se erosionan; procesos deposicionales , incluyendo la precipitación química de la actividad volcánica ; y diagénesis , donde los sedimentos se transforman en roca dura a lo largo del tiempo geológico . [ 2 ] Estos procesos colectivamente crean capas duraderas que dan forma a los paisajes y preservan los recursos del subsuelo.

Importancia ambiental y económica

Influencias en las formaciones terrestres

La capa de roca de cobertura moldea los paisajes al ralentizar la erosión, creando características o tipos de formaciones como mesetas, cerros y escarpes . Sin embargo, cuando la roca más blanda debajo de la capa de roca de cobertura se erosiona, esta puede colapsar, formando taludes en la base de los acantilados. [ 3 ] La capa de roca de cobertura también moldea los sistemas fluviales al controlar los patrones de erosión, creando a menudo cascadas donde sus capas endurecidas están expuestas. [ 3 ] También pueden actuar como acuíferos, almacenando agua subterránea, mientras que las capas impermeables de roca de cobertura pueden atrapar agua, dando como resultado estas formaciones de acuíferos. Adicionalmente, las capas de roca de cobertura pueden afectar el uso de la tierra y la agricultura al influir en la composición del suelo y la infiltración de agua. En algunas regiones, las áreas cubiertas por roca de cobertura tienen poca o ninguna vegetación debido a la falta de penetración de agua en el suelo suprayacente, lo que limita el potencial agrícola.

Atrapamiento de hidrocarburos (petróleo)

Diagrama esquemático de una microfractura en la capa impermeable. La fractura introduce vías microscópicas por donde el gas, el petróleo y el agua pueden escapar hacia los espacios suprayacentes. Este tipo de fractura en la capa impermeable suele ser causada por presiones anormalmente altas (por ejemplo, extrusión tectónica o levantamiento). [ 4 ]

En la industria petrolera , la roca de cobertura es cualquier formación no permeable que puede atrapar petróleo, gas o agua, impidiendo que migren a la superficie. Esta roca de cobertura puede impedir que los hidrocarburos migren a la superficie, permitiendo que se acumulen en un yacimiento de petróleo y gas ( petróleo ). Los materiales de roca de cobertura eficaces, como la lutita, las evaporitas y las rocas carbonatadas endurecidas , impiden que estos recursos escapen. [ 5 ] La eficiencia de la roca de cobertura para sellar hidrocarburos está influenciada por varios factores como la litología , el espesor, la porosidad , la permeabilidad y las propiedades mecánicas. Sin embargo, la capacidad de sellado de las rocas de cobertura puede verse comprometida por la presencia de fallas o fracturas, que pueden actuar como vías para la fuga de hidrocarburos. [ 2 ] Estas estructuras, también conocidas como trampas de petróleo , son un objetivo principal para la industria petrolera.

Formaciones rocosas de cobertura notables

domos de sal del Golfo de México

Los domos de sal en el Golfo de México se forman por diapirismo . Las capas de sal flotantes (principalmente sal de Louann del Jurásico ) ascienden a través de los sedimentos suprayacentes debido al contraste de densidad y al estrés tectónico . [ 5 ] A medida que la sal migra hacia arriba, perfora y deforma capas de roca más jóvenes, creando trampas para hidrocarburos y modelando la topografía del fondo marino. El entorno de margen pasivo del Golfo , con una gruesa acumulación de sedimentos, promueve una tectónica salina generalizada, como se observa en la escarpa de Sigbee. [ 6 ] Los domos de sal están compuestos principalmente de halita y se elimina primero, dejando atrás yeso y anhidrita . La anhidrita y el yeso reaccionan con materia orgánica para formar calcita . El clásico artículo de Murray de 1966 [ 7 ] describe la secuencia generalizada como sedimentos-calcita-yeso-anhidrita-sal.

El Gran Cañón

El Gran Cañón es un ejemplo de cómo la capa de roca de cobertura influye en la erosión y el desarrollo del relieve. Sus formaciones rocosas estratificadas incluyen capas de roca de cobertura como arenisca y caliza, y dan forma a los espectaculares acantilados y mesetas del cañón, como la formación de caliza de Kaibab . [ 8 ] Las capas de roca de cobertura duraderas ralentizan la erosión y preservan características, incluyendo mesetas y cerros, mientras que las rocas subyacentes más blandas se erosionan más rápidamente, creando las empinadas paredes del Gran Cañón. [ 8 ] En algunas áreas, el colapso de la roca de cobertura es lo que fuerza las laderas de talud del cañón. El curso del río Colorado , que atraviesa el cañón, también está influenciado por las capas de roca de cobertura endurecidas. [ 8 ] Las formaciones de roca de cobertura del Gran Cañón también son conocidas por atrapar agua y formar bolsas de acuíferos.

Véase también

Referencias

  1. Grunau, Hans R. (1987). "Una mirada mundial al problema de la roca de cobertura" . Journal of Petroleum Geology . 10 (3): 245– 265. doi : 10.1111/j.1747-5457.1987.tb00945.x . ISSN 1747-5457 . 
  2. 1 2 3 Song, Juan; Zhang, Dongxiao (2013-01-02). "Revisión exhaustiva de los mecanismos de sellado de la capa de cobertura para el secuestro geológico de carbono" . Environmental Science & Technology . 47 (1): 9– 22. doi : 10.1021/es301610p . ISSN 0013-936X . 
  3. 1 2 Howard, Alan D. (1997). "Morfología y evolución de las tierras baldías: interpretación mediante un modelo de simulación" . Procesos de la superficie terrestre y formas del terreno . 22 (3): 211– 227. doi : 10.1002/(SICI)1096-9837(199703)22:3 < 211::AID-ESP749 > 3.0.CO ; 2-E . ISSN 1096-9837 . 
  4. Tao, Ye; He, Youbin; Zhao, Zhongxiang; Wu, Dongsheng; Deng, Qiao (26 de enero de 2023). " Sellado de la capa impermeable de yacimientos de petróleo y gas: Destrucción de la capa impermeable de esquisto por microfracturas" . Frontiers in Earth Science . 10. Bibcode : 2023FrEaS..1065875T . doi : 10.3389/feart.2022.1065875 . ISSN 2296-6463 . 
  5. 1 2 Hudec, Michael R.; Jackson, Martin PA (2007-05-01). "Terra infirma: Entendiendo la tectónica de la sal" . Earth-Science Reviews . 82 (1): 1– 28. doi : 10.1016/j.earscirev.2007.01.001 . ISSN 0012-8252 . 
  6. Archer, Stuart G.; Alsop, G. Ian; Hartley, Adrian J.; Grant, Neil T.; Hodgkinson, Richard (enero de 2012). "Tectónica de la sal, sedimentos y prospectividad: una introducción" . Geological Society, Londres, Publicaciones especiales . 363 (1): 1– 6. doi : 10.1144/SP363.1 . ISSN 0305-8719 . 
  7. Murray, Grover E. (marzo de 1966). "Estructuras salinas de la cuenca del Golfo de México: una revisión" . AAPG Bulletin . 50 (3): 439–478 . doi : 10.1306/5d25b49d-16c1-11d7-8645000102c1865d . Consultado el 7 de septiembre de 2010 .
  8. 1 2 3 Hill, Carol A.; Polyak, Victor J. (2014-08-01). "Piratería kárstica: un mecanismo para integrar el río Colorado a través del levantamiento de Kaibab, Gran Cañón, Arizona, EE. UU." . Geosphere . 10 (4): 627– 640. doi : 10.1130/GES00940.1 . ISSN 1553-040X .