Cuenca de Cook Inlet

La cuenca de Cook Inlet es una cuenca de antearco colisional con orientación noreste que se extiende desde el golfo de Alaska hasta el centro-sur de Alaska , justo al este del valle de Matanuska . Está ubicada en la brecha entre el arco y la fosa, entre el batolito de la cordillera Alaska-Aleutiana , y contiene aproximadamente 80 000 millas cúbicas de rocas sedimentarias . ^{[ 1 ]} Estos sedimentos provienen principalmente de sedimentos del Triásico , Jurásico y Cretácico .

La región está fuertemente influenciada por dos importantes elementos tectónicos que aún se mantienen activos en la zona. El lado occidental de la cuenca se sitúa directamente sobre la zona de subducción de las Aleutianas, donde la placa del Pacífico se subduce bajo la placa norteamericana . Sin embargo, el lado oriental de la cuenca se superpone a la subducción de la microplaca de Yakutat bajo la placa norteamericana. La subducción activa a lo largo de varios lados de la cuenca produce compresión regional que da lugar a importantes plegamientos , fallas y la formación de estructuras anticlinales en los sedimentos. Estas estructuras constituyen trampas de hidrocarburos ideales, por lo que la cuenca de Cook Inlet es ampliamente conocida por sus acumulaciones de hidrocarburos y su producción general de petróleo y gas. ^{[ 1 ]}

tectonismo regional

La geología de Alaska se caracteriza por la colisión y acreción de terrenos durante los últimos 100 millones de años y sus rasgos se formaron como respuesta a la convergencia de placas y la subducción. ^{[ 2 ]}

megacorrimiento de la placa del Pacífico

El tectonismo de Alaska está dominado principalmente por la subducción de la placa del Pacífico bajo la placa norteamericana. El límite de subducción está marcado por una fosa de 4000 km de longitud conocida como la fosa de las Aleutianas , ^{[ 2 ]} donde la actividad sísmica es frecuente y el arco volcánico resultante forma parte del Cinturón de Fuego del Pacífico . La subducción inicial de la placa del Pacífico desencadenó la formación del sistema de fallas de Bruin Bay, responsable de fallas con orientación noreste a lo largo de la porción occidental de la cuenca de Cook Inlet. A lo largo de este margen activo se presenta cizallamiento de tipo cabalgamiento, que provoca que los sedimentos formen estructuras anticlinales como respuesta a la compresión regional.

Microplaca Yakutat

Se cree que la colisión de la microplaca de Yakutat y el superterreno de Alaska ocurrió en algún momento durante el Mioceno , después de que la subducción de la placa del Pacífico ya había comenzado. La microplaca de Yakutat se caracteriza por un basamento de corteza oceánica cubierto por corteza continental. ^{[ 3 ]} A lo largo de la cuenca, la estratigrafía no marina del Terciario se ha deformado en pliegues discontinuos con orientación noreste que se extienden parcialmente en estratos mesozoicos. ^[¹^] La colisión en curso está causando que la región del antearco colapse sobre sí misma, de manera similar a como una cremallera se colapsa sobre sí misma al cerrarse. Esta colisión también está causando la acumulación de un prisma de acreción conocido como las montañas Kenai , que bordean la región sureste de la cuenca de Cook Inlet.

Sección transversal estructural

Fallos importantes

Sistema de fallas de Bruin Bay

El sistema de fallas de Burin Bay es un sistema de fallas con fuerte inclinación y rumbo noreste que se extiende aproximadamente 498 km a lo largo de la región occidental de la cuenca. Se extiende desde el sur del lago Becharof en la península de Alaska hasta su punto de terminación contra el sistema de fallas del lago Castle-Mountain. ^{[ 3 ]} El sistema separa sedimentos volcánicos mesozoicos y cenozoicos y rocas volcánicas del Triásico Superior y Jurásico Inferior del arco de los estratos marinos y continentales mesozoicos dentro de la cuenca de antearco. ^{[ 4 ]} Las fallas dentro del sistema son generalmente de alto ángulo y con inclinación hacia el oeste, pero debido a la acumulación de sedimentos en la superficie a lo largo del tiempo, el sistema de fallas de Burin Bay está presente predominantemente en el subsuelo. Se cree que el sistema de fallas estuvo activo durante la deposición de Naknek, y los plutones volcánicos intrusivos indican actividad de fallas que ocurrió antes de la época del Oligoceno. ^{[ 5 ]}

Sistema de fallas de las cordilleras fronterizas

El sistema de fallas de Border Ranges es una falla normal-oblicua que se extiende 1500 millas en el lado oriental de la cuenca. Separa la cuenca de antearco del complejo de subducción, así como las rocas metamórficas deformadas de dicho complejo. ^{[ 4 ]} El sistema de fallas se originó durante el período pre-mioceno como resultado de una subducción de megacabalgamiento y posteriormente se rellenó con depósitos de turbidez . Desde entonces, sufrió deformación compresiva durante el Cretácico y el Paleoceno-Eoceno debido a movimientos de deslizamiento lateral. ^{[ 1 ]}

Sistema de fallas de Castle Mountain

Este sistema de fallas con orientación noreste se extiende aproximadamente 200 km y es la única falla en la región con actividad sísmica del Holoceno presente en la superficie. ^{[ 5 ]} El movimiento a lo largo de esta falla se remonta a 47 millones de años atrás y se presume que estuvo activa durante el período Jurásico, donde experimentó un movimiento de deslizamiento lateral derecho. Todavía se encuentra parcialmente activa en la actualidad. ^{[ 6 ]}

Estratigrafía

Formación Tuxedo
- Limolita, rica en arcilla, con algo de materia orgánica.
Formación de cicuta
- Arenisca, arenisca conglomerada, conglomerados
Formación Tyonek
- Areniscas estratificadas masivamente con limolita y carbón.
Formación de Antepaís Occidental
- Conglomerados, arenisca, limolita
Formación Sterling
- Generalmente, se observan canales fluviales apilados masivamente, intercalados con arenisca masiva/conglomerado, lutitas, limolitas y capas delgadas de carbón.
Formación Beluga
- Limolita con arenisca fluvial, capas delgadas de carbón discontinuo, tobas volcánicas ^{[ 1 ]}

Historial de deposición

Triásico Tardío y Jurásico Temprano (237 Ma–174 Ma)

La litología del Triásico Superior , conocida como Formación Kamishak, y la litología del Jurásico Inferior, conocida como Formación Talkeetna, forman parte de un arco de islas oceánicas . ^{[ 6 ]} Estas formaciones se encuentran a lo largo del margen este-oeste de la zona de falla de Burin Bay y están intruidas por plutones ígneos originados por la fusión por deshidratación producida por la subducción de la Placa del Pacífico. La Formación Kamishak refleja un ambiente de arrecife somero que gradualmente se transformaba en sedimentos marinos más profundos depositados durante una secuencia oceánica transgresiva . Durante el Triásico tardío, la placa del Pacífico se subducía bajo la Placa Norteamericana, lo que provocó la intrusión de plutones, diques y sills en la roca encajante , especialmente cerca de la zona de falla de Burin Bay. Los sedimentos triásicos dentro de la Formación Kamishak se asientan sobre una capa de 7775 pies de rocas volcánicas del Pérmico . ^[⁷^]

La formación Talkeetna del Jurásico se asienta discordantemente sobre la formación Kamishak, aunque se observan algunas discordancias a lo largo de la península. ^{[ 1 ]} La Talkeetna está compuesta principalmente de material volcánico intercalado con flujos de lava y tobas características . El análisis geoquímico de los flujos de lava indica que la formación estuvo en el pasado a grandes profundidades dentro del océano. La formación registra períodos de niveles corticales superficiales, intermedios y profundos originados en un ambiente de arco de islas oceánicas . ^{[ 8 ]}

Jurásico Medio y Superior (174 Ma–145 Ma)

Durante el Jurásico medio a tardío, un superterreno amalgamado de sedimentos terciarios , cuaternarios y mesozoicos colisionó con el margen continental de Alaska. ^{[ 8 ]} La colisión provocó el levantamiento y la erosión de la corteza superficial, lo que expuso intrusiones de diques ígneos. La estratigrafía de este período registra la sedimentación sinorogénica de arenisca, lutita y caliza marinas del Jurásico y el Cretácico. Se presentan tres discordancias principales: el Grupo Tuxendi inferior, el Grupo Tuxendi superior y la Formación Naknek. ^{[ 1 ]}

El grupo inferior de Texendi

El Grupo Tuxendi Inferior está compuesto por sedimentos marinos de aguas profundas que indican dos instancias de secuencias oceánicas transgresivas y regresivas. Entre cada secuencia, la gradación de los sedimentos refleja un ambiente deltaico. ^{[ 1 ]}

Grupo Upper Tuxedo

El Grupo Tuxendi Superior es comparable al Grupo Tuxendi Inferior en que refleja un ambiente marino consistente con facies deltaicas . También hay depósitos intercalados de lutita , limolita , arenisca y conglomerados . ^{[ 9 ]} Sin embargo, esta secuencia marina no se observa en todo el grupo. También hay flujos de detritos no marinos , pero estos finalmente se transforman en depósitos marinos arenosos que reflejan un ambiente marino de alta energía. ^{[ 1 ]}

Formación Naknek

La Formación Naknek es una unidad estratigráfica notablemente gruesa (hasta 3048 m), pero su espesor no es uniforme en toda la península de Alaska. Las litologías muestran cambios de facies drásticos, desde grandes sedimentos (cantos rodados, bloques) hasta areniscas bioturbadas que contienen una gran cantidad de fósiles. ^{[ 1 ]}

Cretáceo

Fallos importantes

Sistema de fallas de Bruin Bay

El sistema de fallas de Burin Bay es un sistema de fallas con fuerte inclinación y rumbo noreste que se extiende aproximadamente 498 km a lo largo de la región occidental de la cuenca. Se extiende desde el sur del lago Becharof en la península de Alaska hasta su punto de terminación contra el sistema de fallas del lago Castle-Mountain. ^{[ 3 ]} El sistema separa sedimentos volcánicos mesozoicos y cenozoicos y rocas volcánicas del Triásico Superior y Jurásico Inferior del arco de los estratos marinos y continentales mesozoicos dentro de la cuenca de antearco. Las fallas dentro del sistema son generalmente de alto ángulo e inclinación hacia el oeste, pero debido a la acumulación de sedimentos en la superficie a lo largo del tiempo, el sistema de fallas de Burin Bay está presente predominantemente en el subsuelo. ^{[ 1 ]} Se cree que el sistema de fallas estuvo activo durante la deposición de Naknek, y los plutones volcánicos intrusivos indican actividad de fallas que ocurrió antes de la época del Oligoceno . ^{[ 9 ]}

Terciario (65 Ma–2 Ma)

Formación de Antepaís Occidental

Los sedimentos dentro de la Formación West Foreland provienen principalmente de rocas mesozoicas y terciarias tempranas erosionadas. Fueron depositados por arroyos y corrientes que transportaban sedimentos en un ambiente estuarino poco profundo . Además, existen capas intercaladas de limolita, arenisca, conglomerados y capas de carbón. ^{[ 10 ]}

Formación de cicuta

La Formación Hemlock tiene aproximadamente 600 pies de espesor y está dominada por depósitos de conglomerados, lo que concuerda con un ambiente fluvial- deltaico . Se trata de un importante yacimiento petrolífero que ha producido más de 315 millones de barriles de petróleo. ^{[ 10 ]}

Formación Sterling

En la Formación Sterling, hay aproximadamente 3048 metros de arenisca de gran espesor que se depositó en las regiones central y oriental de la Cuenca de Cook Inlet durante el Terciario tardío-Cuaternario temprano. Durante este período se produjo un levantamiento regional, y las principales fuentes de sedimentos provenían de las cordilleras Chugach y Alaskan. Las areniscas inferiores de Sterling son importantes yacimientos de gas y han producido más de 330 mil millones de pies cúbicos de gas. ^{[ 10 ]}

Formación Beluga

La Formación Beluga se caracteriza por capas alternas de arena, limo y carbón, seguidas de gruesos depósitos de arenisca. La fuente de sedimentos provino principalmente de depósitos de arena de canal provenientes del norte. Sin embargo, el levantamiento y la erosión de la cordillera Chugach aportaron sedimentos conglomerados a la cuenca. Aquí se han producido más de 56 mil millones de pies cúbicos de gas. ^{[ 10 ]}

Producción de petróleo y gas

Producción anual de petróleo crudo del yacimiento Alaska South Field

La cuenca de Cook Inlet es una importante provincia productora de hidrocarburos que se descubrió por primera vez en la década de 1950. El descubrimiento de petróleo y gas se extiende desde el área de la bahía de Kachemak hacia el norte hasta la desembocadura del río Susitna , cubriendo un área de casi 5000 millas cuadradas. ^{[ 11 ]}

Campo petrolífero Middle Ground Shoal (MGS)

El yacimiento petrolífero Middle Ground Shoal (MGS) fue descubierto en la parte superior de Cook Inlet en julio de 1962 con el pozo Shell MGS State No. 1, y se considera uno de los pliegues anticlinales más grandes y compactos de la cuenca de Cook Inlet. El yacimiento produce petróleo principalmente de la Formación Tyonek del Terciario , Grupo Kenai , en un intervalo bruto de 2800 pies, entre profundidades de 5100 y 9700 pies. Además, el yacimiento contiene 31 pozos productores, 23 pozos de inyección, 1 pozo de gas cerrado y 8 pozos abandonados . Hasta abril de 2022, el MGS produjo cerca de 204 871 000 barriles de petróleo. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Véase también

Referencias

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