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CUENCA MALVINAS
F. Raggio1, H. Welsink 1, N. Fiptiani 2, W. Prayitno 2, R. Gerster1
1: YPF S.A., Macacha Güemes 515, C1106BKK, Buenos Aires, Argentina
2: YPF S.A., Repsol, 2001 Timberloch Pl. Suite 3000, The Woodlands, Houston. Texas 77380, USA
ABSTRACT
The Malvinas basin forms part of a suite of basins along the southern margin of South America. This
promontory of continental crust is limited to the south by the Scotia transform and to the north by
the Agulhas Fracture Zone. Sedimentary thickness ranges from less than 2,000 m to the north up
to 12,000 m close to the deformation front in the south. The stratigraphic column is divided into four
mega-sequences as a response to major tectonic changes in the Weddell and Scotia Sea area. These
basin-forming tectonic episodes include Middle-Late Jurassic rifting of Gondwana, Early Cretaceous
regional subsidence of the Weddell Sea margin, Late Cretaceous regional strike-slip dominated
subsidence, and inversion-related subsidence of the foreland basin during the Tertiary. At a smaller
scale, the foreland basin mega-sequence can be subdivided into the wedge top and foreland
basin ll. The wedge top is characterized by erosion and marine conned deposition in a series of
piggyback basins that developed as a result of a transpressional regime at the end of Paleogene.
The foreland basin sequence includes submarine channel belts parallel to the deformation front to
the south. These channel complexes transported sediments from the west where exposed rocks of
Tierra del Fuego and the Andean ranges were subjected to erosion.
INTRODUCCIÓN
La Cuenca Malvinas se encuentra localizada en el borde más austral de la placa Sudamericana,
en el extremo Sur del mar Argentino. La misma representa una de las regiones de frontera
exploratoria más importantes del Atlántico Sur, con profundidades de agua que varían entre 50 y
1.000 metros.
La cuenca presenta una marcada geometría triangular, con una extensión de 470 km. en su
eje Norte-Sur y alrededor de 400 km. en sentido Este-Oeste, medido en su borde más austral. El
límite occidental está dado por el alto estructural de Río Chico (o Arco de Dungeness), que la
separa de la cuenca Austral (o cuenca de Magallanes). Hacia el Este se apoya sobre la plataforma
de Malvinas. El límite Sur está constituido por el borde activo entre la placa Sudamericana y la
placa de Scotia, siendo la zona de faja plegada y fallada del Banco de Burdwood (comprendida
entre la zona de cizalla de Magallanes-Fagnano y el corrimiento principal) la expresión más austral
de la cuenca (Figura 1).
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En las últimas tres décadas se han perforado en la cuenca, un total de 18 pozos exploratorios,
los cuales han aportado datos de relevancia en cuanto a la existencia de un sistema petrolero
activo, a partir de rastros de hidrocarburos y ensayos de pozos, que si bien no han verificado
acumulaciones comerciales fueron de suma importancia para el entendimiento exploratorio
regional.
Figura 1: Mapa regional de ubicación de la cuenca Malvinas y los principales lineamientos regionales.
ACTIVIDAD EXPLORATORIA
La perforación de pozos exploratorios offshore en Argentina, comenzó en 1969, y desde
entonces se focalizó en áreas donde la profundidad de agua no supera los 200 m. Sólo en la última
década el esfuerzo exploratorio apuntó hacia áreas de aguas más profundas, con profundidades
mayores a los 400 m.
En la cuenca se ha perforado un total de 18 pozos exploratorios. El principal reservorio
investigado por la mayoría de los pozos fueron las areniscas de la Fm. Springhill (Cretácico)
excepto los sondeos Géminis (2004) y Malvinas x-1 (2011) donde el objetivo principal se focalizó
en los niveles arenosos de edad Terciaria. La mayoría de los sondeos se encuentran localizados
en el flanco occidental de la cuenca, quedando de esta forma el depocentro y el flanco oriental
aún subexplorados. Del total de pozos exploratorios perforados, algunos testearon petróleo y
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confirmaron acumulaciones como ser: Ciclón x-1, Salmón x-1 y x-2, Krill x-1 y Calamar x-1, pero
ninguno llegó a descubrir volúmenes comerciales. La presencia de reservorio se considera como el
principal factor de riesgo de la zona (Figura 2).
La cuenca cuenta con varias campañas de sísmica 2D, gravimetría y magnetometría (1998 y
1999). Entre el 2004 y 2005, se realizó una campaña de registración de sísmica 3D (2450 km2), en
el sector Sur de la cuenca, sobre la zona del frente orogénico (Figura 2).
Existen numerosas muestras de fondo marino ( piston cores) que se han adquirido tanto para
fines científicos como petroleros. Hacia fines de la década del 50 y comienzos de los 60, se realiza
una intensa campaña de adquisición de muestras de fondo marino. Durante el 2001 YPF también
realiza un proyecto de muestreo tanto en la cuenca Malvinas como en la cuenca de Colorado
marina, con el buque oceanográfico ARA Puerto Deseado. En dicha ocasión se obtuvieron 63
piston cores en la cuenca Malvinas las que confirmaron la presencia de gas termogénico en los
primeros metros del fondo marino. La mayoría de edad Holocena y algunos de edad Miocena
(Figura 3).
Actualmente los esfuerzos exploratorios se focalizan en la porción Sur de la cuenca en el
frente de la faja plegada, así como también en el foredeep, donde a partir de la última información
sísmica adquirida se ha identificado la presencia de diferentes tipos de trampas que reactivan el
potencial hidrocarburífero de la región.
Figura 2: Mapa de la cuenca Malvinas con los pozos exploratorios perforados y las curvas batimétricas.
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MARCO GEOLÓGICO REGIONAL
La cuenca Malvinas se desarrolla en una porción de corteza continental, limitada al Sur por la
transform fault de Scotia y al Norte por la zona de fractura de Agulhas (Figura 1).
La estratigrafía de la cuenca es la respuesta a los diferentes eventos tectónicos que dominaron
la región (Figura 4) (Welsink, 2010):
- Rifting Gondwánico (Jurásico Medio alto).
- Subsidencia regional del margen del Mar de Weddell (Cretácico)
- Subsidencia regional dominada por un régimen strike-slip.
- Inversión producida durante el Terciario.
La columna estratigráfica se encuentra dividida en cuatro episodios responsables de la
generación de la cuenca que pueden correlacionarse con los principales cambios tectónicos en el
área del Mar de Weddell.
1. Secuencia de Rift : se extiende desde el Jurásico Medio al Jurásico Alto (175 Ma – 151 Ma)
y está relacionada con la fragmentación del Gondwana. El rifting comienza en el sector Noreste
Figura 3: Muestreos de fondo marino realizados en el ámbito de la cuenca Malvinas.
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en el Jurásico Temprano cuando la porción oriental del Gondwana se separa a lo largo de zonas
de cizalla (shear zones) de orientación SO (Figura 4b). El rifting se propaga hacia el Sur al Mar de
Weddell, acompañado por el gran desarrollo e intenso volcanismo de la provincia ígnea de Karoo-
Chon Aike (Pankhurst, 2000).
2. Secuencias de Sag y Margen Pasivo: están asociadas a la apertura del Mar de Weddell y se
caracterizan por la presencia de un nivel arenoso basal de origen marino que corresponde a la Fm.
Springhill, cubierta por una secuencia de plataforma arcillosa con un intervalo de roca generadora
probada en la base. La apertura del Mar de Weddell continúa, mientras toda el área se encuentra
bajo una extensión directa de orientación SSO.
3. Secuencias de Margen Transcurrente: alrededor de los 90 Ma (Turoniano), se produce
un gran cambio al Oeste de la cuenca Malvinas. Efectos de convergencia provocan el cierre
de la cuenca Rocas Verdes con la rotación Antártica hacia el Mar de Weddell. En dicha región
comienza el levantamiento de la faja plegada y fallada Andina, mientras el sector oriental del
margen se torna transcurrente. De esta manera se reactivan las fallas paralelas al margen, que
habrían sido el producto de la fase de apertura del Mar de Weddell. En la cuenca Austral
se depositan clásticos gruesos adyacentes al foreland , mientras que en la cuenca Malvinas, las
condiciones de depositación arcillosa continúan. La transtensión se hace más clara al principio
del Paleógeno cuando movimientos del tipo left-lateral resultan en fallamiento normal conengrosamiento de las secuencias Terciarias (Paleoceno al Eoceno Temprano), cuyas isópacas se
encuentran paralelas a lo largo del margen transcurrente.
4. Secuencias de Margen Transformante: La placa de Scotia comienza a cabalgar sobre
el margen septentrional del Mar de Weddell, mientras que el margen austral se encuentra bajo
régimen de subducción (Figura 5). En el Eoceno Superior el margen se hace transpresivo con
una componente compresiva en dirección NE-SO, y los rellenos clásticos de los depocentros
del antepaís se propagan desde el Oeste, adyacentes a los bloques de fallas invertidos. Junto con
la deformación sinsedimentaria estos depocentros se involucran en el thrusting y levantamiento
hacia finales del Oligoceno mientras que la dorsal Norte de Scotia emerge alrededor de los 22
Ma (Mioceno) (Lagabrielle, 2009). Como resultado, el aporte Mioceno proviene del Banco de
Burdwood. Este estilo de deformación compresiva cesa cuando el centro de la apertura de la placa
de Scotia se vuelve inactiva alrededor de los 16 Ma (Mioceno Medio) (Lagabrielle, 2009). Desde el
Plioceno, el margen forma parte de un sistema de esfuerzos del tipo left-lateral con ciertas flexiones
a lo largo del borde Norte de la placa de Scotia, resultando en levantamiento y truncación en
las zonas restrictivas (restraining bends) y cuencas de pull apart se forman en los sectores de alivio
(releasing bends) (Figura 6).
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Figura 4: (a) Columna estratigráfica con los principales eventos geotectónicos regionales; (b) Losmodelos explican los eventos imperantes en la región: 2. margen pasivo, 3. margen transcurrente y
4. margen transformante; (c) Modelo del rifting Gondwánico Jurásico; (d) Líneas de flujo sintéticas eisócronas en el pasaje Drake.
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Figura 5: Borde de placas mayores y microplacas en la región de la placa de Scotia. (A) Placas regionales, (B) Esquematectónico de las principales estructuras y bordes de placas en la zona de Arco de Scotia y Península Antártica (Giner-Robles, 2003); (C) Reconstrucción de la evolución tectónica del Mar de Scotia en cuatro diferentes tiempos dentrode los 40 Ma (Barker, 2001).
Figura 6: Representación esquemática de los principales límites de placas en la zona de la
placa de Scotia con las orientaciones del máximo acortamiento horizontal determinadoa partir de los datos de sismos tanto en la placa como en sus bordes.
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MARCO MORFOESTRUCTURAL
El espesor sedimentario varía entre valores menores a los 2.000 m. en la zona Norte de la
cuenca hasta 12.000 m. en las zonas cercanas al frente orogénico, hacia el Sur (Figura 7). Durante el
Terciario, la porción austral de la cuenca estuvo fuertemente influenciada por una importante acti-
vidad tectónica responsable de la generación del espacio de acomodación adosado al frente activo.
Figura 7: (a) Mapa de espesor sedimentario total y (b) mapa de espesor sedimentario de edad Cenozoica.
Desde el punto de vista morfoestructural se identifican dos grandes sub-divisiones tectono-
estratigráficas principales en la zona del antepaís: las zonas erosivas y depositacionales de la cuña
superior (wedge top) y la antefosa ( foredeep) (Figuras 8 y 9). El relleno sedimentario en este tipo de
cuencas de antepaís, presentan una geometría en cuña (wedge-shaped ) en sección transversal, con la
zona más espesa adyacente al frente orogénico (Jordan, 1995; DeCelles y Giles, 1996), siendo el
aporte sedimentario principal proveniente de la zona activa del orógeno y en menor proporción
de la región cratónica. Como consecuencia de la deformación contraccional de la zona, todo el
sistema migra hacia las zonas cratónicas ubicadas hacia el Norte.
El Banco de Burdwood, está representado por un bloque elongado en dirección general O-E
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ESTRATIGRAFÍA
El basamento económico de la cuenca Malvinas es del tipo metamórfico y se desarrolló
desde finales del Paleozoico al Mesozoico temprano. El mismo se generó como un prisma
acrecional desarrollado en la región del margen Pacífico Gondwánico (Dalziel and Cortés,
1972; Dalziel, 1981; Mpodosis and Ramos, 1990). En la cuenca Malvinas, el pozo exploratorio
Camarón x-1, llegó a atravesar basamento granítico, en partes meteorizado, cuya edad K/Ar es
de 168+-3 Ma (Yrigoyen, 1989). Otros sondeos que atravesaron basamento granítico fueron
Calamar x-1 y Erizo x-1.
El relleno sedimentario de la cuenca comienza en el Jurásico Medio, asociados a depósitos
volcaniclásticos continentales. Hacia fines del Jurásico, principios del Cretácico, el área se encontró
afectada por un evento marino transgresivo que generó la inundación de la cuenca depositando
clásticos del Mar de Weddell. Esta unidad corresponde la Formación Springhill. Según la posición
de la cuenca donde se encuentre, la misma está compuesta por sedimentos de planicie costera a
deltaica y por limolitas y arcilitas de plataforma media a distal.
Desde el Aptiano hacia finales del Cretácico, el relleno sedimentario está representado por una
sucesión de eventos agradantes de gran extensión areal, depositados en un ambiente de plataforma
Figura 9: Corte esquemático N-S, indicando los principales ambientes tectónicos proximales de la cuenca de antepaís: la zonade tope de cuña y zona de antefosa.
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EVOLUCIÓN TECTO-SEDIMENTARIA DEL CRETÁCICO-TERCIARIO
Desde el punto de vista tectono-estratigráfico del Cretácico Superior y Terciario, en la región
orogénica de la cuenca, esfuerzos transpresivos regularon la formación de una cuenca de antepaís
cuyos depocentros sucesivos migraron de Oeste a Este.
En la zona de cuña superior (wedge top), se desarrollan una serie de cuencas transportadas
( piggyback ) del tipo confinadas ( ponded mini basins) producto de esfuerzos transpresivos imperantes
en la región durante el Paleógeno tardío. El colapso de las zonas de talud inestables durante los
períodos de actividad tectónica, produce procesos de deslizamientos, slumpings y flujos densos
turbidíticos que son transportados pendiente abajo hacia el Norte donde se resuelven en rellenos
sedimentarios de pequeñas cuencas confinadas del tipo piggyback .
La depositación y sedimentación de estas cuencas transportadas son del tipo fill & spill . Una
vez que las mismas son colmatadas, los sedimentos traspasan los límites confinados pendiente
abajo, y los flujos rellenan las sucesivas cuencas. Al pie del talud se desarrollan sistemas de abanicos
submarinos (slope apron).
Las cuencas de antefosa axiales ( foredeep), representan el ámbito donde se desarrollan fajas
de canales submarinos dispuestos en forma paralela a la faja plegada ubicada inmediatamente
hacia el Sur. Estos complejos de canales cuentan con el aporte sedimentario originado al Oeste,
por la erosión de las zonas elevadas de Tierra del Fuego y el Cordón Andino. El aporte clástico
proveniente del Oeste, se caracteriza por alto contenido arenoso e ingresa en los sistemas deabanicos deltaicos observados en Tierra del Fuego. Los cañones submarinos desarrollados al Sur
de la cuenca Austral, actúan como conductos de transporte de los sedimentos hacia la zona de
antefosa de la cuenca Malvinas.
Sobreimpuestos a las secciones Cretácicas de carácter tabular, se encuentran las secuencias en
forma de cuña del Eoceno Inferior, las cuales se encuentran truncadas e incorporadas al sistema
de corrimiento con vergencia hacia el Norte. Las secuencias Cretácicas quedan “soterradas” por
debajo de la cuña fallada alcanzando una profundidad cercana a los 8.500 m. en la porción más
austral.
El intervalo correspondiente al Cretácico Temprano (Hauteriviano Inferior) está compuesto
por sedimentos ricos en materia orgánica de ambientes marinos profundos, conocidos como
la principal roca generadora de la región. El intervalo del Cenomaniano representa el nivel de
despegue de los corrimientos del Terciario InferiorDurante el Paleoceno hasta el Eoceno Temprano
las condiciones de ambiente marino profundo continuaron, marcadas por la depositación de
turbiditas arenosas y arcillas, destacándose sísmicamente como eventos de relativamente fuerte
amplitud y reflectores continuos. Estas secuencias se encuentran en una relación de onlap sobre
las secuencias subyacentes tanto hacia el Norte como hacia el oeste.
Durante el Eoceno, la depositación de sedimentos marinos se caracteriza por intervalos
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arcillosos dominantes y actúa como una superficie de despegue somera de la faja plegada y fallada
del Mioceno. Durante el Eoceno Medio los intervalos pelíticos corresponden a los niveles de
potencial roca generadora. Durante el Eoceno Medio, se desarrolla una faja de canales axiales,
caracterizados sísmicamente por fuertes amplitudes. Los mismos son de baja sinuosidad. Estos
eventos se desarrollaron posiblemente bajo un régimen tectónico transpresivo (Figura 10).
Los progresivos movimientos que se producen en la faja plegada y fallada durante el Oligoceno,
en combinación con la carga generada por dicha faja y el consecuente fallamiento normal en el
frente de corrimiento, generan grandes espacios de acomodación que es rellenado por flujos de
detritos y deslizamientos, provenientes de la zona de colapso de frente inestable del talud.
Durante el Mioceno en la zona de la cuña superior (wedge top) se desarrolla una sucesión
de cuencas de baja topografía, del tipo transportadas ( piggyback ) cuyos rellenos sedimentarios
son complejos de abanicos submarinos y turbiditas confinadas. Durante el Plio-Pleistoceno, el
ambiente dominante en la cuenca es del tipo marino somero.
PERSPECTIVAS EXPLORATORIAS
Como se mencionara al inicio del presente informe, siendo la cuenca Malvinas aún
Figura 10: Mapas paleoambientales del Eoceno Medio al Mioceno Superior. (a) Eoceno Medio; (b) Mioceno Inferior; (c)Mioceno Medio y (d) Mioceno superior (Fiptiani, 2006).
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improductiva, representa una de las zonas de frontera con potencial exploratorio.
La existencia de un sistema petrolero activo fue comprobada por ensayos de pozos en el
borde occidental de la cuenca, así como también por muestras de gas termogénico recogidas
mediante testigos de fondo marino (Figueroa, 2005)
Los estilos de plays conceptuales remanentes en la cuenca pueden dividirse en: Estructurales
y estratigráficos, especialmente de edad Terciaria. Las potenciales rocas madres son de origen
marino, una de edad Cretácica Temprano (Formación Springhill) relacionada con la roca
generadora tradicional de la cuenca Austral. La segunda está representada por los niveles Jurásicos
documentados mediante sondeos del DSDP (Deep Sea Drilling Project ) localizados en el Banco
Maurice Ewing (Deroo, 1984; Comer y Littlejohn, 1976)
Las principales trampas estratigráficas/estructurales remanentes de edad Terciaria están
localizadas principalmente en la región de la cuña orogénica y foredeep al Sur de la cuenca,
especialmente en los depocentros desarrollados en la cuña superior (wedge top). En dichas cuencas
se depositan grandes volúmenes de sedimentos sinorogénicos. Los depósitos están asociados
a complejos turbidíticos que se rellenan en forma cíclica con sedimentos arenosos y pelíticos.
También pueden encontrarse flujos densos asociados al sistema. La característica distintiva
principal de la depositación en las zonas de cuña superior orogénica, consiste en la abundancia de
progresivas discordancias y diferentes estilos de estructuras de crecimiento, incluyendo pliegues,
fallamiento y bloques rotados (De Celles, 1996).
Las trampas estructurales se encuentran localizadas principalmente a lo largo del orógeno,al frente de la zona de fallamiento transpresivo. Estos plays asociados a estructuras elongadas
paralelas a la faja plegada aún no han sido explorados y al igual que los eventos antes descriptos,
también se los considera con potencial exploratorio.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a las autoridades de YPF por permitir la publicación del presente
informe, y a Daniel Figueroa, René Manceda y Néstor Bolatti por sus valiosos comentarios.
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