Estudio de carbonatos microbiales en afloramiento como análogos de la caracterización y modelización de reservorios de hidrocarburos

Abstract

El registro sedimentario de la facies Muschelkalk superior (Triásico medio) de la Cuenca Catalana constituye un importante pulso transgresivo ladiniense en el NE de Iberia. Las curvas de subsidencia calculadas muestran dos etapas de subsidencia total rápida/desacelerada, constituyendo dos pulsos discretos rift-postrift durante el periodo Triásico. El segundo pulso (Muschelkalk superior-Fm. Imon (Rhaetiense) está caracterizado por una rápida subsidencia sinrift durante el Muschelkalk superior, la cual controló el desarrollo de los estromatolitos y trombolitos (biostromos y mud-mounds). El registro del Muschelkalk superior está organizado en dos secuencias transgresivo-regresivas (T-R) formadas por dos rampas carbonatadas de bloques fracturados, dominadas por microbios y donde la acomodación estuvo controlada principalmente por fallas extensionales. Una caída del nivel del mar de al menos 50 m. tuvo lugar al final del Ladiniense inferior, dejando la plataforma subaéreamente expuesta. Como resultado, un importante carst con significativas incisiones erosivas y brechas de colapso se formó en posiciones de rampa interna y media. La discordancia subaérea resultante limita la secuencia T-R1 y 2. La Secuencia T-R1 se corresponde con una rampa carbonatada de bloques fracturados dominada por microbialitos y bajíos oolíticos. La Secuencia T-R2 representa una rampa carbonatada de bloques fracturados dominada por lagoons y bajíos. Diversos tipos de microbialitos (estromatolitos s.s., estromatolitos oolítico-peloidales y trombolitos) están ampliamente representados en las porciones de rampa interna y media. Los microbialitos exhiben una porosidad relacionada con el medio de depósito, la cual está actualmente ocluida por cementos de calcita esparítica y cementos de cuarzo. Los tipos más comunes de porosidad antigua son de tipo interlaminar (fenestral), vacuolar (vuggy) y móldica (disolución de granos y reemplazamiento de evaporitas). Los microbialitos estudiados registran una presencia concomitante durante el Ladiniense inferior (Fassanian), así como una yuxtaposición de las facies microbianas (estromatolitos s.s., estromatolitos oolítico-peloidales y trombolitos) durante el Ladiniense superior (Longobardian). A pesar de la participación de procesos microbianos en su acreción, varios factores extrínsecos (como la salinidad, energía del agua, tipo de sustrato y condiciones oceanográficas anómalas) fueron clave en el crecimiento de esos microbialitos. Las rampas carbonatadas estudiadas pueden ser utilizadas como análogos de reservorios de hidrocarburos en microbialitos. Concretamente, en áreas deposicionales altamente subsidentes, que presentan una gran diversidad de depósitos microbianos formados en condiciones marinas abiertas a restringidas y con una gran variedad de porosidad antigua.

The Upper Muschelkalk sedimentary record of the Triassic Catalan Basin (Catalan Ranges) constitutes a major transgressive pulse of northeastern Iberia during the Ladinian. Calculated subsidence curves display two stages of rapid/decelerated total subsidence, constituting two discrete rift/post-rift pulses in the large Triassic rifting period. The second pulse (Late Muschelkalk- Imon Formation (Rhaetian) is characterized by a rapid syn-rift subsidence during the Late Muschelkalk, which controls the development of the stromatolites and thrombolites (biostromes and mud-mounds). The Upper Muschelkalk sedimentary record is arranged in two transgressive-regressive (T-R) sequences formed by two fault-block microbial-dominated carbonate ramps where accommodation was mainly controlled by extensional faults. A sea-level fall of at least 50 metres occurred at the end of the Early Ladinian leaving the platform subaerially exposed. As a result, a prominent karst with significant erosional incisions and profuse collapse breccia fillings was formed in the inner and middle ramp settings. The resultant subaerial unconformity bounds T-R sequences 1 and 2. T-R sequence 1 corresponds to a fault-block carbonate ramp system dominated by microbialites and oolitic shoals. T-R sequence 2 represents a fault-block carbonate ramp system mainly characterised by lagoons and shoals. The diverse types of microbialites (stromatolites, ooidal-peloidal stromatolites and thrombolites) are widely represented in the inner and middle ramp settings. Microbialites exhibit a fabric-selective ancient porosity which is currently occluded by coarse calcite and quartz cements. The most common types of ancient porosity are interlaminar, vuggy and mouldic (grain dissolution and evaporite replacement). The studied microbialites recorded a concomitant occurrence during the Lower Ladinian (Fassanian), and juxtaposition of microbial facies (stromatolites, ooidal-peloidal stromatolites) during the Upper Ladinian (Longobardian). Despite the involvement of microbial processes in their accretion, a number of extrinsic factors such as salinity, water energy, sediment supply, type of substratum, and widespread and anomalous oceanographic conditions were instrumental in the growth of these microbialites. The studied carbonate ramps can be used as an analogue for ancient microbialite reservoirs in rapidly subsiding depositional areas, with a high diversity of microbial deposits formed in restricted to open marine conditions, with a wide array of ancient porosity and a well-known sequence stratigraphic context.