Utilización de la estratigrafía sísmica en la modelización de cuencas petrolíferas. Aplicación al bajo Guadalquivir

      La mayor parte de estas cuencas fueron establecidas a partir de una morfología previa de plataforma marina. En todos los casos los sedimentos pueden ser divididos en dos volúmenes principales : un substrato preorogénico que ha seguido las fases de deformación anteriores a la orogenia Alpina, y el relleno de la antefosa propiamente dicha. Ambos conjuntos de sedimentos están limitados por la discordancia principal, que regionalmente es de edad Miocena.

      Uno de los principales episodios en el relleno de estas cuencas ha sido el desarrollo de sistemas turbidíticos. Las facies areniscas de estas secuencias, constituyen el principal almacén en los yacimientos que han sido descubiertos en éstas. Cabría concluir que una relación implícita entre tectónica y sedimentación, yace en la categoría de estas cuencas como antefosas de cordilleras de edad Alpina. La Cuenca del Guadalquivir forma parte de esta categoría.

      La presente tesis doctoral trata sobre la aplicación de métodos de interpretación sísmico-estratigráficos al área Suroeste del Valle del Guadalquivir (Golfo de Cádiz). Basados en datos provenientes de la sísmica de reflexión y en información geológica de sondeos, se ha realizado un estudio sísmico-estratigráfico de la serie geológica de esta zona según las técnicas descritas en 1977 por Vail y Mitchum. A continuación basado en dicho estudio, se han aplicado técnicas sísmico-estratigráficas de reconstitución tectónica de cuencas (Cartwright, 1988), que no sólo consideran el contenido estratigráfico de la sísmica, sino también el análisis tectónico de la misma, intentado esclarecer la relación implícita existente en este tipo de cuencas, entre la tectónica local y la sedimentación de formaciones turbidíticas tales como la formación Arenas del Guadalquivir y Arenas del Guadiana, que constituyen las facies almacenes de la cuenca petrolífera del Guadalquivir. Dicho análisis tiene en cuenta la geología de la zona, así como el modelo tectónico general de las Béticas, el Golfo de Cádiz y el Mar de Alborán. Posteriormente se ha realizado un estudio comparativo de los modelos aquí propuestos para el Bajo Guadalquivir, con los modelos existentes en las antefosas italianas y del Sur de los Pirineos.

CAPITULO II
GEOLOGÍA DEL BAJO GUADALQUIVIR. ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LOS MODELOS TECTOSEDIMENTARIOS 66

1. ENCUADRE GEOLÓGICO REGIONAL DEL SISTEMA BÉTICO 67
1.1. INTRODUCCIÓN 67
1.2. DESCRIPCIÓN DE LA GEOLOGÍA REGIONAL 67
1.2.1. La zona Prebética 69
1.2.2. La zona Subbética 69
1.2.3. La zona Bética 71
1.2.4. La Dorsal Bética y el Campo de Gibraltar 72
1.2.5. La Cuenca del Guadalquivir, el Golfo de Cádiz y otras cuencas Neógenas Béticas. Modelos tectosedimentarios 73
1.2.6. La Cuenca de Alborán y el Arco de Gibraltar 97
1.2.7. Resumen 106

CAPITULO III
JUSTIFICACIÓN DE LA TESIS DOCTORAL E HIPÓTESIS DE TRABAJO 107 

CAPITULO IV
MATERIAL Y MÉTODOS 110

CAPITULO V
RESULTADOS 114
1. GEOLOGÍA DE LA ZONA ESTUDIADA 115
1.1. INTRODUCCIÓN 115
1.2. ANÁLISIS SÍSMICO-ESTRATIGRAFICO 115
1.3. EDAD DE LAS INCONFORMIDADES. ANÁLISIS DE LAS SECCIONES 74-8 y 74-7 120
2. RECONSTITUCIÓN TECTÓNICA DEL BAJO GUADALQUIVIR 129
2.1. EVOLUCIÓN ESTE-OESTE 129
2.2. EVOLUCIÓN NORTE-SUR 138
2.3. RECONSTRUCCIÓN TECTÓNICA DE LA ZONA ESTUDIADA 138
2.4. RELACIÓN ENTRE TECTÓNICA COMPRESIVA Y SUBSIDENCIA 146
2.5. RELACIÓN ENTRE TECTÓNICA Y DIAPIRISMO 148
2.6. EDAD DE LOS CABALGAMIENTOS 148
2.7. INFLUENCIA DE LA TECTÓNICA EN LA GEOMETRÍA DE LA CUENCA 151
2.8. INFLUENCIA DE LAS FALLAS DE DESGARRE EN LA GEOMETRÍA DE LA CUENCA 155
2.9. CONTROL TECTÓNICO DE LA SEDIMENTACIÓN 159
3. ¿ OLISTOSTROMA O MANTO DE CABALGAMIENTO ?. THAT IS THE QUESTION 162
4. DEPOSICIÓN DE SISTEMAS TURBIDITICOS 171
5. COMPARACIÓN DEL BAJO GUADALQUIVIR CON OTRAS ANTEFOSAS DE EDAD ALPINA 176
5.1. ANTEFOSAS DEL NORTE DE LOS APENINOS 178
5.2. ANTEFOSA VENECIANA 185
5.3. CUENCA ADRIATICO-APENINICA 188
5.4. ANTEFOSA DEL SUR DE LOS PIRINEOS 193
5.5. CONCLUSION DE LA COMPARACIÓN 196
5.6. COMPARACIÓN CON EL MODELO TECTOSEDIMENTARIO VIGENTE 197
6. IMPLICACIONES PETROLIFERAS DEL MODELO DE CUENCA PROPUESTO 199

CAPITULO VI
CONCLUSION GENERAL 201

INDICE DE AUTORES 205

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 212

ANEXOS 231

      1. El Bajo Guadalquivir responde al modelo de antefosa de las Béticas. Dicha cuenca ha evolucionado bajo un régimen compresivo, que está ligado a la convergencia N-S de Africa y España y al cabalgamiento E-O de la microplaca de Alborán. El Olistostroma Bético es considerado como un manto de cabalgamiento activo y corresponde a las parte más avanzada de las zonas externas Béticas en dicha cuenca.

      2. La geometría de la cuenca ha sido afectada por cabalgamientos sinsedimentarios, diapirismo, pliegues de los materiales depositados sobre la discordancia Miocena y la posible acción de fallas de desgarre. La orogenia Bética ha sido el motor de formación y evolución de la cuenca. El modelo propuesto se basa en la reactivación compresiva de fallas normales preexistentes en el substrato premioceno, gracias a una compresión de dicha plataforma entre dos márgenes con características dinámicas muy diferentes : el borde pasivo o cratón constituido por el macizo Hespérico, y el borde activo o Manto de Carmona. Las características anteriormente mencionadas quedan de manifiesto en el carácter erosivo de las inconformidades principales que localmente poseen una edad Miocena y Pliocena.

      3. El control tectónico de la sedimentación es una de las características importantes de la sedimentación Neógena Bética. La sedimentación de aparatos turbidíticos fue más restringida durante el Mioceno en cuencas de fondo móvil («piggyback»), para pasar a una cuenca más alargada y menos restringida a partir del Plioceno.

      4. La acumulación de facies turbidíticas arenosas pudo haber estado en relación con la acción de fallas de desgarre, que a su vez han contribuido junto al efecto de carga dinámica sedimentaria, a la subsidencia de la cuenca. Los depocentros de gran espesor de sedimentación Miocena podrían estar relacionados con la generación de surcos sobre desgarre («pull-apart»).

      5. Los modelos de exploración propuestos para el Bajo Guadalquivir, así como los propuestos en otras antefosas Europeas son aplicables a las cuencas que han tenido procesos genéticos de formación similares, como se desprende del estudio comparativo que ha sido realizado entre las mismas.

      6. El modelo de cuenca aquí propuesto puede suponer modificaciones importantes, tanto en la aplicación de modelos exploratorios para la Cuenca del Guadalquivir (búsqueda de rocas almacenes), como en la evolución geoquímica de la cuenca (subsidencia de la cuenca y maduración de rocas madres).

      7. El tratamiento de gran parte de las secciones sísmicas que no están migradas, y la aplicación de métodos tales como la tomografía sísmica y la modelización geológica de cuencas, constituyen una metodología interesante a aplicar a este tipo de cuencas, y así poder relanzar la exploración petrolífera.