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ANLISIS DE LA CUENCA DE ULLEUNG (MAR DEL ESTE)

INTRODUCCINLa Cuenca de Ulleung se sita en la zona suroeste del Mar del Este (o Mar de Japn)rodeada por el talud continental de la Pennsula de Korea al oeste y por las islas de Japnal este y al sur (Figura 1). Se localiza sobre corteza continental extendida (o de transicin)y el piso marino es bastante uniforme, con una batimetra que apenas supera los 2000men las zonas ms profundas (Horozal, 2015). En cuanto a la forma se caracteriza por serromboidal. En la parte tectnica cabe destacar su situacin en el lmite este de la PlacaEuroasitica, lo que determina en parte su afeccin por otras placas, como son la Pacfica,la Filipina y la Norteamericana.

Figura 1. Situacin de la Cuenca de Ulleung (enmarcado rojo). Horozal, 2015

EVOLUCIN TECTNICAPara explicar la formacin de la Cuenca de Ulleung es necesario desarrollar la evolucindel Mar del Este desde su apertura, pues obviamente la formacin de esta cuenca estasociada a la tectnica de este mar.La etapa inicial en la apertura del Mar del Este (Figura 2A y 2B subcuadros),visualizndolo en este punto como una cuenca conjunta englobando a las diversassubcuencas que subyacen en l, es el proceso tpico de formacin de las cuencas detrasarco. Dicha etapa est datada mediante anlisis radiomtrico 40Ar/39Ar y mediante elestudio de anomalas magnticas sobre testigos obtenidos en campaas del ODP,resultando en una antigedad de 28Ma para el punto inicial y 18Ma para el cese de estaapertura, siendo destacable una menor edad del inicio progresivamente hacia el sur(Kaneoka, 1992; Tamaki, 1992). La apertura, asociada al vulcanismo, se produjo por eladelgazamiento de la corteza dando lugar a una fase de rifting donde la ruptura de lalitosfera se localiz cercana a una gran falla de desgarre asociada al margen occidental.Mientras que en la zona norte, con un inicio ms antiguo, se produca la expansin de la

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corteza ocenica abriendo el Mar del Este en sentido NNO-SSE desplazando as al ArcoJapons, en la zona sur estaba comenzando una fase de rifting continental dada por lasfuerzas de extensin derivadas de este desplazamiento (Tamaki, 1992). Fue en este puntodonde la Cuenca de Ulleung comenz su formacin (Figura 2A y 2B cuadro principal),asociada adems al movimiento dextral de otra de las fallas de desagarre en direccinnorte-sur situadas en este mar, siendo una formacin tpica de las cuencas pull-apart yconfirmndose as, junto con el patrn estructural de la zona, esta hiptesis de suformacin (Lallemand, 1985/86), en detrimento de la hiptesis de apertura en abanico, lacual sugiere velocidades de deriva imposibles as como un espesor de la cortezacontinental muy por debajo del que en realidad presenta (Lee, 1999). Durante la mayorparte de la apertura la Cuenca de Ulleung sufri una rpida subsidencia por procesostrmicos y tectnicos (Chough, 1987).

Figura 2. Evolucin tectnica del Mar del Este completo (subcuadros) y de la zona de la Cuenca de Ulleung (cuadro principal).Modificado de Chough, 2000.

Es esta cuenca, por tanto, un ejemplo de una cuenca inmadura de trasarco queexperiment un muy breve episodio de rifting y extensin seguido del cierre provocadopor la inversin tectnica.

UNIDADES SEDIMENTARIASEs de relevancia en este punto conocer la situacin del basamento de la cuenca, ya quetanto la disposicin como la localizacin de sus lmites ms superficiales sernparcialmente determinantes para la acomodacin de la secuencia sedimentariasuprayacente. As pues, la actividad volcnica que motiv la etapa inicial de la aperturadel Mar del Este caus una zonacin en el basamento, en cuanto que la localizacin en la

En una segunda y ltima fase, comenzada hace 15Ma y con continuacin en el presente,denominada etapa de cierre de trasarco, se produce una inversin tectnica dando lugar aun cambio de rgimen, pasando de extensional a compresional (Figura 2C), de lo que seevidencian diversos pliegues y fallas inversas (Yoon, 2014). Este cambio fue atribuido acambios en el movimiento de las placas Euroasitica, Filipina y Pacfica, adems decambios en la forma de subduccin de la placa Pacfica al este del Arco Japons (Lee,2011).

DanielTexto tecleadoc

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zona norte de la cuenca es ms somera que en la zona sur, presentando diversos montessubmarinos (Choug, 1992).La cuenca est dividida en dos regiones en cuanto a espesor total de sedimentos se refiere,localizndose as dos claros depocentros (Figura 3). En la regin norte el depocentro tieneun espesor mximo de 5km y en el sur es mayor de 11km, sugiriendo este patrn que elmargen sur de la cuenca es la zona de mayor aporte de sedimentos a sta, teniendo aqutambin la mayor tasa de subsidencia por la gran carga sedimentaria soportada (Lee,2001).

Figura 3. Mapa de ispacas. Lee, 2001.

Lee et al. (2001) reconocen 3 tipos de facies ssmicas, las cuales aparecen a travs de las5 unidades ssmicas que definen en la cuenca (Figura 4). Las facies de tipo 1 soninterpretadas de los perfiles ssmicos como depsitos de transporte masivo o complejosformados por diversos mecanismos tales como slides, debris flows, corrientes turbidticasde alta densidad, etc, que alcanzaron directamente la base del talud y la llanura abisal dela cuenca. Las facies de tipo 2 son interpretadas como turbiditas distales y sedimentoshemipelgicos, siendo localizadas en las zonas del norte y lejanas a las fuentes terrgenasde sedimento. Las facies de tipo 3 son interpretadas como complejos sedimentarios desills y flujos volcnicos.

Figura 4. Unidades ssmicas (SUi) y edades de los lmites (Ri). Lee, 2001.

La primera unidad ssmica (SU1) se encuentra entre los 23Ma y los 12.5Ma y es la demayor espesor, siendo mayor de 5000m en el sur y de unos 3500m en el centro y el norte.El tipo de facies predominante en esta unidad es el 3, siendo as relacionado con el origende la cuenca.

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La segunda unidad (SU2) se encuentra entre los 12.5Ma y los 10.8Ma y es de menorespesor que la anterior, pero siendo igual la distribucin de los depocentros (mayor al sury menor al norte). Al sur las facies son de tipo 1 y en el centro y la zona norte seencuentran facies de tipo 2.La tercera unidad (SU3) se encuentra entre los 10.8Ma y los 7.8Ma y tiene caractersticassimilares, en cuanto a distribucin de espesor y a facies, a la segunda unidad, siendo algomenor el espesor y ocupando mayor rea las facies de tipo 1. El depocentro se encuentraal sur.La cuarta unidad (SU4) se encuentra entre los 7.8Ma y los 6.1Ma y no tiene un depocentrobien definido, siendo adems la unidad de menor espesor. Las facies predominantes enella son de tipo 1, encontrndose en menor medida facies de tipo 2 asociadas a la zonanorte.La quinta unidad (SU5) se encuentra entre los 6.1Ma y el presente y tiene una disposicinsimilar a la tercera unidad. Las facies son de tipo 1 en la zona inferior de la unidad y detipo 2 en la zona superior, representando esto un cambio de energa en los procesosdeposicionales (de alta a baja).Globalmente se aprecia el dominio de los procesos de transporte masivo a lo largo de todala cuenca, cambiando esta tendencia en los ltimos millones de aos a procesos desedimentacin que dan lugar a facies de tipo 2.

PALEOCLIMATOLOGA/PALEOCEANOGRAFADiversos estudios se han centrado en inferir las condiciones oceanogrficas y climticasdel pasado en la Cuenca de Ulleung para determinar, en parte, la relacin con lospaleoambientes deposicionales. Destacan, entre los mtodos utilizados para ello, el usode las variaciones de los elementos en la columna sedimentaria (e.g. Lim, 2011), lacomposicin isotpica de oxgeno en foraminferos planctnicos (e.g. Lee, 2007), el usode esporas (e.g. Yi, 2012), etc. En este apartado se desarrollarn las conclusionesextradas a partir de los estudios radiogrfico, de determinacin de color, distribucingranulomtrica y de datacin por 14C de testigos de sedimentos presentes en el artculode Liu et al. (2010), con la identificacin a partir de ellos de 4 tipos de sedimentos enfuncin de sus estructuras sedimentarias, reflejando en stas los cambios de laoxigenacin del agua, en parte, por las variaciones de color.El estudio intenta recomponer las condiciones de los ltimos 48ka y, por tanto, esnecesario al menos tener una idea de cmo funciona el sistema de corrientes del Mar delEste, as como la batimetra, pues es de gran relevancia debido a la poca profundidad delos estrechos por los que circula el agua dentro y fuera de este mar, que desemboca enconsecuencias lgicas con los cambios del nivel del mar. Se recoge ello en la Figura 5.

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Figura 5. Corrientes y batimetra del Mar del Este. Ryu, 2005 y Liu, 2010.

Las caractersticas de los 4 tipos de sedimentos y sus variaciones a lo largo del testigovienen determinadas por los cambios en el sistema de corrientes a lo largo de la escalatemporal del estudio, por la influencia del Monzn del Este Asitico (EAM) y por loscambios glacioeustticos del nivel del mar. De estas interrelaciones se han determinadocomo sucesos relevantes para la Cuenca de Ulleung en los ltimos 48ka: una estabilidaden las fuentes de sedimentos del sur de la cuenca; una variacin considerable de laventilacin de las aguas de fondo entre los 48ka y los 17,5ka debida a las distintascontribuciones relativas de la Corriente de Thushima (TWC, ver Figura 5) y de laCorriente Costera del Este de China (ECSCW) causadas por los cambios del nivel delmar y por las precipitaciones dejadas por el EAM, reflejado ello en la alternancia de capasxicas y anxicas; un aislamiento de la cuenca desde los 30ka hasta el ltimo mximoglacial (LGM); una oxigenacin del fondo hasta los 24ka debida a la formacin de aguasprofundas derivada del fuerte monzn invernal, cambiando a un rgimen anxico hastalos 17,5ka derivado de la estratificacin causada por las fuertes precipitaciones del EAM;con el comienzo de la desglaciacin y el ascenso del nivel del mar desde los 17,5ka aosel nivel de oxgeno de fondo se ha ido incrementando y la TWC se convirti en el mayorfactor de influencia en el ambiente deposicional hasta la actualidad, con alguna pequeavariacin en la oxigenacin derivada del EAM.

HIDRATOS DE GASRyu et al. (2013) realizan un resumen los diversos estudios acerca de la exploracin dehidratos de gas en la Cuenca de Ulleung surgidos a partir de la Segunda Expedicin dePerforacin (UBGH2), con el objetivo de caracterizar los cuerpos sedimentarios capacesde contener hidratos de gas, centrndose en los sedimentos ricos en arenas, pues son losms favorables para una extraccin de los hidratos con las tecnologas existentes(Boswell, 2009; Dallimore, 2012), y de encontrar evidencias de presencia de estasocurrencias en las zonas en las que son estables.

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Las expediciones centradas en este tipo de recursos son motivadas por la consideracinde los hidratos de gas como una fuente potencial de energa, principalmente. En estacuenca, el gobierno koreano ha invertido multitud de dinero en los ltimos aos con afnde poder aprovechar dichos recursos, siendo 2015 el ao fijado para testear la produccinde hidratos de gas en los sitios de perforacin adecuados, identificados en la UBGH2.Anteriormente, en la dcada de los 80 y 90 se llevaron a cabo diversas campaas deexploracin, siendo en las exploraciones iniciadas en 1996 cuando se encontraron lasprimeras evidencias de hidratos de gas en la cuenca (Gardner, 1998).

Para la obtencin de la posible extensin de la zona de ocurrencia de los hidratos de gasse llevaron a cabo estudios de ssmica 2D y 3D con la identificacin del BSR (Figura 6a)a lo largo de las diversas zonas pertinentes de la cuenca para corroborar la presencia degas libre con capacidad de dar lugar a hidratos de gas, as como mediciones detemperatura para la localizacin de las posibles zonas de estabilidad.

Figura 6. A) Perfil ssmico. B) Perfil de resistividades y densidades. Ryu, 2013.

Como conclusin ms resaltable de los estudios realizados a partir de la campaa UBGH2se obtuvo que las zonas con mayor predominio de hidratos de gas eran las que presentabancapas de arenas turbidticas, as como tambin es resaltable la existencia de las numerosaschimeneas verticales a lo largo de toda la cuenca, a travs de las cuales migra el gas,generado de forma termognica.

En esta expedicin se perforaron distintas localizaciones decididas bajo diversos criteriosdesarrollados a partir de las conclusiones obtenidas de la expedicin anterior (UBGH1). Se obtuvo informacin de cmo la litologa influa en la presenciade hidratos en zonas estables, concluyendo como caracterstica principal la llegada a estas zonas mediante chimeneas, y la localizacin de los hidratos en capas de arenas turbidticasprincipalmente, as como tambin de fangos hemipelgicos. Fueron definidos ademsdistintos tipos de hidratos de gas en funcin de su morfologa as como la relacin con lalitologa donde se encontraban (Bahk, 2013). Se llevaron a cabo, adems, estudios de laspropiedades fsicas asociadas a la presencia de hidratos de gas (Figura 6b), tales como laresistividad, velocidad de las ondas P, conductividad, etc, as como tambin estudiosmicrobiolgicos para la caracterizacin de comunidades bacterianas asociadas con lametabolizacin del metano.

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CONCLUSIONESA opinin personal, la Cuenca de Ulleung, adems de representar un ejemplocaracterstico de cuenca inmadura de trasarco como se concluye en muchos estudios,presenta un futuro potencial de explotacin de hidratos de gas con la futura evolucin dela tecnologa y las tcnicas adecuadas que lo permitan. Y ya no slo en el mbito cientficoparece ser pintoresca, pues tambin ha derivado en conflictos burocrticos entre Koreadel Sur y Japn derivados de las delimitaciones de sus Zonas Econmicas Exclusivas.

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Ulleung Basin.pdf (p.1-8)Hidratos de gas.pdf (p.9)