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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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     VIII Congreso de Exploración y Desarrollo de HidrocarburosSimposio Cuencas Argentinas: visión actual

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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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    Cuenca Malvinas

    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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