Evolución de cuencas sedimentarias

La historia de enterramiento de una secuencia vertical de rocas se reconstruye a partir de información de edad y profundidad. La profundidad se registra durante la perforación y el perfilaje de pozos, o mediante la medición de secciones sedimentarias en afloramientos. La determinación de edades variará en su detalle según el tipo de material disponible (ripios de perforación, testigo corona o afloramiento) y cualquier correlación con otras rocas de edad conocida.

La técnica de backstripping se utiliza para trazar la curva de enterramiento: la historia de enterramiento de cada unidad se reconstruye removiendo secuencialmente el espesor de las capas suprayacentes, asignando a cada nueva edad los límites cronológicos conocidos (Fig. 3.22a). Con frecuencia se adoptan dos supuestos iniciales en el primer intento: (1) que no existe compactación y (2) que todos los sedimentos se depositaron al nivel del mar. En reconstrucciones ulteriores es necesario estimar la compactación y las paleobatimetrías. La compactación solo puede considerarse cuando se conoce la litología y se asume una estimación de su comportamiento de compactación. Las paleobatimetrías se basan generalmente en datos de microfauna bentónica, interpretados como representativos de intervalos de profundidad específicos.

La compactación mecánica es la pérdida progresiva de porosidad debida a los esfuerzos impuestos, y conlleva una reducción del espesor de la unidad sedimentaria original a medida que el agua es expulsada de la roca. A medida que la roca pierde porosidad y se vuelve más rígida, la tasa de pérdida de porosidad disminuye. Al reconstruir una historia de enterramiento, la tasa de compactación mecánica se determina a partir de relaciones típicas de porosidad-profundidad o porosidad-esfuerzo efectivo, para las cuales se necesita una porosidad inicial (o depositacional). Las lutitas y los fangos carbonáticos tienen típicamente una porosidad inicial de aproximadamente 60–80%, mientras que las areniscas presentan una porosidad inicial de alrededor del 40% (Sección 5.6). La tasa de declinación de la porosidad es más rápida en las lutitas que en las areniscas, con la compactación mecánica resultando en una porosidad de entre 5% y 15% a los 4,0 km. En las areniscas, la compactación mecánica se completa en gran medida cuando la porosidad ha sido reducida a aproximadamente el 25%.