Ambiente sedimentario y procedencia tectónica de depositación de la arenisca basal de la formación Socorro del grupo Ancón (eoceno medio), acantilados del campo Ancón, áreas Ancón y Cacique, Península de Santa Elena

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(1)UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES CARRERA DE INGENIERIA GEOLÓGICA. AMBIENTE SEDIMENTARIO Y PROCEDENCIA TECTÓNICA DE DEPOSITACIÓN DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACIÓN SOCORRO DEL GRUPO ANCÓN (EOCENO MEDIO), ACANTILADOS DEL CAMPO ANCÓN, ÁREAS ANCÓN Y CACIQUE, PENÍNSULA DE SANTA ELENA. Autor:. Ximena Omayra Nativi Merchán Tutor:. Ph.D. Galo Salcedo Maridueña. Guayaquil, Septiembre 2018.

(2) DEDICATORIA. A mi madre y padre, quienes me forjaron a convertirme en lo que siempre soñé. A mis tres hermanos, por ser mi gran ejemplo, a mi familia y compañeros. por. incondicionalmente. apoyarme y. a. la. memoria de mi amigo el Ing. Geólogo Carlos León Vizcaino.. i.

(3) AGRADECIMIENTOS. A Dios por tenerme con vida. A mi madre que es mi gran ejemplo a seguir. A mis hermanos y mi familia por su apoyo y fe. Al Ingeniero Geólogo Erwin Larreta por si mi maestro mentor. Al Ph.D. Galo Salcedo Maridueña, por su actitud y conocimiento a favor de la enseñanza académica A la Ingeniera Geóloga Rita Andrade por su asistencia en el Capítulo de Bioestratigrafía. A todos los docentes de la Facultad de Ciencias Naturales por brindarme sus conocimientos en las aulas de clases. A la Escuela Superior Politécnica del Litoral, Facultad de Ciencias de la Tierra por facilitarme el uso de sus laboratorios.. A mis amigos incondicionales Luis Martínez, Pamela Minchala, Lissette Ramírez, Esther Briones, Antonio Tutiven y a todos los que estuvieron de alguna manera durante estos años universitarios.. ii.

(4) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES. CARRERA INGENIERÍA GEOLÓGICA. UNIDAD DE TITULACIÓN AMBIENTE SEDIMENTARIO Y PROCEDENCIA TECTÓNICA DE DEPOSITACIÓN DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACIÓN SOCORRO DEL GRUPO ANCÓN (EOCENO MEDIO), ACANTILADOS DEL CAMPO ANCÓN, ÁREAS ANCÓN Y CACIQUE, PENÍNSULA DE SANTA ELENA Autor: Ximena Nativi Merchan Tutor: Ph.D. Galo Salcedo Maridueña RESUMEN. El Grupo Ancón (Eoceno Medio) en la Península de Santa Elena está dividido en cuatro formaciones: Clay Pebble Beds, Socorro, Seca y Punta Ancón y se encuentra sobreyaciendo al Grupo Azúcar del Paleoceno Tardío. La Arenisca Basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón ha producido petróleo desde 1911 y es el segundo reservorio más productivo de la Península de Santa Elena. Se definió la composición litológica, mineralógica, ambiente sedimentario, bioestratigrafía y procedencia tectónica de depositación de la Arenisca Basal de la Formación Socorro, en los acantilados del campo Ancón, áreas Ancón y Cacique de la Península de Santa Elena. Se describieron e interpretaron cinco afloramientos de la Arenisca Basal Socorro, quince láminas delgadas y diez muestras bioestratigráficas. Se reconocieron procesos turbidíticos como: secuencias truncadas de Bouma (a; a y b; y a, b y c), truncadas incompletas (b y c) e incompletas (e y b); bases. iii.

(5) erosiónales, depositación granodecreciente y acuñamientos (canales turbidíticos). Los foraminíferos plantónicos (Clavigerinella akersi) del afloramiento BS2 determinaron la edad relativa Eoceno Medio para la Grauvaca Basal Socorro como; y el ambiente de depositación como Marino de Plataforma Interna por la abundancia de radiolarios (Spumellario thecosphaera sp., Spumellario phacodiscus sp.) y foraminíferos bentónicos (lagena sp., Cibicidoides tuxpanensis tuxpanensis, Bulimina prolixa, y Uvigerina yazonensis), sin embargo se encontraron microfósiles de ambientes de talud y llanura abisal. Las areniscas de Socorro y de Clay Pebble Beds son grauvacas feldespáticas: cuarzo 71,73 %, feldespatos 25,21 % y fragmentos líticos 2,91 %; evidenciando un predominio del cuarzo. Diagramas ternarios de procedencia tectónica indican un ambiente Continental Transicional con tendencia hacia cratón interior para la Grauvaca Basal y grauvacas de la Formación Clay Pebble Beds.. iv.

(6) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES. CARRERA INGENIERÍA GEOLÓGICA. UNIDAD DE TITULACIÓN SEDIMENTARY ENVIRONMENT AND TECTONICS DEPOSITATION OF THE BASAL SANDSTONE OF THE SOCORRO FORMATION OF THE ANCÓN GROUP (MIDDLE EOCENE), CLIFFS OF THE ANCÓN FIELD, ANCÓN AND CACIQUE AREAS, SANTA ELENA PENINSULA Author: Ximena Nativi Merchán Advisor: Ph.D. Galo Salcedo Maridueña. ABSTRACT. The Ancón Group (Middle Eocene) in the Santa Elena Peninsula is divided into four formations: Clay Pebble Beds, Socorro, Seca and Punta Ancón and is overlying the Azucar Group of the Late Paleocene. The Basal Sandstone of the Ancon Group's Socorro Formation has produced oil since 1911 and is the second most productive reservoir of the Santa Elena Peninsula. The lithological composition, mineralogy, sedimentary environment, biostratigraphy and tectonic origin of the Basal Sandstone of the Socorro Formation were defined in the Ancón field cliffs, Ancón and Cacique areas of the Santa Elena Peninsula. Five outcrops of the Basal Socorro Sandstone, fifteen thin sections and ten biostratigraphic samples were described and interpreted. Turbiditic processes were recognized as truncated sequences of Bouma (a, a and b, and a, b and c), incomplete truncated (b and c) and incomplete (e and b); erosional bases, finingupward deposition and lateral pinch out (turbiditic channels).. v.

(7) The plantonic foraminifera (Clavigerinella akersi) of outcrop BS2 determined a relative age of Middle Eocene for the Greywacke Basal Socorro; and the deposition environment as an Internal Marine Platform because of the abundance of radiolarians (Spumellario thecosphaera sp., Spumellario phacodiscus sp.) and benthic foraminifera (lagena sp., Cibicidoides tuxpanensis tuxpanensis, Bulimina prolixa, and Uvigerina yazonensis), however were found Microfossils of slope and abyssal plain environments. The sandstones of Socorro and Clay Pebble Beds are feldspathic greywackes: quartz 71.73%, feldspar 25.21% and lithic fragments 2.91%; showing a predominance of quartz. Ternary diagrams applied for tectonic origin indicate a Transitional Continental environment with a tendency towards craton interior for the Greywacke of Basal Socorro and Clay Pebble Beds Formation.. vi.

(8) INDICE GENERAL RESUMEN.................................................................................................................................... iii CAPITULO 1 ................................................................................................................................. 1 INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 1 1.1 OBJETIVO DE ESTUDIO ................................................................................................... 3 1.1.1 Objetivo General .......................................................................................................... 3 1.1.2 Objetivos Específicos ................................................................................................... 3 1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................. 4 1.2.1 Acceso .......................................................................................................................... 6 1.2.2 Actividad Poblacional ................................................................................................... 8 l.2.3 Clima y Vegetación ........................................................................................................ 8 l.2.4 Relieve e Hidrografía ..................................................................................................... 9 l.3 METODOLOGÍA DE ESTUDIO ........................................................................................... 9 l.4 MARCO GEOLÓGICO ....................................................................................................... 17 1.4.1. FORMACIÓN SANTA ELENA................................................................................... 19 1.4.2. GRUPO AZÚCAR ..................................................................................................... 20 1.4.3. GRUPO ANCÓN ....................................................................................................... 21 1.4.4. FORMACIÓN CLAY PEBBLE BEDS ........................................................................ 21 1.4.5. FORMACIÓN SOCORRO Y SECA .......................................................................... 21 1.4.6. FORMACIÓN PUNTA ANCÓN ................................................................................. 22 l.5 ESTUDIOS ANTERIORES DEL GRUPO ANCON ............................................................ 23. vii.

(9) CAPITULO 2 ............................................................................................................................... 24 CARACTERÍSTICAS SEDIMENTARIAS, ESTRATIGRÁFICAS Y ESTRUCTURALES DE LOS AFLORAMIENTOS DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACIÓN SOCORRO DEL GRUPO ANCÓN ..................................................................................................................... 24 Conceptos básicos de depósitos turbidíticos y Secuencia de Bouma. ............................... 24 2.1. AFLORAMIENTO 1 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS1) ............................ 30 Análisis petrográfico de la arenisca basal del afloramiento Socorro 2 ............................... 48 2.3. AFLORAMIENTO 3 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS3) ............................ 51 Análisis petrográfico de las areniscas del afloramiento Socorro 3 ..................................... 59 2.4. AFLORAMIENTO 4 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS4) ............................ 63 Análisis petrográfico del afloramiento 4 de la Arenisca Basal Socorro (BS4). ................... 70 2.5. AFLORAMIENTO 5 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS5) ............................ 74 Análisis petrográfico de las areniscas del afloramiento Socorro 5 ..................................... 80 CAPITULO 3 ............................................................................................................................... 84 BIOESTRATIGRAFÍA Y PALEOAMBIENTE DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACION SOCORRO DEL GRUPO ANCON. ............................................................................................ 84 3.1. BIOESTRATIGRAFIA ...................................................................................................... 84 3.1.1 Generalidades ............................................................................................................ 84 3.1.2 Resultados de los análisis bioestratigráficos ............................................................. 85 3.2 PALEOAMBIENTE ........................................................................................................... 90 3.2.1 Generalidades ............................................................................................................ 90 3.2.2 Resultados de los análisis de paleoambiente ............................................................ 91 CAPITULO 4 ............................................................................................................................... 94 PROCEDENCIA TECTÓNICA DE DEPOSITACIÓN DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACIÓN SOCORRO. .......................................................................................................... 94 Procedencia tectónica de las areniscas: Conceptos básicos ............................................. 94 viii.

(10) ANALISIS DE PROCEDENCIA TECTONICA DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACIÓN SOCORRO. ...................................................................................................... 99 4.1. AFLORAMIENTO 1 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS1) .......................... 100 4.2. AFLORAMIENTO 2 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS2) .......................... 102 4.3. AFLORAMIENTO 3 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS3) .......................... 104 4.4. AFLORAMIENTO 4 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS4) .......................... 106 4.5. AFLORAMIENTO 5 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS5) .......................... 108 CAPITULO 5 ............................................................................................................................. 110 DISCUSIÓN DE RESULTADOS............................................................................................... 110 5.1 CARACTERISTICAS LITOLOGICAS DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACION SOCORRO DEL GRUPO ANCON........................................................................................ 110 5.2 BIOESTRATIGRAFÍA Y PALEOAMBIENTE DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACION SOCORRO EN LOS ACANTILADOS DEL AREA ANCON (CAMPO ANCON) ............................................................................................................................................... 117 5.3 PETROGRAFÍA DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACION SOCORRO. ............ 119 5.3.1 CARACTERISTICAS LITOLOGICAS Y PETROGRAFICAS DE LAS ARENISCAS DE LA FORMACION CLAY PEBBLE BEDS. .......................................................................... 126 5.4 PROCEDENCIA TECTONICA DE LAS ARENISCAS BASAL DE LA FORMACION SOCORRO ............................................................................................................................ 128 5.4.1 PROCEDENCIA TECTÓNICA DE LAS GRAUVACAS FELDESPÁTICA DE LA FORMACIÓN CLAY PEBBLE BEDS ................................................................................ 130 CAPITULO 6 ............................................................................................................................. 133 CONCLUSIONES...................................................................................................................... 133 CAPITULO 7 ............................................................................................................................. 137 REFERENCIAS ......................................................................................................................... 137. ix.

(11) ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2. Mapa de ubicación del área de estudio . ..................................................................... 5 Figura 3. Mapa de acceso a la Parroquia de Ancón .................................................................... 7 Figura 4. Selección de las muestras bioestratigraficas. ............................................................. 11 Figura 5. Preparación de muestras de roca para análisis bioestratigrafico. .............................. 12 Figura 6. Selección de las muestras petrográficas .................................................................... 13 Figura 7. Preparación de láminas delgadas para la identificación de rocas.. ............................ 16 Figura 8. Mapa tectónico del suroeste de la costa Ecuatoriana. ............................................... 18 Figura 9. Mapa geológico del levantamiento de la península de Santa Elena .......................... 23 Figura 10. Clasificación de un abanico submarino. .................................................................... 24 Figura 11. Clasificación de las secuencias de Bouma ............................................................... 25 Figura 12. Columnas litológicas de la clasificación de Bouma ................................................. 27 Figura 13. Proceso de formación de una corriente de turbidez ................................................. 28 Figura 14. Panoramica del Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 1 ................................. 30 Figura 15. Columna estratigráfica 1 del afloramiento BS1. ....................................................... 31 Figura 16. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 1. .......................................................... 32 Figura 17. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 1. .......................................................... 34 Figura 18. Columna litológica 2 del afloramiento BS1 ............................................................... 35 Figura 19. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 1 ........................................................... 36 Figura 20. Láminas delgadas de las Grauvacas feldespáticas del afloramiento BS1. .............. 39 Figura 21. Clasificacion de las Grauvacas Feldespáticas del afloramiento BS1 (P01, P02 y P03) ..................................................................................................................................................... 40 Figura 22. Panoramica del Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 2. ................................ 41 Figura 23. Columna estratigráfica 3 de afloramiento BS2 ........................................................ 42 Figura 24. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 2 ........................................................... 43 Figura 25. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 2 ........................................................... 45 Figura 26. Columna litológica 4 del afloramiento BS2 ............................................................... 46 Figura 27. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro 2 ........................................................... 47 Figura 28. Láminas delgadas de las Grauvacas feldespáticas del afloramiento BS2 ............... 49 Figura 29. Clasificacion de las Grauvacas Feldespáticas del afloramiento BS2 (P04). ........... 50. x.

(12) Figura 30. Panoramica del Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS3. ........................... 51 Figura 31. Columna litológica 4 del afloramiento BS3. .............................................................. 52 Figura 32. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS3. ...................................................... 53 Figura 33. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS3 ....................................................... 56 Figura 34. Columna litológica 6 del afloramiento BS3: .............................................................. 57 Figura 35. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS3. ...................................................... 58 Figura 36. Láminas delgadas de las Grauvacas feldespáticas del afloramiento BS3. .............. 61 Figura 37. Clasificacion de las Grauvacas Feldespáticas del afloramiento BS3 (P05, P06, P07 y P08). ............................................................................................................................................ 62 Figura 38. Panoramica del Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS4 ............................ 63 Figura 39. Columna estratigráfica 7 del afloramiento BS4 ......................................................... 64 Figura 40. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS4. ...................................................... 65 Figura 41. Columna litológica 8 del afloramiento BS4 .............................................................. 67 Figura 42. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS4. ...................................................... 68 Figura 43. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS4. ...................................................... 68 Figura 44. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS4. ...................................................... 69 Figura 45. Láminas delgadas de las Grauvacas feldespáticas del afloramiento BS4. .............. 72 Figura 46. Clasificacion de las Grauvacas Feldespáticas del afloramiento BS4 (P09, P10 y P11) ............................................................................................................................................. 73 Figura 47. Panoramica del Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS5. ........................... 74 Figura 48. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS5. ...................................................... 75 Figura 49. Columna litológica 9 del afloramiento BS5 ............................................................... 78 Figura 50. Afloramiento de la Arenisca Basal Socorro BS5 ....................................................... 79 Figura 51. Láminas delgadas de las Grauvacas feldespáticas del afloramiento BS5 ............... 82 Figura 52. Clasificacion de las Grauvacas Feldespáticas del afloramiento BS5 (P12, P13, P14 y P15). ............................................................................................................................................ 83 Figura 53. Distribución bioestratigrafica de los principales fósiles guías del Grupo Ancón de la Forma Clasificacion de las Grauvacas Feldespáticas del afloramientoión Socorro ................... 87 Figura 54. Distribución estratigráfica de los foraminíferos plantónicos de la Arenisca Basal de la Formación Socorro. ..................................................................................................................... 89. xi.

(13) Figura 55. Distribución de los principales géneros calcáreos de foraminíferos bentónicos en los diferentes ambientes sedimentarios marinos .............................................................................. 92 Figura 56. Distribución de los microfósiles más abundantes encontrados en la Arenisca Basal Socorro. ....................................................................................................................................... 93 Figura 57A. Diagrama de procedencia tectonica de depositacion según sus componentes esenciales.................................................................................................................................... 96 Figura 58B. Diagrama de procedencia tectonica de depositacion según sus componentes esenciales.................................................................................................................................... 97 Figura 59C. Diagrama de procedencia tectonica de depositacion según sus componentes esenciales.................................................................................................................................... 97 Figura 60. Diagrama de componentes esenciales del afloramiento BS1 ................................ 101 Figura 61. Diagrama de componentes esenciales del afloramiento BS2 ................................ 103 Figura 62. Diagrama de componentes esenciales del afloramiento BS3 ................................ 105 Figura 63. Diagrama de componentes esenciales del afloramiento BS4 ................................ 107 Figura 64. Diagrama de componentes esenciales del afloramiento BS5 ................................ 109 Figura 65. Columnas litológicas de la Arenisca Basal de la Formación Socorro de los afloramientos BS1, BS2, BS3, BS4 y BS5, donde se observa las unidades y las secuencias de Bouma. ...................................................................................................................................... 114 Figura 66. Diagrama de los porcentajes de los foraminíferos bentónicos y radiolarios de la Arenisca Basal Socorro. ............................................................................................................ 118 Figura 67. Diagrama de los porcentajes Grauvaca Basal Socorro .......................................... 120 Figura 68. Diagrama de los porcentajes de las grauvacas laminadas e interestraficadas con arcillolitas ................................................................................................................................... 123 Figura 69. Diagrama de los porcentajes totales de los componentes mineralógicos esenciales de las Grauvacas Basal , grauvacas laminadas e interestraficadas con arcillolitas de Socorro y las grauvacas de C.P.B. ............................................................................................................ 125 Figura 70. Procedencia tectónica continental de las Grauvacas feldespáticas Basal y grauvacas laminadas e interestraficadas con arcillolitas de Socorro ......................................................... 129 Figura 71. Procedencia tectónica continental de las grauvacas feldespáticas de la Formación Clay Pebble Beds ...................................................................................................................... 131. xii.

(14) ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Coordenadas UTM del área de estudio de la Arenisca Basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón . ......................................................................................................................... 4 Tabla 2. Selección de muestras Bioestratigraficas ..................................................................... 11 Tabla 3. Identificación de muestras petrograficas de las areniscas Formacion Socorro y Clay Pebble Beds ................................................................................................................................ 14 Tabla 4. Porcentajes de los componentes esenciales de las muestras del afloramiento BS1 . 38 Tabla 5. Porcentajes de los componentes esenciales de la muestra del afloramiento BS2 ...... 49 Tabla 6. Porcentajes de los componentes esenciales de las muestra del afloramientos BS3 .. 60 Tabla 7. Porcentajes de los componentes esenciales de la muestra del afloramiento BS4. ..... 71 Tabla 8. Porcentajes de los componentes esenciales de la muestra del afloramiento BS5 ...... 81 Tabla 9. Distribución litológica y bioestratigraficas de los afloramientos de la Arenisca Basal de la Formación Socorro .................................................................................................................. 88 Tabla 10. Foraminíferos bentónicos, plantónicos, radiolarios, gasterópodos y espículas de la Arenisca Basal Socorro ............................................................................................................... 93 Tabla 11. Determinación de la procedencia y ambiente tectónico a partir de la composición mineralógica de los triángulos de Dickinson ............................................................................... 98 Tabla 12. Porcentajes de los componentes esenciales de las grauvacas del afloramiento BS1 ................................................................................................................................................... 100 Tabla 13. Porcentajes de los componentes esenciales de las grauvacas del afloramiento BS2 ................................................................................................................................................... 102 Tabla 14. Porcentajes de los componentes esenciales de las grauvacas del afloramiento BS3. ................................................................................................................................................... 104 Tabla 15. Porcentajes de los componentes esenciales de las grauvacas del afloramiento BS4 ................................................................................................................................................... 106 Tabla 16. Porcentajes de los componentes esenciales de las grauvacas del afloramiento BS4 ................................................................................................................................................... 108 Tabla 17. Datos estructurales de las capas de la Arenisca Basal Socorro y de las Areniscas y arcillolitas laminadas ................................................................................................................ 112. xiii.

(15) Tabla 18. Datos estructurales de las fallas y diaclasas de los afloramientos de la Arenisca Basal Socorro ..................................................................................................................................... 112 Tabla 19. Características litologías de la Arenisca Basal de la Formación Socorro en los acantilados del área Ancón. ...................................................................................................... 113 Tabla 20. Características petrográficas de las grauvacas feldespáticas de los afloramientos de la Formación Socorro ................................................................................................................ 121 Tabla 21. Porcentajes de los componentes mineralógicos esenciales de las láminas delgadas de la Grauvaca Basal de Socorro. ................................................................................................. 122 Tabla 22. Porcentajes de los componentes mineralógicos esenciales de las grauvacas laminadas e interestraficadas con arcillolitas de Socorro. .......................................................................... 124 Tabla 23. Promedios de los componentes esenciales de las grauvacas de la Formación Clay Pebble Beds .............................................................................................................................. 126. ÍNDICE DE ANEXOS Anexos 1. Descripción bioestratigrafica de los microfósiles de la Arenisca Basal de Socorro. ................................................................................................................................................... 145 Anexos 2. Descripción petrográfica de las Areniscas de la Formación Socorro y Clay Pebble Beds. ......................................................................................................................................... 164. xiv.

(16) ÍNDICE DE ABREVIATURAS BS1 Afloramiento de la Arenisca Basal de Socorro 1 BS2 Afloramiento de la Arenisca Basal de Socorro 2 BS3 Afloramiento de la Arenisca Basal de Socorro 3 BS4 Afloramiento de la Arenisca Basal de Socorro 4 BS5 Afloramiento de la Arenisca Basal de Socorro 5 C.P.B. Clay Pebble Beds E Este N Norte O Oeste S Sur NW Noroeste NE Noreste UTM Universal Transverse Mercator cm centímetros m metros km kilómetros °C Grados centígrados mm milímetros m.s.n.m. metros sobre el nivel del mar Q Cuarzo F Feldespato L Fragmentos líticos Qm Cuarzo monocristalino Lt Líticos totales Qp Cuarzo policristalino. xv.

(17) Lv Fragmentos líticos volcánicos Ls Fragmentos líticos sedimentarios IEPC International Ecuadorian Petroleum Company a Unidad a de Bouma b Unidad b de Bouma c Unidad c de Bouma d Unidad d de Bouma e Unidad e de Bouma Ac Acuñamiento. xvi.

(18) CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN La Arenisca Basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón (Eoceno Medio) ha producido petróleo desde 1911 y es el segundo reservorio más productivo de la Península de Santa Elena, sin embargo, no existen estudios geológicos actualizados sobre su composición, ambiente sedimentario y procedencia tectónica de depositación. Litológicamente, en la Formación Socorro predominan arcillolitas y areniscas. Las areniscas son de grano fino a grueso masivas y laminadas (Ordoñez, et al., 2006). En la base de la formación Socorro se han reconocido depósitos de conglomerados y areniscas (Small, 1962; Canfield, 1966; Bristow & Hoffstetter, 1977; Benítez, 1995); y. Según Benítez (1995), la base de Socorro es una arenisca con conglomerados erosiónales y areniscas canalizadas. El ambiente sedimentario de depositación de la Formación Socorro, es interpretado como marino de aguas profundas o turbiditico (Small, 1962; Montenegro & Loor, 1988; Jiménez & Mostajo, 1988) La procedencia tectónica de depositación de la Formación Socorro (Eoceno Medio) no está definida. Azad (1968), la interpreto como depositada por procesos tectónicos gravitacionales. Jaillard et al. (1995), proponen que Socorro se depositó en una cuenca de ante arco.. 1.

(19) Figura 1. Columna estratigráfica de la Península de Santa Elena (Ordoñez, et al., 2006). 2.

(20) 1.1 OBJETIVO DE ESTUDIO. 1.1.1 Objetivo General. Definir. la. composición. litológica,. mineralógica,. ambiente. sedimentario, bioestratigrafía y procedencia tectónica de depositación de la arenisca basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón, en los acantilados del campo Ancón, áreas Ancón y Cacique de la Península de Santa Elena.. 1.1.2 Objetivos Específicos.  Describir. e. interpretar. las. características. sedimentarias. de. depositación, y estructuras de la arenisca basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón.  Determinar la edad de la arenisca basal de la Formación Socorro.  Clasificar la arenisca de acuerdo a sus componentes mineralógicos.  Definir la procedencia tectónica de depositación de la arenisca.. 3.

(21) 1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO. El área de estudio de la Arenisca Basal de la Formación Socorro está ubicada en los acantilados de Ancón, dentro de las áreas Ancón y Cacique del campo petrolero del mismo nombre, en la Península de Santa Elena. Los cinco afloramientos a estudiar, longitudinalmente se extiende tres kilómetros en dirección noroeste-sureste, a un Kilómetro de la Parroquia San José de Ancón. Las coordenadas de los afloramientos son las siguientes:. Afloramientos de la arenisca basal Socorro BS1 BS2 BS3 BS4 BS5. COORDENADAS Norte Este 515602 515837 516277 516368 516464. 9742439 9742263 9741988 9741922 9741866. ALTURA (m.s.n.m) 4 metros 3 metros 3 metros 4 metros 5 metros. Tabla 1. Coordenadas UTM Datum WGS84, del área de estudio. La Arenisca Basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón fue identificada en cinco afloramientos que se los denominó de la siguiente manera: Arenisca Basal Socorro 1 (BS1), Arenisca Basal Socorro 2 (BS2), Arenisca Basal Socorro 3 (BS3), Arenisca Basal Socorro 4 (BS4), y Arenisca Basal Socorro 5 (BS5).. 4.

(22) Figura 2. Mapa de ubicación .- Area de estudio de los acantilados del campo Ancon, areas Ancòn y Cacique, Peninsula de Santa Elena; y ubicación de los afloramientos de la Arenisca Basal Socoro (BS1, BS2, BS3, BS4 y BS5).. 5.

(23) 1.2.1 Acceso La parroquia Ancón se encuentra al sur de la península de Santa Elena, a 15 kilómetros de la Vía Guayaquil-Salinas. Ancón está asentado en una superficie de 78 km², limita al norte con Santa Elena, al sur con el océano Pacífico, al este con la parroquia Atahualpa, y al oeste con la Parroquia Anconcito (Prefectura de Santa Elena, 2010). Existen tres vías de acceso para llegar a la Parroquia de Ancón: . Vía Atahualpa- Ancón. . Vía Santa Elena- Ancón. . Vía La Libertad – Ancón. El acceso a los acantilados de las áreas Ancón y Cacique del campo Ancón es limitado. El camino más seguro se localiza a un kilómetro de la Parroquia Ancón, ingresando por el barrió inglés doscientos metros hasta llegar a “Casa Grande”, se gira en dirección oeste por una vía de segundo orden 400 metros hasta llegar al acantilado.. 6.

(24) Figura 3. Mapa de acceso a la Parroquia de Ancón. 7.

(25) 1.2.2 Actividad Poblacional La principal actividad que se desarrolla en la parroquia de ancón es la producción de petróleo (1911). Ancón fue declarado Patrimonio Histórico Cultural Arquitectónico e Industrial por el Instituto Nacional de Patrimonio. El turismo es una actividad importante que actualmente se está desarrollando en la parroquia. De enero a abril se reciben la mayor cantidad de turistas y el comercio interno de Ancón se incrementa, convirtiéndose en su segunda fuente de ingreso; también la agricultura es una actividad complementaria de la población de Ancón (Prefectura de Santa Elena, 2010). l.2.3 Clima y Vegetación En la península de Santa Elena presenta dos tipos de estaciones: una estación cálida y lluviosa entre los meses de diciembre y abril producida por la corriente de El Niño; y una fría y seca entre mayo y noviembre procedente de la corriente fría de Humboldt, que al encontrarse con la corriente cálida de El Niño origina vientos húmedos que se dirigen hacia el este, perdiendo humedad por las elevaciones de la Cordillera Chongon-Colonche. La temperatura mínima es de 15° centígrados en los meses de julio y agosto y una máxima de 39,5° centígrados entre los meses de febrero y marzo, con una temperatura media anual de 23 y 25 grados centígrados. La Península de Santa Elena es una región desértica tropical caracterizada por árboles y hojas caedizas en la época seca (Naranjo, 2011).. 8.

(26) l.2.4 Relieve e Hidrografía Su hidrografía comprende los ríos Salado al norte, el Tambo al centro y de la Tortuga al sur, con afluentes de menor caudal y una serie de quebradas, el Rio Engabao afluye al Océano Pacifico en su flanco sur oriental. La topografía es irregular comprendidos entre los 10 y 70 metros sobre el nivel del mar (Prefectura de Santa Elena, 2010). l.3 METODOLOGÍA DE ESTUDIO 1.1. METODOLOGÍA Para el estudio de la Arenisca Basal de la Formación Socorro del Grupo Ancón se aplicara una metodología dividida en cuatro etapas: A) recopilación y análisis de información B) descripción e interpretación. de. afloramientos. C). análisis. bioestratigrafico,. petrográfico y petrotectonico D) interpretación de información geológica y redacción de Trabajo de Titulación A) Recopilación de información y análisis de información  Revisión de bibliografía: tesis de grados, publicaciones web, mapas geológicos, estudios anteriores, imágenes satelitales.  Planificación de actividades de campo y laboratorio. B) Descripción e interpretación de afloramientos Descripción e interpretación litológica, elaboración de columnas estratigráficas y levantamiento de datos estructurales.. 9.

(27) . Descripción e interpretación litológica: color de la roca según la Tabla Geológica de Colores de Munsell (2009), clasificación granulométrica de los clastos e identificación de posible tipo de roca.. . Elaboración de columnas estratigráficas y clasificación de estratos según Mckechnie y Weir (1995). Las columnas estratigráficas se digitalizaron mediante el software Setlog-Untitled.slg. . Levantamiento de datos estructurales (rumbos, ángulos y dirección de buzamiento).. . Captura y edición de registros fotográficos de cámaras semiprofesional y drone (con escalas respectivas) utilizando softwares como pixmaker, dronedeploy y adobephotoshop.. C) Análisis bioestratigrafico, petrográfico y petrotectonico. Selección. y. análisis. de. muestras. de. rocas. para. análisis. bioestratigrafico, petrográfico y petrográfico. Análisis Bioestratigrafico.- Según Ordoñez (2006) la recolección de las muestras bioestratigráficas tienen que cumplir tres parámetros antes de ser analizadas. a. Limpiar las partes superficiales del afloramiento b. Reconocer base y techo de los estratos; y posteriormente seleccionar la litología (grano fino) y cantidad de muestra en función del grupo de microfósiles a estudiar. c. Anotar la ubicación de la muestra y codificarlas. En la base y techo de la Arenisca Basal Socorro se seleccionaron diez muestras de arcillolitas cada una de 500g para el análisis de foraminíferos y radiolarios. 10.

(28) Tabla 2. Selección de 9 muestras de arcillolitas de base y techo de los 5 afloramientos de la Formación Socorro. Muestra de techo 1 (T-01), muestra de base 1 (B-01), muestra de base 2 (B-01), muestra de techo 3 (T-03), muestra de base 3 (B-03), muestra de techo 4 (T-04), muestra de base 4 (B-04), muestra de techo 5 (T-05), muestra de base 1 (B-05).. Figura 4. Selección de las muestras bioestratigraficas (T- 03, B-03) en el afloramiento Socorro 3 (BS3) de base y techo.. Se utilizó el método de Ordoñez et al. (2006) para el análisis bioestratigrafico de las 9 muestras de arcillolitas de la Formación Socorro: a. Sumergir la roca en agua oxigenada y jabón líquido, para la limpieza de los caparazones de los microfósiles, después hervir la muestra de 11.

(29) arcillolitas durante unos minutos hasta que finalmente se disgregue (figura 5a) b. El sedimento disgregado es introducido por una serie de tamices (500 micras, 250 micras y 1 milímetro) dispuestos en columna, después se colocan los tamices bajo un chorro de agua hasta observarla libre de sedimentos (figura 5b). c. Los tamices se limpian con un cepillo para desprender los residuos que queden en las mallas y se sumergen en una solución de azul de metileno al 5%, de esta manera los microfósiles que queden en las mallas son pintados y reconocidos en lavados posteriores. d. Se recolectan los residuos de sedimentos, se los coloca en bandejas de aluminio y se secan en una estufa u horno (figura 5d). Los microfósiles son observados con un estereomicroscopio y separados con un pincel. Los fósiles son colocados en las portamicrofósiles de cartón con fondo negro y liso, pegados con goma de tragacanto y ordenados de acuerdo a su taxonomía.. Figura 5. Preparación de muestras de roca para análisis bioestratigrafico. Para la preparación se siguieron los siguientes pasos: a) roca sumergida en agua oxigenada y jabón para disgregación y limpieza, b) sedimento disgregado en columna de tamices y lavado con chorro de agua, d) sedimentos escogidos después del lavado y puesto a secar en estufa. 12.

(30) .. Análisis petrográfico.- Se recolectaron quince muestras de la Arenisca Basal Socorro en los acantilados Ancón, para la elaboración de láminas delgadas. y. análisis. de. procedencia. tectónica.. Seleccionando. aproximadamente por cada muestra 1kg.. Figura 6. A) Selección de las muestras petrográficas (P-01, P-02 y P-03) en el afloramiento BS1. B) Muestra de la Arenisca Basal Socorro del afloramiento 3.. 13.

(31) Afloramientos. 1. Códigos de muestras petrográficas de las Areniscas de la Formación Socorro y Clay Pebble Beds. Coordenadas UTM Este. Norte. P01 (Arenisca Basal). 515607. 9742449. P02 (C.P.B.). 515616. 9742451. P03 (Arenisca Basal). 515615. 9742450. P04 (Arenisca Basal). 515943. 9742208. P05 (Arenisca Basal). 515837. 9742263. P06 (Arenisca Basal). 516277. 9741991. P07 (Areniscas laminadas). 516281. 9741992. P08 (Arenisca Basal). 516282. 9741993. P09 (Arenisca Basal). 516283. 9741994. P10 (Arenisca Basal). 516277. 9741988. P11 (Areniscas laminadas). 516379. 9741931. P12 (Areniscas laminadas). 516370. 9741936. P13 (Arenisca Basal). 516418. 9741894. P14 (Areniscas laminadas). 516464. 9741866. P15 (Arenisca Basal). 516464. 9741866. 2. 3. 4. 5. Tabla 3. Identificación de 15 muestras de areniscas de 5 afloramientos de la Formación Socorro y Clay Pebble Beds (C.P.B.). Muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 1 (P01); muestra petrográfica de la arenisca de C.P.B. 2. (P02); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 3 (P03); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 4 (P04); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 5 (P05); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 6 (P06); muestra petrográfica de la arenisca laminada 7 (P07) ; muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 8 (P08); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 9 (P09); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 10 (P10); muestra petrográfica de la arenisca laminada 11 (P11); muestra petrográfica de la arenisca laminada 12 (P12); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 13 (P13); muestra petrográfica de la arenisca laminada 14 (P14); muestra petrográfica de la Arenisca Basal Socorro 15 (P15).. 14.

(32) Para la elaboración de láminas delgadas de las areniscas de la Formación Socorro basal y análisis petrográfico. Se seleccionaron 15 muestras de areniscas, algunas con contenido de petróleo para la elaboración de láminas delgadas y se realizó el siguiente procedimiento: a. Se cortaron las rocas en forma de prismas rectangulares, con espesores de 5 mm, posteriormente se pulió una de las superficies del cubo (figura 7a). b. Para limpiar y disolver el contenido intersticial de aceite en la roca las muestras de roca con contenido de petróleo fueron sumergidas en un solvente (querosín), después llevadas a un equipo emisor de ondas y luego secadas en la estufa. Las muestras que no contenían petróleo fueron sumergidas en agua y llevadas al equipo emisor de ondas para limpiarlas (figura 7b). c. Sobre la superficie pulida del cubo, se esparció resina epoxy y después se ubicó la muestra en una máquina de vacío, donde fue sometida a presión para que la resina penetre las superficies irregulares. Las muestras mal consolidadas, fueron introducidas en un cubo plástico con resina, para consolidar la muestra (figura 7c). d. Se pegó la superficie pulida del cubo de roca sobre la lámina de vidrio (previamente esmerilada), presionando con fuerza para no formar burbujas de aire y finalmente se pulió hasta llegar a un tamaño de 0,3mm (figura 7d).. 15.

(33) La clasificación de las areniscas se determinó empleando el método de Folk (1974); que consiste en la aplicación de un diagrama ternario de 11 componentes esenciales: cuarzo (Q), feldespato (F) y fragmentos líticos (L). El análisis petrográfico se realizó con el método de conteo estadístico de 360 puntos para cada lámina delgada, según Chayes (1956).. Figura 7. Preparación de láminas delgadas para la identificación de rocas. La preparación consta de los siguientes pasos: a) cortar las rocas en forma de prismas rectangulares (5 mm), b) las muestras de roca fueron sumergidas en un solvente (querosín), después llevadas a un equipo emisor de ondas y luego secadas en la estufa, c) se ubicó las muestras en una máquina de vacío, donde fue sometida a presión para que la resina penetre las superficies irregulares, d) se pegó la superficie pulida del cubo de roca sobre la lámina de vidrio y se pulió hasta 0,3mm.. Análisis petrotectonico.- Aplicación de triángulos de Dickinson para determinar la procedencia tectónica de depositación. Se utilizó el diagrama de componentes esenciales de Dickinson et al., (1983) que consiste de cuarzo (Q), feldespatos (F) y fragmentos líticos (L) para determinar las condiciones tectónicas de depositación de las areniscas.. 16.

(34) D) Interpretación de información geológica y redacción de Trabajo de Titulación. . Digitalización de datos obtenidos en los afloramientos. . Elaboración de figuras, tablas y anexos.. . Interpretación de afloramientos, bioestratigrafía,. petrografía y. procedencia tectónica de depositación. . Redacción del Trabajo de Titulación.. l.4 MARCO GEOLÓGICO. Las principales estructuras geológicas que se presentan al suroeste de la costa ecuatoriana se originan por procesos de subducción; es decir, son consecuencia de esfuerzos compresivos entre las Placas Nazca (oceánica) y Sudamericana (continental). Estas estructuras son las fallas De la Cruz, Carrizal, Colonche, Playas, Posorja y Guayaquil-Dolores; la cordillera Chongón-Colonche, el levantamiento de Santa Elena y zonas de depositación (Cuencas Manabí y Progreso). Los límites de los sistemas de fallas que predominan en la Península de Santa Elena son: al norte las fallas La Cruz, Carrizal y Colonche con dirección noroeste - sureste, al sur las fallas Playas y Posorja con dirección noroeste - sureste, al este se encuentra la falla Guayaquil Dolores de dirección noreste – suroeste. La Cordillera Chongón Colonche y la Cuenca Manabí son una sucesión estratigráfica que se caracteriza por capas discordantes del 17.

(35) Eoceno Medio y Superior que cubren los intervalos del Cretácico Paleoceno Inferior. La sucesión estratigráfica que corresponde al levantamiento de la Península de Santa Elena, se caracteriza por una amplia secuencia del Paleoceno Superior y el desarrollo de la subsidencia de la Cuenca Progreso en el Neógeno (Jaillard, et al., 1995). La zona de estudio se encuentra en lo que geográficamente se denomina Península de Santa Elena, y que geológicamente corresponde a la estructura Levantamiento de Santa Elena. El Levantamiento se encuentra limitada entre las fallas De la Cruz y Posorja; el límite norte es la Falla Colonche, encontrándose hacia el Sur un alto estructural denominado Alto Chongón - San Vicente, donde afloran rocas cretácicas y paleocenas (Benítez, 1995). Las principales formaciones que afloran en la Península de Santa Elena son las siguientes:. Figura 8. Mapa tectónico del suroeste de la costa Ecuatoriana (Aguirre & Hidalgo, 2015) 18.

(36) 1.4.1. FORMACIÓN SANTA ELENA Varios geólogos han reconocido a esta unidad geológica con diferentes términos: Chert Santa Elena por Sinclair y Berkey (1923), Formación Santa Elena por Marchant (1956), y Olistostromo Wildflysch por Azad (1968) y Colman (1970). La Formación Santa Elena aflora en la parte Oeste de la Península de Santa Elena; al Sur de la Cordillera Chongón Colonche y a lo largo de la Falla La Cruz (Ordoñez, et al., 2006). La Formación Santa Elena presenta dos tipos de litologías, según Sheppard (1937), la mayoría de la Formación Santa Elena está compuesta por chert blanco o gris opaco de origen sedimentario, que alterna con delgados bancos de lutitas verdes, sin embargo Jaillard (1993) admite la existencia de lutitas silíceas, blancas, grises o verdosas, con intercalaciones delgadas de lutitas verdes, con contenido de cherts negros o marrones y la presencia de nódulos de calizas a veces mineralizados. La edad asignada para la Formación Santa Elena es Cretácico Tardío (Maastrichtiano) – Paleoceno Temprano, el ambiente de depositación es marino profundo, debido al contenido de radiolarios y de foraminíferos bentónicos (Ordoñez, et al., 2006).. 19.

(37) 1.4.2. GRUPO AZÚCAR El Grupo Azúcar se encuentra estratigráficamente sobre la Formación Santa Elena y bajo el Grupo Ancón, según la International Ecuadorian Petroleum Company (IEPC; 1944), ha sido dividida en tres miembros que son: Estancia, Chanduy y Engabao. Benítez (1991) sugiere que es obsoleto dividir al Grupo Azúcar en tres formaciones debido a diferencias litológicas. El Grupo Azúcar aflora en los cerros de Azúcar, alrededor de la comuna El Azúcar, en los cerros de Estancia, Chanduy, Saya y en los acantilados de Playas y tiene un espesor máximo de 2750 m (Ordoñez, et al., 2006). Areniscas masivas de color amarillo verdoso y café amarillento moderado, anaranjado grisáceo, gris verdoso y olivo pálido; el tamaño de grano es muy fino, fino, medio y localmente grueso; bien clasificadas y moderadamente clasificadas; localmente laminadas y con figuras de ondulación; con espesores centimétricos a métricos; y gradación normal e inversa con menores arcillolitas y lutitas (Prieto, 2017). La edad asignada al Grupo Azúcar es Paleoceno, y su ambiente de depositación es marino profundo, posiblemente hasta 3000 metros de profundidad (Ordoñez, et al., 2006).. 20.

(38) 1.4.3. GRUPO ANCÓN El Grupo Ancón fue definido por Smith (1947) y Williams (1947). Estratigráficamente está dividido en cuatro formaciones: Clay Pebble Beds, Socorro, Seca y Punta Ancón. El Grupo Ancón sobreyace al Grupo Azúcar. Los afloramientos se encuentran en el acantilado de Ancón, extendiéndose desde Punta Ancón al noroeste hasta Punta Mambra al sureste (Ordoñez, et al., 2006). 1.4.4. FORMACIÓN CLAY PEBBLE BEDS Definida por Brown y Baldry (1925). Estratigráficamente se presenta como la base del Grupo Ancón. Conglomerados con bloques de areniscas, lutitas, cherts y calizas. Según Bristow y Hoffstetter (1977), el espesor alcanza los 750 metros. La edad asignada es de Eoceno Temprano, Piso Ypresiano y su ambiente de depositación es marino de plataforma externa (Ordoñez, et al., 2006). 1.4.5. FORMACIÓN SOCORRO Y SECA Definidas por Murray (1923), Marchant (1956; 1957), Small (1962), (Montenegro y Loor (1988) y Jiménez y Mostajo (1988). Litológicamente, predominan arcillolitas y areniscas. Las areniscas son de grano fino a grueso masivas y laminadas (Ordoñez, et al., 2006). En la base de la formación Socorro se han reconocido depósitos de conglomerados y areniscas (Small, 1962; Canfield, 1966; Bristow & Hoffstetter, 1977; Benítez, 1991), y según Benítez 21.

(39) (1995), una arenisca basal con conglomerados erosiónales y areniscas canalizadas. La edad de la Formación Socorro Eoceno es Medio temprano- Eoceno Medio medio y la edad asignada a la Formación Seca es Eoceno Medio medio (Ordoñez, et al., 2006). El ambiente de depositación de Soccorro y Seca es marino de aguas profundas o turbiditico (Small, 1962; Montenegro & Loor, 1988; Jiménez & Mostajo, 1988) 1.4.6. FORMACIÓN PUNTA ANCÓN Definida por Brown y Baldry (1925)y Sheppard (1928). Marchant (1956; 1957), incluye a la Formación Punta Ancón dentro del 21, estratigráficamente sobreyace a la formación Seca y es la parte superior del Grupo Ancón. Montenegro y Loor (1988) definieron a la Formación Punta Ancón como un conjunto de areniscas masivas de color verde oscuro, con laminaciones horizontales y calizas a veces conglomeráticas. La Edad asignada es de Eoceno Medio medio - Eoceno Medio tardío y el paleoambiente marino de plataforma externa (Ordoñez, et al., 2006). 22.

(40) Figura 9. Mapa geológico del Levantamiento de la Península de Santa Elena (Ordoñez, et al., 2006). l.5 ESTUDIOS ANTERIORES DEL GRUPO ANCON El Grupo Ancón fue definido por Smith (1947) y Williams (1947). Azad (1968) interpreto como depositada por procesos tectónicos gravitacionales, Jaillard y otros autores en 1995, proponen que Socorro se depositó en una cuenca de ante arco. Azad (1968), Colman (1970), Bristow y Hoffstetter (1977), Feininger y Bristow (1980), interpretaron a la Península de Santa Elena como un olistostromo gigante depositado por tectónica de gravedad. Lonsdale (1978) propone que la Península de Santa Elena pertenece a una cuenca sedimentaria asociada al complejo de subducción.. 23.

(41) CAPITULO 2 CARACTERÍSTICAS. SEDIMENTARIAS,. ESTRATIGRÁFICAS. Y. ESTRUCTURALES DE LOS AFLORAMIENTOS DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACIÓN SOCORRO DEL GRUPO ANCÓN Conceptos básicos de depósitos turbidíticos y Secuencia de Bouma. El Grupo Ancón fue definido como secuencias depositadas en un abanico submarino (Moreno, 1983; Benítez, 1983; Markteiner & Alemán, 1991; Jaillard, et al., 1995). Un abanico submarino es un cuerpo formado por sucesivos flujos de masa llamados corrientes de turbidez que a su vez son flujos de sedimentos y agua depositados a grandes velocidades por efecto de deslizamientos. Una turbidíta es un flujo de sedimentos arrastrados de manera caótica, por corrientes de turbidez (Kuenen, 1957). Por su forma los abanicos submarinos se dividen en tres partes: abanico interno es la parte proximal y posible fuente de aporte de sedimentos, conformada por sedimentos de grano grueso (conglomerados y arenas); medio es la zona media del abanico, formada por sedimentos de grano grueso a medio (areniscas) y profundo es la zona distal de la fuente de aporte de sedimentos, formada por la intercalación de arenas y limos (Alonso & Ercilla, 2000); (figura 10).. Figura 10. Clasificación de un abanico submarino según Alonso y Ercilla (2000). 24.

(42) Bouma (1962) dividió en cinco unidades a las estructuras sedimentarias presentes en los depósitos turbiditicos (a, b, c, d y e).Varios autores (Bouma, 1962; Walker, 1965; Mutti & Ricci, 1972; Middleton & Hampton, 1973; 1976) sugieren que estas unidades son el resultado de una sola corriente de turbidez. Las unidades de la secuencia de Bouma se caracterizan por las siguientes estructuras sedimentarias (Bouma, 1962); (figura 11).. Figura 11. Clasificación de las secuencias de Bouma en (1962).. 25.

(43) A continuación se describe las unidades de Bouma: a.- Arenisca de grano grueso a medio, masiva, base erosional y en partes se observan clastos de lutitas cerca de la base. Esta unidad se deposita cuando la energía del flujo es alta, así los granos más gruesos permanecen en suspensión. b.- Arenisca de grano medio a fino, laminada; se deposita por tracción cuando la energía del flujo es lo suficientemente alta para transportar los granos de arena. c.- Arenisca de grano fino con figuras de ondulación y estratificación cruzada; esta unidad se deposita cuando el flujo tiene la energía suficiente para transportar los granos de arena fina por saltación. d.- Limolita con laminación; cuando la energía del flujo es muy baja se depositan sedimentos en suspensión. e.- Arcilla masiva, localmente con bioturbación; en esta unidad se depositan sedimentos pelágicos y hemipelágicos cuando no existe flujo; y es erosionada con facilidad por corrientes de turbidez posteriores.. Bouma (1962) clasificó las secuencias en tres tipos (figuras 12 y 13): Secuencia truncada si faltan las unidades superiores (a, a - b, a - c y a - d); Secuencia incompleta si faltan las unidades inferiores (b - e, c - e, d - e y e); y Secuencia incompleta truncada (interrumpida) si faltan las unidades superiores e inferiores (b, b - c y c). En el mismo año Bouma realizo un esquema para interpretar la distribución areal de las secuencias turbidíticas, concluyendo que en la parte cercana a la fuente se observan todas las unidades(a, b, c, d y e), a medida que se aleja de la fuente las unidades inferiores(a, b y c) desaparecen y en la parte más alejada de la fuente se observan las unidades superiores (d y e: figura). 26.

(44) Figura 12. Columnas litológicas de la clasificación de Bouma (1962): Secuencia truncada si faltan las unidades superiores (a, a - b, a - c y a d); Secuencia incompleta si faltan las unidades inferiores (b - e, c - e, d - e y e); y Secuencia incompleta truncada (interrumpida) si faltan las unidades superiores e inferiores (b, b - c y c).. 27.

(45) Figura 13. Proceso de formación de una corriente de turbidez (1); depositación granodecreciente de la secuencia de Bouma (2); y distribución proximal y distal de una turbita (3y 4).. 28.

(46) AFLORAMIENTOS DE LA ARENISCA BASAL DE LA FORMACION SOCORRO. Los Afloramientos de la Arenisca Basal de la Formación Socorro están ubicados a un Kilómetro de la Parroquia San José de Ancón, en los acantilados de Ancón, dentro de las áreas petroleras Ancón y Cacique. Longitudinalmente el área de estudio se extiende tres kilómetros en dirección noroeste-sureste. La Arenisca Basal Socorro fue identificada en cinco afloramientos denominados: BS1, BS2, BS3, BS4 y BS5. Esta Arenisca Basal se encuentra se encuentra en acantilados que tienen alturas de 30 a 40 metros aproximadamente. En los afloramientos B1 y B2 ubicados en dirección noroeste aflora la Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.), sobreyaciendo se encuentra la Arenisca Basal Socorro y una secuencia de areniscas, arcillolitas y lutitas laminadas, pertenecientes a la Formación Socorro. Los afloramientos B3, B4 y B5 situados en dirección sureste, solo se distingue la Formación Socorro. La Formación Clay Pebble Beds está compuesta por lodolitas con fragmentos de bloques, los cuales son de areniscas y los guijarros compuestos de arcillolitas. La formación Socorro se puede dividir litológicamente en dos partes: una arenisca masiva petrolífera (Arenisca Basal Socorro) y sobreyaciendo una secuencia de areniscas arcillolitas y lutitas laminadas.. 29.

(47) 2.1. AFLORAMIENTO 1 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS1) El afloramiento BS1 de la Arenisca Basal de la Formación Socorro (coordenadas 515602 E, 9742439 N; 4m s. n. m) se ubica en los acantilados de Ancón a dos kilómetros (dirección Norte 170°) de la parroquia del mismo nombre. La altura aproximada del acantilado en el afloramiento BS1 es de 30m. En el afloramiento BS1 se reconocen a las formaciones Clay Pebble Beds y Socorro que son parte del Grupo Ancón (figura 14). En la parte inferior aflora la Formación Clay Pebble Beds que está conformada por lodolitas con fragmentos de bloques (areniscas) y guijarros (arcillolitas). En la parte media aflora la Arenisca Basal de la Formación Socorro que está formada por areniscas masivas y petrolíferas. En la parte superior la Formación Socorro presenta una secuencia de areniscas petrolíferas y arcillolitas laminadas (figura 15A). Las capas de la Formación Socorro se encuentran prácticamente horizontales.. Figura 14. La Arenisca Basal Socorro (A) del afloramiento 1 sobreyace a la Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.) y subyace a las areniscas y arcillolitas laminadas (B) de la Formación Socorro. Se sugiere que existe una falla normal con rumbo N60E y ángulo y dirección de buzamiento de 64°NW.. 30.

(48) Figura 15. Columna estratigráfica 1. En el afloramiento BS1 se identifican tres partes: (A) la inferior son lodolitas con bloques y guijarros de la Formación Clay Pebble Beds; (B) la media es una arenisca masiva y petrolífera; (C) y la superior son areniscas y arcillolitas laminadas. 31.

(49) Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.). La parte inferior del afloramiento BS1 tiene un espesor total de 10 m y corresponde a la Formación C.P.B. que litológicamente es una lodolita de color gris oscuro verdoso con fragmentos tamaño bloques y guijarros. Los bloques son angulares y tienen espesores centimétricos a métricos, son areniscas de color gris oliva claro, con tamaño de grano medio y fino; y los guijarros de arcillolita son subredondeados y angulosos, de tamaños centimétricos (figuras 16 A-D).. Figura 16. (A) En la parte inferior del afloramiento BS1 se observa una lodolita con fragmentos de bloques (areniscas) y guijarros (arcillolitas) angulosos que pertenecen a la Formacion Clay Pebble Beds; y sobre C.P.B. se encuentra la Arenisca Basal de la Formacion Socorro. (B-C) Se observa una lodolita con bloques subangulares que van de 20 centimetros hasta un metro; y (D) guijarros subredondeados de arcillolitas con tamaños mayores a 5 milimetros 32.

(50) Formación Socorro Arenisca Basal. Sobreyaciendo a la Formación Clay Pebble Beds se encuentra una arenisca que es de color café por el contenido de petróleo. El espesor de la arenisca es muy grueso y varía en tamaño, de 2 m en el centro a 1.20 m en los extremos norte y sur, es decir muestra acuñamientos. Esta arenisca está muy fracturada e intemperizada (figuras 17 A-B). El estrato de arenisca masiva es gris oliva claro y gris oliva, el tamaño del grano es medio a fino y los clastos tienen forma subredondeada; y es moderadamente clasificada y moderadamente consolidada; es granodecreciente, es decir, el tamaño del grano disminuye hacia arriba (figura 17C).. . Se observa una arenisca granodecreciente, con acuñamientos y base erosional, es decir, pertenece a un Canal Turbidítico (figuras 17 A-B).. . La arenisca masiva petrolífera pertenece a una secuencia truncada porque no aparecen las unidades superiores, corresponde a la unidad a de la serie de Bouma (figura 17C).. . Arenisca deposita en un bajo régimen de flujo por presentar una granulometría de madia a fina.. 33.

(51) Figura 17. (A-B) Extremos norte (N) y sur (S) de la arenisca masiva y petrolífera perteneciente a la unidad a de Bouma. Se observa un Canal turbidítico por presentar, granulometría granodecreciente ( ), acuñamientos (Ac), y base erosional (----). (C) El estrato de arenisca petrolifera del afloramiento BS1 es masivo, de grano medio a fino y con base erosional (----); ademas, se observa gradacion normal y con restos restos fosiles en la base. Esta arenisca es interpretada como una secuencia truncada por solo presentar la unidad a de Bouma.. 34.

(52) Figura 18. Columna litológica 2 del afloramiento BS1: La arenisca masiva es granodecreciente de tamaño medio a fino, base erosional y acuñamiento; y es interpretada como depositada en un Canal Turbidítico. Esta arenisca es una secuencia truncada por solo presentar la unidad a de Bouma.. 35.

(53) Areniscas y arcillolitas laminadas. Sobreyaciendo a la Arenisca Basal Socorro masiva, está la secuencia laminada, litológicamente constituida por intercalaciones de areniscas muy finas de color café por el contenido de petróleo y arcillolitas laminadas. Las areniscas laminadas pertenecen a la unidad b (secuencia truncada incompleta) de la serie de Bouma y las arcillolitas a la unidad e (secuencia incompleta), es decir, pertenecen a una secuencia incompleta porque no se observa la unidad inferior.. Figura 19. Sobreyaciendo a la arenisca basal (A) del afloramiento BS1, se observa las areniscas y arcillolitas laminadas (B) y subyaciendo la Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.). Las areniscas y las arcillolitas laminadas pertenecen a la unidad b y e de Bouma. 36.

(54) Análisis petrográfico de las areniscas del afloramiento Socorro 1 Se analizaron tres secciones delgadas de roca (P01, P02 y P03) perteneciente al afloramiento Socorro 1 (figuras 20 y 21; tabla 4 y anexo), en base a los principales tipos de granos presentes en una roca sedimentaria (Q, cuarzo; F, feldespatos; y L, fragmentos litios). Petrográficamente, las grauvacas P01 y P03 son de grano fino y medio, redondez angulosa a subangulosa y muy angulosa, moderadamente clasificada, baja esfericidad, empaquetamiento flotante. La grauvaca P02 es de grano fino, redondez angulosa a subangulosa, bien clasificada, baja esfericidad, empaquetamiento flotante a puntual. Según Folk (1974) son clasificadas como grauvacas por tener más del 15% de arcillosidad (promedio de matriz 23.3 %), son mineralógicamente maduras (72% cuarzo) y texturalmente inmaduras (por su arcillosidad, clasificación y forma). Las. grauvacas. del. afloramiento. Socorro. 1. solo. contienen. cuarzos. monocristalinos. Los cuarzos monocristalinos (70- 75%) son limpios, fracturados, irregulares, con extinción ondulante y vacuolas (origen plutónico). El promedio de los componentes esenciales de las grauvacas del afloramiento BS1 son: cuarzo (Q) 72 %, feldespatos (F) 25,66 %, y fragmentos líticos 3,5 (L). Los minerales accesorios de las láminas del afloramiento BS1 son: glauconita, moscovita, y bioclastos (foraminíferos plantónicos, polen y esporas) y petróleo.. 37.

(55) Código de muestras P01 P02 P03. AFLORAMIENTO BS1 MUESTRAS P01- P02- P03 Q-F-L Tipo de roca Q (%) F (%) L (%) 75 25 0 Grauvacas Feldespáticas 70 26 4 Grauvacas Feldespáticas 71 26 3 Grauvacas Feldespáticas. Tabla 4. Porcentajes de los componentes esenciales de las muestras del afloramientos BS1 (P01, P02 y P03): 71- 75% cuarzo (Q), 25-26 % feldespatos (F) y 3- 4% fragmentos líticos (L). Según Folk (1974), estas areniscas son Grauvacas Feldespáticas.. 38.

(56) Figura 20. Láminas delgadas de las Grauvacas feldespáticas del afloramiento BS1 muestras P01, P02 y P03. Los componentes esenciales de las grauvacas son: cuarzo (Q) 72 %, feldespatos (F) 25,66 %, y fragmentos líticos 3,5 (L).. 39.

(57) CLASIFICACIÓN DE LA ARENISCAS BASAL DE LA FORMACION SOCORRO AFLORAMIENTO BS1 MUESTRAS P01-P02-P03. Figura 21. Las muestras P01, P02 y P03 de la arenisca del afloramiento BS1 son clasificadas como Grauvacas Feldespáticas (Folk, 1974).. Por lo tanto, las muestras P01, P02 y P03 de la arenisca del afloramiento BS1 según la clasificación de Folk (1974) son Grauvacas Feldespáticas por contener 71 a 75% % cuarzo, 25 a 26 % feldespatos y fragmentos líticos 3 a 4 %.. 40.

(58) 2.2. AFLORAMIENTO 2 DE LA ARENISCA BASAL SOCORRO (BS2) El afloramiento Socorro 2 (coordenadas 515837 E, 9742263 N; 3m s. n. m) se ubica en los acantilados de Ancón a 2,2 kilómetros de la parroquia del mismo nombre (dirección Norte 170°), a 200 metros del afloramiento 1. El acantilado en el afloramiento BS2 tiene una altura total de 40 m. En el afloramiento BS2 se reconocen dos litologías: la Formación Clay Pebble Beds y Socorro. La parte inferior está conformada por lodolitas con fragmentos de bloques (areniscas) y guijarros (arcillolitas) pertenecientes a la Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.); la parte media por la Arenisca Basal Socorro conformada por arenisca masiva y laminada correspondiente a la Formación Socorro; y en la parte superior afloran areniscas y arcillolitas laminadas (figuras 22 y 23).. Figura 22. La arenisca Basal Socorro (A) del afloramiento BS2 sobreyace a la Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.) y subyace a las areniscas y arcillolitas laminadas (B) de la Formación Socorro. Se sugiere que existe una falla normal con rumbo N30E y ángulo y dirección de buzamiento de 60°NW. La capa de Arenisca Basal en este afloramiento tiene espesor de 3 metros. 41.

(59) Figura 23. Columna estratigráfica 3. En el afloramiento BS2 se identifican tres partes: (A) la inferior son lodolitas con guijarros y bloques de la Formación Clay Pebble Beds; (B) la media es una arenisca masiva y petrolífera y arenisca laminada; (C) y la superior son areniscas y arcillolitas laminadas. 42.

(60) Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.). La parte inferior del afloramiento BS2 tiene espesor de 7 m y litológicamente corresponde a una lodolita de color gris oscuro verdoso, tamaño guijarros y bloques. Los guijarros de arcillolitas tienen formas angulosas; y los bloques de areniscas petrolíferas son subangulosos a subredondeado de grano medio y fino y tienen tamaños centimétricos (figuras 24 A- B).. Figura 24. A) La Arenisca Basal Socorro se encuentra en contacto (----) con la lodolita guijarrosa de la Formación Clay Pebble Beds (C.P.B.). (B) Se observa una lodolita con fragmentos de guijarros de arcillolitas angulosos; y bloques de areniscas petrolíferas subangulosos a subredondeados. 43.

(61) Formación Socorro Arenisca Basal: Sobreyaciendo a la parte inferior (C.P.B.) del afloramiento BS2 se encuentra la arenisca masiva y petrolífera Socorro. El espesor de la arenisca es muy grueso, en el centro mide 3 metros y en los extremos sus potencias disminuyen, es decir, presenta acuñamiento. La arenisca basal del afloramiento BS2 está compuesta por areniscas masivas y areniscas laminadas (figura 25 A). La arenisca masiva tiene espesor de 3 m, es de color gris oliva claro, gris oliva, el tamaño del grano es fino y muy fino, la forma del grano es subredondeado, bien clasificada, bien consolidada y el tamaño del grano disminuye hacia arriba (gradación normal; figura 26). La arenisca laminada solo se observa en los extremos del estrato (es imposible la descripción a detalle por encontrarse fuera del alcance físico por la altura). . Se observa a la arenisca BS2, con acuñamientos, granodecreciente y base erosional, es decir, pertenece a un Canal Turbidítico. (Figura 25 B).. . Las areniscas masivas y las laminadas, corresponden a las unidades a y b de la serie de Bouma y son interpretadas como una secuencia truncada porque no aparecen las unidades superiores (Figura 25 C-D).. 44.