Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Caracterización tectosedimentaria 3D y evaluación del potencial de hidrocarburos de la transición entre las cuencas intracratónicas chacoparanenses, el rift de Salta y las secuencias neógenas del antepaís andino (Noroeste Argentino) |
| Título alternativo: | 3D Tectonosedimentary characterisation and hydrocarbon potential evaluation of the transition between the intracratonic chacoparanaense basin, the Salta group rift and the neogene andean foreland, Argentina |
| Autor: | Cortassa, Valentina |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Potsdam (Alemania)
|
| Fecha de defensa: | 2025-10-24 |
| Fecha en portada: | 21/10/2025 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Geológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Geología |
| Director: | Rossello, Eduardo Antonio |
| Director Asistente: | Strecker, Manfred Reinhard |
| Consejero: | Limarino, Carlos Oscar |
| Jurado: | Stinco, Luis Pedro; Altenberger, Uwe; Bande, Alejandro Ezequiel |
| Idioma: | Inglés |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7846_Cortassa |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7846_Cortassa.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7846_Cortassa |
| Ubicación: | GEO 007846 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Cortassa, Valentina. (2025). Caracterización tectosedimentaria 3D y evaluación del potencial de hidrocarburos de la transición entre las cuencas intracratónicas chacoparanenses, el rift de Salta y las secuencias neógenas del antepaís andino (Noroeste Argentino). (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7846_Cortassa |
Resumen:
La llanura Chacopampeana, en apariencia una extensa planicie sin actividad tectónica actual, esconde bajo sus sedimentos recientes una compleja y poco conocida historia geológica. Esta tesis se centra en reconstruir esa historia, en particular la evolución de un relieve oculto del subsuelo: el Alto del Quirquincho, una zona abombada de la corteza terrestre cuya existencia y rol geológico apenas han sido explorados. Este alto estructural separa dos grandes sistemas de cuencas sedimentarias: la antigua cuenca Chacoparanaense, de origen Paleozoico y Mesozoico, y el Rift de Salta, una cuenca extensional de edad mesozoica tardía. Ambas se encuentran cubiertas hoy por los sedimentos de la cuenca de antepaís andina, una cuenca formada por el levantamiento de los Andes. Las cuencas de antepaís, formadas en el borde de grandes cordilleras, son archivos naturales de la interacción entre tectónica, orogénesis y clima. Comprenderlas nos ayuda a reconstruir cómo evolucionaron estas fuerzas en el pasado geológico. Para investigar lo que hay bajo esta planicie cubierta de sedimentos cuaternarios, analicé datos de pozos profundos y líneas sísmicas obtenidas durante exploraciones petroleras del siglo XX. Las líneas sísmicas permiten ver una "radiografía" del subsuelo hasta unos 10 km de profundidad, mediante la medición de vibraciones en el terreno. Mientras tanto, los pozos proporcionan muestras directas de las rocas en profundidad. Combinando la información indirecta de las líneas sísmicas con los datos directos de los pozos, elaboré un modelo estructural en 3D del subsuelo. Esta reconstrucción permitió identificar y caracterizar dos altos estructurales: el Alto del Quirquincho y el Alto Pampeano-Chaqueño, este último de menor tamaño y dentro de la cuenca Chacoparanaense. El análisis de la forma de los estratos reveló que estos relieves estuvieron elevados durante el Paleozoico tardío y el Mesozoico temprano, y que fueron progresivamente enterrados por nuevos sedimentos desde el Cretácico. Estos altos estructurales influyeron en la forma y distribución de las cuencas, actuando como divisores y moduladores del depósito de sedimentos. La hipótesis más probable sobre su origen es que se formaron por una deformación flexural de la corteza durante la orogenia Gondwánica, una orogenia similar a la que hoy forma los Andes. A diferencia de la deformación flexural de entonces, la tectónica actual en los Andes, en estas latitudes, presenta fallas activas que escalonan la corteza, como se observa en las Sierras de Santa Bárbara. Esto podría explicarse por un evento de extensión tectónica posterior a la orogenia Gondwánica, que formó el Rift de Salta. Las fallas extensionales generadas en esa etapa habrían sido reutilizadas como fallas compresivas durante la posterior orogenia Andina. Con la evolución tectónica y sedimentaria bien definida, me enfoqué en evaluar el potencial de hidrocarburos de la cuenca Chacoparanaense, que históricamente no ha producido yacimientos económicamente rentables. Sin embargo, los avances tecnológicos permiten hoy considerar recursos no convencionales. El modelado de la evolución térmica de la cuenca, validado con datos de pozos, indica que las rocas silúricas podrían haber generado gas y petróleo almacenados en reservorios no convencionales. La llanura Chacopampeana, en apariencia una extensa planicie sin actividad tectónica actual, esconde bajo sus sedimentos recientes una compleja y poco conocida historia geológica. Esta tesis se centra en reconstruir esa historia, en particular la evolución de un relieve oculto del subsuelo: el Alto del Quirquincho, una zona abombada de la corteza terrestre cuya existencia y rol geológico apenas han sido explorados. Este alto estructural separa dos grandes sistemas de cuencas sedimentarias: la antigua cuenca Chacoparanaense, de origen Paleozoico y Mesozoico, y el Rift de Salta, una cuenca extensional de edad mesozoica tardía. Ambas se encuentran cubiertas hoy por los sedimentos de la cuenca de antepaís andina, una cuenca formada por el levantamiento de los Andes. Las cuencas de antepaís, formadas en el borde de grandes cordilleras, son archivos naturales de la interacción entre tectónica, orogénesis y clima. Comprenderlas nos ayuda a reconstruir cómo evolucionaron estas fuerzas en el pasado geológico. Para investigar lo que hay bajo esta planicie cubierta de sedimentos cuaternarios, analicé datos de pozos profundos y líneas sísmicas obtenidas durante exploraciones petroleras del siglo XX. Las líneas sísmicas permiten ver una "radiografía" del subsuelo hasta unos 10 km de profundidad, mediante la medición de vibraciones en el terreno. Mientras tanto, los pozos proporcionan muestras directas de las rocas en profundidad. Combinando la información indirecta de las líneas sísmicas con los datos directos de los pozos, elaboré un modelo estructural en 3D del subsuelo. Esta reconstrucción permitió identificar y caracterizar dos altos estructurales: el Alto del Quirquincho y el Alto Pampeano-Chaqueño, este último de menor tamaño y dentro de la cuenca Chacoparanaense. El análisis de la forma de los estratos reveló que estos relieves estuvieron elevados durante el Paleozoico tardío y el Mesozoico temprano, y que fueron progresivamente enterrados por nuevos sedimentos desde el Cretácico. Estos altos estructurales influyeron en la forma y distribución de las cuencas, actuando como divisores y moduladores del depósito de sedimentos. La hipótesis más probable sobre su origen es que se formaron por una deformación flexural de la corteza durante la orogenia Gondwánica, una orogenia similar a la que hoy forma los Andes. A diferencia de la deformación flexural de entonces, la tectónica actual en los Andes, en estas latitudes, presenta fallas activas que escalonan la corteza, como se observa en las Sierras de Santa Bárbara. Esto podría explicarse por un evento de extensión tectónica posterior a la orogenia Gondwánica, que formó el Rift de Salta. Las fallas extensionales generadas en esa etapa habrían sido reutilizadas como fallas compresivas durante la posterior orogenia Andina. Con la evolución tectónica y sedimentaria bien definida, me enfoqué en evaluar el potencial de hidrocarburos de la cuenca Chacoparanaense, que históricamente no ha producido yacimientos económicamente rentables. Sin embargo, los avances tecnológicos permiten hoy considerar recursos no convencionales. El modelado de la evolución térmica de la cuenca, validado con datos de pozos, indica que las rocas silúricas podrían haber generado gas y petróleo almacenados en reservorios no convencionales.
Abstract:
Although being an integral part of the Cenozoic Andean orogen, the Chacopampean plain of northern Argentina is an extensive, low-relief fluvial lowland in the Andean foreland, a vast region which is apparently devoid of current tectonic activity. Yet, this region hides a complex and little-known geological history beneath its recent sediments that reflects multiple deformation, erosion, and depositional episodes in the geological past. This thesis aims to reconstruct this history, in particular the evolution of the buried high-relief Alto del Quirquincho and associated domed areas of the Earth's crust, whose existence, geological evolution, and impact on sedimentary systems are debated. The Alto del Quirchincho separates two major sedimentary basin systems in the subsurface: the ancient Chacoparanaense Basin, of Paleozoic and Mesozoic origin, and the Salta Rift, a late Mesozoic extensional basin. Both are now covered by the sediments of the Andean foreland basin, a generally wedge-shaped sedimentary basin formed by the uplift of the Andes, accompanying thrusting, sedimentary loading, and subsidence. Foreland basins, formed beyond the flanks of high mountain ranges, are natural archives whose sediments reflect the interaction between deep-seated tectonic (orogenic) and climate-driven surface processes. Understanding these relationships helps to reconstruct the evolution of mountain belts, coeval exogenic processes, and the formation of sedimentary basins in the geological past. To investigate the subsurface characteristics of the sediment-covered Chacoparanaense plain, I analysed data from deep boreholes and seismic reflection lines acquired during oil exploration efforts in the 20th century. Different seismic lines crossing an area of interest provide an 'X-ray' of the subsurface to a depth of about 10 km that is created by the reflection of artificially generated seismic waves at stratal boundaries and fault zones. Combined with the information on the physical characteristics of rocks retrieved from boreholes, the imaged horizons can be correlated with rock units and thus provide a direct look at rock units at depth. The imaged strata can therefore be used to develop scenarios of past deposition and deformation events, as well as the formation of oil and gas resources. By combining information from the seismic lines with borehole data, I constructed a 3D structural model of the subsurface. This reconstruction allowed the identification and characterisation of two structural highs: the Quirquincho and the Pampeano-Chaqueño Highs, the latter of smaller size and located within the Chacoparanaense Basin. The analysis of the shape of the strata showed that these high-relief areas of the geological past were uplifted and eroded during the late Palaeozoic and early Mesozoic; subsequently, these vestiges of former processes have been progressively buried by sediments since the Cretaceous. Importantly, both structural highs influenced the shape and distribution of the basins, acting as separators and modulators of sediment deposition at a regional scale. The most likely hypothesis for their origin is that they were formed by flexural deformation of the crust during the Paleozoic Gondwanan orogeny, an episode of mountain building similar to the processes that have been forming the Cenozoic Andes and their depositional systems until today.In contrast to the flexural deformation during the Paleozoic, the present-day tectonic realm of the Andean orogen at these latitudes is characterized by disparate, active faults and range upliftsin the southern and southwestern sectors of the basin (Santa Bárbara System), whereas the regions to the north and east are gently inclined depositional plains. Most of the active structures in the Santa Bárbara System are compressionaly reactivated extensional faults of the buried Cretaceous Salta Rift. The robust assessment of the tectonic and sedimentary evolution of this region enabled me to focus on evaluating the hydrocarbon potential of the Chacoparanaense Basin, which historically has not revealed economically viable reservoirs. However, technological advances and results from basin modelling carried out in this study now allow to consider unconventional hydrocarbon resources. Modelling of the thermal evolution of the basin, validated with well data, suggests that Silurian rocks may have generated unconventional reservoirs of oil and gas. In conclusion, this thesis presents an unprecedented and detailed reconstruction of the subsurface geological evolution of the Chacoparanaense Basin, with both scientific and economic implications. The integrative analysis of seismic reflection lines and well data has allowed me to decipher the complex history of the different stages in sedimentary basin evolution and to assess the hydrocarbon potential of a region that is still little explored.
Citación:
---------- APA ----------
Cortassa, Valentina. (2025). Caracterización tectosedimentaria 3D y evaluación del potencial de hidrocarburos de la transición entre las cuencas intracratónicas chacoparanenses, el rift de Salta y las secuencias neógenas del antepaís andino (Noroeste Argentino). (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7846_Cortassa
---------- CHICAGO ----------
Cortassa, Valentina. "Caracterización tectosedimentaria 3D y evaluación del potencial de hidrocarburos de la transición entre las cuencas intracratónicas chacoparanenses, el rift de Salta y las secuencias neógenas del antepaís andino (Noroeste Argentino)". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2025.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7846_Cortassa
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