una señal magnética de la distribución presente y pasada de los

una señal magnética de la distribución presente y pasada de los

TOMO 2 - Geología Aplicada
UNA SEÑAL MAGNÉTICA DE LA DISTRIBUCIÓN PRESENTE Y
PASADA DE LOS HIDRATOS DE GAS EN EL MARGEN PERUANO.
Marta E. Vega1, Robert J. Musgrave2
1
PALM Laboratory, School of Environmental and Life Sciences, The University of
Newcastle, Callaghan, NSW 2308, Australia. [email protected]
2
Geological Survey of New South Wales, Department of Primary Industries, 516 High
Street, Maitland, NSW 2320, Australia. [email protected]
INTRODUCCIÓN
Los hidratos de gas son sustancias cristalinas similares al hielo, con una estructura (“clatrato”)
compuesta de moléculas de agua con gases atrapados en su interior, siendo el más común de ellos el
metano. Estos son estables bajo condiciones especificas de P-T y adecuadas concentraciones de
gas (Kvenvolden, 1993). Hidratos de gas, en sedimentos marinos, ocurren dentro de una zona
restringida, conocida como la zona de estabilidad de los hidratos de gas (“Gas Hydrate Stability
Zone”); la base de esta zona se reconoce por la presencia de un reflector sísmico, conocido como
BSR (“Bottom Simulating Reflector”).
El estudio directo de la distribución de los hidratos de gas es difícil debido a las particulares
condiciones en las cuales ocurren y porque, además, se disocian fácilmente durante la recuperación
de los sondajes. Los hidratos de gas son identificados normalmente por evidencias indirectas ya sea
desde sondajes o de datos geofísicos. Si bien, la base de la zona de estabilidad de los hidratos es
definida a través de datos sísmicos, la distribución y concentración de los hidratos de gas por sobre
BSR está basada, usualmente, sobre evidencias alternativas de disociación de los hidratos en sondajes,
como refrescamiento del agua de poros.
La petrofísica magnética también ha mostrado ser una técnica efectiva en la detección de
hidratos de gas (Housen y Musgrave, 1996; Musgrave et al., 2006). Esta técnica tiene la capacidad
de detectar sulfuros de fierro (greigita y pirrotita) incluso si estos se encuentran en muy bajas
proporciones. Estudios magnéticos y microbiológicos en sondajes del “Ocean Drilling Program” han
mostrado que existe una estrecha relación entre la diagénesis del fierro y la actividad bacterial en
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XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO
sedimentos marinos profundos, particularmente donde tal actividad es estimulada por la presencia
de hidratos de gas.
Housen y Musgrave (1996), definieron DJH como un índice, el cual está relacionado a la
composición y el tamaño del grano de la población ferrimagnética (magnetita, greigita y pirrotita
monoclínica), pero a su vez es independiente de la concentración de ellos.
Los objetivos de este estudio fueron caracterizar, a través de estudios petrofísicos, la
concentración de hidratos de gas en sitios del margen peruano; además, comparar esto con otras
evidencias de hidratos y con el perfil vertical de la actividad bacterial. Asimismo, investigar si está
presente en el margen del Perú alguna evidencia para la migración post-glacial de la base de estabilidad
de los hidratos, que sea ésta comparable a lo que se ha observado en “Cascadia margin”.
HIDRATOS DE GAS EN EL MARGEN PERUANO.
Hidratos de gas fueron recuperados en dos cruceros del Ocean Drilling Program (ODP)
llevados a cabo en el margen Peruano: Leg 112, Sitio 688 (Suess et al., 1988) y Leg 201, Sitio
1230 (Shipboard Scientific Party, Leg 201, 2003).
Perfiles de DJH de los sitios estudiados en el margen del Perú, muestran que DJH incrementa
gradualmente en profundidad, a través de gran parte de la zona de estabilidad de los hidratos de gas.
Este incremento coincide con zonas donde los sedimentos presentan una mayor porosidad y donde
los estudios microbiológicos detectaron una mayor actividad bacterial. Así mismo, intervalos con
altos valores de DJH correlacionan bien con los intervalos donde hidratos de gas fueron recuperados
y donde valores de cloruro decrecen (Fig. 1). Por debajo de una profundidad de ~200m (Sitio
1230) y ~300m (Sitio 688), DJH decrece hasta una profundidad a la cual BSR fue detectada por
reflexión sísmica en el Sitio 688 (Fig. 2). Este decrecimiento coincide con el abrupto decrecimiento
en la población bacterial, el cual también ha sido considerado como una evidencia para la detección
de hidratos (Shipboard Scientific Party, Leg 201, 2003).
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TOMO 2 - Geología Aplicada
Fig. 1.- Perfiles comparativos Leg 201, Sitio 1230. HGR= Hidrato de gas recuperado; mdso= metros debajo del
suelo oceánico. Linea de puntos indica hiatus litoestratigráfico.
Fig. 2.- Perfil DJH versus Profundidad, Sitio 688. “Bottom simulating reflector” (BSR) detectado a 478 m
debajo del suelo oceánico. Base de estabilidad hidratos
de gas (BEHG) en linea gruesa punteada. Linea
punteada fina indica hiatus litoestratigráfico y cambio
en porosidad de los sedimentos. HGR= Hidrato de gas
recuperado
A la profundidad del BSR (Sitio 688), DJH incrementa, aunque el patrón aquí no es tan claro
como se podría esperar de acuerdo a los observados en otros lugares (Sitio 892, en margen de
Vancouver) y lo que se conoce sobre la actual distribución de los hidratos de gas. En cambio, el
perfil del Sitio 688 muestra un incremento de los valores de DJH por debajo del BSR y un marcado
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XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO
decrecimiento a una profundidad que varia entre 50 - 60m de éste; los valores de DJH incrementan
luego, gradualmente, en profundidad.
Un patrón similar se observó en “Vancouver margin” (Sitio 889) (Housen y Musgrave,
1996) y “Cascadia margin” (Sitio 1244) (Musgrave et al, 2006) (Fig. 3), en estos lugares se interpretó
como una base glacial de la zona de estabilidad de los hidratos de gas, marcada en lugares del Leg
204 por un débil reflector sísmico (“Fosil” o “doble” BSR). En el margen peruano esta característica
la interpretamos de forma similar a como se ha interpretado en “Vancouver margin” y “Cascadia
margin”.
Fig. 3.- Perfiles comparativos de DJH. Zona en gris indica zonas de gas libre.
REFERENCIAS
Kvenvolden, K.A. 1993. Gas hydrates - geological perspective and global change. Reviews of Geophysics, Vol.
31, No. 2, p. 173-187.
Housen, B.A; Musgrave R.J. 1996. Rock-magnetic signature of gas hydrates in accretionary prism sediments.
Earth and Planetary Science Letters, Vol. 139, p. 509-519.
Musgrave, R.J.; Bangs, N.L.; Larrasoaña, J.C.; Gràcia, E.; Hollamby, J.A.; Vega, M.E. 2006. Rise of the base of gas
hydrate zone since the last glacial recorded by rock magnetism. Geology, Vol. 34, p. 117-120.
Shipboard Scientific Party, 2003. Site 1230. In D’Hondt, S.L., Jørgensen, B.B., Miller, D.J., (eds), Proceedings of
the Ocean Drilling Program, Initial Reports,. Vol. 201, p. 1–107.
Suess, E.; von Huene, R. 1988. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Initial Reports, Vol. 112, p. 1- 738.
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