martes, 24 de diciembre de 2013

ESTRUCTURA DE LA CUENCA DE TARIM

INTRODUCCIÓN

Las características estructurales más importantes de la Cuenca de Tarim están limitadas a un área comprendida entre Tian Shan, oeste y sur de Kunlun Shan y SE de Altun. El espesor cortical varía desde 41 km al este de la cuenca y 51 km en los límites de la misma. El sistema de fallas alrededor de la cuenca consiste en un conjunto de fallas lístricas que penetran a gran profundidad en la corteza (consecuencia de los cabalgamientos producidos por el plegamiento sucesivo de estos materiales en la parte trasera de la cordillera del Himalaya), mientras que en el centro de la cuenca apenas hay fallamiento significativo.
Según estudios realizados, la Cuenca de Tarim está constituida por siete unidades estructurales principales (Figura 1):
  •      El foredeep de Kuqa (un foredeep es una zona subsidente estrecha que rodea un cinturón orogénico)
  •        La elevación del Norte de Tarim
  •         La depresión del Este de Tarim
  •         El levantamiento Central
  •         La depresión del SW de la Cuenca de Tarim
  •         La elevación del Kalpin
  •         Bloques fallados del SE de la cuenca

Figura 1.- Principales unidades estructurales de la Cuenca de Tarim, Xinjiang, NW China. 


EL FOREDEEP DE KUQA

Su evolución comenzó con la deformación del Mesozoico inferior y se extendió durante el Neógeno, junto con los movimientos que experimentó el Himalaya. Cubre una superficie de 30.000 km2, y está delimitada al norte por el sistema de fallas de Tian Shan y al sur por la elevación del norte de Tarim (al sur de la ciudad de Kuqa). La cobertera sedimentaria tiene unos 9500 metros de espesor, y se han desarrollado cuatro sets de estructuras de anticlinal: los sets situados más al norte han sido plegados y evolucionan hacia el sur a un único pliegue general. 


LA ELEVACIÓN DEL NORTE DE TARIM

Es un gran bloque continental que al norte está delimitado por el foredeep de Kuqa y al sur por la depresión del este de Tarim. Esta elevación consiste básicamente en un monoclinal (pliegue en forma de escalón) que se formó en el Proterozoico, y tiene un espesor de sedimentos de 2000 metros. Después, esta estructura fue afectada por una serie de fallas, y al oeste de esta región, a una profundidad de unos 4 km, se han encontrado intrusiones de rocas intermedias y básicas. 



LA DEPRESIÓN DEL ESTE DE TARIM

Es un área subsidente que se formó en el Paleozoico superior. Tiene una longitud de unos 400 Km y una anchura de 180 Km. La corteza aquí tiene un espesor de unos 41 Km, representando el menor espesor de corteza en la Cuenca de Tarim. Esto sugiere la existencia de un flujo de calor relativamente alto (favorable para generar depósitos de petróleo). Esta zona es atravesada además por un sistema de fallas que viajan del NW al NE de la depresión. 



EL LEVANTAMIENTO CENTRAL

Se formó durante la Orogenia Varisca, y se trataba de una masa continental erosionable atravesada por un sistema de fallas al NE durante el Plioceno. La cobertera sedimentaria registra edades del Paleozoico y Cenozoico, y ocupan un espesor de unos 5000 metros. Esta unidad estructural está constituida a su vez por:
  •           El levantamiento de Bachu: situado al NW , y se formó durante la Orogenia Caledoniana. Al este se ha encontrado un sistema de fallas inversas, localizándose el bloque levantado al Oeste y el hundido al Este de esta región, con un desplazamiento total de unos 1000 metros.

  •           La subsidencia de Tanggubasi: es una depresión delimitada por una serie de fallas, que actuó como vía para la entrada de agua durante el evento de transgresión ocurrido en el Cretácico superior. Se cree que en esta depresión se encuentran sedimentos evaporíticos del Mesozoico y Paleógeno.

  •           El levantamiento de Beiminfeng: no se tienen muchos detalles de esta unidad, pero se cree que la reactivación del sistema de fallas de Altun (al SE de la Cuenca de Tarim) durante el Plioceno fue responsable del fallamiento al sur de esta unidad. 





LA DEPRESIÓN DEL SUROESTE DE LA CUENCA DE TARIM

Con una extensión de unos 105.000 Km2, esta depresión se formó durante los primeros episodios de la Orogenia Varisca, y se han llevado a cabo en ella numerosas explotaciones de hidrocarburos. Es una depresión asimétrica con una pendiente relativamente suave en el flanco NE, y otra más empinada al SW. Durante la Orogenia del Himalaya se desarrollaron tres sets de anticlinales paralelos, y en uno de ellos se hallaron estos depósitos. 


EL LEVANTAMIENTO DE KALPIN

Se sitúa al NW de la Cuenca de Tarim. Posee sedimentos del Paleozoico que son continuación de las litofacies del foredeep de Kuqa y del foredeep de Kashi-Yecheng (al SW). Esta región sufrió un levantamiento durante la Orogenia Varisca, permaneciendo emergidas masas de tierra durante el Mesozoico.  



BLOQUES FALLADOS DEL SURESTE DE LA CUENCA

El primer estadio de formación de esta unidad estructural comenzó en el Precámbrico, debido al desarrollo de un sistema de fallas en Altun Shan que se extendieron a esta unidad, llegando a su actual configuración durante el Plioceno y Pleistoceno (últimas etapas de la Orogenia del Himalaya). 






Aquí abajo se muestran un par de cortes geológicos realizados en la parte Oeste de la Cuenca de Tarim, para mostrar un poco las estructuras anteriormente mencionadas: 

Figura 2.- Localización geográfica de los cortes geológicos

CORTE 1: corte del río Yigeziya. 

Figura 3.- Arriba: corte geológico del río Yigeziya. El espesor del Jurásico con facies de areniscas y arcillas deltaicas es desconocido. Sus pliegues numerosos y apretados indicarían un despegue general profundo (rampa frontal). La compresión sigue desarrollándose; Abajo: interpretación estructural: las fallas inversas y cabalgamientos se unen a una superficie de despegue profunda (rampa en el Fanerozoico y Precámbrico).
C.Devónico y Carbonífero; J, Jurásico; N, Neógeno; Q, Cuaternario; c, calizas; cg, conglomerados, s, areniscas y arcillas; Dam, antiguo pantano. 

La serie, cuyo espesor supera los 1800 metros, cabalga al Neógeno y Cuaternario antiguo hacia el Noreste por medio de una capa de calizas y dolomías oscuras del Carbonífero. Más al Suroeste, el Jurásico está a su vez cabalgado por las masas carbonatadas del Carbonífero.
La zona meridional muestra una sucesión de areniscas y de arcillas afectadas por pliegues inversos o volcados.
En la parte noroccidental del corte se observan estratificaciones planares paralelas de areniscas y arcillas limosas. Más al Suroeste se desarrollan turbiditas con areniscas granocrecientes, con estratificación planar, areniscas finas y arcillas gruesas con estratificación paralela.
En conjunto jurásico del río Yigeziya indica un depósito subacuático sobre una pendiente de baja inclinación, bastante alejado del área fuente y con alta tasa de sedimentación. Ha sido interpretado como un frente de abanico deltaico lacustre, progradante hacia el Sureste. 


CORTE 2: corte del río Duwa. 

Figura 4.- Arriba: corte geológico del río Duwa: se nota el escaso espesor del Jurásico bajo facies de arcillas deltaicas distales, sus contactos estratigráficos con el Pérmico a la izquierda y con el Cretácico inferior a la derecha, lo mismo que la presencia de un nivel conglomerático basal y unas intercalaciones de areniscas (lóbulos prodeltaicos). Abajo: interpretación estructural: el Jurásico se integra en el flanco inverso de un amplio sinclinal volcado hacia el NE. En el SW, el Pérmico (conglomerados y calizas) y el Carbonífero (calizas y dolomías) están cabalgados por una potente serie esquistosa precámbrica (a la izquierda). Se supone la presencia de una superficie de despegue (rampa frontal) cuya profundidad es desconocida.
P, Pérmico; J, Jurásico; K, Cretácico; EN, Paleógeno y Neógeno inferior; c, calizas y dolomías; cg, conglomerados; m, arcillas; s, areniscas. 

El Jurásico se apoya estratigráficamente sobre los carbonatos marinos someros del Pérmico por medio de un conglomerado basal discontinuo, el cual está cubierto por areniscas con estratificación oblicua, atribuidas al Cretácico inferior. El conglomerado incluye cantos centimétricos de cuarzo provenientes probablemente del zócalo paleozoico. Le sigue un conjunto de 150 metros de arcillas arenosas, con algunas intercalaciones de areniscas finas con límite inferior convexo (paleocanales) y límite superior plano.
Las areniscas indicarían el desarrollo de lóbulos turbidíticos distales de baja energía. Los materiales muy finos y la tasa de sedimentación muy baja hacen pensar en una fuente muy alejada. Los sedimentos jurásicos corresponderían a la parte distal de un abanico deltaico (prodelta) lacustre. 







EVOLUCIÓN DE LA CUENCA

En primer lugar, durante el Arcacico, tuvo lugar el desarrollo de un núcleo continental de gneiss con hornblendas y esquistos debido al intenso plegamiento y al metamorfismo regional en gran parte del Sur de la cuenca.

Durante el Proterozoico inferior, el segmento continental cratónico que se había generado en el Arcaico aumentó en extensión debido a la acreción de grupos complejos de rocas que se habían formado durante la subducción de corteza oceánica. Este proceso de acreción viene constatado por la presencia de arcos magmáticos  de rocas plutónicas graníticas, tanto al sur como el norte de la Cuenca de Tarim. Durante la subducción, la falla transformante de Altun era activa, y probablemente acabó delimitando del margen SE de la cuenca.

Durante el Proterozoico superior, los movimientos tectónicos y sedimentarios alcanzaron gradualmente un equilibrio, con menor energía en el medio. La subducción en dirección sur creó el arco magmático de Aksu-Kuruktag (al norte de la cuenca), y la subducción hacia el norte formó un arco magmático a lo largo del margen oeste de la cuenca. Posteriormente, se depositaron de unos 2000 a 5000 metros de sedimentos marinos y continentales, tillitas glaciares y rocas volcánicas tanto en la zona de Aksu con en la de Kashi. Seguidamente tuvo lugar el depósito de una secuencia potente de carbonatos a todo lo largo del margen de Altun Shan (al SE de la cuenca).

Durante el Paleozoico se depositaron una gran cantidad de depósitos de plataforma marina, ya sean rocas carbonatadas como detríticas, en una amplia superficie de la cuenca. El espesor total era de unos 3000 a 6000 metros.
Durante el Cámbrico y Ordovícico, el gran pliegue formado en la región de Tian Shan contenía más de 7000 metros de calizas pelágicas, arcillas silíceas y pizarras carbonáceas, y toda la plataforma de Tarim estaba sometida a esfuerzos compresivos. Durante el Silúrico, la zona central de la región de Tian Shan llegó a ser un gran cinturón con un arco magmático de rocas básicas y ultrabásicas pegando a laparte NW de todo el levantamiento de la región de Kalpin (al NW de la cuenca). Se depositaron unos 6000 metros de carbonatos marinos someros y rocas sedimentarias detríticas, y en la parte norte de la plataforma (en las regiones de Kalpin y Aksu) se depositó una secuencia de unos 440 a 2200 metros de espesor que contenía sedimentos de línea de costa. Finalmente, al sur de la cuenca (en la región de Kunlun), lo que se depositaban eran rocas carbonatadas, sugiriendo estabilidad tectónica en este periodo.
Durante el Devónico, la plataforma era una masa de tierra emergida con unos 60 a 1000 metros de capas rojas continentales, discordantes con los sedimentos del Carbonífero. La región levantada de Bachu y los alrededores recibieron de 500 a 1000 metros de carbonatos marinos de aguas someras y rocas detríticas durante el Carbonífero, con algunas capas de carbón. En otro lugar de la cuenca, el extenso grupo de rocas carbonatadas de plataforma depositadas durante el Carbonífero alcanzaron un espesor de 600 a 1500 metros en la región de Kalpin. En el Pérmico inferior el mar sufrió una regresión en la mayor parte de la plataforma, y en el Pérmico superior las capas rojas continentales cubrían toda la plataforma, la zona elevada de Bachu a su vez se fracturó debido a erupciones basálticas. Tanto la región de Tian Shan como la de Kunlun eran tectónicamente activas, formando cinturones de pliegues que se acrecionaban unos sobre otros durante el Carbonífero y el Pérmico en la Orogenia Varisca.

Durante el Mesozoico, la cuenca de Tarim estaba cubierta por 600 a 7000 metros de rocas de Triásico, Jurásico y Cretácico inferior, constituidas por detritos continentales, y durante el Cretácico superior se depositaron calizas marinas y lodolitas. Durante el Jurásico, debido a la erosión de las regiones circundantes, en el foredeep de Kuqa y de Kashi-Yecheng, así como en las depresiones al Este de Tarim y las regiones elevadas del norte y sur de la cuenca,  se depositaron sedimentos fluviales y lacustres.

Durante el Cenozoico, la Orogenia del Himalaya tuvo mucho que ver en la evolución de la Cuenca de Tarim hasta su configuración actual. A comienzos del Terciario, la colisión continental entre la India causó el fallamiento de la región de Kunlun Shan, produciendo a su vez subsidencia en las regiones que actualmente se conocen como cuencas de foredeep, acompañado también de un intenso plegamiento generalizado en los márgenes de la cuenca.
Durante el Paleógeno (Eoceno) hubo un periodo transgresivo del nivel del mar, afectando a la depresión del SW de la cuenca. Ya en el Neógeno tuvo lugar la evolución de las zonas  de los foredeep de Kuqa y Kashi-Yecheng hasta su forma actual y estaban constituidos por depósitos de molasas. En el centro de la cuenca, en cambio, se depositaron alrededor de 2000 a 3000 metros de capas rojas detríticas.

A continuación se muestra una reconstrucción gráfica desde el Jurásico hasta el Neógeno de una región en particular de la cuenca denominada Kashgar, situada al NW de la misma (Figura 5): 


Figura 5.- Localización geográfica de Kashgar. 


Las diferentes etapas de la evolución de geodinámica de la cuenca de Kashgar son (figura 6): 

Figura 6.- Diferentes etapas sucesivas de la evolución geodinámica de la cuenca de kashgar.
CP, Carbonífero y Pérmico; J, Jurásico; K1, Cretácico inferior; K2, Cretácico superior; EN, Paleógeno y Neógeno inferior; NQ, Neógeno y Cuaternario; c, calizas y dolomías; cg, conglomerados; m, margas y arcillas; s, areniscas. 

Las fallas normales que permiten el hundimiento del sustrato pre-Jurásico están orientadas de NW a SE, paralelas y sintéticas.

Al final del Jurásico, la fosa está rellenada por sedimentos fluviales y lacustres. El Cretácico inferior está representado por derramamientos delgados sobre pendientes débiles o llanuras continentales, de sedimentos fluviales y eólicos, indicando un cambio climático hacia condiciones de menor pluviometría. Este cambio de facies anuncia la amplia transgresión marina del Cenomaniense-Turoniense. Hasta el Terciario inferior, toda la parte suroccidental de Tarim queda cubierta por una plataforma carbonatada con rudistas y foraminíferos bentónicos, caracterizando ambientes muy someros. Los sedimentos marinos no sobrepasan los 100 metros, indicando una tasa de sedimentación muy reducida, y la ausencia de movimientos tectónicos notables.

Durante el Terciario, todos los sedimentos mesozoicos están afectados por la Orogenia Himalayense, formando un sistema de fallas inversas. El estadio precoz del Paleógeno y Neógeno inferior marcado por del depósito de materiales terrígenos finos quedará seguido por la etapa de sedimentación muy activa y gruesa del Neógeno superior y Cuaternario.



BIBLIOGRAFÍA: 

  • K. Y. Lee, U.S. Geological Survey Reston, Virginia (1985): "Geology of Tarim Basin with special emphasis on petroleum deposits, Xinjiang Uygur Zizhiqu, Northwest China" 21-31 pp. 
  • Joseph Canerot; Guosheng Qu (1998): "La cuenca Jurásica del Tarim suroccidental, provincia de Xinjiang (República Popular de China). Relación con el Tethys nororiental y evolución durante el ciclo himalayense" 320-329 pp. 
  • Qu, 1995; Jia et al., 1997. 
  • Molnar and Tapponnier, 1978; Huang and others, 1980; Bally and others, 1980; Kang, 1981; Wang and Tan, 1981. 
  • Wang and others, 1983, p.295-299. 
  • Zhang, 1982; Zhang, 1982, p.250. 
  • Kang, 1981; Zhang, 1982; Yi and Jiang, 1981. 
  • Yang, 1983, p.215-217.
  • Yi and Yiang, 1980, p.27-28. 
  • Kang, 1981; Kang, 1981, p.330; 
  •  Huang and others, 1980.
  • Wang and Tan, 1981, p. 1-4. 
  • Tapponier, 1983; Bally and others, 1980; Stocklin, 1977, p.333-353; Molar, 1978, p.5361-5375; and Dewey and Burke, 1973, p.683.
REFERENCIAS DE LAS FIGURAS: 
  • Figura 6Joseph Canerot; Guosheng Qu (1998): "La cuenca Jurásica del Tarim suroccidental, provincia de Xinjiang (República Popular de China). Relación con el Tethys nororiental y evolución durante el ciclo himalayense". 







domingo, 24 de noviembre de 2013

ESTRATIGRAFÍA DE LA CUENCA DE TARIM

Esta entrada tratará de aportar información sobre las litologías y las facies sedimentarias más características de  esta cuenca.
 La cuenca de Tarim cubre una extensión de 563.000km2, con un relleno de cuenca por valor de 2.301.000km3. Evolucionó en un cratón, y adquirió su individualidad relativa durante el Carbonífero tardío en la Orogenia Varisca. La cuenca alcanzó su pleno desarrollo en el Neógeno (incluyendo sus zonas marginales) debido a la Orogenia Himalayense.
La cuenca de Tarim es la cuenca interior más grande de China (ver figura 1). El núcleo continental arcaico ocupó la mayoría de la parte sur de la cuenca. Este núcleo continental entró en contacto con un arco magmático extensamente fallado (de este a oeste) de rocas plutónicas básicas a ultrabásicas en el norte. El núcleo se amplió a principios del Proterozoico tardío al presente bloque continental de Tarim por la acreción Proterozoica en ambos márgenes, norte y sur. Después, el depósito de la cubierta sedimentaria marina de plataforma en el núcleo ocurrió desde el "Sinian" (período Ediacárico en la Escala de Tiempo Geológico actualizada, parte superior de la Era Neoproterozoica, ver figura 2) hasta el Pérmico superior (ver figura 3). Los procesos de sedimentación estuvieron asociados estrechamente con movimientos geotectónicos, especialmente en relación con el las fallas de basamento profundas en el bloque de Tarim.

                      
   Figura 1.- Mapa político de la parte occidental de China, mostrando la localización 
      del área de estudio (modificado de "Geology of Tarim Basin with special emphasis on 
        petroleum deposits, Xinjiang Uygur Zinzhiqu, Northwest China", by LK. Y. Lee U.S. 
               Geological Survey Reston, Virginia, 1985). 

                               Figura 2.- Escala de Tiempo Geológico del Precámbrico, basada en la Comisión 
                                                                             Internacional de Estratigrafía (ICS). 

                           Figura 3.- Tabla del tiempo geológico (modificada de "Orogenic cycles of China", 
                                                                  after Huang and others, 1980, table 4, p.106)


La estratigrafía de la cuenca consiste en secuencias de sedimentos marinos y continentales, sobre un basamento de rocas ígneas y metamórficas del Precámbrico. 

Las rocas del basamento en su mayoría afloran en los márgenes de la cuenca, y consisten en esquistos granítico-biotíticos, esquistos cuarzo-biotíticos y gneiss granitoides del Arcaico; y Qtz-esquistos, mica-esquistos, cuarcitas, anfibolitas, filitas, mármol, rocas carbonatadas y rocas meta-volcánicas del Pre-Sinian.

Los paquetes de rocas que se hallan por encima son:
  •           Sinian: dolomitas, calizas-arcillosas, tillitas, areniscas feldespáticas, conglomerados, limolitas, pizarras, esquistos, margas y brechas volcánicas.
  •           Cámbrico-Ordovícico: sedimentos marinos.
  •           Silúrico inferior: areniscas, limolitas y calizas.
  •           Devónico: areniscas y conglomerados.
  •           Carbonífero-Pérmico: carbonatos y rocas detríticas.
  •           Triásico-Terciario: secuencias sedimentarias continentales fluviales y lacustres 
  •           Cretácico y Paleógeno: secuencias sedimentarias marinas en el oeste y suroeste de la cuenca.
  •           Cuaternario: extensos depósitos aluviales, fluviales, eólicos y glaciales. 


PRE-SINIAN

Se compone de un núcleo metamórfico de edad Proterozoica y Arcaica.

La secuencia del Arcaico es un complejo metamórfico que está formado por gneises con granate, granitoides y cuarcitas ferruginosas. Están separados del Proterozoico inferior por una discontinuidad angular, el cual se compone mayoritariamente de esquistos (cuarzo-biotíticos, biotíticos o con hornblenda) y rocas graníticas a techo.

SINIAN

Este periodo está representado en la cuenca de Tarim por dos secuencias estudiadas en dos localidades distintas de la misma: según sondeos obtenidos al suroeste de la cuenca de Tarim, se compone mayoritariamente de carbonatos marinos someros y rocas sedimentarias detríticas, localmente metamorfizadas, con un espesor total de 800 metros. Este periodo, desde el punto de vista sedimentario, se puede subdividir en tres partes:
-          
  1.             La parte alta: se compone de calizas y dolomitas con intercalaciones de areniscas (separadas de las rocas graníticas del Proterozoico inferior por una discontinuidad angular).
  2.           La parte intermedia: lajas de carbonato estromatolítico y toba volcánica.
  3.           La parte baja: areniscas intercaladas von calizas y margas.


Al  norte de la cuenca, realizando varios sondeos , se pudo obtener otra secuencia del Sinian, donde se reconocieron varias formaciones: 

En la parte baja del Sinian, y formando una discontinuidad angular con el Proterozoico:
  •       Formación Beiyiki (1480 metros de espesor): tillitas, areniscas, tobas volcánicas, calizas, basaltos alterados y brechas volcánicas.
  •          Formación Zhaobishan (540): areniscas, areniscas feldespáticas y pizarras.
  •          Formación Aleitonggou: se puede dividir a su vez en tres partes:

o   Parte baja: pizarras, areniscas conglomeráticas y cuarcitas.
o   Parte intermedia: pizarras verde-grisáceas compactas intercaladas con cuarcitas feldespáticas.
o   Parte alta: rocas ígneas félsicas y piroclásticas.
  •          Formación Teruiaiken: se puede dividir a su vez en dos partes:

o   Parte baja: lodolitas calcáreas, tillitas y pizarras intercaladas con calizas, basaltos alterados y rocas piroclásticas.
o   Parte alta: lodolitas calcáreas, tillitas, pizarras, cuarcitas feldespáticas y rocas detríticas conglomeráticas.


En la parte alta del Sinian, y formando una discontinuidad angular con el Cámbrico:
  •          Formación de Zamaketi (770 metros de espesor): se compone de areniscas cuarzosas, calizas y pizarras, intercaladas con areniscas conglomeráticas y, localmente, bloques de limolitas.
  •          Formación de Yukengou (580): pizarras grises y verde-grisáceas, limolitas, pizarras calcarenosas y margas.
  •          Formación de Suiquan (100): calizas intercaladas con pizarras arenosas y areniscas cuarzosas.
  •          Formación Hangeerqiacke (400): tillita y capas de arcilla varvada en la parte alta.


Varios científicos realizaron otra serie de perforaciones en un área muy específica de la cuenca de Tarim, concretamente en la zona de levantamiento de Kalpin, situada al noroeste de la cuenca de Tarim (ver figuras 4 y 5). 

Figura 4.- Localización de la cuenca de Tarim (modificada de Chen et al, 1985; McKnight, 1993). 
Figura 5.- Geología de la zona de Aksu-Yingan, al noreste del levantamiento de Kalpin (modificado de un mapa geológico no publicado de escala 1:200.000 de Xinjiang Bureau de "Geology and Mineral Resources"). 


Las rocas sedimentarias del noroeste de la cuenca de Tarim pueden subdividirse en tres paquetes tectono-estratigráficos, basándose en sus carácterísticas internas y en la posición de las discontinuidades angulares más significativas. Dado que cada uno de estos paquetes representa una fase de evolución de la cuenca, nos referiremos a ellos como megasecuencias (ver figura 6). 


Figura 6.- Estratigrafía del este del levantamiento de kalpin (modificado de "Xinjiang Stratigraphic Table Compiling Group", 1981). 


Las rocas más antiguas del levantamiento de Kalpin son del Proterozoico superior, y se trata de facies metamórficas compuestas por esquistos verdes y azules, que constituyen en Grupo Aksu (base de la columna estratigráfica de la figura 6). Estas rocas registran condiciones de altas presiones y temperaturas  asociadas con procesos de subducción o de colisión, datándose entre los 698 y 754 Ma. Estas rocas componen el basamento cristalino que se sitúa por debajo de las secuencias sedimentarias no metamorfizadas (a veces encontramos diques intrusivos). 
Sobre el Grupo Aksu se deposita la megasecuencia Sinian-Ordovícica, compuesta por varios tipos de formaciones. 

MEGASECUENCIA SINIAN-ORDOVÍCICA

-          A la base de la misma hallamos la Formación Sugaitebulake (Sinian superior), que contiene lodolitas rojas y areniscas con laminaciones paralelas y estratificaciones cruzadas de bajo ángulo, así como calizas y estromatolitos. Esta sucesión se interpreta como una transición de medio continental a marino somero. A techo de la misma, y limitando con el Cámbrico inferior, se halla la Formación Qegebulake, compuesta por calizas, dolomitas y lodolitas.
La estratigrafía Paleozoica consiste en secuencias sedimentarias de plataforma marina, que están ampliamente distribuidas por toda la cuenca y separadas de las secuencias Proterozoicas por una discontinuidad angular. 

-          El paquete sedimentario de edad Cámbrica y Ordovícica engloba mayoritariamente facies carbonatadas. Excepto por un intervalo muy delgado de pizarras oolíticas en su base, las facies del Cámbrico inferior están dominadas por estromatolitos y facies conglomeráticas. En este paquete encontramos varias formaciones, en orden ascendente: 

o   Las Formaciones Xiaoerbulake y Wusonger: la primera posee unos 183 metros de espesor, y se compone de calizas, dolomitas y en la base de la misma pizarras carbonatadas con capas fosfato-silíceas; mientras que la segunda, con un espesor de 115 metros, contiene calizas arcillosas y nodulares intercaladas con pizarras, limolitas y areniscas.

o   Formación Awatage (Cámbrico medio-superior):  143 metros de espesor, compuesta de calizas grises intercaladas con calizas arcillosas y marron-amarillentas.

o   Formación Qiulitage (Ordovícico inferior): se subdivide a su vez en dos partes:
§  Parte baja: 600 metros de bloques de dolomitas y calizas dolomíticas.
§  Parte alta: 178 metros de calizas bandeadas y margas.
Estas facies se han interpretado como el paso de un medio marino somero a profundo.

o   Formación Saergan (base del Ordovícico medio): 14 metros de black shales intercaladas con calizas lenticulares.  Esto puede indicar el paso de condiciones de depósito anóxicas a oxigenadas.

o   Formación Kanling (mitad del Ordovícico medio): 17 metros de calizas nodulares de un color amarillento a rojo-grisáceo  y margas.

o   Formación Qilang (Ordovícico medio): 160 metros de limolitas verde-grisáceas y margas.

o   Formación Yinggan (techo del Ordovícico medio): 34 metros de lodolitas negras intercaladas con limolitas, formando a techo una discontinuidad paralela con el Silúrico inferior.

                            MEGASECUENCIA SILÚRICA - DEVÓNICA


La litología cambia rápidamente al atravesar la discontinuidad angular que separa el Ordovícico medio del Silúrico inferior, pues pasamos de una secuencia carbonatada a siliciclástica. Como se puede observar en la figura 6, el Ordovícico superior no está representado en esta secuencia, debido a la existencia de un periodo de erosión que ha eliminado varios cientos de metros de material. 

      Figura 7.- Corte sedimentario del Paleozoico (tomado de "Sinian through Permian tectonostratigraphic 
      evolution of the northwest Tarim basin, China", by Alan R. Carroll, Stephan A. Graham, Edmund Z. 
      Chang y Cleavy McKinght, 2001, p.54). 



                Figura 8.- Sección estratigráfica del Ordovícico al Silúrico (tomado de "Sinian through Permian                                          tectonostratigraphic  evolution of the northwest Tarim basin, China", by Alan R. Carroll, Stephan A. Graham, Edmund Z. Chang y Cleavy McKinght, 2001, p.54). 


Las formaciones depositadas en este intervalo de tiempo (ver figuras 6, 7 y 8)  son, en orden ascendente:
-        
  •            Formación Kalpintag (Silúrico inferior): 400-2200 metros de espesor, cuyos materiales lodolitas siliciclásticas, limolitas y areniscas, interpretadas como depósitos de tormentas. Las limolitas son calcáreas, laminadas  y localmente nodulares y bioturbadas. Las areniscas presentan estratificaciones cruzadas de ripples, y localmente contienen capas glauconíticas, trazas fósiles y marcas centimétricas en el suelo de las capas. Estos materiales están intercalados con areniscas granocrecientes con estratificaciones cruzadas de escala métrica, interpretados como depósitos de shoreface. La parte alta de esta formación incluye una sucesión de areniscas con estratificaciones cruzadas y lodo en la base, interpretados como depósitos de canales de mareas.
  •           Formación Tataaiertage (Silúrico superior – Devónico inferior): areniscas con estratificaciones cruzadas y sin contenido fósil, interpretadas como depósitos fluviales tipo braided. (ver Figura 9).
                         Figura 9.- Sección de la Formación Tataaiertage (tomado de "Sinian through Permian                                          tectonostratigraphic  evolution of the northwest Tarim basin, China", by Alan R. Carroll, Stephan A. Graham, Edmund Z. Chang y Cleavy McKinght, 2001, p.56).

  •           Formación Yimungantawu (Devónico): contiene depósitos de grano fino interpretados como depósitos de llanura aluvial.  

  •           Formación Keziertage (Devónico superior): contiene areniscas con estratificaciones cruzadas, interpretados como depósitos fluviales de tipo braided.



MEGASECUENCIA CARBONÍFERA - PÉRMICA

  •           Formación Sishichang – Kangkelin (Carbonífero): constituido por 2000 metros de facies carbonatadas y siliciclásticas. Esta sucesión hacia arriba pasa de gravas fluviales a turbiditas siliciclásticas, que luego pasa a areniscas de plataforma superpuestas por carbonatos.

  •           Formación Kangkelin (Carbonífero superior): conglomerados fluviales y areniscas, que a techo pasan a facies de areniscas de tipo mareal y calizas marinas someras. 

  •           Formaciones Kupukuziman, Kaipaizileke y Shajingzi (Pérmico): cada serie tiene al menos unos 150-200 metros de espesor, y están intercalados con intervalos de sedimentos continentales. En la parte más baja de este paquete encontramos sedimentos  carbonatados, con raíces de árboles fosilizadas (lo que indicaría la existencia de estaciones más húmedas). Además, podemos observar capas de lavas basálticas correspondientes a episodios de erupciones volcánicas. 


          Figura 10.- Un mapa geológico simplificado que muestra la distribución de los basaltos del Pérmico en la cuenca de Tarim. (Yang et al., 2006, 2007). 

    


 PALEOCORRIENTES Y PROCEDENCIA DE LAS ARENISCAS

Se recogieron mediciones de paleocorrientes en varias localidades, desde el Proterozoico al Pérmico (ver figura 11). Las medidas de paleocorrientes del Proterozoico indican hacia el sur o sureste (ver figura 11A), que pertenecen en su mayoría a estratificaciones cruzadas de escala decimétrica. Las muestras de paleocorrientes recogidas en materiales silúricos muestran direcciones bastante dispares (ver figura 13B), pero en materiales del Devónico las facies de areniscas indican dirección suroeste (ver figura 13C). Las estructuras de corriente de las formaciones del Pérmico indican direcciones aún más dispares, como se muestra en las figuras  13D y 13E.


Figura 11.- Paleocorrientes en la zona de Aksu-Yingan (tomado de "Sinian through Permian                                          tectonostratigraphic  evolution of the northwest Tarim basin, China", by Alan R. Carroll, Stephan A. Graham, Edmund Z. Chang y Cleavy McKinght, 2001, p.60).


Para conocer la procedencia de estas areniscas, se realizaron representaciones del contenido de estas muestras en diagramas ternarios. Las muestras de areniscas precámbricas varían ampliamente en composición, mostrando una procedencia mixta (ver figura 12A), aunque los contenidos relativamente altos en cuarzo policristalino revelan una fuente metamórfica. Las areniscas del Devónico contienen en su mayoría cuarzo y fragmentos de rocas (ver figura 12B), sugiriendo un origen de orógeno reciclado. Las areniscas del Carbonífero al Pérmico son relativamente cuarzosas (ver figura 12C), reflejando áreas de cratón continental. Sin embrago, las areniscas del Pérmico inferior están dominadas por materiales volcánicos félsicos procedentes del noroeste de la cuenca, con texturas piroclásticas, fragmentos de granitos, cuarzo monocristalino y granos de feldespato potásico. Estas areniscas, por tanto, derivan de granitos y riolitas del suroeste de Tian Shan.

Qm: cuarzo monocristalino: F: feldespato total; Lt: roca total + cuarzo policristalino; Qp: cuarzo policristalino; Lv: roca volcánica; Lsm: sedimentos + rocas metamórficas; P: plagioclasa; K: feldespato potásico. 
        Figura 12.- Composiciones modales de muestras de arenas (tomado de "Sinian through Permian tectonostratigraphic  evolution of the northwest Tarim basin, China", by Alan R. Carroll, Stephan A. Graham, Edmund Z. Chang y Cleavy McKinght, 2001, p.62).
                            

FACIES SEDIMENTARIAS DEL MESOZOICO

La estratigrafía del Mesozoico en la cuenca de Tarim consiste en secuencias sedimentarias continentales, que forman una discontinuidad angular con las secuencias Paleozoicas.
La estratigrafía del Mesozoico se divide, en orden ascendente, en secuencias Triásicas, Jurásicas y Cretácicas. 
Las áreas estudiadas para estas secuencias son Kashi-Yutian, al suroeste de la cuenca, y Kalpin-Kuqa-Kuruktag, al norte.


ESTRATIGRAFÍA DEL TRIÁSICO

Se encuentra irregularmente distribuido a lo largo de la cuenca. Así, en las áreas Kashi-Yutian, esta secuencia sólo engloba del Triásico medio al superior. No obstante, al norte de la cuenca, esta secuencia está al completo, especialmente en el área Kuqa. La depresión de Kuqa es una cuenca de foredeep (remanente) que se individualizó tras la evolución del retro-cabalgamiento durante la colisión del bloque de Tarim y las montañas de Tianshan. 


                   Figura 13.- Formación de una cuenca de foredeep            (http://homepage.ufp.pt/biblioteca/Foredeep&FoldBelts/Foredeep&Foldbelts/Pages/Page10.htm)

      
      El Triásico inferior está representado por la Formación Ehuobulake, y contiene 145-532 metros de lodolitas arenosas y areniscas verde-grisáceas con conglomerados en la base. El Triásico medio está representado por la Formación Shalitashi, que contiene 1314 metros de conglomerados intercalados con areniscas y capas muy delgadas de carbón. El Triásico medio está representado por la Formación Karamay, con unos 800 metros de conglomerados y areniscas con restos de plantas fósiles. El Triásico superior está representado por dos secuencias diferentes, dependiendo de la localidad en la que se levanten:
-         
      En la zona de Kashi, encontramos la Formación Kangsu, que contiene unos 1500 metros de secuencia, representada en la parte más baja por conglomerados y areniscas, y en la zona más alta por areniscas y pizarras con capas de carbón y restos fósiles de plantas.

-          En la zona de Kalpin-Kuqa (ver figura 14), y en orden ascendente, esta secuencia está representada por:

  • o   La Formación Huangshanjie, que contiene unos 600 metros de rocas sedimentarias clásticas oscuras y verdosas, margas, pizarras y areniscas, con restos de plantas fosilizados.
  •   La Formación Taliqike, con unos 400 metros de conglomerados, areniscas y rocas sedimentarias clásticas, incluyendo además algunas capas gruesas de carbón. 

Figura 14.- Características de la secuencia sedimentaria del Triásico a través del río Kuqa (tomado de "The Forebulge Migration and Its influence on Sequence Stratigraphic Architecture of Black-bulge in Triassic, Tarim basin", by Wu Tang, Yingmin Wang, and Lei Zhang, 2013).


ESTRATIGRAFÍA DEL JURÁSICO

Esta secuencia es concordante con el Triásico en el suroeste de la cuenca, pero es discordante al norte de la misma. En ambas zonas, podemos encontrar la secuencia Jurásica al completo:
-         
      En la zona de Kashi-Yutian, el Jurásico medio e inferior está representado por la Formación Yangye, que contiene unos 1030 metros de pizarras y areniscas con capas de carbón intercaladas. El Jurásico superior está representado, en orden ascendente, por:
o   La Formación Taerga, que contiene unos 533 metros de lodolitas y areniscas.
o   La Formación Kuzigongsu, con 430 metros de areniscas y conglomerados.

-          En la zona de Kalpin-Kuqa-Kuruktag, el Jurásico inferior está representado, en orden ascendente, por:
o   La Formación Ahe, de 100 a 518 metros de conglomerados y areniscas conglomeráticas intercaladas con capas de carbón de diversas potencias.
o   La Formación Yangxia comprende 175 a 697 metros de areniscas granocrecientes intercaladas con margas, rocas sedimentarias clásticas y capas de carbón.

                  El Jurásico medio está representado, en orden ascendente, por:
o   La Formación Kezileiner, que comprende unos 800 metros de lodolitas, lodolitas limosas, pizarras carbonatadas y areniscas, intercaladas con potentes capas de carbón en la parte más alta de la formación.
o   La Formación Qiketai comprende unos 170 metros de lodolitas, margas y pizarras, con abundantes restos de plantas fosilizadas.

El Jurásico superior está representado, en orden ascendente, por:
o   La Formación Qigu comprende de 40 a 406 metros de lodolitas.
o   La Formación Gelaza comprende tan solo unas decenas de metros de espesor de conglomerados y areniscas conglomeráticas.

ESTRATIGRAFÍA DEL CRETÁCICO

Esta secuencia forma una discontinuidad angular con el Jurásico tanto al suroeste como al norte de la cuenca. Al igual que las anteriores secuencias, levantamos las columnas en dos localidades distintas:
-         
      En la localidad de Kashi, el Cretácico inferior está representado por el Grupo Kezileisu, constituido en su parte más baja por conglomerados y en su parte más alta por areniscas, con un espesor total de 220 a 890 metros de secuencia. El Cretácico superior lo componen sedimentos marinos someros y secuencias sedimentarias de línea de costa, y está representado, en orden ascendente, por:
o   La Formación Kukebai: que son 120 metros de lodolitas y yesos.
o   La Formación Wuyitake, que son 70 metros de lodolitas rojas.
o   La Formación Yigeziya, cuyo espesor total se desconoce, pero se sabe que está compuesta por calizas, calizas arcillosas y margas.
o   La Formación Tuyiluoke, que son 47 metros de lodolitas rojizas con intercalaciones de capas yesíferas.

-          En la localidad de Kalpin, el Cretácico inferior está representado, en orden ascendente, por:
o   La Formación Yageliemu, con un espesor que varía de los 27 a 300 metros de conglomerados, areniscas conglomeráticas y areniscas, con fósiles de ostrácodos.
o   La Formación Shusanhe, que comprende unos 1000 metros de lodolitas en su parte más baja y areniscas y lodolitas en su parte más alta, junto con fósiles de ostrácodos.
o   La Formación Baxigal comprende unos 300 metros areniscas.

El Cretácico superior  está representado por la Formación Bashijiqike, con un espesor que varía de los 61 a 215 metros areniscas y conglomerados.



    

      
Figura 15.- Secuencia deposicional en la depresión de Kuqa (tomado de "Depositional sequence architecture and filling response model of the Cretaceous in the Kuqa depression, the Tarim basin", by LIN Changsong et al., 2003).


ESTRATIGRAFÍA DEL CENOZOICO


La secuencias sedimentarias del Cenozoico en la cuenca de Tarim consisten básicamente en depósitos marinos y continentales, formando una discontinuidad angular con los materiales del Cretácico superior. También realizaremos una descripción de los materiales extraídos en las dos localidades anteriomente mencionadas: kashi-Yutian y Kalpin-Kuqa-Kuruktag.

                                                                      Figura 16.- Tabla de tiempo geológico del Cenozoico 
                                                                                        (modificado de "Comisión Internacional de Estratigrafía (ISC)). 


ESTRATIGRAFÍA DEL TERCIARIO


Tal y como se muestra en la figura 16, el Terciaro se puede dividir en Paleógeno y Neógeno. A su vez, el Paleógeno se subdivide en Paleoceno, Eoceno y Oligoceno (que son secuencias de sedimentos marinos); y el Neógeno se subdivide en el Mioceno y Plioceno (secuencias continentales).

En las zonas de Kashi-Yutian, el Paleoceno está representado, en orden ascendente, por:
  •     La Formación Aertashi, que son de 40 a 50 metros de capas de yeso intercaladas con calizas dolomíticas.
  •     La Formación Qimugen, que en su parte más baja está constituida por 100 metros de espesor de lodolitas y limolitas intercaladas con calizas, y en la parte más alta encontramos unos 50 metros de lodolitas yesíferas lagunares y areniscas calcáreas.


El Eoceno está representado, en orden ascendente, por:
  •     El muro de la Formación Qimugen.
  •     La Formación kalataer: en la parte más baja se compone de calizas y lodolitas intercaladas con yesos, y en la parte más alta existen calizas, calizas bioclásticas y aresnicas calcáreas. El espesor de esta unidad varía de los 38 a 135 metros.
  •     La Formación Wulagen: son unos 40 metros de lodolitas intercaldas con calizas bioclásticas y yesos.
  •     La Formación Bashibulake: de 343 a 433 metros de lodolitas rojizas, limolitas y areniscas, localmente intercaladas con lodolitas verde-grisáceas, lodolitas arenosas y yesos.


La secuencia Oligocena está representada por la Formación Keluoziyi, que forma una discontinuidad angular con el Eoceno superior en esta zona. En la parte baja se compone de lodolitas amarillentas a rojizas, que contienen capas de yesos y foraminíferos; y en la parte alta podemos encontrar lodolitas del mismo tipo y areniscas. El espesor de esta unidad varía desde los 280 a los 4500 metros.

La secuencia Miocena está representada, en orden ascendente, por:
  •      El techo de la Formación Keluiziyi.
  •      La Formación Anjuan: cuyo espesor varía en unos puntos desde 490 hasta los 2000 metros, y se compone de lodolitas verdosas y rojizas, capas de yeso y areniscas.
  •      La Formación Pakabulake está formada por centenares a miles de metros de lodolitas anaranjadas y grisáceas y areniscas.  


La secuencia Pliocena está representada sólo por la Formación Artux, que contiene lodolitas grisáceas, amarillentas y arenosas junto con areniscas, y presenta además fósiles de ostrácodos en las lodolitas. Esta unidad posee un espesor que varía de los centenares a miles de metros.

En las zonas de Kalpin-kuqa-kuruktag, especialmente en kuqa, vemos las siguientes secuencias sedimentarias:

El Paleoceno está representado por la Formación Talake, especialmente estudiada en la zona oeste de Kuqa, se compone de capas de yeso intercaladas con calizas dolomíticas y lodolitas rojizas y verdosas, areniscas y conglomerados.

El Eoceno está representado por el Grupo Kumugeliemu, que está formado por conglomerados y areniscas con lodolitas arenosas.

El Oligoceno está representado, en orden ascendente, por:
  •      La Formación Suweiyi: tiene unos pocos centenares de metros de areniscas y lodolitas, que contienen además capas de yeso.
  •      La Formación Jidike contiene unos centenares de metros de areniscas y lodolitas, intercaladas con limolitas y localmente capas de yeso. 

El Mioceno está representado, en orden ascendente, por:
  •     La Formación Jidiki.
  •     La Formación kangcun: areniscas y limolitas intercaladas con limolitas bandeadas y rocas sedimentarias clásticas, y a techo areniscas intercaladas con conglomerados (120 – 1760 metros de espesor).


El Plioceno se compone de la Formación Kuqa, que contiene lodolitas a muro y limolitas amarillo-rojizas a techo, intercalados con areniscas conglomeráticas y con ostrácodos (300 – 1200 metros de espesor). 


                                           Figura 17.- Secuencia sedimentaria del Terciario en la depresión de Kuqa. 1.- depósitos aluviales; 2.- depósitos arenosos fluviales y deltaicos; 3.- areniscas y lodolitas delgadas de espesor, lacustres, someros y de relleno de llanura de inundación. 4.- depósitos fangosos de laggon y lacustres evaporíticas. 5.- yesos; 6.- calizas; 7.- fósiles y trazas fósiles de animales (tomado de "Depositional arquitecture of the Tertiary tectonic sequences and their response to foreland tectonism in the Kuqa depression, the Tarim basin", by LIN Changsong et al., 2001). 
 

     

       ESTRATIGRAFÍA DEL CUATERNARIO

El Cuaternario en la cuenca de Tarim aún no se ha estudiado en detalle. Cronológicamente, se divide en Pleistoceno y el Holoceno:

Las secuencias sedimentarias del Pleistoceno se componen mayormente de depósitos glaciares, interglaciares, fluviales y fluviales, con gran cantidad de tillitas, arcillas, limos y grava.

Las secuencia sedimentarias del Holoceno se constituyen de depósitos aluviales, eólicos y lacustres, que contienen cantidades importantes de arcilla, limo, arena, grava y localmente evaporitas.




    BIBLIOGRAFÍA: 

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  •      Wu Tang, Yingmin Wang, and Lei Zhang, 2013. The Forebulge Migration and Its influence on Sequence Stratigraphic Architecture of Black-bulge in Triassic, Tarim basin. 
  •      Alan R. Carroll, Stephan A. Graham, Edmund Z. Chang y Cleavy McKinght, 2001. Sinian through Permian tectonostratigraphic  evolution of the northwest Tarim basin, China. p.62.