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: 

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REFERENCIAS DE LAS FIGURAS: 
  • Figura 6: 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". 




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