María Antonieta Lorente
Programa
Introducción
• Bioestratigrafía, definiciones y principios.
• Principales grupos de microfósiles y su uso: foraminíferos, nanoplancton
calcáreo, polen, esporas, dinoflagelados y otros.
• Identificación de los grupos principales.
• Tipos de estudios bioestratigráficos y grupos de fósiles de
acuerdo a la sección geológica a estudiar.
• Flujo de trabajo en un estudio bioestratigráfico
• Muestreo
• Procesamiento de la muestra según el grupo de
microfósiles.
• La carta bioestratigráfica.
Principales grupos usados en la industria
FORAMINÍFEROS
Foraminifera Características:
ProtozoaOrganísmos unicelulares caracterizados por la ausencia de tejidos y de organos
CaparazonPoseen una concha que puede ser: aglutinada, porcelanacea o hialina
TamañoDesde decenas de mm a decenas de µ
Modo de vidaPlánctico o béntico
Ambiente Marino
Rango Geológico Bénticos: desde el Cambrico al PresentePláncticos: desde el Jurasico medio al Presente
• Composición de la pared:
– Orgánica
– Aglutinada
– Porcelanacea
– Hialina
Principales grupos de microfósiles: Foraminíferos
Bigenerina nodosaria (d'Orbigny)
Quinqueloculina impressa Reuss
Orbulina universa d'Orbigny
Allogromiina (?) imaged at 20x
Richard Weedon
Clasificación: Arreglo de las cámaras
Figuras basadas en los dibujos de Loeblich and Tappan; 1964
Clasificación: Tipo de apertura
Figuras basadas en los dibujos de Loeblich and Tappan; 1964
Ejemplos: Foraminíferos Pláncticos
Globorotalia menardii (Parker, Jones and Brady)
Plioceno
Hantkenina alabamensis Cushman
Eoceno
Parasubbotina varianta (Subbotina)
Paleoceno
Abathomphalus mayaroensis (Bolli)
Maastrichtiense Superior
Orbulina universa d'Orbigny
Mioceno Medio
Ejemplos: Foraminíferos bénticos
Cyclammina cancellata
Batial
Uvigerina peregrina
BatialMelonis pompilioides
Batial
Ammonia beccariii
Marino marginalBulimina sp.
Nerítico
Ejemplos: Foraminíferos grandes
Nummulites sp.
Eoceno
Orbitolina texana
Barremiense-
Aptiense
Nummulitinae sp.
Maastrichtiense
Formanifera-eu Project: http://www.foraminifera.eu/AtoC.html
Paleoambiente
• Factores control:– Salinidad
• si la concentración es anormal: usualmente se encontrará bajadiversidad y gran abundancia.
– Temperatura• influencia a las especies pláncticas.
• Relaciones usadas en las interpretaciones paleoambientales:– Pláncticos/Bénticos:
• Paleoprofundidad, disolución. Productividad en superficie.• P/B >100 océano abierto.
– % abundancia especies, diversidad de especies: • Paleoprofundidad, oxigenación de la masa de agua, productividad, etc.
• Otros:– Paleoprofundidad: Pláncticos no se encuentran en zonas costeras.
– Debajo de CCD “Cabonate compensation depth” > 4200 m, no se encuentran caparazones de foraminíferos (disueltos)
Witrock et al, 2003
Zonación batimétrica: Golfo de México Costa Afuera
Piñero y Morales: Grupo Especialistas Paleontologia, PEMEX 2000
Foraminíferos
Pláncticos: 0%
Foraminíferos Pláncticos :
0%-20%
Foraminíferos Pláncticos :
20% 30%
Asociaciones paleoambientales: Foraminíferos del GOM
Piñero y Morales: Grupo Especialistas Paleontologia, PEMEX 2000
Foraminíferos
Pláncticos :
50%
Foraminíferos
Pláncticos
60%
Foraminíferos Pláncticos
80%
Foraminíferos
Pláncticos
90% - 100%
Asociaciones paleoambientales: Foraminíferos del GOM
Vínculos Importantes:
• Centro de micropaleontología Pedro Bermudez
http://www.pdvsa.com/lexico/centro/micropaleontologia.htm
• Foraminíferos pláncticos:
http://www.pdvsa.com/lexico/centro/catalogo/afp.htm
• Foraminíferos bénticos
http://www.pdvsa.com/lexico/centro/catalogo/afb.htm
NanoplanctonCalcáreo
Nanoplacton calcáreo: Identificación de los grupos principales
Características:
Protozoa Algas Haptophyte (phytoplankton)
Unicelulares autotrofos
Esqueleto exoesqueleto calcáreo (cocosfera)formado por multitud de piezas individuales (cocolitos)
Tamaño 5 a 30 micrones (coccoliths)
Modo de
vida Plánctico
Ambiente Oceánico
Rango Geológico Triasico tardío a Reciente
Important link:http://nannotax.org/
MattO
ate
sre
dra
wn f
rom
Will
ie
Wils
on e
t al
Ventajas y DesventajasPros:
– Por lo general, bien conservados debido a su pequeño tamaño
– Amplia distribución geográfica– Buenos indicadores del ambiente marino
(> 50 m columna de agua), condiciones de zona fótica
– Muy abundantes, sólo es necesaria una pequeña muestra
– Extracción fácil y rápida – Evolución rápida
Contras:– Preservación en los sedimentos muy
profundos comprometida por CCD– Fácilmente retrabajados– Alto riesgo de contaminación de la
muestra– Necesidades de un microscopio
petrográfico de buena resolución para la identificación
1st Photograph author: Richard Lampitt, Jeremy Young, The Natural History Museum, London
Source:http://planktonnet.awi.de/
Tipos de cocolitos en función de su estructura
Se conocen dos tipos de estructura:
• Holococolitos: están constituidos por cristales de calcita submicroscópica, mayoritariamente romboédrica, estructurada de forma regular;
• Heterococolitos: usualmente grandes y compuestos de diferentes elementos submicroscópicos como placas, barras y granos, unidos en una estructura relativamente dura. Proveen la mayoría del registro microfosilífero
Discoastéridos
• Los nanofósiles de formas estrelladas (stellate), los discoastéridos, son un grupo extinto usado en el estudio bioestratigráfico del Terciario, cuya taxonomía se basa en el número de brazos, simetría de los mismos y la ornamentación que presentan vistos en planta
género Discoaster, se asocia a ambientes
de aguas tranquilas, bien oxigenadas y
muy poco turbulentas, por tratarse de
estructuras simples y delicadas;
• Los nanocónidos son un grupo también extinto de diminutas
formas cónicas (5-30 µm) constituidas por cuñas de calcita
apretadas, con un canal que atraviesa de forma axial el cono.
• El esqueleto de un organismo está constituido por más de 12 de
estas formas individuales, arregladas en forma de estructura
tipo pétalos
Nanocónidos
El género Helicosphaera, por tratarse de estructuras complejas y
resistentes, se asocia a ambientes de mayor energía, más cercanos a la
línea de costa.
Otros
NanofaciesSon asociaciones determinadas base en el contenido de nanoflora, y del resto del residuo presente en las muestras, tanto orgánico como inorgánico (minerales, materia orgánica, fósiles vegetales y animales).
Durán (1995), propone 5 asociaciones :
• Asociación I: Constituida por material netamente continental, materia orgánica medianamente seleccionada, abundante pirita detrítica y pueden estar presentes palinomorfos.
• Asociación II: Constituida por material arcilloso muy fino, la pirita detritica es común, la materia orgánica es de origen terrestre.
Interpretación: Estas dos asociaciones se relacionan con ambientes costeros y fluviomarinos, caracterizados generalmente por la ausencia de organismos planctónicos, ocurrencias ocasionales de restos de organismos bentónicos, abundante materia orgánica de origen terrestre y abundante pirita detrítica.
• Asociación III: constituida por materia orgánica de origen continental mal seleccionada, en menor proporción que en las asociaciones anteriores, puede haber glauconita y organismos planctónicos pobremente preservados.
• Asociación IV: caracterizada por un aumento en el porcentaje de glauconita con respecto a las asociaciones I,II,II; bajo contenido de material orgánico, así como porcentajes variables de nanoplancton, microforaminíferosy dinoflagelados.
• Asociación V: caracterizada por porcentajes muy bajos de pirita, a diferencia de la glauconita la cual aumenta considerablemente. Presencia de materia orgánica. En el conjunto de nanoflora, se hace más abundante la ocurrencia de los diferentes organismos planctónicos. Destaca el dominio del género Discoaster.
Interpretación: Estas últimas tres asociaciones representan ambientes marinos hemipelágicos y pelágicos con influencia terrestre.
Nanofacies (cont…)
Nanofacies y Estratigrafía Secuencial:
- Incrementos en el registro de elementos marinos permite interpretar superficies de inundación o de máxima inundación (FS y MSF)
- Disminución o esterilidad en el registro de elementos marinos, junto con el aumento de material de origen terrestre, permite interpretar la posible existencia de límites de secuencias (SB).
Nanofacies (cont…)
Erba et al, 2010
Variaciones Oceanográficas
Ejemplo con Nanoplancton Calcáreo
Coccoliths average
size AO1a
Coccoliths normal
range of
size variability
Leyenda
Efectos de la acidificación del agua marina
en los organísmos
“"El Aptiano temprano, 121 a 118 millones de años (Ma) representa la historia
de un caso de exceso de CO2 derivado de un importante episodio volcánico,
es decir, el emplazamiento de la Plataforma (plateau) de Ontong Java, que se
caracteriza por cambios en las tasas de evolución, riqueza de especies, la
abundancia y la producción de calcita por el nanoplancton calcáreo” Erba et
al, 2010
Palinomorfos
Características Esporomorfos:
ESPORAS Bryophyta Esporulación librePteridophyta Plantas vasculares
sin semillas
POLENGymnospermas Plantas vascularesAngiospermas Productoras de
semillas
Pared Grano Esporopolenina
Tamaño > 8 hasta 75 micrones(la mayoría)
Ambiente Principalmente terrestre (subaéreo), pero puede haber formas acuáticas
Rango GeológicoESPORAS (Cambrico?) Ordovicico a Reciente.
Plantas vasculares: Silurico a RecientePOLEN Devonico más superior a Reciente (gymnospermas)
Cretaceo Temprano a Reciente (angiosperms)
Polen y Esporas: Identificacion de los principales grupos
Description: Scylaspora tetrad (green) and trilete spores .
late Silurian sporangium (Burgsvik beds, Sweden).
Source:
Verisimilu,http://en.wikipedia.org/wiki/File:Trilete_spores.png
Polen y Esporas. Identificación de los principales grupos
• Criterios de clasificación: APERTURAS
– Esporas
– Polen
Source: Redraw from Playford & Dettman, 1996, Jarzen & Nichols 1996, and
Lorente, 1986
Palinología: otros palinomorfos y palinomacerales
En la misma lámina se pueden encontrar otros restos de microfósiles y de materia orgánica de gran utilidad para la interpretación del pleoambiente
Botryococcus: alga aguas frescas
Tasmanite: alga marina
Zygnematecea/Mougeotia: alga
de aguas dulces a salobres
Source: Lorente,
1986
Dinoflagelado: alga marina plántica
Microforam internal
linning: salobre a
marino somero
Palynomacerales
Dinoflagelados
Características:
Protozoa Protista. EukaryotesPyrrhophyta (“plantas de fuego")
Teca Teca y cápsula quitinosa
Esqueleto Solo los ebridianos tienen endosqueletos silíceos
Modo de vida Plánctico
Ambiente Marino abierto
Rango GeológicoDinoflagelados Silurico?? Triasico Medio a
RecienteAcristarcos Principalmente Paleozoico
Paleoambientes: Palinología
Tomado de Lorente, 1987 y Poumot, 1997
Paleoambientes: Palinología
Tomado de Lorente, 1987 y Poumot, 1997
Ejercicio Clasificación de
Foraminiferos
Schlu
mberg
erina
alv
eolin
iform
is(B
rady,
1879)
H.M
.S C
halle
nger,
1858
Image
from
Wik
ipedia
Pasos:
1.- Vaya al catálogo de Foraminíferos en:
http://www.foraminifera.eu/AtoC.html
2.- Familiarícese con los siguientes géneros:
Ammonia, Elphidium, Globigerina, Globorotalia, Orbiulina,
Quinqueloculina, Uvigerina, Textularia, Cyclammina
3.- Dirijase a:
http://www.foraminifera.eu/exercise1/index.htm
Y resuelva el ejercicio!
Estudios bioestratigráficos• En los pozos– Micropaleontología•Foraminifera fósiles índice(cualitativo)•Foraminifera marcadoreslocales(cualitativo)•Determinación de topes• Geodireccionamiento con fósiles
•En laboratorio (pozos/secciones sup)
- Micropaleontología
•Picking cuantitativo e identificación de especies
•Interpretación de Zonas Bioestratigráficas
•Determinación de Edad y Paleoambiente
- Palinología
•Identificación y contaje de fósiles
•Determinacion de Zonas Bioestratigráficas
• Determinación de Edad y Paleoambiente
•Estudios de Palinofacies y facies orgánicas
- Nanoplancton Calcáreo
•Identificación de especies
•Interpretación deZonas Bioestratigráficas y Edad
•Interpretación de nanofacies y paleoambientes
Tipos de microfósiles a ser estudiados de acuerdo a la sección
sandstone
sandy phosphorite
Coal
limestone
light planktonic
limestonedolomite
shale
chert
Micropaleontología Palynología Nannoplancton
100
feet
Flujo de trabajo
Procesamiento muestras
� en sitio
� en Lab Identificación de fósiles y
cuantificación de conjuntos
Preparación de la
Carta Bioestratigráfica
Interpretación & Integración
de resultados
Toma muestras
Flujo de trabajo
Procesamiento muestras
� en sitio
� en Lab Identificación de fósiles y
cuantificación de conjuntos
Preparación de la
Carta Bioestratigráfica
Interpretación & Integración
de resultados
Toma muestras
PUNTO DE ATENCIÓN: TOMA DE MUESTRASLa calidad de la muestra es el primer punto de
importancia en todo trabajo bioestratigráfico
Si una muestra ha sido degradada por cualquier razón, como podría ser:
En el sitio de la toma (pozo o sección):
- Identificación errada de la profundidad o de la muestra
- Contaminación durante el muestreo
Durante el transporte al laboratorio o la nucleoteca:
- Ruptura de las bolsas de muestras y mezcla
de los fragmentos de muestras
En el laboratorio:
-Confusión en el etiquetado
- Contaminación durante la manipulación/preparación
PUNTO DE ATENCIÓN: TOMA DE MUESTRASLa calidad de la muestra es el primer punto de
importancia en todo trabajo bioestratigráfico
Si una muestra ha sido degradada por cualquier razón, como podría ser:
En el sitio de la toma (pozo o sección):
- Identificación errada de la profundidad o de la muestra
- Contaminación durante el muestreo
Durante el transporte al laboratorio o la nucleoteca:
- Ruptura de las bolsas de muestras y mezcla
de los fragmentos de muestras
En el laboratorio:
-Confusión en el etiquetado
- Contaminación durante la manipulación/preparación
Estrategias de muestreo: Ideas clave
El muestreo es un punto clave debido a que:
Una muestra que no se toma o que se estropea por contaminación,
será una pieza de información perdida para siempre.
Aunque la tecnología cambie, la roca es la base de la información1 Así que no
importa cual sea en el futuro el sistema de interpretación, los tipos de análisis, los
estudios locales o regionales que serán necesarios para evaluar nuevas ideas, plays,
recursos o localizaciones, el nivel de riesgo estará ligado a las muestras de que se
disponga para evaluarlo1 incluyendo las muestras que tomamos hoy!
Las muestras son un activo de valor, con el cuidado apropiado proporcionarán
información sobre los pozos, campos, cuencas durante muchas generaciones!
Estrategias de muestreo: Ideas clave
El muestreo dependiendo del tipo de muestra, puede ser :
1. asequible (muestras de superficie o de canal)
2. caro (muestras de pared)
3. muy caro y arriesgado a veces (núcleos)
La estrategia de muestreo en la Industria debe de tener en cuenta:
1 -. Ser consciente de los costos, sopesar cuidadosamente el costo del
muestreo vs su aporte de valor.
2 - el costo futuro de la falta de información para la correcta evaluación de
oportunidades
Flujo de trabajo
Procesamiento muestras
� en sitio
� en Lab Identificación de fósiles y
cuantificación de conjuntos
Preparación de la
Carta Bioestratigráfica
Interpretación & Integración
de resultados
Toma muestras
Foraminíferos: preparación de muestras
• Depende de:– Tipo de roca• Lutitas
• Limolitas
• Calizas
• Areníscas
– Grupo a ser estudiado• Pláncticos & Bénticos
• Foraminíferos grandes
Residuo lavado
Secciones delgadas
Procesamiento de muestras: Foraminíferos
Globigerina ooze Grabau, 1932
muestra
Se remoja en agua y/o en
agua oxigenada (12 horas)
Se puede calentar < 30 min
Se lava con agua usando
un tamiz de 63 micrones.
Se limpia el tamiz con
solución de azul de
metileno
La muestra seca se tamiza:
- 63-125 micrones
- 125-250 micrones
- 250-500 micrones
- > 500 micrones
Se hace el “Picking” de
especimenes y se
preparan las láminas
Procesamiento de muestras:
Secciones delgadas de foraminíferos grandes• Procedimiento:
– Cortar un pequeño pedazo de roca
– Pegar la roca a la lámina
– Cortar la roca hasta que tenga algunos mm
• Trabajar la sección con abrasivos hasta que este lista para estudiarla con el microscopio de luz transmitida
Procesamiento de muestras: Palinología
Se
centrifuga,
decanta y
se lava con
agua varias
veces
Separacion
con liquido
pesado
ZnBr2
Se decanta la M.O. y
se limpia con HClSe limpia
con agua
Se limpia
con
ultrasonido
Se tamiza
y limpia
con
alcohol
Residuo de M.O.
se tansfiere a
tubo de 20 ml y
se centrifuga
Se transfiere a
tubo de 5 ml c
glicerina
Se decanta el
ácido y se
transfiere la
muestra a un
tubo de 50 ml.
1 gota se
monta en
lamina
Muestra
10g (se
tritura)
HF (8
horas) y
HCl (2
horas)
Procesamiento de muestras:Nanoplancton
Muestra de rocaCuchillo de lab
El fragmento de roca
se limpia
cuidadosamente
Se raspa un poco de muestra
en el cubreobjetos y se
humedece con agua destilada,
a continuación se esparce en
una lamina muy fina
El cubreobjeto se
coloca sobre una
plancha caliente para
secarlo.
Cuando se seca se
invierte y se pega en
un portaobjetos
usando adhesivo
optico Norland, se
termina bajo luz U.V.
La lámina
está lista
para su
estudio
Flujo de trabajo
Procesamiento muestras
� en sitio
� en Lab Identificación de fósiles y
cuantificación de conjuntos
Preparación de la
Carta Bioestratigráfica
Interpretación & Integración
de resultados
Toma muestras
Picking de la muestra
FORAMS
Picking de la muestra: Forams
• Picking y colecciones de microfósiles
Muestra de canal
Colecciones de Pickings
útiles para el picking
Muestra lavadaExtracción fósiles
Composición de la pared
– Aglutinados
– Porcelanaceos
– Hialinos
Criterios de identificación
Bigenerina nodosaria
Quinqueloculina impressa
Orbulina universa
Arreglo de las cámaras:
Figuras basadas en Loeblich and Tappan; 1964
Aperturas
Conociendo las características
del especimen el
micropaleontologo usa los
diferentes catálogos para
identificar la especie
Criterios de identificación
•NanoplanctonCalcáreo
Grabau, 1936
Identificación básica
¿Es un cocolito o una cocoesfera?
¿Cual es su forma general: estrellada, en punta, discoidal, tiene
puentes, ornamentación?
¿Cómo es su figura de interferencia?
¿Cómo se extinge?
Conociendo las
características del
especimen el
nanoplanctologo usa los
diferentes catálogos para
identificar la especie
Criterios de identificación
•Palinomorfos
• Aperturas
• Estructura de la pared
• Ornamentación
Identificación básica de esporomorfos
Conociendo las
características del
especimen el palinólogo
usa los diferentes
catálogos para identificar
la especie
Ejercicio: Estrategia de muestreo
Ud participa en la reunión del departamento de Exploración que va a establecer el programa de muestreo para el pozo Esperanza 1, el primero para evaluar un nuevoplay
Con el pronóstico dado, el equipo tendrá que
determinar la frecuencia de muestreo y el tipo de
muestra para el control de los niveles clave durante
la perforación así como asegurar la correcta
evaluación del play.
Aspectos a tener el control durante la perforación:
1. edad
2. medio ambiente
3. otra información bioestratigráfica / geológica que
pueda confirmar el pronóstico
Prepare con su equipo la propuesta para:
frecuencia de muestras de canal(por intervalo)
programa de muestras de pared
Toma de núcleos?
También proponga el tipo de estudios
bioestratigráficos que hacer en cada intervalo
Flujo de trabajo
Procesamiento muestras
� en sitio
� en Lab Identificación de fósiles y
cuantificación de conjuntos
Preparación de la
Carta Bioestratigráfica
Interpretación & Integración
de resultados
Toma muestras
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