Fallas Geológicas

Una falla geológica es un accidente geológico en el cual ocurre un desplazamiento relativo de los bloques afectados. Este movimiento generalmente ocurre paralelo a la superficie de la fractura. Las fallas poseen rumbo y buzamiento.

El rumbo es la dirección de una línea horizontal en el plano de la falla. La inclinación es el ángulo entre una superficie horizontal y el plano de la falla.

Importancia de las Fallas en Hidrocarburos

Las fallas geológicas son importantes en la exploración y producción de hidrocarburos debido a que:

• Pueden actuar como trampas para hidrocarburos: Las capas sedimentarias a ambos lados del plano de la falla pueden actuar como una barrera de permeabilidad, atrapando los hidrocarburos.
• Influyen en la migración de hidrocarburos: Los hidrocarburos pueden migrar a través de las fallas hacia trampas estructurales o estratigráficas.

Elementos de una Falla Geológica

• Plano de la falla (P): Es el plano a lo largo del cual se mueven los bloques.
• Bloque Superior (Ls): Porción o bloque estructural con un nivel superior.
• Bloque Inferior (Li): Porción o bloque de la falla con un nivel inferior.
• Techo: Bloque que se encuentra por encima del plano de la falla.
• Piso: Bloque que se encuentra por debajo del plano de la falla.
• Rake: Ángulo alfa o ángulo de inclinación -90 grados.
• Alfa: Ángulo de inclinación.

Tipos de Fallas Geológicas

Según su Geometría

• Falla vertical: El plano de la falla es vertical.
• Falla transcurrente: El movimiento de la falla ocurre en el plano horizontal.
• Falla lístrica: El plano de la falla se aplana a profundidad.

Según el Movimiento de sus Bloques

• Falla normal: El plano de la falla se inclina hacia el labio inferior. Se pueden caracterizar mediante registros petrofísicos, litología, densidad, presión, buzamiento y espesores. La omisión ocurre cuando no se encuentra la arena en el nivel estructural esperado.
• Falla inversa: El plano de la falla se inclina hacia el labio superior. Se puede determinar cuando se observa una repetición de estratos en los registros de pozos.

Las fallas normales e inversas pueden reconocerse en la perforación mediante los registros eléctricos Gamma Ray.

Clasificación de las Fallas Geológicas

Clasificación Geométrica

1. Según el desplazamiento de los bloques:
   • Fallas de rumbo: Desplazamiento paralelo al rumbo de la falla.
   • Fallas de inclinación: Desplazamiento paralelo al buzamiento de la falla.
   • Fallas de desplazamiento oblicuo: Desplazamiento no paralelo ni al rumbo ni a la inclinación.
2. Según la posición de la falla con respecto a la estratificación:
   • Fallas de rumbo: La fractura ocurre paralela al rumbo de la estratificación.
   • Fallas de inclinación: La fractura ocurre paralela a la inclinación de la estratificación.
   • Fallas diagonales: Las fracturas no son paralelas ni al rumbo ni a la inclinación de la estratificación.
   • Falla de estratificación: Ocurre en una capa o estrato en particular.
3. Según su ángulo de inclinación:
   • Fallas de gran ángulo: Mayores de 45 grados.
   • Fallas de pequeño ángulo: Menores de 45 grados.
4. Según la posición de los bloques:
   • Fallas normales: El techo baja.
   • Fallas inversas: El techo sube.
5. Según sus movimientos traslacionales:
   • Falla destral: El movimiento de uno de los bloques es esencialmente hacia la derecha.
   • Falla sinestral: El movimiento es esencialmente hacia la izquierda.
6. Según el diseño:
   • Fallas paralelas: Las fallas son paralelas.
   • Fallas escalonadas: Son fallas dispuestas en escalón.
   • Fallas reticulares: Forman una red de fallas.
   • Fallas periféricas: Rodean una estructura geológica.
   • Fallas radiales: Radian desde el centro de una estructura geológica.

Clasificación Genética

• Fallas normales: Se forman debido a la gravedad.
• Fallas inversas: Se forman debido al empuje de capas tectónicas.

Estructuras Geológicas Formadas por Fallas

• Pilar tectónico u Horst: Estructura elevada topográficamente, formada principalmente por fallas normales. Es causada por eventos tectónicos.
• Graben: Fosa tectónica o depresión formada por fallas normales.

Métodos para Reconocer Fallas Geológicas

Registros o Perfiles de Pozos

Se utilizan herramientas que inducen estímulos físicos en las rocas (rayos gamma, electricidad, sonido, etc.) y registran la respuesta. Esta información se interpreta geológicamente para deducir la geometría del subsuelo, incluyendo la presencia de fallas, litología, espesores de arena, densidad, etc.

Método Sísmico

Se utiliza la propagación de ondas sísmicas a través del subsuelo. Las ondas se reflejan o refractan al encontrar contrastes de densidad entre las capas. La información se procesa para obtener imágenes del subsuelo en 2D o 3D. Las fallas se evidencian por discontinuidades en los reflectores sísmicos.

Método Geológico

Es el primer método que se debe utilizar. Se basa en la observación directa de la superficie y el análisis de mapas topográficos. Se buscan indicadores como:

• Escarpes: Zonas con cambios bruscos en la pendiente del terreno. Se debe verificar si son escarpes de erosión o de falla.
• Jaboncillos: Arcillas muy finas en el plano de la falla, producto de la fricción.
• Brechas: Rocas con fragmentos angulares o subangulares, pueden ser sedimentarias, volcánicas o debidas a fallas.
• Silicificación del cuarzo: Presencia de cuarzo en el plano de la falla, producto de la fricción.
• Estrías o espejos de fricción: Marcas en el plano de la falla, producto de la fricción.
• Valles en forma de «V» o «U»: Pueden indicar la presencia de fallas.
• Estructuras geológicas alineadas: Pueden indicar la presencia de fallas.

La combinación de estos métodos permite una mejor interpretación de las fallas geológicas y su impacto en la exploración y producción de hidrocarburos.