La generación de petróleo hidrotermal en sedimentos del Lago Chapala y su relación con la actividad geotérmica del rift Citala en el estado de Jalisco, México

Resumen

El Lago de Chapala, ubicado en el occidente de México dentro del Rift Citala, está caracterizado por su actividad geotérmica, la cual incluye manantiales termales terrestres y sublacustres, halos de alteración hidrotermal, depósitos carbonatados tipo sínter y volcanes de lodo. Dentro del Lago de Chapala existen tanto manantiales sublacustres como emanaciones de asfalto que constituyen isletas. Los hidrocarburos que se generan en zonas con actividad geotérmica, continentales y marinas tienen un origen hidrotermal, ya que el agente causante de la alteración de la materia orgánica así como de la transferencia de masa es el agua caliente circulante en el sistema hidrotermal. Por ello, este tipo de hidrocarburo se denomina petróleo hidrotermal (PH). Los análisis del PH del Lago de Chapala, obtenidos por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC–MS), muestran que está formado por hidrocarburos saturados que incluyen una mezcla compleja amorfa de hidrocarburos cíclicos y ramificados (UCM). Los biomarcadores maduros, derivados de la microbiota lacustre (algas), consisten principalmente de hopanos 17α(H),21β(H) desde C₂₇ hasta C₃₄ (sin C₂₈); gammacerano, terpanos tricíclicos (C₂₀–C₂₆, sin C₂₂); carotano y sus productos de cracking primario; esteranos C₂₈ y C₂₉; y drimanos (C₁₄–C₁₆). El PH de Chapala no contiene hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) ni n-alcanos. La composición de este PH no corresponde a residuos de petróleo convencional biodegradado. Por carecer tanto de n-alcanos como de isoprenoides y por la presencia de UCM, hopanos, esteranos y biomarcadores carotenoides, su composición es similar al PH reportado del Rift del Este de África y consistente con una generación rápida de hidrocarburos. Por lo tanto se infiere que el PH del Lago de Chapala fue generado rápidamente a partir de materia orgánica lacustre a una temperatura inferior a la requerida para el cracking primario, por hidrotermalismo, de los alcanos a partir del kerógeno (<250 ºC). Se estima que, después de formado, el PH del Lago de Chapala fue forzado tectónicamente hasta el lecho del lago desde una profundidad estimada entre 300 y 500 m, en donde los sedimentos tienen una edad >40 ka (¹⁴C). El carbono total del PH del Lago de Chapala tiene una media δ¹³C_PDB  de -21.4 ‰ que es un valor típico para materia orgánica lacustre. La ocurrencia de PH en sistemas de rifts continentales está plenamente comprendida y, debido a su potencial, debe de ser considerada como blanco a evaluar en la exploración futura de recursos energéticos en estos sistemas tectónicos.