CEY Parte 1 Completa
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CARACTERIZACIN
ESTTICA DEYACIMIENTOS
Clave: 1661 Semestre: 6 Crditos: 9
Ing. Manuel Juan Villamar ViguerasEdicin por: Ana E. Martnez Orihuela
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PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERAPETROLERA
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ANTECEDENTES DE LA ASIGNATURA CARACTERIZACINESTTICA DE YACIMIENTOS
lgebra
Lineal
Planeacin yAdministracin deProyectos deCiencias de la Tierra
Electricidad yMagnetismo
Probabilidady Estadstica
ProgramacinAvanzada
ClculoVectorial
Ecuacionesdiferenciales
Clculo
Integral
Termodinmica
AnlisisNumrico
Cinemticay Dinmica
Esttica
Mecnicade Fluidos
Procesos deBombeo y
Compresin deHidrocarburos
FlujoMultifsicoen Tuberas
Qumicapara
Ingenieros
Introduccina la Economa Dibujo
Geologa
General
Geologa deYacimientosde Fluidos
Introduccin alAnlisis
EconmicoEmpresarial
Productividadde Pozos
Evaluacin deProyectos deCiencias de la
Tierra
SimulacinMatemtica
de
Yacimientos
Ingeniera dePerforacin
de Pozos
Optativa
LiteraturaHispanoamerica
na
Contempornea
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CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS
TEMARIO
Nombre Horas
1. Introduccin 2
2. Caracterizacin esttica de
yacimientos con datos de laboratorio
18
3. Caracterizacin geolgica de
yacimientos
18
4. Caracterizacin petrofsica deyacimientos 18
5. Caracterizacin esttica integrada de
yacimientos
16
Total 72
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Caracterizacin de Yacimientos Petroleros
Objetivo: Determinar caractersticas y propiedades delos yacimientos petroleros importantes yfundamentales para su explotacin ptima.
Principales disciplinas de ingeniera que intervienenen la caracterizacin de yacimientos:
Petrolera Geologa Geofsica Qumica
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Caracterizacin Esttica
Objetivo:
Determinar cualitativa y cuantitavamente, caractersticas ypropiedades geolgicas y petrofsicas de los sistemas roca y roca-fluidos, as como de las propiedades fsicas, qumicas ytermodinmicas del sistema fluidos, y definir su distribucin en el
yacimiento petrolero.
Caracterizacin Dinmica
Objetivo:
Determinar y evaluar los aspectos que controlan el movimiento delos fluidos dentro del yacimiento petrolero, de acuerdo a lacaracterizacin esttica establecida.
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Etapas de Exploracin y Explotacin deun Yacimiento Petrolero
1. Exploracin 2. Desarrollo
3. Produccin
- Primaria
- Post primaria
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Principales actividades generadoras de datos y fuentes deinformacin para la caracterizacin de yacimientos
1. EXPLORACIN1.1 Trabajos geolgicos- Superficiales
- Subsuperficiales
1.2 Levantamientos ssmicos regionales
1.3 Perforacin del pozo exploratorio
- Historia de la perforacin
- Muestreo de roca
- Registros geofsicos del pozo
- Pruebas de formacin1.4 Terminacin del pozo descubridor
- Historia de la terminacin
- Pruebas de produccin
- Muestreo de fluidos
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2. DESARROLLO
2.1 Perforacin y terminacin de pozos
- Historias de perforacin y terminacin
- Muestreos de roca- Registros geofsicos de pozos
- Pruebas de formacin
- Estimulaciones- Pruebas de variacin de presin
2.2 Levantamientos ssmicos locales (detallados)
Principales actividades generadoras de datos y fuentes deinformacin para la caracterizacin de yacimientos
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3.1 Primaria
- Registros de produccin
- Pruebas de variacin de presin
- Reparacin de pozos- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento
- Estudios de yacimientos (simulacin, comportamiento, etc)
3.2 Post primaria
- Acondicionamiento de pozos- Pruebas piloto
- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento
- Levantamientos ssmicos locales (detallados)
- Estudios de yacimientos (simulacin, comportamiento, etc.)
3. PRODUCCIN
Principales actividades generadoras de datos y fuentes deinformacin para la caracterizacin de yacimientos
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Fuentes de informacin ms comunespara caracterizar yacimientos petroleros
Estudios geolgicos regionales y locales Levantamientos ssmicos regionales Historias de perforacin, terminacin y reparacin de pozos Muestras de roca y de fluidos (hidrocarburos y agua) Registros geofsicos de pozos Levantamientos ssmicos locales (detallados) Pruebas de formacin, de produccin y de variacin de
presin en pozos Pruebas piloto Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento Estudios diversos de yacimientos
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Clasificacin de lascaracterizaciones
a) Sistema- Roca
- Fluidos
- Roca - fluidos
b) Modelo
- Esttica
- Dinmica
c) Nivel- Parcial
- Completa
d) Tipo
- Interna
- Externa
e) Grado
- Cualitativa
- Cuantitativa
f) Aspecto
- Geologa
- Geofsica
- Petrolera (petrofsica)
g) Forma
- Directa
- Indirecta
h) Escala
- Microscpica
- Mesoscpica
- Macroscpica
- Megascpica
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Caracterizacin Microscpica
Recorte
Ncleo pequeo
Lmina delgada
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Caracterizacin Mesoscpica
Recortes
Lminas delgadas
Ncleos pequeos
Ncleogrande
Registro
geofsico
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Caracterizacin Macroscpica
Ncleospequeos
Recortes
Lminasdelgadas
Registro geofsico
Ncleo
grande
Prueba devariacin de
presin
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Caracterizacin Megascpica
Configuracin de parmetro
geolgico, geofsico opetrofsico
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Escalas de Caracterizacin
1. Microscpica 2. Mesoscpica3. Macroscpica 4. Megascpica
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3
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Caracterizacin Microscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geolgico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Directa
Tipo Interna
Grado Cualitativo
Recorte y lmina delgada de caliza
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Caracterizacin Microscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geolgico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Directa
Tipo Interna
Grado Cualitativo
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Caracterizacin Microscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca-Fluidos
Aspecto Petrofsico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma DirectaTipo Interna
Grado Cualitativo
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Caracterizacin Mesoscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geolgico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Directa
Tipo Interno
Grado Cualitativo
Ncleos grandes
20 m
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Caracterizacin Mesoscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geolgico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Directa
Tipo Interno
Grado Cualitativo
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Caracterizacin Mesoscpica
Resultados de la interpretacin de registrosgeofsicos de pozo
Caracterizaciones
Sistema Roca, Roca-Fluido
Aspecto Geolgico,Petrofsico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Indirectas
Tipo Interno,Externo
Grado Cualitativo,cuantitativo
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Caracterizacin Macroscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geolgico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Indirecta
Tipo Externo
Grado Cualitativo
Correlacin geolgica de sedimentos
2 a 3 km
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Caracterizacin Macroscpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geofsico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Indirecta
Tipo Externo
Grado Cualitativo
2 a 3 km
Seccin Ssmica
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Caracterizacin Macroscpica
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Ejemplo de Caracterizacin Megascpica
Caracterizaciones
Sistema Roca
Aspecto Geofsico
Modelo Esttico
Nivel Parcial
Forma Indirecta
Tipo Externo
Grado Cualitativo
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Ejemplo de Caracterizacin Megascpica
Granos grandes y muy grandes
Granos grandes y medianosGranos finos
Sedimentos limosos
Sedimentos arcillosos
Porosidad, %
Permeabilid
ad
i i d l id
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Caracterizacin de Fluidos
Aceite
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Caracterizacin de Fluidos
Agua
Diagramas de Stiff Aplicacin
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CARACTERIZACINGEOLGICA
Caracterizacin Geolgica de un Yacimiento
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Caracterizacin Geolgica de un Yacimiento
-Datosssmicos
- Muestrasde roca
- Registrosgeofsicosde pozos
Informacin
Bsica
EstudiosSedimentolgicos, Estrtigraficos,
Estructurales.
Caractersticas Externas delSedimento
Caractersticas Internas delSedimento
- Tamao y geometra- Caractersticas
estructuralesRelieve estructural Afallamientos
- Variacin de Espesores
-Estratigrafa- Variacin del tamao
y forma de granos- Cambios de facies- Fracturamientos- Cavernas
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AMBIENTESSEDIMENTARIOS
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Es la parte de la superficie terrestre que es fsica,qumica y biolgicamente diferente a las reasadyacentes. (Selley, 1970).
Es el lugar de la superficie terrestre en el que serealiza un proceso sedimentario que puedeindividualizarse de las zonas limtrofes por
caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas quevan tambin a determinar las propiedades delsedimento. (Riby, 1972).
Ambiente Sedimentario
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Ambientes Sedimentarios
Continentales
De transicin
Marinos
Medio GRABAU (1930) TWENHOFEL DUMBAR & SELLEY CROSBY (1972) BLATT et al
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Medio GRABAU (1930) TWENHOFEL(1939)
DUMBAR &RODGERS (1957)
SELLEY(1970)
CROSBY (1972) BLATT et al.(1972)
Continentales DESRTICOS
Eluviones,Coluviones, Elicos
SUBACUTICOS
Abanicos aluviales,fluviales ytorrenciales, llanurasde inundacin,glaciales, lacustres,palustres, deltas.
TERRESTRESGlacial, desrtico
ACUOSOSFLUVIALES
Pie de monte,aluvial, lacustre,palustre, hipogeo.
SUBAREOSEndorreicos,ampliosFLUVIALESPie de monte,
abanicos fluviales,llanuras deinundacin, fluvialesintermedios.GLACIALESLACUSTRES
ELICOS
FLUVIALESAnastomosadosMeandriformes
LACUSTRES
GRAVITACIONAL
ELICO
FLUVIAL
GLACIAL
LACUSTRE
PALUSTRE
TERRGENOElicoAbanico aluvialLlanura deinundacin
AnastomosadaMeandriforme
GlacialLacustrePalustre
Transicin
DELTASESTUARIOS
LAGOONLITORAL
MAREALESLagoon
SuperficialesmarealesCOSTEROSPlayasAcantiladosArrecifales
DELTAS
LINEARESClsticosMixtosCarbonatados
DELTASBAHAS
MARISMASBARRERASLLANURACOSTERAACANTILADOARRECIFALES
CANALES Y LEVEESESTUARIOSBAHAS Y LAGOONMARISMASPLAYAS E ISLASBARRERAINTERMAREALSUPRAMAREALGLACIAL MARINO
M
arinos
LITORALES
INTERMAREALESEstuariosLagoonMares epicontinentalesLitoral ocenico
BATIALES
ABISALESPelgicos
Terrgenos
NERTICOS
BATIALES
ABISALES
NERTICOS
BATIALES
ABISALES
ARRECIFALES
PLATAFORMA
TURBIDITAS
NERTICOSArrecifales, litorales,evaportico,plataforma.
BATIALESCarbonatado,terrgeno, euxnico.
ABISALESPelgico, terrgenos.
NERTICOSArrecifes, bancos,evaportico,plataforma gradada,plataformacarbonatada, cuencaABISAL-BATIALTalud y can,abanicos submarinos.CUENCAS OCENICASPROFUNDASPelgicas, TerrgenasDEPRESIONES
PROFUNDAS
A bi t S di t i I t t l
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Ambientes Sedimentarios Importantes para laIngeniera Petrolera
A. Continentales- Fluviales
B. Transicionales
- Deltaicos- Costeros
C.Marinos
C1. Marino Somero-Arrecifes
C2.Marino Profundo
- Abanicos Submarinos (turbiditas)
A, B, C2 Sedimentos TerrgenosC1 Sedimentos Carbonatados
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Facies. Parte de una capa de rocasedimentaria que difiere lateralmente, en
forma significativa, de otra parte de esa capa.
Litofacies. Si las diferencias se
relacionan al tipo de roca
Biofacies. Si las
diferencias son deaspecto biolgico
Como los cambios son laterales, se pueden preparar
planos de facies. Los planos de litofacies indican lavariacin areal de los tipos de roca, por ejemplo, cambiosde arena a lutita, que indican cambios de zonas
permeables a impermeables.
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A bi t S di t i
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Ambientes Sedimentarios
Aumento tamao de grano medioDisminucin de Radiactividad
Continentales Transicin Marinos
N.M.
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Entrada de Sedimentos
TransgresinNivel del marse eleva,avanza sobreel continente
A
A
NM4,T4
NM3,T3
NM2,T2
NM1,T1
A
A
ParaVariosTiempos
Aumento tamaode grano medio
NM1T1
NM2,T2NM3,T3NM4,T4
B
B
B
B
Paravariostiempos
Aumento tamaode grano medio
Para un tiempo
Regresin
Nivel del marbaja, elcontinentegana terrenoal mar
Para un tiempo
Entrada de Sedimentos
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SP RG SP RGA
A
B
B
__TG RAD
__TG RAD
TRANSGRESIN REGRESIN
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Si t d d it i d t
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Sistemas de depositacin de terrgenos
Regin principalmente de erosin
Ambiente fluvial
Lnea de costaAmbientedeltaico
Ambiente de marprofundo
Ambiente costero
Continente
Mar
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AMBIENTE FLUVIAL
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Corriente conmeandros
Zona de erosin (ladocncavo)
Ladoconvexo
Canal
Canal
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Sistema Fluvial: Ro con meandro
Migracin del canal
M d l d Si t Fl i l
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Modelo de Sistema Fluvial
Ambiente sedimentario fluvial de meandros
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Ambiente sedimentario fluvial de meandros
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Planicie deinundacin
Point bar Canalactivo
Canalabandonado
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Registros de
litologa y deresistividad
R ll d ll ( il i t d bi t fl i l )
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Relleno de valle (apilamiento de ambientes fluviales)
Planicie de inundacin
Bordo
Point bar
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Perfil estratigrfico de relleno de valle , con base en el registro de RG
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Ejemplos reales de
perfiles SP y RG deapilamiento desedimentos de ambientefluvial
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Ejemplo realde perfil SP deapilamiento desedimentos de
ambientefluvial
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Ejemplo de yacimiento en arenas deambiente fluvial (arena Fall River en
Wyoming, USA)
Seccin transversal SW-NE
Ejemplo de yacimiento
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en sedimentos deambiente fluvial(Yacimiento Bush City al
oeste de Kansas)
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AMBIENTE DELTAICO
Tipos de delta
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Tipos de delta
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Fotografade parte del
delta del roMississippi,USA
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Desarrollo de una parte del delta del ro Mississippi
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p pp
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Desarrollos pasados, presente y futuro del delta del roMississippi
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Desarrollo de una barra
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de desembocadura ode distributario
Variacin litolgica ygranulomtrica en una
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granulomtrica en unabarra de desembocadura
Patrones tericos de registros de RG para los subambientes deltaicos
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Distributarios
ActivoGradual AbruptoAbandonado
Point Bar
Barra dedesembocadura
Frente de Delta Zonasinterdistributarias
Prodelta
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Zona Interdistributaria
Barra dedesembocadura
Frente de delta
Prodelta
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Ejemplo de registroslitolgicos de
sedimentos deambiente deltaico
Apilamiento de planicies deltaicas
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Ejemplo terico deregistro deradioactividadnatural de unintervalo con espesorgrande de uncomplejo deltaico
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Ejemplo real deregistros de una
columna desedimentos deltaicos
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AMBIENTE COSTERO
Ejemplos de ambientes deltaico y costero
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j p y
Ejemplo de ambiente costero (barra costera o isla debarrera)
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barrera)
Ejemplo terico debi
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ambiente costero(barras costeras)
Planta
Corte
Ejemplo de isla de barrera (Isla de
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Ejemplo de isla de barrera (Isla deGalveston)
Planta
Corte
Detalles geolgicos externos e internosde la Isla de Galveston
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de la Isla de Galveston.
Planta
Corte
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Patrones de registros de litologa de la Islade Galveston
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de Galveston
Ejemplo de yacimiento petrolero en unab i ( d i )
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barra marina (mapa de isopacas)
Ej l d i i t
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Ejemplo de yacimientopetrolero en barra marina
Mapa de produccin primaria
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AMBIENTE MARINO PROFUNDOCORRIENTES DE TURBIDEZ
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Corriente de turbidez
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Estratificacin
gradada
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Depositacin de los sedimentos de una corriente deturbidez
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Afloramientos de rocas turbidticas
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Ejemplo de sedimentos turbidticos(Cuenca de Chicontepec)
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(Cuenca de Chicontepec)
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Seccin transversal estratigrfica desedimentos de Chicontepec
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sedimentos de Chicontepec
Secciones transversales estratigrficas desedimentos de Chicontepec
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sedimentos de Chicontepec