Formación y Clasificación de Combustibles Fósiles: Carbón y Petróleo

El Carbón: Origen y Clasificación

El carbón es una roca sedimentaria básica con un alto contenido de carbono (C). Se forma en las turberas, que son humedales con una intensa actividad biológica. Para que se origine una turbera, se requieren las siguientes condiciones:

• (A) Una lámina de agua permanente y un ambiente reductor.
• (B) Ausencia de sedimentación terrígena y/o química.
• (C) Equilibrio en el balance de subsidencia/sedimentación.

Para que se forme el carbón, ocurren varias fases:

• 1.ª Fase: Consiste en la descomposición bacteriana de la materia orgánica bajo condiciones anóxicas. Durante este proceso, se expele H₂O, CO₂, entre otros compuestos.
• 2.ª Fase: Comienza con el enterramiento del residuo orgánico bajo potentes capas de arcilla, arena y limos. Conforme aumenta la profundidad, se incrementa la presión (P) y la temperatura (T), produciéndose la carbonización del depósito. Esto genera cambios químico-físicos donde aumenta el contenido de carbono y se reduce el de hidrógeno (H) y oxígeno (O).

Existen cuatro tipos principales de carbón: turba, lignito, hulla y antracita.

El Petróleo: Composición y Proceso de Formación

El petróleo es una mezcla de hidrocarburos en estados sólidos, líquidos y gaseosos (compuesto químico formado por hidrógeno y carbono, con pequeñas cantidades de azufre, nitrógeno y oxígeno). Dependiendo de su estado físico, recibe distintos nombres:

• Gaseoso: Gas natural.
• Líquido: Crudo.
• Sólido: Bitumen.

Origen y Maduración

Se origina a partir de materia orgánica, aunque la concentración de dicha materia orgánica suele ser baja. La roca que contiene esta materia se denomina roca madre. Esta debe encontrarse en un ambiente reductor, donde actúan las bacterias anaerobias generando hidrógeno (H) y metano (CH₄) en zonas profundas.

Posteriormente, debe producirse su enterramiento para que aumente la presión y la temperatura. La materia orgánica atrapada en los sedimentos se conoce como kerógeno. Una vez enterrada, comienza la maduración, cuyo resultado será el petróleo; su composición variará dependiendo del tipo de kerógeno, el tiempo y la temperatura. El petróleo se forma, aproximadamente, entre los 50 y 150 grados centígrados (a mayor temperatura, más gaseoso será el resultado). La zona donde se forma se denomina ventana del petróleo (ubicada entre los 2100 y 5500 metros de profundidad).

Migración y Trampas Petrolíferas

Luego, el petróleo migra: sale de la roca madre y asciende hacia la corteza. Al haberse incrementado su volumen, fisura la roca madre y se desplaza hacia las zonas adyacentes (migración primaria). Sin embargo, como estas zonas se encuentran saturadas y el petróleo tiene una menor densidad que el agua, este asciende hasta las rocas de la superficie (migración secundaria).

Si los hidrocarburos no alcanzan la superficie, quedan retenidos en trampas petrolíferas (compuestas por una roca sello impermeable, una roca almacén porosa y capas que impidan el ascenso de los hidrocarburos). Existen dos tipos principales:

• Trampas estructurales: Formadas por la deformación de la estructura roca almacén-sello, como los domos salinos.
• Trampas estratigráficas:
  • 1.º: Por la deposición de una roca que queda sellada por arcillas.
  • 2.º: Formadas por discontinuidades geológicas.