Proceso diagenético del carbón y su relación con la generación de hidrocarburos

Abstract

El carbón se define como una roca sedimentaria de origen orgánico formada por el depósito de restos vegetales y sedimentos arcillosos, que han sido sometidos a un proceso diagenético. Los principales factores que controlan la formación del carbón durante la diagénesis son: 1) la acumulación de materia orgánica y sedimentos, 2) subsidencia, 3) tirante de agua, 4) aumento de presión y temperatura a través del tiempo geológico. El carbón se constituye por materia orgánica derivada de plantas terrestres superiores (kerógeno tipo III), una mezcla de compuestos químicos orgánicos que durante el proceso diagenético dan origen a compuestos poliaromáticos condensados y grupos funcionales oxigenados. El kerógeno tipo III presenta bajas proporciones de cadenas alifáticas, además de una baja relación atómica H/C (<1), dando como resultado un potencial productor de aceite moderado y cantidades abundantes de gas a mayores profundidades, exhibiendo así mismo, una relación atómica O/C (0.05 – 0.40) que es comparativamente mayor que otros kerógenos (p. ej. kerógeno tipo I y kerógeno tipo II). El kerógeno de tipo III, representado por material orgánico húmico de origen continental y costero, se compone primordialmente de plantas superiores y todo tipo de maderas, por lo que contiene altas concentraciones de celulosa, lignina, ácidos del grupo carboxilo, cetonas heteroatómicas y una proporción menor de compuestos alifáticos y alicíclicos. El ambiente de depósito de este tipo de material se encuentra relacionado con lagunas, deltas y manglares. En las primeras etapas de madurez del kerógeno tipo III se desarrolla comúnmente una mayor cantidad de gas que de aceite. Éste es predominantemente parafínico, nafténico, aromático e incluso puede contener ceras. Este kerógeno puede, además, formar potentes capas de carbón que posteriormente se convierten en hidrocarburos. En este trabajo se discute la importante relación entre el carbón y los hidrocarburos formados a partir de él. La información presentada en este manuscrito está dirigida a docentes, estudiantes y futuros profesionales en el área, y se espera que contribuya a la comprensión de los fundamentos, composición y procesos que ocurren en la transformación de carbón a hidrocarburos. También se espera que esta información aporte a la caracterización e interpretación geológica y geoquímica de este tipo de hidrocarburos.