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ANEXO I 
COMPILACIÓN DE LA CUENCA DE LOS LLANOS ORIENTALES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bogotá, Diciembre de 2014 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECTÓNICA 
 
GEOCIENCIAS BÁSICAS 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO I 
COMPILACIÓN DE LA CUENCA DE LOS LLANOS ORIENTALES 
 
 
 
 
 
 
Por: 
 
 
Edinson Lozano 
Geólogo 
 
 
Nadezhda Zamora 
Geóloga 
 
 
 
 
Bogotá, Diciembre de 2014
 
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CONTENIDO 
 
 Pág. 
 
1. LOCALIZACIÓN .................................................................................... 5 
 
2. GEOLOGÍA ............................................................................................ 6 
2.1 ESTRATIGRAFÍA Y TECTÓNICA ......................................................... 6 
2.1.1 Tectónica ............................................................................................... 6 
2.1.2 Sedimentación ...................................................................................... 7 
2.2 ELEMENTOS ESTRUCTURALES ....................................................... 10 
 
3. GEOFÍSICA .......................................................................................... 16 
 
4. SISTEMA PETROLERO ...................................................................... 19 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE FIGURAS 
 
 Pág. 
 
Figura 1-1 Mapa de localización de la Cuenca de Los Llanos Orientales. .. 5 
Figura 2-1 Evolución tectónica de la cuenca de los Llanos Orientales. ..... 8 
Figura 2-2 Diagrama de Wheeler de la estratigrafía regional de las cuencas 
de la Cordiellera Oriental, Valle Medio del Magdalena y Llanos. .................. 9 
Figura 2-3 Terrenos estructurales de la cuenca de los Llanos Orientales.
 .......................................................................................................................... 11 
Figura 2-4 Línea sísmica de la parte Sur del Graven de Arauca. ............... 12 
Figura 2-5 Línea sísmica interpretada del área occidental del terreno 
Casanare. ......................................................................................................... 13 
Figura 2-6 Línea sísmica interpretada del W del paleoalto Voragine en el 
terreno Meta. .................................................................................................... 14 
Figura 2-7 Línea sísmica interpretada del campo de Cusiana en el 
piedemonte de la cuenca de los Llanos. ....................................................... 15 
Figura 3-1 Mapa del tope del Paleozoico en la cuenca Llanos. ................. 17 
Figura 3-2 Mapa del tope del basamento del Precámbrico de la cuenca 
Llanos. ............................................................................................................. 18 
Figura 4-1 Perfil de la línea sísmica TAU-1985-07A. ................................... 20 
Figura 4-2 Curva de la máxima profundidad de enterramiento de los 
Llanos Orientales. ........................................................................................... 21 
 
 
 
 
 
 
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1. LOCALIZACIÓN 
La cuenca de los Llanos Orientales se ubica en el E del territorio Colombiano, 
comprende los departamentos de Casanare, Arauca, Meta y Vichada, sus 
límites son: al N con el limite político con Venezuela, al E con el escudo de 
Guyana, al S con la serranía de La Macarena, el arco Vaupés y rocas 
metamorficas del precámbrico y al W con el sistema de fallas de la cordillera 
Oriental (Figura 1-1). 
 
Figura 1-1 Mapa de localización de la Cuenca de Los Llanos Orientales. 
En el recuadro izquierdo se muestra la ubicación de la cuenca en el territorio colombiano. En el 
recuadro derecho los límites estructurales de la cuenca 
Tomada de (Sarmiento, 2011). 
 
 
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2. GEOLOGÍA 
La cuenca de los Llanos, se relaciona estructural y estratigráficamente con las 
cuencas del Valle Medio del Magdalena y Cordillera Oriental, ya que comparten 
la misma historia geológica y los procesos que las originaron. 
2.1 ESTRATIGRAFÍA Y TECTÓNICA 
Esta cuenca tiene origen durante el paleozoico en una cuenca de apertura en 
donde se forman fallas de tipo normal y se generan espacios de acomodación 
necesarios para que los sedimentos del Cretacico inicien su depositación; 
debido a los procesos que llevaron al levantamiento de las cordilleras, los 
sedimentos sufrieron una gran deformación debido a fallas como Guaicaramo, 
Yopal y el sistema de fallas Cusiana-Tamara y pliegues como los sinclinales de 
Nazareth y Nunchia, y el anticlinal del Guavio. 
2.1.1 Tectónica 
La evolución tectónica de la cuenca está dividida en tres eras; Paleozoico, 
Mesozoico y Cenozoico (Figura 2-1). A continuación se decriben las principales 
caracteristcias de cada una: 
 
 Paleozoico, inicia la apertura de la cuenca generando fosas tectónicas, 
en donde se depositan sedimentos marinos someros y se inicia un 
fallamiento de tipo normal (Ecopetrol & Beicip, 1995). 
 
 Mesozoico, durante esta Era la cuenca sufre esfuerzos extensionales 
que continúan con la apertura de la misma, generando una cuenca de 
tipo intra-arco relacionada a un arco magmatico por subducción, 
originando fosas tectónicas en donde se depositaron sedimentos de 
ambientes fluviales del Jurásico–Triásico preservados hoy en el Graven 
de Arauca. Durante la segunda parte del Mesozoico la cuenca sufre una 
disminución de la temperatura, generando un decaimiento regional y una 
depositación de sedimentos marinos alcanzando la máxima superficie de 
inundación durante el Campaniano (Fajardo et al 1993, Cooper et al 
1995; Citados por Sarmiento, 2011) e inicia un régimen transpresivo 
 
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debido a la subducción de la corteza oceánica con el continente, esta 
subducción genera el levantamiento de la cordillera central y el 
movimiento de la falla Cusiana-Tamara (Cooper et al 1995; Kluth et al, 
1997; Citados por Sarmiento, 2011). En el Cretácico se detiene la 
subducción, originando esfuerzos horizontales que producen un bulto 
submarino que compensa la señal eustática (Sarmiento-Rojas, 2001). 
 
 Cenozoico, Los esfuerzos compresionales y el levantamiento de la 
Cordillera central dieron origen a una megacuenca ante-arco, 
conformada por las cuencas de Valle Medio del Magdalena, Cordillera 
Oriental y Llanos; debido al movimiento de la orogenia hacia el escudo 
de Guyana, se inicia la fragmentación de la megacuenca ante-arco, está 
también ocacionó la inversión en la cuenca de la cordillera Oriental 
generando un decaimiento flexural en la cuenca Llanos donde se 
depositaron sedimentos continentales sobre los marinos. Hacia el final 
del Paleógeno se levantó la Cordillera Oriental originando la cuenca 
ante-arco de los Llanos en donde continuaron depositándose 
sedimentos continentales durante el Neógeno que tenían como fuente 
esta Cordillera. 
2.1.2 Sedimentación 
La sucesión estratigráfica inicia desde el Paleozoico con rocas depositadas 
sobre un basamento cristalino y que sufren un bajo grado de metamorfismo y 
son suprayacidas por sedimentos del Cretácico y del Cenozoico en un ciclo de 
ambiente de depositación continental-marino-continental. 
 
Los grupos y formaciones que integran la secuencia estratigráfica de esta 
cuenca son (Figura 2-2): 
 
 Grupos Quetame y Guejar, depositadosen un ambiente marino somero 
entre los periodos Cambrico al Ordovisico. 
 Grupo Farallones, depositado en un ambiente continental entre los 
periodos Devoniano al Pérmico. 
 Formación Areniscas Inferiores, depositada en un ambiente fluvial entre 
las edades del Albiano al Cenomaniano. 
 Formación Gacheta, depositada en un ambiente de plataforma interna 
entre los periodos del Turoniano al Coniaciano. 
 Formación Palmichal, depositada en un ambiente transicional (deltaicos y 
playa) entre las edades del Santoniano al Campaniano. 
 Formación arenisca Tierna, depositada en un ambiente continental 
durante el Maastrichtiano. 
 
 
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Figura 2-1 Evolución tectónica de la cuenca de los Llanos Orientales. 
Muestra la relación tectónica entre als cuencas del Valle Medio del magdalena, Cordillera 
Oriental y Llanos. 
Tomada de Horton et al., 2010 (Citado por Sarmiento, 2011). 
 
 Formación Guaduas, depositada en un ambiente de planicie costera 
entre el Maastrichtiano superior y el Paleoceno temprano. 
 Formaciones Barco y Los Cuervos, depositadas en un ambiente de 
planicie costera durante el Paleoceno tardío; la Formación Cuervos sufre 
procesos erosivos. 
 
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 Formación Mirador, depositada en un ambiente continental entre las 
epocas Eoceno temprano al medio 
 Formación Carbonera, depositada en un ambiente de planicie costera 
entre las epocas Eoceno tardío-Mioceno temprano 
 Formación León, depositada en un ambiente marino somero durante el 
Mioceno medio. 
 Formación Guayabo, depositada en un ambiente continental entre las 
epocas Mioceno tardío-Plioceno. 
 
 
Figura 2-2 Diagrama de Wheeler de la estratigrafía regional de las cuencas de 
la Cordiellera Oriental, Valle Medio del Magdalena y Llanos. 
Muestra la relación estratigráfica que hay entre las tres cuencas y los nombres que las 
formaciones toman en cada una de ellas. 
Compilado de Etayo (1985,1994), GEOTEC (1992), Cooper et al., (1995), Gomez (1999), 
Ecopetrol and Beicip (1995), Mora et al. (2010) (Citado por Sarmiento, 2011). 
 
 
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2.2 ELEMENTOS ESTRUCTURALES 
Los esfuerzos extensionales y compresionales a los cuales fue sometida la 
cuenca de los Llanos Orientales originaron fosas y pilares tectónicos, fallas 
normales e inversas y el levantamiento de estructuras como el Alto Voragine y 
el Arco de Arauca (Sarmiento, 2011). 
 
De acuerdo a sus geométricas superficiales esta cuenca se divide en 5 terrenos 
estructurales (Figura 2-3): 
 
 Terreno Arauca, se caracteriza por tener fallas de rumbo e inversas tales 
como las fallas Mantecal y Achagua, pliegues asociados a las fallas 
(Figura 2-4) y depósitos del Paleozoico. 
 Terreno Casanare, se caracteriza por tener todas las capas de la 
secuencia sedimentaria buzando hacia el W, fallas normales antitéticas y 
sintéticas (Figura 2-5) y pliegues de tipo roll-over asociados a estas y 
depósitos del Paleozoico. 
 Terreno Meta, de este terreno hacen parte los Paleo-altos de la 
Vorágine (Figura 2-6), Candilejas y Macarena. Se encuentran 
sedimentos del paleozoico, evidencias de deformación por transpresión 
de la orogenia Caledoniana y de los posteriores esfuerzos extensionales 
que dieron origen a fallas normales que durante la orogenia andina 
fueron invertidas y crearon pliegues. 
 Terreno Vichada, se caracteriza por tener todas las capas de la 
secuencia sedimentaria buzando hacia el W y son afectadas por fallas 
normales y un basamento poco profundo. 
 Terreno Piedemonte Llanero, representa el borde W de la Orogenia 
Andina; caracterizándose por fallas normales invertidas, fallas inversas, 
deformación desde el basamento, pliegues y fallas de desgarre (Figura 
2-7). Como ejemplos de estas estructuras se encuentran las fallas de 
Santa María, Lengupa, Cumaral, Chaparral, Servitá y Yopal y los 
sinclinales de Nunchia y Zamaricote. 
 
 
 
 
 
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Figura 2-3 Terrenos estructurales de la cuenca de los Llanos Orientales. 
Se representa en colores las principales características de los terrenos que conforman la 
cuenca Llanos. 
Tomado de (Sarmiento, 2011). 
 
 
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Figura 2-4 Línea sísmica de la parte Sur del Graven de Arauca. 
Resalta fallas normales reactivadas a inversas, originando pliegues en roll-over. 
Tomado de (Sarmiento, 2011). 
 
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Figura 2-5 Línea sísmica interpretada del área occidental del terreno 
Casanare. 
En el sector central de la figura se muestran fallas normales, las cuales forman estructuras en 
flor negativa. 
Modificado de ECOPETROL y Beicip, 1995 (Citado por Sarmiento, 2011). 
 
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Figura 2-6 Línea sísmica interpretada del W del paleoalto Voragine en el 
terreno Meta. 
Se resalta en color azul la deformación del paleozoico, debido a fallas inversas y normales. 
Modificado de ECOPETROL y Beicip, 1995 (Citado por Sarmiento, 2011). 
 
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Figura 2-7 Línea sísmica interpretada del campo de Cusiana en el piedemonte 
de la cuenca de los Llanos. 
Se resalta al SE las fallas de Yopal y Cusiana que atraviesan la secuencia sedimentaria desde 
el Paleozoico y plieguan la secuencia. 
Modificado de Cazier et al., 1995 (Citado por Sarmiento, 2011). 
 
 
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3. GEOFÍSICA 
Los mapas del tope del Paleozoico (Figura 3-1) y del Basamento del 
Precámbrico (Figura 3-2) muestran al S anomalías positivas o cercanas a cero 
correspondientes al Paleo-Alto Vorágine donde se puede decir que la capa 
sedimentaria es menor en comparación con al oeste y al norte de la cuenca, 
donde se presentan anomalías sustancialmente negativas y se puede encontrar 
una espesa secuencia sedimentaria; al NW se presentan anomalías negativas 
que corresponden al graben de Arauca. 
 
 
 
 
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Figura 3-1 Mapa del tope del Paleozoico en la cuenca Llanos. 
Resalta las anomalías positivas al E siguiendo el río Orinoco y así como un área de anomalías negativas correspondientes al terreno 
Vichada 
Tomado de Graterol y Rey, 2009 (Citado por Sarmiento, 2011). 
 
 
 
 
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Figura 3-2 Mapa del tope del basamento del Precámbrico de la cuenca Llanos. 
Muestra correlación con el mapa del tope del Paleozoico; evidenciando así la adecuada identificación de los terrenos y estructuras de la 
cuenca. 
Tomado de Graterol y Rey, 2009(Citado por Sarmiento, 2011). 
 
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4. SISTEMA PETROLERO 
La Cuenca de los Llanos Orientales es bastante conocida a nivel petrolífero, ya 
que en ella se han perforado más de 1730 pozos y se encuentran 89 campos 
productivos algunos muy importantes como Rubiales, CañoLimón y Cusiana-
Cupiagua (Sarmiento, 2011), permitiendo la recolección de muestras para 
análisis geoquímicos que permiten ampliar el conocimiento sobre el sistema 
petrolífero de los Llanos Orientales. 
 
Los principales elementos que caracterizan el sistema petrolero de esta cuenca 
son: 
 
 Roca fuente, representada en las lodolitas y lodolitas calcáreas de las 
Formaciones que por sus características van de inmaduras a maduras. 
Estas formaciones son: 
 Gachetá, con las siguientes características geoquímicas; %TOC 2-14, 
Tmax 420°C-450°C y %Ro <0.6-1. 
 Carbonera, con las siguientes características geoquímicas; %TOC 1-6.5, 
Tmax 410°C-450°C y %Ro <0.6-1. 
 Barco y Los Cuervos con las siguientes características geoquímicas; 
%TOC 1-8, Tmax 420°C-440°C y %Ro <0.6-1. 
 Roca reservorio, representada en areniscas de las formaciones Mirador, 
Barco, Guadalupe, Gachetá, Une y Carbonera; todas ella con 
posrosidades que van del 2% al 25%, característica que proporciona 
elementos que las convierten en reservorios idóneos. Las porosidades 
más altas se encuentran al E de la cuenca. 
 Roca sello, representada en lodolitas de las formaciones León y 
Carbonera. 
 Trampas, estas son de tipo estructural y se presentan básicamente cinco 
estilos: pliegues por propagación de falla, pliegues en zonas triangulares, 
anticlinales por fallas invertidas, pliegues por fallas de desgarre y 
antitéticas. 
 
Los datos geoquímicos obtenidos junto con el pseudo-pozo Llanos ubicado 
sobre la línea sísmica TAU-1985-07A (Figura 4-1) se usaron para realizar el 
modelo de evolución geológica donde se simulan los procesos de generación y 
 
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expulsión de hidrocarburos obteniendo la curva de entrerramiento de la cuenca 
donde se muestra que la base de la secuencia sedimentaria del Cretácico 
alcanza una profundidad máxima de 22500 ft y temperaturas máximas de 
350°C en el Plioceno (Figura 4-2) (Sarmiento, 2011). 
 
 
Figura 4-1 Perfil de la línea sísmica TAU-1985-07A. 
Muestra al NW el pseudo pozo Llanos, el cual atraviesa toda la secuencia sedimentaria, en un 
área donde la cuenca alcanza grandes profundidades. 
Tomado de (Sarmiento, 2011). 
 
 
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Figura 4-2 Curva de la máxima profundidad de enterramiento de los Llanos 
Orientales. 
Se resalta el Mioceno donde ocurren los mayores enterramientos. 
Tomado de (Sarmiento, 2011). 
 
 
 
 
 
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Ecopetrol, & Beicip. (1995). Cuenca de los Llanos Orientales, Estudio geológico 
regional: santafé de Bogotá (p. 198). 
Sarmiento, L. F. (2011). Llanos Basins Vol. 9 (p. 184). Medellín, Colombia: 
ANH-University EAFIT. Department of Geology. 
Sarmiento-Rojas, L. (2001). Mesozoic rifting and cenozoic basin inversion 
history of the Eastern Cordillera, Colombian Andes, Inferences from 
tectonic models. Bogotá, Ecopetrol-Netherlands research, School of 
Sedimentary Geology, 295.