MINERALES ARCILLOSOS FORMADOS DURANTE LA DIAGÉNESIS DE LOS ESTRATOS ROJOS CRETÁCICOS Y LA MIGRACIÓN DE HIDROCARBUROS: UNA GUÍA PARA LA PROSPECCIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE CU (V-U) EN LA CUENCA NEUQUINA

ANA LAURA RAINOLDI; FRANCHINI MARTA; JOSEFINA PONS; NORA CESARETTI; ADOLFO GIUSIANO

Córdoba

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

Asociación Geológica Argentina

Numerosos depósitos de Cu (V-U) de la Cuenca Neuquina (Fernández Aguilar 1945, Lyon 1999) se encuentran alojados en los estratos continentales del Grupo Neuquén (Cenomaniano-Campaniano). En el área donde se localiza la mineralización, las areniscas están decoloradas e impregnadas con bitumen. La decoloración habría tenido lugar por las reacciones redox generadas entre los hidrocarburos - aguas asociadas y los mineralesautigénicos de los estratos rojos. Estos fluidos también habrían constituido la fuente reductora de las salmueras cuencales que migraron transportando metales, dando lugar a la precipitación del Cu (V-U). Las areniscas rojas continentales representan un medio oxidante debido a que contienen coatings de hematita como mineral diagenético. El arribo de hidrocarburos y ácidos orgánicos en estas rocas debió producir reacciones redox que disolvieron la hematita, liberando el Fe3+ y reduciéndolo a Fe2+ aq. El Fe2+aq fue lixiviado de las areniscas generando la decoloración de las mismas (Surdam et al. 1993). Este fenómeno conocido como ?bleaching? ha sido reconocido en reservorios de hidrocarburos de todo el mundo. El objetivo de este trabajo consistió en caracterizar los minerales arcillosos diagenéticos originados con anterioridad y durante la migración de hidrocarburos en las areniscas rojas y conocer las condiciones en las cuales se formaron. Se analizaron las formaciones Candeleros, Huincul y Portezuelo del Grupo Neuquén en cuatro depósitos de Cu estratiforme de la Cuenca Neuquina, dos ubicados en la Dorsal de Huincul (El Porvenir, 39° 09'S, 69° 32' O y Barda González, 38°52' S- 68°59' O) y dos en el Dorso de los Chihuidos (Sapo Sur, 37° 47' S-69° 27' O y Grillo, 37° 49' S-69° 27' O). Las muestras se analizaron con microscopio de polarización en los laboratorios de la Universidad Nacional del Sur y de la Universidad Nacional del Comahue. El análisis mineralógico de las arcillas se realizó con difractometría de rayos X en el Centro de Minerales Arcillosos (CIMAR) de la Universidad Nacional del Comahue y en el Laboratorio Hydrasa de la Universidad de Poitiers. Las observaciones texturales y las composiciones mineralógicas se obtuvieron con un microscopio electrónico de barrido acoplado con un analizador de energía dispersiva (EDX) y con un espectrómetro de infrarrojo en el laboratorio Hydrasa de la Universidad de Poitiers (Francia). El Grupo Neuquén (Cazau y Uliana 1973) es una sucesión continental de 1600m de estratos rojos (red beds) depositados en el Cretácico Tardío (Cenomaniano-Campaniano) que se divide de base a techo en tres subgrupos:Subgrupo Río Limay, Subgrupo Río Neuquén y Subgrupo Río Colorado. La Fm. Huincul sobreyace a la Fm. Candeleros en contacto neto y erosivo y es sobreyacida en concordancia por la Fm. Cerro Lisandro; estas tres formaciones constituyen el Subgrupo Río Limay (Ramos 1981). Por encima de la Fm. Cerro Lisandro se apoya en discordancia la Fm. Portezuelo perteneciente al Subgrupo Río Neuquén. La Fm. Candeleros representa unsistema de canales efímeros de abanicos terminales asociados a barreales ligeramente salinos depositados en condiciones climáticas cálidas, áridas a semiáridas, con marcado régimen de estacionalidad (Garrido 2010). La Fm. Huincul representa sistemas fluviales de alta sinuosidad depositados en un ambiente de clima cálido, con marcado régimen estacional (Sánchez et al. 2008) y mayor humedad que las inferidas para la Fm. Candeleros.La Fm. Portezuelo constituye sistemas fluviales entrelazados con fluctuaciones en el nivel de descarga similar al observado por Sánchez et al. (2005). Litológicamente, las formaciones Candeleros y Huincul consisten en areniscas de grano muy grueso-grueso a medio, moderada a bien seleccionadas y texturalmente inmaduras, con abundantes fangolitas y proporciones variables de conglomerados matriz soportados. Los fragmentos líticos de rocas volcánicas básicas y mesosilícicas son los más abundantes, seguidos de cuarzo y feldespato. La Fm. Portezuelo está constituida por bancos de areniscas de grano medio con conglomerados intraformacionales subordinados intercalados con niveles de fangolitas. Las areniscas son texturalmente  submaduras y estáncompuestas por feldespato, cuarzo y fragmentos líticos plutónicos y metamórficos subordinados. A través de observaciones a mega-escala en las cuatro regiones analizadas, se identificó la presencia deintercalaciones de las areniscas rojas con las areniscas blancas, excepto en el sector de Barda González donde no afloran areniscas rojas. En este contexto las areniscas rojas (10-45 m) representan la roca sin alterar y lasorgánicos.En la Fm. Candeleros, las areniscas rojas contienen coatings de hematita y corrensita (una variedad  trioctahédrica regular de interestratificado clorita-esmectita). La única diferencia entre areniscas rojas y blancas es que estas últimas carecen de los coatings de hematita, y presentan corrensita con evidencias de disolución.En la Fm. Huincul, las areniscas rojas contienen coatings de hematita y parches de caolinita en los poros que presentan su típica morfología de placas hexagonales y disposición en acordeón; sólo la facies de grano muy fino de la Fm. Huincul contiene corrensita. Las areniscas blancas de la Fm. Huincul no poseen hematita, contienen parches de caolinita en los poros y esmectita (montmorillonita) que reemplaza al feldespato detrítico y a la caolinita. Esta última preserva su morfología en acordeón, pero las placas presentan sus bordes redondeados y reemplazados por láminas muy finas de montmorillonita. Acompañan a montmorillonita el interestratificado clorita-montmorillonita o ilita-montmorillonita. Trazas de Cu y/o V fueron detectadas en la montmorillonita y en los interestratificados clorita-montmorillonita e ilita-montmorillonita en la zona de contacto entre las areniscasrojas y blancas en los prospectos Grillo y Sapo Sur. En la Fm. Portezuelo las areniscas presentan sus feldespatos parcialmente disueltos y reemplazados por montmorillonita que también cementa la roca. De acuerdo a la mineralogía y a las texturas observadas en las areniscas rojas, el par hematita-corrensita se habría formado en condiciones oxidantes y alcalinas durante la diagénesis de la Fm. Candeleros, mientras que elpar hematita-caolinita se habría generado durante la diagénesis de la Fm. Huincul, también bajo condicionesoxidantes pero menos alcalinas que las correspondientes a la Fm. Candeleros. La presencia local de corrensita enlas facies de grano más fino de la Fm. Huincul se correlacionaría con niveles de mayor evaporación, que habríanfavorecido la precipitación de este mineral.La migración de hidrocarburos fue más intensa en las formaciones Huincul y Portezuelo debido a que presentanmayores espesores de areniscas y conglomerados y escasas intercalaciones de niveles de fangolitas. Lainteracción de las areniscas con los hidrocarburos-ácidos orgánicos generó la disolución de clastos lábiles(fragmentos líticos volcánicos y feldespatos) y minerales autigénicos (hematita, caolinita) y la formación demontmorillonita e interestratificado clorita-montmorillonita/ilita-montmorillonita. Las trazas de V y Cudetectadas en estos minerales arcillosos en la zona de contacto de las areniscas rojas con las blancas, acentúa elrol del frente redox en la disminución de la solubilidad de estos metales.La menor participación de niveles permeables en la Fm. Candeleros habría restringido la circulación de fluidos,resultando en una menor intensidad de los procesos de disolución y en la preservación de la corrensita en lasareniscas alteradas. Esto debe haber inhibido la formación de nuevos minerales arcillosos durante la alteraciónocasionada por los fluidos reductores. Consecuentemente, los depósitos de Cu (V-U) se encuentran alojados enlas areniscas blancas más permeables de las formaciones Huincul y Portezuelo con abundante bitumen.Se concluye que la montmorillonita e interestratificados clorita-montmorillonita/ilita-montmorillonita se habríanformado durante la alteración de las areniscas rojas por los hidrocarburos y ácidos orgánicos, y constituyenminerales diagnósticos de estratos decolorados con potencial para alojar mineralización de Cu (V-U).