Caracterización térmica de la Cuenca de Bermejo, Neógeno de los Andes Centrales de Argentina

COLLO, GILDA; DAVILA, FEDERICO; ASTINI, RICARDO A.

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

La cuenca neógena de Bermejo (sensu Jordan et al., 2001), en la región de la Precordillera Oriental (30º33º LS), registra la dinámica de la cuña sinorogénica andina en un segmento controlado por un régimen de subducción plana desde hace ~20 Ma. Los depocentros más profundos de la cuenca migraron progresivamente hacia el este, desde lo que constituye actualmente el límite Cordillera Frontal-Precordillera Occidental hasta ocupar, en el Mioceno tardío-Plioceno temprano, lo que hoy representa la Precordillera Oriental (Jordan et al., 1993; 2001). Trabajos previos (eg., Jordan et al., 2001) reconocen un episodio dominantemente flexural y con mucha subsidencia en la Precordillera entre 20-7 Ma, controlado por la carga de fajas corridas y plegadas cordilleranas. La etapa de antepais fragmentado entre 7 Ma y el presente representa una etapa de aislamiento de depocentros en cuencas intermontanas y no pueden reconocerse una migración de depocentros ni mecanismos flexurales dominantes (Dávila et al., 2005). Los principales registros de la cuenca se conocen de afloramientos expuestos en la faja corrida y plegada de la Precordillera (Milana et al., 2003), donde ha sido posible realizar desde estudios flexurales hasta paleotérmicos (Cardozo y Jordan, 2001; Collo et al., en rev., respectivamente). No obstante, al E de la faja corrida, la cuenca se preserva enteramente en el subsuelo (Zapata, 1996). El registro obtenido de pozos exploratorios profundos muestra hasta 6000 m de espesor preservados. El conocimiento detallado de la historia térmica y trayectoria de soterramiento de esta estratigrafía no exhumada resulta extremadamente relevante a los fines de contribuir en la reconstrucción de la evolución geotectónica de la región desde el Mioceno a la actualidad, así como para establecer posibles ventanas de generación de hidrocarburos en esta región considerada de frontera exploratoria. Además, la comparación de la historia térmica de estas unidades de subsuelo con la establecida para unidades correlacionables exhumadas de la cuenca de Vinchina (Collo et al., en revisión), permitiría evaluar la influencia de factores como el tiempo de permanencia en el subsuelo en las transformaciones diagenéticas de secuencias clásticas. Presentamos en este trabajo un estudio térmico preliminar basado en la caracterización de minerales de arcilla en el pozo Pozuelos (YPF.SJ.P.es-1), que atraviesa más de 5000 metros de estratigrafía neógena (~5150 mbbp). Las muestras fueron tratadas según el protocolo de laboratorio recomendado por Moore y Reynolds (1997) y analizadas con un difractómetro de rayos X PANalytical X´Pert PRO. El ordenamiento de fases de interestratificados illita/esmectita (I/S) fue establecido mediante descomposición de diagramas de rayos X detallados (cf. Lanson y Velde, 1992). La asociación de minerales de arcilla de la muestra más somera (250-255 mbbp) es dominada por R0 (<50% de illita), R1 (50 a 80% de illita) e illita con ausencia del ordenamiento R3 (>80% de illita). Entre los 1175 and 5128 mbbp, las fases se componen de R0, R1, R3 e illita, con un claro decrecimiento en el contenido de R0 con la profundidad, pero sin que este desaparezca aún en los niveles más profundos. La distribución de estas fases de I/S a lo largo del pozo permite sugerir que la secuencia registra un proceso de illitización progresiva (R0-R1-R3-I) relacionado a la historia de subsidencia de la cuenca, con un incremento gradual en el ordenamiento de los I/S y en el contenido de illita desde el tope a la base de la unidad y por ende con una fuerte correlación entre el grado de illitización y la edad estratigráfica de las rocas. La presencia del R0 a los 5128 mbbp señala que los niveles terciarios más profundos del pozo analizado no habría excedido el campo diagenético, con temperaturas máximas de alrededor de 100 ± 20°C. Estos resultados son consistentes con los gradientes térmicos de 20°C/km estimados a partir de datos de pozo (121°C a ~5132 mbbp), sugiriendo que la illitización se relaciona con un soterramiento continuo bajo las condiciones térmicas actuales y permite interpretar que a la cuenca de Bermejo como un depocentro frío e inmaduro. Cabe remarcar que estos regímenes térmicos estimados para el intervalo neógeno-presente son consistentes con un flujo de calor bajo, y compatibles con la presencia de una losa plana para este segmento de los Andes. El progreso de la illitización es comparable al que se registra en la unidades correlativas exhumadas de la cuenca de Vinchina hacia el norte, aunque condiciones térmicas aún más bajas fueron establecidas para la misma (~17°C/km, Collo et al., 2011). Nuestros estudios permiten sugerir potencial prospectivo para las unidades que se encuentran inmediatamente hacia debajo de las unidades terciarias en la cuenca de Bermejo.