Caracterización de politipos de illita en la Formación Vaca Muerta: implicancias en el origen y diagénesis

Abstract

Las arcillas son un grupo de minerales dentro de los filosilicatos que presentan una estructura laminar y propiedades características. Diversos autores han utilizado estos minerales para realizar inferencias sobre las condiciones paleoclimáticas [1] o el grado de diagénesis que los sedimentos pueden haber sufrido, por lo cual el estudio de su origen a través del análisis de los politipos de las arcillas y sus micromorfologías es una herramienta de suma relevancia. El análisis de los politipos de la illita permite la diferenciación entre arcillas de origen diagenético (variantes 1Md y 1M) y detrítico (2M1) [2]. Por otra parte, para confirmar su origen, el análisis de la micromorfología y las relaciones espaciales de los argilominerales resulta indispensable. Una vez confirmado el origen, el porcentaje de capas expansivas de los interestratificados illita-esmectita (I/S) permite conocer el grado de madurez termal al cual fueron sometidos y por ende también el de la materia orgánica, pudiendo así deducir el tipo de hidrocarburo que se haya generado [3]. La Formación Vaca Muerta (FVM) del Jurásico superior - Cretácico inferior es una sucesión sedimentaria marina caracterizada por su composición mixta carbonática-siliciclástica, de grano fino y altos valores de TOC. Estos atributos la posicionan como uno de los principales yacimientos de hidrocarburos no convencionales del mundo.Este trabajo tiene como propósito caracterizar los politipos de los argilominerales mediante difracción de rayos X (DRX) de la FVM en el área de Chos Malal (NW de la Cuenca Neuquina) para definir su posible origen y distribución. Además, se evalúa el grado de madurez termal a través del análisis de los I/S de la formación en distintos sectores de la Cuenca. Por otra parte, el origen de los argilominerales es constatado mediante microscopía electrónica de barrido (MEB). La composición promedio de los argilominerales determinada por DRX es: I/S (43%), illita (38%), clorita e interestratificado clorita-esmectita (19%) y caolinita (3%). Los politipos de la illita identificados son: 1Md cuyos picos diagnósticos se encuentran en 4,49 Å; 3,32 Å y 2,57 Å, acompañado del politipo 2M con los picos característicos en 4,46 Å; 3,33 Å y 2,55 Å. En conclusión, los politipos caracterizados indican dos orígenes contrastantes para la illita. Por un lado, uno de origen detrítico, representado por una illita 2M1, con micromorfologías que respaldan este origen y por el otro, uno de origen diagenético asociado a la illita 1Md evidenciado por el crecimiento autigénico de la illita. Este último, es interpretado como producto de la transformación de esmectita a illita durante la diagénesis de soterramiento. Por otra parte, en los DRX analizados se observó que los I/S presentan entre 30-55% de capas expansivas obtenidos por el método de Powell [4]. El porcentaje de capas expansivas en los interestratificados I/S, varían en sentido SE-NW, mostrando una tendencia a disminuir hacia el NW. Esto último permite interpretar una diagénesis diferencial variando de una mesodiagénesis temprana (ventana de petróleo) a una mesodiagénesis tardía (ventana de petróleo y gas) en esa transecta.