Depositional environments and hydrocarbon potential of the Middle Jurassic Los Molles Formation, Neuquén Basin, Argentina: palynofacies and organic geochemical data

Abstract

El análisis multidisciplinario de las palinofacies, carbono orgánico total (COT) e índice de alteración térmica (IAT) en un contexto estratigráfico-secuencial ha sido llevado a cabo con muestras de afloramiento correspondientes a depósitos terminales de la Formación Los Molles, Jurásico Medio de la Cuenca Neuquina, Argentina, con el objeto de caracterizar las condiciones paleoambientales y paleoclimáticas imperantes durante la depositación de esta unidad. Han sido identificados cinco tipos de palinofacies (P-1 a P-5), interpretados como indicativos de ambientes marinos restringidos hasta nerítico internos. P-1 y P-4 sugieren ambientes marinos próximos al área de aporte continental, bajo condiciones de moderada energía y oxidación. En P-2, la asociación de algas dulceacuícolas, acritarcos y prasinofitas, sugiere un ambiente marino marginal influenciado por descarga fluvial. En P-3, el contenido de microplancton marino refleja condiciones marinas marginales (salinidad subnormal) hasta neríticas internas. En P-5, se sugiere un ambiente marino (probablemente marginal) y disóxico. La abundancia de Cheirolepidiaceae asociada a Aruacariaceae, sugiere condiciones de clima cálido-relativamente húmedo, localmente húmedo en torno a zonas pantanosas. El contenido de carbono orgánico total (el 65% de las muestras analizadas alcanza valores de COT superiores al 1 %), los valores de índice de alteración térmica (IAT entre 2 y 2+, transicional entre fase inmadura y la ventana de generación de petróleo) y los tipos de querógeno determinados (P-1, P-2 y P-5 muestran características transicionales entre querógenos de tipo II y III, mientras que P-3 y P-4 se asocian a querógeno de tipo III y ocasionalmente de tipo IV), permiten sugerir que, en el área de estudio, la Formación Los Molles presenta cierto potencial oleogenético. Sin embargo, el estado del querógeno sugiere que las condiciones anóxico-disóxicas del ambiente depositacional no fueron las óptimas para su preservación.

A multidisciplinary analysis of palynofacies in a sequence-stratigraphical framework, TOC (total organic carbon) and TAI (thermal alteration index) analyses, has been applied to outcrop samples of the uppermost Los Molles Formation (Middle Jurassic), Neuquén Basin, Argentina, in order to characterise the palaeoenvironmental and palaeoclimatic conditions during the deposition of this unit. Five types of palynofacies (P-1 to P-5) have been identified and are interpreted to indicate a restricted marine to inner neritic environment. In P-1 and P-4, a marine environment close to the terrestrial source area with moderate oxidizing conditions and energy, is suggested. In P-2, the assemblage of freshwater algae, acritarchs and prasinophytes suggest a marginal marine environment influenced by fluvial discharge. In P-3, the marine microplankton content reflects conditions ranging from a marginal-marine (sub-normal salinity) to an inner neritic environment. In P-5, a dysoxic marine environment (probably marginal) is suggested. Warm and relatively humid (abundance of Cheirolepidiaceae in association with Araucariaceae) and locally humid (presence of swamps or ponds, on the alluvial plains) conditions are inferred. TOC content (65% of the analyzed samples reach TOC values over 1%), TAI values (2 to 2+, transitional between an immature phase and the window of liquid petroleum generation) and kerogen type (P-1, P-2 and P-5 show transitional characteristics between kerogen type II and III, while P-3 and P-4 show characteristics of kerogen type III and occasionally type IV), suggest that, in the studied area, the Los Molles Formation has some hydrocarbon potential. However, kerogen state suggests that the anoxic-dysoxic conditions of the site of deposition were not optimum for its preservation.