Análisis palinoestratigráfico y palinofacial aplicado a unidades de los grupos Cuyo y Lotena (Jurásico Medio a Tardío), Cuenca Neuquina, Argentina : paleoambientes y potencial oleogenético

Abstract

En este trabajo de tesis se presentan los resultados obtenidos a partir del análisis detallado (palinoestratigráfico y palinofacial), llevado a cabo en muestras de afloramientos de unidades de los grupos Cuyo (formaciones Lajas y Challacó) y Lotena (formaciones Bosque Petrificado y Lotena), tanto al norte (perfil Portada Covunco) como al sur de la Dorsal de Huincul (perfiles Quebrada Álvarez, Destacamento I y Quebrada Seca). Si bien ambos grupos han sido bien estudiados al norte de dicha megaestructura, al sur permanecen aun escasamente conocidos, pese a que las formaciones Challacó (Grupo Cuyo) y Lotena (Grupo Lotena), constituyen potenciales fuentes de hidrocarburos. Es por ello que el análisis palinológico presentado en este trabajo brindará valiosa información no solo para la comprensión de la diversidad vegetal del Jurásico Medio de la Patagonia, sino también a la geología de la cuenca, desde el punto de vista del potencial oleogenético y el conocimiento integral de las unidades involucradas. Durante el desarrollo de este trabajo de tesis, se llevó a cabo el análisis palinofacial en un total de 93 muestras, dentro de las cuales se realizó el recuento estadístico de palinomorfos en las 33 muestras que resultaron fértiles. En la Formación Lajas, al norte de la dorsal de Huincul se identificó un total de 86 especies (41 especies de esporas, 34 de granos de polen, 4 de algas de agua dulce, 4 de algas marinas, 3 de acritarcos), además se reconocieron 5 formas de hongos, mientras que al sur la diversidad fue notablemente menor, registrándose 35 especies en total (21 especies de esporas, 12 de granos de polen, 2 de algas de agua dulce), además se reconocieron 2 formas de hongos). La palinoflora al norte de dicha estructura está dominada por la familia Hirmeriellaceae, acompañada de algas clorofitas, restos fúngicos, esporas trilete y granos de polen. Dentro de la palinobiota analizada 4 especies se mencionan por primera vez en Argentina (i.e. Foveosporites pseudoalveolatus (Couper) Voronova, Retitriletes huttonensis McKellar sensu Sajjadi y Playford y Quadraecuelina limbata al norte y Retitriletes huttonensis McKellar sensu Sajjadi y Playford al sur) y se extiende la edad a Polycingulatisporites reduncus (Bolkhovitina) Playford y Dettmann y P. mooiensis de Jersey y Paten. Además, se crea la especie Couperisporites covuncoensis, en Portada Covunco, que es un taxón endémico de esta zona. La palinoflora registrada para dicha unidad, al sur de la dorsal es muy diferente, ya que predominan ampliamente las esporas de la familia Marattiaceae, con granos de polen de la familia Caytoniaceae mientras que las hirmerielláceas, en cambio, son muy escasas. En cuanto a las palinofacies tipo (PT) estudiadas en la Subcuenca Norte, sugieren condiciones proximales al área fuente y/o descargas fluviales extraordinarias, con evidencia de un ambiente marino deltaico, bajo un clima húmedo y cálido que favoreció el desarrollo temprano de helechos y briofitas. Por otro lado, las palinofacies estudiadas en la Subcuenca Picún Leufú, evidencian la acumulación de esta unidad en condiciones proximales al área de aporte, en un ambiente marino somero, deltaico. La naturaleza de la materia orgánica analizada en la Subcuenca Norte, permitió inferir un querógeno de tipo III y III/IV para esta unidad. Sin embargo, el potencial generador de esta roca es bajo a nulo, debido a que no presenta ni la cantidad mínima de MO ni la madurez térmica necesaria para generar hidrocarburos secos. En la Subcuenca Picún Leufú, si bien la roca superó el valor mínimo de MO necesario para generar hidrocarburos y se interpreta un querógeno de tipo II y III, tampoco alcanzó la madurez térmica necesaria para generar hidrocarburos secos, por lo tanto, la roca no sería considerada como potencialmente generadora. Se propone profundizar el estudio de esta unidad a futuro, ya que sería conveniente analizar geoquímicamente todas las muestras para poder realizar una interpretación más certera. En la Formación Challacó se identificaron 74 especies (31 de esporas, 30 de granos de polen, 5 de algas de agua dulce, y de acritarcos, 3 de dinoquistes), además se reconocen 6 formas de hongos. Dentro de la palinobiota estudiada se destacan Dictyophylidites crenatus Dettmann y Foveosporites pseudoalveolatus (Couper) Voronova que son mencionados por primera vez en Argentina y se extiende el registro estratigráfico de D. crenatus y Classopollis triangulus (Zhang) Lei. La palinobiota de esta unidad está dominada por palinomorfos terrestres y algas de agua dulce. Las PT estudiadas en los perfiles Quebrada Álvarez y Destacamento I, evidencian la depositación de esta unidad en un ambiente lacustre de agua dulce a salobre, probablemente desarrollado previo a la inundación calloviana; mientras que el perfil Quebrada Seca, evidencia la instalación de un ambiente marino, a partir de dicha inundación. Dentro de Gondwana, la ubicación de la Patagonia en latitudes medias durante el Jurásico Medio y la configuración del supercontinente, coinciden con el comportamiento de las familias vegetales identificadas en la palinoflora del perfil Quebrada Álvarez, indicando un clima cálido a cálido templado, marcadamente estacional, coincidente con la presencia del Bioma Subtropical Estacionalmente Seco (sensu Rees et al., 2000). La naturaleza de la materia orgánica permitió inferir un querógeno de tipo III y III/IV en esta unidad. Sin embargo, el potencial oleogenético de la Formación Challacó es bajo a nulo, debido a que, en ninguno de los perfiles estudiados la roca alcanzó el contenido mínimo de MO necesaria para ser considerada generadora, ni la madurez térmica suficiente. En la palinobiota estudiada en la Formación Bosque Petrificado, se identificaron 22 especies (2 de esporas, 11 de granos de polen, 2 de acritarcos, 6 de algas de agua dulce, 1 de alga marina), además se reconocieron 4 formas de hongos). Dicha palinobiota se encuentra ampliamente dominada por algas clorofitas, acompañadas de acritarcos, carofitas y esporas fúngicas. Las PT analizadas en esta unidad evidencian un ambiente marino somero con el desarrollo de lagunas costeras de agua dulce. La naturaleza de la materia orgánica permitió inferir un querógeno de tipo II y III para esta unidad. Sin embargo, el potencial oleogenético de la Formación Bosque Petrificado es bajo a nulo, debido a que, en ninguno de los perfiles estudiados la roca alcanzó el contenido mínimo de MO necesario para ser considerada generadora, ni la madurez térmica suficiente para generar hidrocarburos. En la palinobiota registrada en la Formación Lotena se identificaron 6 especies (1 de espora, 2 de algas de agua dulce, 2 de acritarcos, 1 de dinoquiste), además se reconocieron 5 formas de hongos. Dentro de la misma se destaca Systematophora penicillata (Ehrenberg) Sarjeant, cuyo rango estratigráfico es extendido. Las PT estudiadas en esta unidad evidencian el desarrollo de un ambiente marino somero, fuertemente influenciado por descargas fluviales. La naturaleza de la materia orgánica permitió inferir un querógeno de tipo III y III/IV para esta unidad. Sin embargo, el potencial oleogenético de la Formación Lotena es bajo a nulo, debido a que, la roca no alcanzó el contenido mínimo de MO necesario para ser considerada generadora, ni la madurez térmica suficiente para generar hidrocarburos.

This thesis presents the results of a detailed palynostratigraphical and palynofacial analyses of outcrop samples from the Cuyo (Lajas and Challacó formations) and Lotena (Bosque Petrificado and Lotena formations) groups outcropping in the northern (Portada Covunco section) and southern (Quebrada Álvarez, Destacamento I and Quebrada Seca sections) of the Huincul Arch. Both groups are well known in the northern part of the arch. Despite the fact that the Challacó and Lotena formations are potential hydrocarbon sources, they are still scarcely studied, in the southern part of the basin (Picún Leufú Sub-basin). Therefore, this palynological study provides valuable information for the comprehension of the vegetal diversity of the Middle Jurassic of Patagonia and for the geological evolution of the basin from an oleogenetic and integral knowledge of the units involved. During the development of this work, a palynofacial analysis was carried out on 93 samples, with a statistical count of 33 fertile samples. In the Lajas Formation to the north of the Huincul Arch, 86 species were recognised (41 spores, 34 pollen grains, four freshwater algae, four marine algae, three acritarchs), in addition, five fungal forms were recognised. To the south, the diversity decrease, and 37 species were identified (21 spores, 12 pollen grains, two freshwater algae), in addition, two fungal forms were recognised. The palynobiota in the northern section were dominated by Hirmeriellaceae, alongside chlorophyta algae, fungal remains, trilete spores and pollen grains. Within the studied palynobiota, four species are mentioned for the first time in Argentina (i.e. Foveosporites pseudoalveolatus (Couper) Voronova, Retitriletes huttonensis McKellar sensu Sajjadi and Playford and Quadraecuelina limbata in the north and Retitriletes huttonensis McKellar sensu Sajjadi and Playford in the south), and Polycingulatisporites reduncus (Bolkhovitina) Playford and Dettmann and P. mooiensis de Jersey and Paten extend their age range. Also, Couperisporites covuncoensis, an endemic taxon of this area was created. The palynobiota recorded in the Picún Leufú Sub-basin is very different, because it is dominated by Marattiaceae spores and Caytoniacean pollen grains, however hirmeriellacean pollen grains are very scarce. The palynofacies types studied in the Nort Sub-basin, suggest proximal conditions to the source area and/or the occurrence of extraordinary fluvial discharges in a marine deltaic environment, under a humid and warm climate, that allowed the early development of bryophytes and ferns. The palynofacies studied in the Picún Leufú Sub-basin also evidence the accumulation of this unit under proximal conditions to the source area, in a shallow marine deltaic environment. The type of organic matter recognised in the North Sub-basin, allows to infer a types III and III/IV kerogen for this unit. However, the rock has low to null hydrocarbon potential because it has not reached the minimum organic matter content to be consider as a source rock. In addition, it has not reached the optimal thermal maturity. In the Picún Leufú Sub-basin, the rock has overcome the minimum organic matter content, and has a type II and III kerogen type, although, it has not reached the optimal thermal maturity. So, it could be interesting to continue working with this unit and make more geochemical analyses in the future. A total of 74 species were recognised in the Challacó Formation (31 spores, 30 pollen grains, five freshwater algae and acritarchs, three dinocysts), in addition, six fungal forms were recognised. Of the palynobiota studied, the presence of Dictyophylidites crenatus Dettmann and Foveosporites pseudoalveolatus (Couper) Voronova is noteworthy to mention, because this constitutes the first record of this taxon in Argentina. Also, the presence of D. crenatus and Classopollis triangulus (Zhang) Lei extends the stratigraphical record of these species. The palynobiota studied in this unit is dominated by terrestrial palynomorphs and freshwater algae. The PT studied in the Quebrada Álvarez and Destacamento I sections, evidence the deposition of this unit in a freshwater to brackish lacustrine environment, probably developed before the Callovian flooding. In contrast, the Quebrada Seca section evidence the installation of a marine environment, following the aforementioned flooding event. The location of Patagonia in middle latitudes within Gondwana during the Middle Jurassic, and the configuration of the supercontinent, are coincident with the plant families identified in the Quebrada Álvarez palynoflora, indicating a warm to template climate, strongly stational, coincident with the presence of the ‘seasonally dry (winterwet)’ biome (sensu Rees et al., 2000). The type of organic matter recognised in this unit, allows to infer a types III and III/IV kerogen for this unit. However, the rock has low to null hydrocarbon potential because it has not reached the minimum organic matter content to be consider as a source rock in in any of the sections that has been studied. In addition, it has not reached the optimal thermal maturity. The studied palynobiota in the bosque Petrificado Formation 22 species were identified (two spores, 11 pollen grains), in addition, four fungal forms were recognised. This palynobiota is strongly dominated by chlorophyte algae with acritarchs, charophytes and fungal spores. The PT analysed in this unit indicates shallow marine conditions with the development of coastal freshwater lagoons. The type of organic matter recognised in this unit, allows to infer a types II and III kerogen for this unit. However, the rock has low to null hydrocarbon potential because it has not reached the minimum organic matter content to be consider as a source rock in any of the sections that has been studied. In addition, it has not reached the optimal thermal maturity. In the registered palynobiota of the Lotena Formation, six species were identified (one spore, two freshwater algae, two acritarchs, one dinocyst), in addition, five fungal forms were recognised. Within this palynobiota is noteworthy to mention the presence of Systematophora penicillata (Ehrenberg) Sarjeant, as its stratigraphical range has been extended. The PT studied in this unit evidence the development of shallow marine conditions influenced by strong fluvial discharges. The type of organic matter recognised in this unit, allows to infer a types III and III/IV kerogen for this unit. However, the rock has low to null hydrocarbon potential because it has not reached the minimum organic matter content to be consider as a source rock. In addition, it has not reached the optimal thermal maturity.