Mineralogical and geochemical trends of the Vaca Muerta-Quintuco system in the Puerta Curaco section, Neuquén Basin

Abstract

Se estudiaron los depósitos del sistema Vaca Muerta-Quintuco (Tithoniano-Valanginiano) en la localidad de Puerta Curaco con el objetivo de analizar las variaciones mineralógicas y geoquímicas de la transición desde una rampa carbonática (Formación Vaca Muerta) a una plataforma mixta (Formación Quintuco). Para ello, se realizaron un perfil litoestratigráfico, mediciones de radioactividad natural (GR), estudios mineralógicos (DRX) y geoquímicos (FRX), definiendo cinco intervalos: I1-I5. I1 e I2 se desarrollan en la Formación Vaca Muerta, se encuentran dominados por sedimentación carbonática y presentan los mayores valores de proxies orgánicos del sistema. La respuesta del GR se relaciona directamente con el contenido de U y la relación V/V+Ni sugiere una alternancia entre condiciones euxínicas a anóxicas del fondo marino. I3 se desarrolla en la transición entre ambas unidades, presenta un aumento brusco en el contenido de minerales arcillosos y una disminución de proxies orgánicos, asociándose a un descenso del nivel del mar. I4 e I5 se desarrollan en la Formación Quintuco. I4 se encuentra dominada por sedimentación carbonática, mientras que I5 registra los mayores valores de input clástico, evidenciando el establecimiento de la plataforma mixta. En la Formación Quintuco, la relación V/V+Ni sugiere condiciones de anoxia/disoxia, registrándose una notoria disminución en los proxies orgánicos y una fuerte dependencia del GR con el K y Th. Por lo tanto, la disminución en el contenido orgánico de la Formación Quintuco es causada por la dilución debida al mayor aporte de detritos inorgánicos y no por cambios en la oxigenación del fondo marino.

The deposits of the Vaca Muerta-Quintuco system (Tithonian-Valanginian) have been analyzed in the Puerta Curaco section to study the mineralogical and geochemical variations through the progressive transition from a carbonate ramp (Vaca Muerta Formation) to a mixed shelf (Quintuco Formation). A lithostratigraphic log, gamma-ray measurements (GR), mineralogical (XRD) and geochemical analysis (XRF) allowed to define five intervals: I1-I5. I1 and I2 belong to the Vaca Muerta Formation. They are dominated by carbonate sedimentation and present the highest values of organic proxies of the system. The total GR values are strongly dependent of the U content and the V/V+Ni ratio suggests alternating anoxic and euxinic conditions of the sea bottom. I3 is developed in the transition between both units and exhibits a sudden increase in the clay mineral content and a decrease in the organic proxies, associated to a sea level fall. I4 and I5 belong to the Quintuco Formation. I4 is characterized by a renewed increase in the carbonate sedimentation while I5 records the highest clastic input to the basin, evidencing the settling of the mixed shelf. In the Quintuco Formation, the V/V+Ni ratio suggests anoxia/dysoxia at the sea-bottom. In addition, a decrease in the organic proxies and an excellent correlation between total GR and K and Th is recorded. Decreasing organic matter content in the Quintuco Formation is attributed to a dilution phenomenon caused by the increasing detrital input and not by changes in the oxygenation of the sea-bottom.