Caracterización mecánica mediante técnica de scratch de Facies carbonáticas en muestras de afloramiento. Miembro PILMATUÉ, Formación Agrio (El portón), Cuenca Neuqina

• Autores: Zalazar, Manuela; Pino, Diego Alejandro; Tunik, Maísa Andrea; Alvarez, Juan Pablo
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Geociencias (Multidisciplinar); Formación Agrio; Scratch test; Resistencia Mecánica; Geociencias (Multidisciplinar)
• Institución: Universidad Nacional de Río Negro

Fil: Zalazar, Manuela. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología. Universidad Nacional de Río Negro. Río Negro, Argentina
Fil: Pino, Diego Alejandro. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología. Universidad Nacional de Río Negro. Río Negro, Argentina.
Fil: Tunik, Maísa Andrea. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología. Universidad Nacional de Río Negro. Río Negro, Argentina.
Fil: Alvarez, Juan Pablo. YPF tecnologías S.A. Berisso, Buenos Aires, Argentina.
Fil: Pino, Diego Alejandro. Museo Municipal Carmen Funes, Plaza Huincul. Neuquén, Argentina.
El miembro Pilmatué de la Formación Agrio es reconocido por su importancia como roca generadora por presentar facies ricas en materia orgánica con madurez suficiente para permanecer dentro de la ventana de generación. Si bien ha sido estudiado en detalle desde el punto de vista sedimentológico y geoquímico, una completa caracterización del reservorio requiere también de una evaluación geomecánica y un conocimiento de los parámetros principales que caracterizan a las facies presentes. Este estudio tiene como objetivo caracterizar la resistencia mecánica de las facies carbonáticas del miembro Pilmatué mediante un perfil continuo de alta resolución obtenido a partir de la técnica de scratch, donde la resistencia mecánica corresponde a la energía intrínseca específica equivalente a la UCS (Detournay and Defourny, 1992; Germay et al., 2015). Para el estudio se relevó un perfil 1:2000 en la localidad de El Portón localizado a 5 km del yacimiento homónimo (37°11'55.37"S, 69°40'46.97"O) y se extrajeron 22 muestras de afloramiento orientadas (base-techo) correspondientes a facies carbonáticas (mudstone, wackstone, pelitas calcáreas masivas y pelitas calcáreas laminadas) con espesores desde 4 cm hasta 40 cm (Fig. 1A). Los cortes petrográficos con tinción para carbonatos y las técnicas de difracción de rayos X, realizados en 15 y 19 muestras respectivamente, se utilizaron para determinar la variabilidad composicional, textural y estado diagenético, que son factores determinantes para la respuesta mecánica de la roca. A partir del análisis petrográfico se identificaron seis microfacies según la clasificación de Mount (1985): muddy micrite (Fig. 1B), micrite mudrock (Fig. 1C), micrite (Fig. 1D), muddy allochem limestone (Fig. 1E), allochemic mudrock (Fig. 1F), sparse biomicrite (Fig. 1G), con algunas variantes dada por la predominancia de ciertos componentes aloquímicos como foraminíferos o peloides micritizados, reemplazos dolomíticos, variaciones en el contenido orgánico y presencia de estructuras internas. Dichas microfacies (Fig. 1H) corresponden a cuatro litotipos de la clasificación composicional de Gamero-Díaz (2012) (carbonate dominated lithotype, silica-rich carbonate mudstone, carbonate-rich siliceous mudstone y clay-rich carbonate mudstone) (Fig. 1I). Las muestras presentan contenidos de materia orgánica marina y continental de abundancia variable, y en algunos casos un grado bajo de bioturbación. Por otra parte, se determinaron estadios diagenéticos desde la eodiagénesis temprana (micritización peloidal y homogénea, y piritización framboidal) (Fig 1J), a la mesodiagénesis (disolución de bioclastos, cementación granular, laminaciones por compactación física, estilolitas, vetillas carbonáticas y de yeso por compactación química y piritización aislada) (Fig 1K) hasta la telodiagénesis (dolomitización, dedolomitización y reemplazos con calcita rica en hierro) (Fig 1L). La técnica de Scratch se realizó sobre superficies frescas, en dirección techo-base y perpendicular a las estructuras para las muestras laminadas. Se realizaron para cada muestra al menos ocho pasadas a distintas profundidades de corte bajo el modo de falla dúctil. Los resultados obtenidos de los perfiles continuos de alta resolución muestran variaciones de la energía intrínseca específica (MPa) en las distintas litofacies (Fig. 1A y 1M). Las facies de mudstones presentan variaciones entre 77±22 MPa y 107±15 MPa, los wackstone entre 57±14 MPa y 112±15 MPa, las pelitas calcáreas masivas 92±24 MPa y las pelitas calcáreas laminadas presentan dos comportamientos diferenciados: un grupo de baja resistencia mecánica con valores de 27±10 MPa y otro grupo de resistencias más altas entre 74±19 MPa y 99±14 MPa. Los mayores contrastes mecánicos se observan en las pelitas calcáreas laminadas de baja resistencia localizadas en la sección basal y media del perfil respecto a las facies de mudstone, wackstone, pelitas calcáreas masivas y laminadas de alta resistencia que presentan energías intrínsecas específicas más semejantes. Las variaciones de la resistencia dentro de las mismas litofacies son consecuencia de cambios composicionales y texturales, como son: proporciones variables de fango, micrita y aloquímicos (Fig.1H), presencia o ausencia de estructuras internas y distintos grados de diagénesis. A escala milimétrica, dentro de las muestras, los diagramas de distribución de frecuencia de la energía intrínseca específica muestran un comportamiento no uniforme debido a contrastes internos de ±30 MPa que corresponden a heterogeneidades texturales de pequeña escala.