Análisis comparativo de los controles tectónicos y eustáticos sobre la estratigrafía de post-rift (Jurásico Inferior-Cretácico Inferior) en el sector central de la Cuenca Neuquina, Argentina

Los controles tectónicos y eustáticos que condicionan la evolución estratigráfica de una cuenca sedimentaria suelen actuar con diferentes magnitudes y frecuencias. Por lo tanto, el hecho de aislar, comprender y cuantificar la influencia de cada uno de ellos constituye un desafío. El análisis de la subsidencia ha demostrado ser una técnica eficaz para el estudio de cuencas sedimentarias. Consiste en determinar los movimientos verticales de un horizonte estratigráfico a través del tiempo lo que permite, por medio de la comparación con modelos teóricos y empíricos, inferir los mecanismos tectónicos responsables de la formación y evolución de una cuenca. Dada la escasa existencia de antecedentes en esta temática para la Cuenca Neuquina, en este trabajo se presenta un estudio detallado sobre la evolución tectónica del periodo Jurásico Inferior – Cretácico Inferior y su relación con las variaciones eustáticas en el sector central de la Cuenca Neuquina, abarcando el sur de la provincia de Mendoza y norte de la provincia del Neuquén. Clásicamente, este periodo ha sido asociado a la subsidencia termal de la cuenca por lo que se lo denomina etapa de post-rift. Sin embargo, durante esta etapa se han reconocido eventos de reestructuración, extensión, reactivación e inversión que demuestran alteraciones durante el desarrollo de la subsidencia termal. La metodología empleada consistió en la vinculación de información proveniente de los afloramientos e información del subsuelo en un área físicamente correlacionable. Para ello, se llevó a cabo el levantamiento de perfiles estratigráficos, mapeo geológico de detalle y secciones estructurales, los cuales fueron integrados con datos de perforaciones y líneas sísmicas 2D en un modelo geológico regional. A partir de dicho modelo se confeccionaron los mapas de espesor de las diferentes unidades del relleno de la etapa de post-rift. Posteriormente se aplicó la técnica de backstripping 1D sobre los pozos disponibles y los perfiles relevados a fin de obtener los valores de subsidencia tectónica local. Luego se obtuvieron las propiedades mecánicas de la litósfera sobre la que se implantó la cuenca en el área de estudio con el objetivo de aplicar la técnica de backstripping 2D. Por último, se llevó a cabo la determinación del factor de estiramiento que dio origen a la Cuenca Neuquina en el área de estudio. Los resultados obtenidos demostraron que existe un marcado cambio en la geometría y distribución de los espesores de las diferentes unidades durante el desarrollo de la etapa de post-rift. Durante los estadios iniciales de esta etapa, los depósitos parecerían respetar la geometría heredada de la extensión inicial, mientras que a partir del Kimmeridgiano pondrían de manifiesto una fuerte influencia andina. Además, se determinó que la resistencia flexural de la litósfera durante este periodo fue baja, por lo que el mecanismo de isostasia pudo ser modelado como de tipo Airy. De esta menara las curvas de subsidencia tectónica obtenidas por medio del backstripping 1D serían representativas para el área de estudio. La geometría de dichas curvas se aparta considerablemente del comportamiento esperado para una cuenca dominada por la subsidencia termal, lo que sugiere el accionar sincrónico de otros mecanismos de subsidencia. Estos resultados dejan en evidencia que la etapa de post-rift de la Cuenca Neuquina para el área de estudio tuvo una evolución tectónica más compleja que la determinada exclusivamente por la subsidencia termal. Su origen estuvo vinculado a un episodio de extensión mecánica de la litósfera en el Triásico Superior – Jurásico Inferior que, una vez finalizado, da lugar a la subsidencia termal presentando ambos un buen ajuste con los modelos teóricos de cuencas extensionales. A partir del Calloviano Medio, asociado al restablecimiento previo de la subducción en el margen sudoeste de Gondwana, se habría interrumpido el dominio de la subsidencia termal para dar paso al predominio de la subsidencia dinámica. Este cambio en el mecanismo de subsidencia estaría representado por la aparición de la discordancia Intracalloviana. Hacia el Kimmeridgiano, el accionar de la carga sobre la litósfera ejercida por el arco magmático andino y la Dorsal de Huincul habría dado lugar al predomino de la subsidencia flexural en la cuenca. La magnitud de estas cargas y las propiedades mecánicas de la litósfera durante este periodo habrían resultado en un depocentro subrelleno y zonas periféricas elevadas. El inicio de esta etapa, dominada por la flexión de la litósfera, originaría la discordancia Intramálmica. El periodo Tithoniano – Berriasiano estaría representado por un evento transgresivo el cual ocupa rápidamente el depocentro subrelleno con depósitos marino profundos en un claro contexto de dominio de la subsidencia dinámica. A partir del Valanginiano Inferior, el descenso del ángulo de subducción generaría la disminución de la tasa de generación de subsidencia dinámica para este sector de la cuenca y la inversión de estructuras preexistentes que, en sincronía con una caída del nivel mar, daría origen a la discordancia Intravalanginiana. El análisis comparativo entre los controles eustáticos y tectónicos durante la etapa de post-rift sugiere que, a diferencia de los controles tectónicos, las variaciones eustáticas operaron en intervalos y con magnitudes que no son consistentes con los cambios estratigráficos mayores registrados. Por lo tanto, la evolución estratigráfica para la etapa de post-rift en el área de estudio estaría controlada principalmente por eventos tectónicos e influenciada secundariamente por variaciones eustáticas. Cabe destacar que el entendimiento de las relaciones tectono-eustáticas reviste importancia en el conocimiento e interpretación de los sistemas petroleros de la Cuenca Neuquina. Por ello, los resultados de este trabajo de investigación poseen potencial impacto en la industria hidrocarburífera de la Cuenca Neuquina, y por lo tanto en el desarrollo socio-económico de la Argentina.The tectonic and eustatic controls that condition the stratigraphic evolution of a sedimentary basin usually act with different magnitude and frequency, therefore, to isolate, understand and quantify the influence of each and every one of them, constitutes a challenge. Subsidence analysis has proved to be an effective technique for the study of sedimentary basins. It consists in determining the vertical movements of a stratigraphic horizon over time which allows, by means of comparison with theoretical and empirical models, inferring the tectonic mechanisms responsible for the formation and evolution of a basin. The existence of previous studies in this topic is scarce in the Neuquén Basin. This work presents a detailed study on the tectonic evolution of the Lower Jurassic - Lower Cretaceous period and its relationship with the eustatic variations in the central sector of the Neuquén Basin, covering the southern sector of the Mendoza province and the northern sector of the Neuquén province. Classically, this period has been associated to the thermal subsidence of the basin and as such is termed post-rift stage. However, during this stage, events of restructuration, extension, reactivation and inversion have been recognized which show alterations during the development of thermal subsidence. The methodology used consisted of the integration of information coming from outcrop and subsurface within a physically correlated area. Stratigraphic logs, detailed geological maps and structural sections were obtained from the outcrop sector and integrated with well and 2D seismic lines in a regional geological model. From this model, thickness maps of the post-rift units were made. Subsequently, 1D backstripping technique was applied on wells and logs to obtain the local tectonic subsidence values. Then, the mechanical properties of the lithosphere during the studied basin stage were determined to apply the 2D backstripping technique. Finally, the lithospheric extension factor in the study area was determined.Facultad de Ciencias Naturales y Muse