Publication: Fluid migration recorded by fluid inclusions in crack-sealed quartz veins and sandstone host rock; Cameros Basin, Spain
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Publication Date
2021-08-11
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
The role of deep hydrothermal fluid circulation through fractures and their impact on the sandstone host rock is studied in an extensional sedimentary basin (Cameros Basin, Spain) affected by a post-extensional hydrothermal metamorphism. The quartzarenites of the Urbión Group constituted a hydrocarbon carrier affected by very low to low-grade hydrothermal metamorphism during Late Albian to Coniacian. This process generated abundant quartz veins and transformed the quartzarenites into quartzites. This study compares the microthermometry of the fluid inclusion asemblages (FIAs) in the veins and in the quartz grain overgrowths in the quartzites, in order to understand the behavior of the hydrothermal fluids through fractures and their effects in the host rock. Fluid inclusions in the quartz grain overgrowths contain liquid and vapor at room temperature and homogenize to the liquid (Th: 124–265 °C, H2O + NaCl system). Those of quartz veins present both liquid and vapor CO2 and an aqueous liquid phase (room temperature). Final homogenization is to the liquid (Th: 109–282 °C, H2O + NaCl + CO2, mean values of amount-of-substance fractions: 0.92, 0.01, 0.07). Large Th variation within each FIA is common, due to crack and sealing processes and to reequilibration by successive thermal pulses. In contrast, the narrow Th range in each FIA towards the top of the record indicates that these inclusions are probably not reequilibrated. Two growing stages are recognized under SEM-CL in the quartz grain overgrowths, one diagenetic and another hydrothermal, the later with FIAs showing Th similar than the veins. The results can help in the evaluation of the geo-energy resources in sedimentary basins.
Este estudio aborda el papel de la circulación hidrotermal a través de las fracturas y su impacto en las areniscas encajantes en una cuenca sedimentaria extensional (Cuenca de Cameros, España) afectada por un metamorfismo hidrotermal post-extensional. Las cuarzoarenitas del Grupo Urbión constituyeron un camino de migración de hidrocarburos que fue afectado por un metamorfismo hidrotermal de grado muy bajo a bajo durante el Albiense tardío-Coniaciense. Este proceso generó abundantes venas de cuarzo y transformó las cuarzoarenitas en cuarcitas. Este estudio compara la microtermometría de las asociaciones de inclusiones fluidas (FIAs según sus siglas en inglés) en las venas y en los cementos de los granos de cuarzo de las cuarcitas, para comprender el comportamiento de los fluidos hidrotermales a lo largo de las fracturas y su efecto en la roca caja. Las inclusiones fluidas en los cementos de los granos de cuarzo contienen líquido y vapor a temperatura de habitación y homogenizan a fase líquida (Th: 124–265 °C, sistema H2O+NaCl). Las de las venas de cuarzo presentan tanto CO2 líquido como vapor, y una fase líquida acuosa a temperatura de habitación. Su homogenización final es a fase líquida (Th: 109–282 °C, H2O+NaCl+CO2, valores medios de cantidad de sustancia: 0.92, 0.01, 0.07). Existe una amplia variación de Th dentro de cada FIA, debido a los procesos de apertura y cierre de fracturas y a la reequilibración por los sucesivos pulsos hidrotermales. Sin embargo, el estrecho rango de variación de Th dentro de cada FIA hacia techo del registro indica que estas inclusiones probablemente no están reequilibradas. Se pueden reconocer dos estadios de crecimiento en los cementos de los granos de cuarzo mediante SEM-CL, uno diagenético y otro hidrotermal, este último con FIAs con Th similares a las de las venas. Estos resultados pueden ser útiles en la evaluación de recursos de geo-energía en cuencas sedimentarias.
Este estudio aborda el papel de la circulación hidrotermal a través de las fracturas y su impacto en las areniscas encajantes en una cuenca sedimentaria extensional (Cuenca de Cameros, España) afectada por un metamorfismo hidrotermal post-extensional. Las cuarzoarenitas del Grupo Urbión constituyeron un camino de migración de hidrocarburos que fue afectado por un metamorfismo hidrotermal de grado muy bajo a bajo durante el Albiense tardío-Coniaciense. Este proceso generó abundantes venas de cuarzo y transformó las cuarzoarenitas en cuarcitas. Este estudio compara la microtermometría de las asociaciones de inclusiones fluidas (FIAs según sus siglas en inglés) en las venas y en los cementos de los granos de cuarzo de las cuarcitas, para comprender el comportamiento de los fluidos hidrotermales a lo largo de las fracturas y su efecto en la roca caja. Las inclusiones fluidas en los cementos de los granos de cuarzo contienen líquido y vapor a temperatura de habitación y homogenizan a fase líquida (Th: 124–265 °C, sistema H2O+NaCl). Las de las venas de cuarzo presentan tanto CO2 líquido como vapor, y una fase líquida acuosa a temperatura de habitación. Su homogenización final es a fase líquida (Th: 109–282 °C, H2O+NaCl+CO2, valores medios de cantidad de sustancia: 0.92, 0.01, 0.07). Existe una amplia variación de Th dentro de cada FIA, debido a los procesos de apertura y cierre de fracturas y a la reequilibración por los sucesivos pulsos hidrotermales. Sin embargo, el estrecho rango de variación de Th dentro de cada FIA hacia techo del registro indica que estas inclusiones probablemente no están reequilibradas. Se pueden reconocer dos estadios de crecimiento en los cementos de los granos de cuarzo mediante SEM-CL, uno diagenético y otro hidrotermal, este último con FIAs con Th similares a las de las venas. Estos resultados pueden ser útiles en la evaluación de recursos de geo-energía en cuencas sedimentarias.
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CRUE-CSIC (Acuerdos Transformativos 2021)