Caracterización mineralógica de niveles ricos en impregnación de hidrocarburos en áreas de estudio de las cuencas Valle Superior del Magdalena y Caguán- Putumayo en Colombia

Abstract

Este estudio presenta un análisis espectral de las características mineralógicas de las arenas bituminosas en las cuencas del Valle Superior del Magdalena y Caguán-Putumayo, en Colombia. Para caracterizar las muestras y determinar sus propiedades mineralógicas y geoquímicas asociadas a la impregnación de hidrocarburos, se realizaron análisis mediante espectroscopía VNIR-SWIR, aplicados tanto a extractos de hidrocarburo como a muestras de roca impregnada. Los resultados revelan un predominio de caolinita con cristalinidad variable, así como la presencia de fases interestratificadas de illita-esmectica y esmectica en los niveles impregnados. El hidrocarburo se identificó espectralmente como asfalto y bitumen para las cuencas del VSM y CP, respectivamente. Se evidenció que el hidrocarburo presente en las muestras tiende a enmascarar las señales espectrales de los minerales de arcilla en el rango NIR-SWIR, dificultando su identificación precisa. No obstante, tras la extracción del hidrocarburo, fue posible detectar minerales como caolinita, esmectica e interestratificados de illita-esmectica que previamente se encontraban atenuados. Además, permitió clasificar los tipos de hidrocarburo presentes y su mineralogía asociada, resultados que fueron validados mediante técnicas complementarias como la difracción de rayos X (DRX), y el análisis SARA. Se inició la construcción de una biblioteca espectral de los hidrocarburos analizados en las cuencas estudiadas. Se concluye que, si bien se identifican ciertas características mineralógicas comunes en los niveles impregnados, se requieren estudios adicionales que permitan establecer con mayor precisión las relaciones entre la mineralogía y la presencia de hidrocarburos en estas cuencas. La espectroscopía VNIR-SWIR demostró ser una herramienta eficaz y de rápida aplicación para la caracterización preliminar de depósitos con niveles enriquecidos en hidrocarburos. (Texto tomado de la fuente)

This study presents a spectral analysis of the mineralogical characteristics of bituminous sands in the Upper Magdalena Valley and Caguan-Putumayo basins in Colombia. To characterize the samples and determine their mineralogical and geochemical properties associated with hydrocarbon impregnation, VNIR-SWIR spectroscopy analyses were conducted on both hydrocarbon extracts and impregnated rock samples. The results reveal a predominance of kaolinite with variable crystallinity, as well as the presence of interstratified illite-smectite and smectite phases in the impregnated levels. The hydrocarbon was spectrally identified as asphalt in the Upper Magdalena Valley (VSM) basin and as bitumen in the Caguan-Putumayo (CP) basin. It was observed that the hydrocarbon present in the samples tends to mask the spectral signals of clay minerals in the NIR-SWIR range, making their precise identification more difficult. However, after hydrocarbon extraction, it was possible to detect minerals such as kaolinite, smectite, and interstratified illite-smectite that were previously attenuated. Additionally, this process enabled the classification of hydrocarbon types and their associated mineralogy. These findings were validated through complementary techniques such as X-ray diffraction (XRD) and SARA analysis. A spectral library of the hydrocarbons analyzed in the studied basins was initiated. The study concludes that, although certain common mineralogical features are identified in the impregnated levels, further research is required to better establish the relationships between mineralogy and hydrocarbon presence in these basins. VNIR-SWIR spectroscopy proved to be an effective and rapid tool for the preliminary characterization of deposits enriched in hydrocarbons.