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Estratigrafia e geoquímica orgânica da formação Longá, neodevoniano/eocarbonífero da Bacia do Parnaíba, região de Pedro Afonso-To
(Universidade Federal do Pará, 2017-05-30) BRITO, Ailton da Silva; LIMA, Sidney Gonçalo de; http://lattes.cnpq.br/1655930426274093; SOARES, Joelson Lima; http://lattes.cnpq.br/1345968080357131
O final do Devoniano é marcado por consideráveis mudanças paleoclimáticas e paleogeográficas relacionadas a ampla colonização do continente por plantas vasculares, aumento exponencial da produção de matéria orgânica e desenvolvimento de anoxia de fundo nos mares epíricos, típicos desse período. Além disso, o continente Gondwana encontrava-se em altas latitudes onde ocorreu pulsos glaciações na América do Sul. O estabelecimento de uma fase pós-glacial no Fameniano Superior levou a ocorrência de uma transgressão marinha e início da sedimentação fina da Formação Longá que perdurou até o Tournaisiano. O limite Devoniano-Carbonífero é marcado pela deposição de folhelhos negros em várias partes do mundo. O objetivo desse trabalho é a reconstituição paleoambiental e a caracterização geoquímica da matéria orgânica dos depósitos pós-glaciais pertencentes à Formação Longá que afloram na porção sudoeste da Bacia do Parnaíba. Para caracterização dos depósitos foi realizada uma análise litofaciológica da formação com auxílio da petrografia e difração de raios X. A análise geoquímica da matéria orgânica foi realizada através da determinação do Carbono Orgânico Total (COT), pirólise Rock-Eval e biomarcadores. A análise faciológica desses depósitos possibilitou a individualização de cinco litofácies: lag conglomerático (Gmm), folhelho laminado (Fl), Arenito grosso com megaripple (Sm), Arenito fino a médio com estratificação cruzada hummocky (Sh) e Folhelho intercalado com arenito fino com acamamento wavy-linsen (Fwl). As litofácies foram identificadas como pertencente a uma única associação de fácies que representam depósitos de plataforma, de offshore a shoreface. A base da Formação Longá é bem delimitada por um lag transgressivo produzido por ondas que a separa os depósitos não marinho da Formação Cabeças. A formação é caracterizada pela predominância de espessas camadas das fácies Fl e Fwl com eventos episódicos de tempestades e ocorrência de chuva de detritos oriundo do degelo de icebergs remanescentes. Na fácies Fwl ocorrem elementos típicos da Icnofácies Cruziana, caracterizada pela predominância de traços horizontais. Estas características sugerem um ambiente estressante ocasionado pela mudança de salinidade durante o input de águas de degelo na plataforma. As análises de geoquímica orgânica mostraram que os folhelhos Longá apresentaram baixo teor de COT, inferiores a 1%, valores para hidrocarbonetos livres (S1) abaixo do limite de detecção do equipamento Rock-Eval 6, e potencial gerador (S2) muito baixo (0,06 a 0,23). A temperatura máxima de pirólise (Tmax), assim como os parâmetros de maturação térmica calculados sobre os biomarcadores mostram que os folhelhos Longá são imaturos. Os valores de pristano/n-C17, Fitano/n-C18, índice de hidrogênio (IH) e índice de oxigênio (IO), sugerem querogênio tipo III e IV, formados a partir de plantas vasculares continentais como galhos, folhas e ceras vegetais, corroborado por teor de enxofre (TS) < 0.2 wt%, razão Terrígenos/aquáticos (TAR), C29-sterol, hopano/sterano e Metilfenantrenos (MPs). Essa matéria orgânica foi depositada em um mar epírico onde predominava águas rasas, condições oxidantes, salinidade normal, e baixas temperaturas.
Acesso aberto (Open Access)
Reconstituição Paleoambiental e Potencial Petrolífero da Sucessão Siliciclástica-Carbonática Permiana da Bacia do Paraná
(Universidade Federal do Pará, 2022-02-15) BRITO, Ailton da Silva; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8867836268820998
O Permiano foi marcado por extremas mudanças paleogeográficas e paleoclimáticas com predominância de condições áridas em todo o globo como consequência da queda eustática do final da glaciação carbonífera ao início do Permiano. As fases finais de aglutinação continental do supercontinente Pangeia proporcionaram soerguimentos acompanhados de sucessivas regressões dos mares epicontinentais culminando com a instalação de sistemas desérticos no final do Permiano. Durante a fase regressiva marinha o Pangeia Ocidental foi sítio deposicional de uma sucessão mista siliciclástica-carbonática de 50m de espessura sob condições paleoambientais restritas e rasas, amplamente distribuída na Bacia do Paraná, SE da América do Sul. A sucessão estudada inclui o topo da Formação Palermo, Formação Irati e a base da Formação Serra Alta, compreendendo um total de 120m. A Formação Irati é composta essencialmente por dolomito intercalado a folhelho cinza a negro rico em matéria orgânica, este considerado um importante gerador de hidrocarbonetos. Esta unidade recobre depósitos heterolíticos da Formação Palermo e é sobreposta pelos folhelhos da Formação Serra Alta. O alto teor e a boa qualidade da matéria orgânica presente nos folhelhos Irati despertaram interesse econômico desde o século XIX. Embora muitos trabalhos tenham contribuídos para o conhecimento do paleoambiente deposicional e potencial gerador dessa unidade, principalmente a partir de dados de geoquímica orgânica, ainda permanecem lacunas quanto o entendimento paleoambiental, previamente interpretado como mar restrito ou lacustre. Essa pesquisa foi realizada a partir de 125 testemunhos de sondagens distribuídos nas regiões centro-norte, centro-sul e extremo sul da bacia, cedidos pela empresa Irati Petróleo LTDA. complementados por afloramentos da região norte. Foram selecionados 23 testemunhos de sondagem para estudo sedimentólogico e estratigráfico a partir de análises de fácies/microfácies, auxiliadas por DRX, MEV-EDS e imagens de catodoluminescência. O teor de carbono orgânico total (COT) e análise de pirólise Rock-Eval e biomarcadores foram realizadas em amostras de 102 testemunhos. A integralização dos dados possibilitou: a correlação lateral da Formação Irati por mais de 2.000 km na direção SSW-NNE da bacia; a reconstituição paleoambiental; e caracterização lateral e vertical do potencial gerador. Vinte e uma fácies/microfácies foram identificadas, organizadas em cerca de 300 pares siliciclástico-carbonáticos que se agrupam em 59 ciclos de alta frequência representativos dos ambientes de mid-outer ramp e offshore dominado por sistemas de turbidez distais. A sucessão é constituída por quatro sequencias de terceira ordem (S1, S2, S3 e S4). Os limites de sequências são do tipo 2, sem evidência de erosão subaérea, marcados pela sobreposição de depósitos transgressivos de offshore. Os tratos de sistemas transgressivos são sucedidos por tratos de sistemas de mar alto definidos pela sobreposição dos folhelhos cinzas a negros por níveis de dolomito com tendência de espessamento ascendente, que indicam alta produtividade de carbonato sob condições normais a hipersalinas, evidenciado pela presença de gamacerano, cristais de halita e pseudomorfos de gipso. Os depósitos transgressivos das sequências S3 e S4 (Membro Assistência) formam os dois intervalos (oil-shale) com maior potencial gerador da Bacia do Paraná. O oil-shale S3 apresenta os maiores valores de carbono orgânico e potencial gerador. Os maiores picos de COT foram 19,40% para a região extremo sul, 22,23% para o centro-norte e 27,12% para o centro-sul da bacia. Quanto ao querogênio predomina tipo I e II, que também apresenta aumento da contribuição, principalmente do tipo I convergindo para o centro-sul. Oil-shale S4 possue valores de COT inferiores para a região extremo sul (8,82%), centro-sul (21,7%) e centro-norte (14,61%). O tipo de querogênio nesse intervalo é semelhante ao oil-shale S3, predomina tipo II com alta contribuição do tipo I na região centro-sul e menores proporções do tipo III. A matéria orgânica da Formação Irati é dominantemente imatura, contudo, ocorrências de temperatura máxima de pirólise (Tmáx) igual ou superior a 440 ºC em amostras próximas das soleiras de diabásio mostram que houve maturação localizada de matéria orgânica, o que corrobora a ocorrência de um sistema gerador não-convencional para os depósitos mistos de folhelhos negros (geradores) - carbonatos (reservatórios) da Formação Irati. Em relação a quantidade e qualidade da rocha geradora presente na Formação Irati a porção centro-sul apresenta os maiores valores de carbono orgânico assim como potencial para geração de hidrocarbonetos. A análise dos padrões de empilhamento associada às idades prévias de SHRIMP U-Pb a partir de cinzas vulcânicas possibilitou a correlação da sucessão com a curva global do nível do mar, permitindo estimar uma idade de 8,0 Ma para o Mar Irati e de 2,7 Ma para as sequencias deposicionais de 3°ordem. Da mesma forma foram calculadas idades de 26,6 ka para os pares carbonáticos-siliciclásticos, 135,5 ka e 400 ka para os ciclos de alta frequência, cuja origem é aqui atribuída a ciclicidade climática induzida pela oscilação orbital terrestre, compatíveis com a ciclicidade Milankovitch. A caracterização dos ciclos com base nos dados faciológicos e de geoquímica orgânica também demostram um forte controle climático na geração dos intervalos ricos em matéria orgânica.