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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.44.2014.tde-26092014-101814
Documento
Autor
Nombre completo
Carlos Alberto Siragusa Teixeira
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2014
Director
Tribunal
Sawakuchi, André Oliveira (Presidente)
Bello, Rosa Maria da Silveira
Figueiredo, Milene Freitas
Título en portugués
Evolução térmica e paleofluídos dos folhelhos da Formação Serra Alta na borda leste da Bacia do Paraná
Palabras clave en portugués
Bacia do Paraná
Evolução térmica
Formação Serra Alta
Inclusões fluidas
Paleofluidos
Resumen en portugués
A Formação Serra Alta é constituída por uma sequência de folhelhos e siltitos cinza supostamente de origem marinha. Esta unidade é uma potencial rocha geradora de hidrocarbonetos e zona preferencial para alojamento de sills associados ao magmatismo Serra Geral. Visando a caracterização do potencial gerador de hidrocarbonetos, a evolução térmica e os paleofluidos diagenéticos da Formação Serra Alta, foram realizadas medidas de concentração de carbono orgânico total (COT) e hidrogênio (H) em amostras coletadas em afloramentos e estudos isotópicos e de inclusões fluidas em materiais diagenéticos. Os teores de carbono orgânico total (COT) e hidrogênio (H) para as amostras de folhelhos da Formação Serra Alta estão situados entre 0,1 e 0,5% e entre 0,24 e 3,20%, respectivamente. Os dados microtermométricos apresentaram temperaturas de homogeneização (Th) que variaram de 55 a 220°C, temperaturas eutéticas (Te) de -57,5 a -49,5ºC (sistema H2O + NaCl + CaCl2) e temperaturas de fusão do gelo (Tfg) de -2,5 a 1,0°C, indicativas de salinidades baixas, entre 0 e 4,2% em peso de NaCl equivalente. Os resultados de ''delta'' POT.13''C IND.PDB' e "delta''POT.18' 'O IND.PDB' das amostras de veio e cimento de calcita demonstram valores negativos (%o), tanto para 'delta''POT.13' C quanto para 'delta''POT.18 O. Enquanto os valores de 'delta''POT.13'' C IND.PDB' do cimento dos folhelhos da Formação Serra Alta variam entre -8,6 e -2,3%o, os veios de calcita apresentam uma estreita faixa de valores entre -5,1 e -3,7%o. Os teores de COT indicam potencial de geração de óleo e gás considerado baixo para os folhelhos da Formação Serra Alta. As características das inclusões (monofásicas associadas a bifásicas com pequena variação nas proporções volumétricas entre as fases), as salinidades relativamente constantes associadas às grandes variações em Th são indicativos de aprisionamento em zona freática de baixa temperatura (<50°C) com posterior reequilíbrio térmico causado por stretching devido ao soterramento e à presença de corpos ígneos. Os pleofluidos aquosos aprisionados como inclusões em zona de baixa temperatura, antes do pico térmico do Cretáceo, explicariam a ausência de inclusões fluidas primárias de hidrocarbonetos nos veios de calcita. As Th acima de 150ºC indicam elevada maturidade térmica alcançada pela Formação Serra Alta em função do soterramento e do magmatismo Serra Geral. Estes resultados são semelhantes aos obtidos para as formações adjacentes (Irati e Teresina) à Formação Serra Alta. Valores de 'delta''POT.13''C IND.PDB' e 'delta''POT.18''O IND.PDB' para o cimento carbonático dos folhelhos, revelam duas gerações ou duas fases de precipitação distintas da calcita. A primeira geração compatível com assinatura isotópica próxima ao fluido marinho original ('delta''POT.13' C entre -2,3 e -4,6%o e 'delta''POT.18'O entre -7,6 e 1,4%o) e a segunda geração compatível com assinatura isotópica de um fluido diagenético de origem meteórica ('delta''POT.13' C entre -6,2 e -8,6%o e 'delta''POT.18'O entre -8,4 e -4,1%o). Assim, a hipótese de origem meteórica para os fluidos percolantes nas fraturas corrobora a salinidade baixa registrada nas inclusões fluidas dos veios de calcita, mas com alguma influência ou modificação por meio de fluidos pré-existentes, que interagiram com carbonatos marinhos das unidades estratigráficas adjacentes (formações Irati e Teresina) à Formação Serra Alta.
Título en inglés
not available
Palabras clave en inglés
Fluid inclusions
Paleofluids
Paraná Basin
Serra Alta Formation
Thermal evolution
Resumen en inglés
The Serra Alta Formation at the eastern border of the Paraná Basin consists of a sequence of gray shales and siltstones presumably of marine origin. This unit is a potential source rock for hydrocarbons and preferred area for hosting sills associated with the early Cretaceous Serra Geral magmatism. In order to characterize the hydrocarbon generation potential, the thermal evolution and diagenetic paleofluids of the Serra Alta Formation, were performed measurements of concentration of total organic carbon (TOC) and hydrogen (H), in shale samples collected from outcrops, and isotope and fluid inclusions studies on diagenetic calcite. The total organic carbon (TOC) and hydrogen (H) contents for shale samples of the Serra Alta Formation lie between 0.1 and 0.5% and between 0.24 and 3.20% respectively. The microthermometry data show homogenization temperature (Th) ranging from 55 to 220°C, eutectic temperature (Te) from -57.5 to -49.5°C (H2O + CaCl2 + NaCl system) and ice melting temperatures from -2.5 to 1.0°C, indicative of low salinity between 0 and 4.2 wt. % of NaCl equivalent. 'delta''POT.13''IND.CPDB' and 'delta''POT.18'O IND.PDB' results from samples of calcite cement and veins demonstrate negative values (%o), both for 'delta''POT.13'C and for 'delta''POT.18'O. While the values 'delta''POT.13'C IND.PDB' cement of the Serra Alta Formation shales vary between -8.6 and -2.3%o, the calcite veins have a narrow range of values between -5.1 and -3.7%o. The TOC content indicate that the shales of the Serra Alta Formation have low potential for oil and gas generation. The association of one-phase and two-phase fluid inclusions with small variations in volumetric ratio between phases and the relatively constant salinity associated with large variations in Th are indicative of fluid trapping in low temperature (<50°C) groundwater zone, with subsequent thermal reequilibrium caused by stretching due to burial and the presence of igneous bodies. The fluid trapping at this low temperature zone, before Cretaceous thermal peak, would explain the absence of hydrocarbon primary fluid inclusions in the calcite veins. Temperatures of homogenization higher than 150ºC indicate high thermal maturity achieved by the Serra Alta Formation due to burial and the Serra Geral magmatism. These results are similar to those obtained for the adjacent formations (Irati and Teresina) of the Serra Alta. 'delta''POT.13'C IND.PDB' and 'delta''POT.18'O IND.PDB' values for carbonate cement reveal two generations or two distinct phases of calcite precipitation. The first generation is compatible with isotopic signature close to the original marine carbonate ('delta''POT.13'C between -2.3 and -4.6%o and 'delta''POT.18'O between -7.6 and 1.4%o) and the second generation is compatible with isotopic signature of a diagenetic fluid of meteoric origin ('delta''POT.13C between -6.2 and -8.6%o and 'delta''POT.18'O between -8.4 and -4.1%o). Thus, the meteoric origin for the paleofluids percolating in fractures corroborates the low salinity recorded in fluid inclusions from veins of calcite, but with some influence of paleofluids, which interacted with marine carbonates of stratigraphic units (Irati and Teresina formations) adjacent to the Serra Alta Formation.
 
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Fecha de Publicación
2014-09-26
 
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