As amostras referentes ao Membro Jaguariaíva são caracterizadas por serem essencialmente sílticas (areia muito fina ocorre dispersa pela amostra ou concentrada em bioturbações), de coloração acinzentada, fossilíferas, abundantes em microestruturas biogênicas e quase ausentes de microestruturas físicas. Pirita ocorre preenchendo bioturbações ou no interior de cistos tasmanites.
Grande parte das amostras revela uma microtrama caótica e ausência de microestruturas físicas primárias (ou deposicionais), ficando estes atributos restritos as amostras que caracterizam as superfícies de inundação observadas no perfil litológico da figura 3. Estes intervalos são materializados por rochas microclásticas de cores cinza escuro a preto, finamente laminadas e ricas em matéria orgânica (Figura 2).
Segundo O’Brien & Slatt (1990) o comportamento faciológico das amostras analisadas é típico de fácies marinhas transgressiva. Durante a fase inicial da transgressão prevalece a deposição em condições óxicas/disóxicas
À medida que a transgressão avança e encontra águas relativamente rasas, a ação de ondas pode resuspender os sedimentos previamente depositados e oxigenar o fundo marinho, gerando assim, condições favoráveis a colonização do substrato por organismos. Em condições favoráveis esses organismos podem remobilizar todo o sedimento na busca por alimento, gerando assim uma microtrama caótica e o aspecto mosqueado do sedimento. No entanto, com a subida relativa do nível do mar, estas zonas passam a ter menor oxigenação e o incremento da lâmina d’água favorece a deposição por processos decantativos em condições anóxicas.
27 MEMBRO SÃO DOMINGOS – TRATO DE MAR ALTO
As amostras do Membro São Domingos são caracterizadas por laminações e camadas delgadas de silte e areia muito fina intercaladas a camadas argilosas de cores que variam de cinza escuro a negro, abundância de microestruturas físicas e biogênicas.
Pirita ocorre dispersa pelas amostras. Este padrão faciológico associado a abundância de material fitoclástico permite a interpretação de um ambiente de baixa energia sujeito a aporte periódico de material continental por fluxos hiperpicnais e ação de tempestades (O’Brien, 1998; Plink-Björklund & Steel, 2003).
Grande parte das amostras mostram microtrama orientada, exceto as amostras 13,14 e 15 observadas no perfil litológico da figura 4, que são caracterizadas por um aspecto mosqueado onde o retrabalhamento por organismos é mais intenso.
Dentre as microestruturas físicas, ocorrem frequentemente uma série de feições associadas a fluxos de corrente (laminações, ondulação assimétrica, microgradação e outras), mostrando que o ambiente era sujeito a esporádicos fluxos trativos.
A primeira parassequência revela uma baixa variedade de icnogêneros e intensidade de bioturbação, sendo estas observadas localmente. A parte basal da segunda parassequência também apresenta um comportamento faciológico similar a primeira, no entanto, a partir da amostra 8 observa-se um aumento no índice de retrabalhamento do substrato (bioturbações) e sensível diminuição de material fitoclástico. A observação destes atributos fica evidente nas amostras 12, 13, 14 e 15; onde é possível identificar também um incremento na variedade de icnogêneros (Terebellina isp. e Teichicnus isp.).
A observação dos contatos basais das laminações delgadas são pontos chaves para interpretação dos processos atuantes. Kuehl et al. (1991) descreve camadas delgadas de silte com contatos bruscos na base, intercalados a uma matriz argilosa, indicando que a
28 formação das mesmas é geralmente precedida pelo aumento da força de cisalhamento de fundo e consequente erosão do substrato. Estes contatos também podem ser irregulares e conter microclastos de argila, indicando correntes de magnitude suficientemente altas para erodir argilas semi-consolidadas.
29 CONCLUSÃO
Este estudo permitiu o reconhecimento de dois grupos distintos de microestruturas, uma de origem física (ou hidrodinâmicas) e outra biogênica que ocorrem nos membros microclásticos Jaguariaíva (trato transgressivo) e São Domingos (trato de mar alto) da Formação Ponta Grossa.
A icnocenose estabelecida a partir do conjunto de microestruturas biogênicas que aparecem sob formas horizontalizadas e inclinadas descritas anteriormente, permitiu a caracterização da icnofácies cruziana distal para o contexto geral do paleoambiente.
Esta icnofácies é representada por baixa diversificação de categorias etológicas (sejam horizontais ou inclinadas) e icnogêneros, variando em termos de ocorrência abaixo do nível base de ondas normais até níveis de baixa energia em águas profundas e calmas de costa-afora (Pemberton et al., 2001; Buatois et al., 2002).
As amostras do Membro Jaguariaíva apresentam-se totalmente bioturbadas, quase ausentes de microestruturas físicas, e uma microtrama caótica, exceto por aquelas que ocorrem representando a superfície de inundação máxima (amostra 20).
As microestruturas físicas representadas por feições erosivas associadas a fluxos trativos ocorrem preferencialmente no Membro São Domingos (trato de mar alto) e sugere a ação de correntes de fundo atuando no substrato. A quase ausência de microestruturas físicas no trato transgressivo é decorrente da reelaboração do substrato por organismos, que acabam por obliterar a microtrama deposicional.
Diferentemente do trato transgressivo, onde as amostras apresentam uma microtrama caótica atribuída à reelaboração biogênica, o trato de mar alto apresenta num contexto geral, amostras com microtrama relativamente orientadas, refletindo assim a alternância de fluxos trativos e processos decantativos.
30 As microestruturas biogênicas que ocorrem no Membro são Domingos (TSMA) apresentam maior diversidade em relação ao Membro Jaguariaíva (TST), porém menor índice de bioturbação provavelmente relacionado a condições paleoambientais estressantes.
Pereira et al., (2007) relaciona que o aparecimento do icnogênero Terebellina isp., representa a porção mais distal da área abrangida pela da icnofácies cruziana. No entanto a presença ou ausência de um icnogênero não é suficiente para atestar o caráter distal ou proximal da icnofácies (Pemberton et al., 2001). Sendo assim, sugere-se uma icnofácies cruziana empobrecida num contexto de costa-afora distal (lower offshore) para a primeira parassequência da figura 4.
Este caráter empobrecido da icnofácies pode ser gerado pelo aporte de água doce fluvial e aumento local na taxa sedimentar, mostrando assim a influência de um possível sistema deltaico em condições de mar alto ou intensa sedimentação durante episódios de inundações, fato este, apoiado pela abundância de microestruturas físicas (erosionais), intercalação de camadas milimétricas e sub-milimétricas de silte, areia muito fina e detritos vegetais.
A diminuição de detritos vegetais, o incremento de icnogêneros e aumento na intensidade da bioturbação na parte superior da segunda parassequência sugere uma menor influência fluvial, que acaba por favorecer o desenvolvimento normal da icnofácies cruziana distal.
Estes fluxos poderiam explicar a abundância de material detrítico vegetal, a faciologia descrita em grande parte do perfil litológico da figura 4 e a constituição da matéria orgânica tipo II predominante por toda Formação Ponta Grossa.
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Anexo B – Artigo a ser enviado à revista Geociências da UNESP
O conceito de microfácies sedimentares e sua aplicação ao estudo de rochas sedimentares microclásticas.
1 O CONCEITO DE MICROFÁCIES SEDIMENTARES E SUA APLICAÇÃO AO ESTUDO DE ROCHAS MICROCLÁSTICAS (FOLHELHOS).
Thiago Gonçalves Carelli 1, 2
Leonardo Borghi 2
(1) Programa de Pós-graduação em Geologia, UFRJ.
(2) Laboratório de Geologia Sedimentar, Departamento de Geologia, IGEO, CCMN, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Av. Athos da Silveira Ramos, 274, Sl/ J1-11, CEP 21941-916, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. E-mail: [email protected]; [email protected]
Introdução
2 RESUMO - O termo “microfácies” está condicionado a um conjunto de atributos observados preferencialmente por técnicas de microscopia, embora existam diferentes conceitos e aplicações. No entanto, ainda hoje é comum encontrar divergências de conceitos e diferentes aplicações. A caracterização de uma microfácies não deve ser encarada como uma simples descrição petrográfica, mas sim como uma análise peculiar que envolve diferentes técnicas descritivas e escalas (variação estratal), cujo objetivo é a interpretação de processos sedimentares, proveniência e paleoambientes. Quando aplicados a rochas microclásticas (<
0,062mm) mais conhecidas como “folhelhos”, a caracterização de microfácies contribui efetivamente na caracterização de propriedades que poderão favorecer sua atuação como geradoras, selantes ou reservatórios em sistemas petrolíferos.
Palavras-chave: Microfácies, Rochas Microclásticas, Folhelho, Formação Ponta Grossa,
ABSTRACT – CARELLI, T. G. & BORGHI, L. The microfacies concept and its application to study of microclastic rocks (shales). Microfacies is a term constrained to a sort of sedimentary attributes observed preferably by microscopic techniques, although the existing diversity of concepts and applications of it. The microfacies characterization should not be taken as a simple petrographic description, but a peculiar analysis that involves many distinct descriptive techniques and scales (stratal variation), aiming sedimentary processes, provenance and paleoenvironmental/ paleotecnonic/ paleoclimatic interpretations. When applied to microclastic rocks (< 0.062mm), usually refered to as “shales”, this characterization also helps in the understanding reservoir versus sealing efficiency, besides their own source rock characteristics in petroleum systems.
Keywords: Microfacies, microclastic rocks, Shale, Ponta Grossa Formation.
3 INTRODUÇÃO
Rochas sedimentares microclásticas (terrígenas) são aquelas compostas predominantemente por partículas de granulometria fina, menores que 0,062 mm. Estas rochas, coloquialmente referidas como “folhelhos”, “lamitos”, “pelitos” e “lutitos” hoje constituem um tema de fronteira dentro da Geologia Sedimentar, sobretudo quando aplicada à Geologia do Petróleo, na qual são reconhecidas não só como geradoras e selantes, mas também como reservatórios de baixa permeabilidade (shale gas) em função de sua natureza. As maiores dificuldades em seu estudo encontram-se relacionadas à classificação litológica; à observação e classificação de microestruturas, microtramas e microtexturas; assim como sua classificação segundo o conceito de microfácies, utilizado diferentemente por cada autor.
O termo de campo “folhelho” deve ser aplicado a qualquer rocha predominantemente microclástica físsil, porém ao contrário dos seus cognatos (lamito, pelitos e lutitos), sem fissilidade; enquanto que os termos petrográficos siltito e argilito a rochas microclásticas entre 0,062 mm e 0,004 mm e abaixo de 0,004mm respectivamente.
A análise sedimentológica de rochas microclásticas requer estudos petrográficos microscópicos de rotina (em luz fotônica transmitida, polarizada) ainda pouco aplicados, até mesmo pela dificuldade de confecção de lâminas delgadas. Quando aplicados a rochas microclásticas, tais estudos baseavam-se em observações de poucos de seus atributos, que inicialmente envolviam frequentemente apenas a identificação de minerais autigênicos e opacos (óxidos) e o arranjo espacial das partículas sedimentares, além da granulometria (observados no campo da fração silte) devido à dificuldade de observações em função do tamanho pequeno de seus componentes individuais (cf. Mabesoone, 1974); o que hoje não se mostra mais adequado, uma vez que existem outros atributos que podem ser observados através de recursos de
4 microscopia por luz trasmitida/refletida e, posteriormente, utilizados para a caracterização de microfácies. Além disso, técnicas de MEV/EDS e DRX tornaram-se mais acessíveis, facilitando a análise rotineira da fração argila e até da microtrama.
O presente trabalho objetiva uma revisão do conceito de microfácies, bem como dos parâmetros descritivos aplicados ao estudo faciológico de rochas microclásticas, pois o reconhecimento da qualidade sedimentológica destas rochas em estudos de exploração de hidrocarbonetos permite determinar heterogeneidades que influenciam no seu papel em sistemas petrolíferos, além de permitir a inferência de processos sedimentares que atuaram no momento de sua deposição e após na discussão de paleoambientes, história de soterramento e diagênese.
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