Estudo geoquímico dos sedimentos Neoproterozóicos da Formação Guia no Cráton Sul da Amazônia, Mato Grosso / Abner Souza de Carvalho; Orientador: José Augusto Martins Corrêa – 2012. Valores orgânicos totais (TOC) e potencial gerador (S1) para amostras de argila. B) Diagrama mostrando a relação entre Carbono Orgânico Total (COT) e geração potencial de valor (S1) para milheto. Essa camada carbonática é constituída por dolomitos finos e calcários, respectivamente da Formação Mirassol d'Oeste e da base da Formação Guia pertencente ao grupo Araras.
Esta tese completou um estudo cuidadoso dos folhelhos neoproterozóicos da Formação Guia, pertencente ao Grupo Araras, ao sul do cráton amazônico.
CARBONO ORGÂNICO TOTAL (%TOC)
Auxiliar na identificação de rochas geradoras de petróleo, na caracterização do grau de evolução térmica e do tipo de matéria orgânica, além da reconstrução do histórico de geração e migração. Este capítulo apresenta os fundamentos da caracterização de rochas geradoras de petróleo, destacando as técnicas analíticas e ferramentas utilizadas neste trabalho.
PIRÓLISE ROCK-EVAL
A quantidade de hidrocarbonetos livres (S1) somada à quantidade de hidrocarbonetos que a rocha poderia gerar se o processo continuasse (S2) corresponde ao potencial de geração da rocha (S1+S2), cuja unidade é dada em mgHC/g Rocha (SMITH, 1990). Se exposta a condições oxidantes durante ou logo após a deposição, a biomassa pode ser alterada e esgotada de matéria orgânica.
GEOLOGIA REGIONAL
Nogueira (2003) e Nogueira et al. (op.cit.) propôs uma nova subdivisão do Cinturão Paraguai em duas zonas: a zona de impulso e dobra e a proa, contextualizada em um foreland. Segundo a literatura, o Cinturão Paraguai é entendido como resultado de uma sutura colisional do tipo Himalaia, causada pela colisão convergente de blocos continentais que incluem o Amazonas, a oeste, o São Francisco-Congo, a leste, e o bloco Paranapanema (?) ou Paraná, ao sul, durante a tectônica Brasiliana/Pan-Africana, aproximadamente 550 a 500 Ma, culminando no fechamento do Mar Brazilide, também chamado de Clymene, conforme Figura 4.
GEOLOGIA LOCAL
Localização e Acesso
A área estudada está localizada na região centro-oeste do Brasil, no sudoeste do estado de Mato Grosso, nos municípios de Glória d´Oeste, Mirassol d'Oeste, Cáceres, Nobres e Alto Paraguai, inserida nos domínios da Folha SD-21-Cuiabá.
Perfil Estudado
A amostragem foi realizada a partir da parte inferior do perfil com as amostras PO (Figura 10C), subindo até as amostras P3. O afloramento onde as amostras P3 foram coletadas é caracterizado por camadas margas com leve mergulho SE (Figura 10E). xisto em amostras PO, base do perfil. Determinar a composição mineralógica e química das rochas (xistos e margas) da Formação Guia ao longo do perfil Carmelo, utilizando técnicas de difração de raios X e fluorescência.
Para melhor compreensão da distribuição mineralógica e interpretação dos dados geoquímicos ao longo do perfil Carmelo, dividiremos o perfil em 3 partes: Seção Inferior, Seção Intermediária e Seção Superior (Anexo A). A seção inferior do perfil Carmelo é caracterizada principalmente por folhelhos que foram descritos e amostrados (amostras PO-1 a PO-7). Também foi realizado o estudo dos argilominerais e constatou-se que as amostras (filas) que compõem a parte inferior do Perfil são caracterizadas por uma composição mineralógica onde há principalmente ilita e clorita.
No trecho intermediário do perfil Carmelo observa-se uma intercalação de folhelhos (P1-NB e P1-NC) e margas (P1-NA, P1-ND e P1-NE). Os dados que caracterizam as margas distribuídas ao longo do Perfil são apresentados na Tabela 02. As margas e folhelhos do perfil Carmelo apresentam valores de TiO2 inferiores aos apresentados pela média dos folhelhos postarqueanos da Austrália (PAAS, TAYLOR. & MCLENNAN, 1985), o que reforça a ideia de rochas geradoras mais evoluídas compostas por material magmático de composição granítica.
A classificação das amostras do Perfil Caramelo foi confirmada pelo diagrama triangular de classificação de rochas sedimentares de Mason 1967 & Turekian, 1968, que relaciona as proporções do teor de SiO2, (Al,Fe)2O3xH2O e (Ca,Mg)CO3 (Figura 25). . De acordo com os dados desta tabela, as amostras de xisto analisadas ao longo do perfil apresentaram teor de carbono orgânico total (TOC) entre 0,19 e 0,99. As amostras de xisto e marga do perfil Carmelo apresentam valores de HI inferiores a 200, indicando seu potencial gerador, mas valores S2 inferiores a 2,0 indicam que seu potencial gerador é muito baixo.
Neste caso, percebe-se que os valores das rochas no perfil Carmelo são baixos, variando de 0,04 a 0,63 para folhelhos e entre 0,07 a 0,52 para margas, indicando que essas rochas provavelmente não são geradoras de rochas.
OBJETIVO GERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
TRABALHOS DE CAMPO
ANÁLISE MINERALÓGICA
Após prévio levantamento bibliográfico da área, a amostragem foi realizada em campanha de campo na região de Cáceres (Pedreira Carmel) sob orientação do Professor Candido Moura. Dezenove amostras foram fornecidas para análise mineralógica, análise química, análise quantitativa de carbono orgânico total (TOC) e avaliação de pirólise de rocha. As amostras para caracterização dos argilominerais foram analisadas por difração de raios X utilizando três tipos de preparo: a) amostra normal (sem tratamento); b) amostra submetida à saturação em atmosfera de etilenoglicol por 24 horas e c) amostra submetida ao aquecimento em mufla a 550°C por 2 horas.
Após cada tratamento, as amostras foram analisadas em difratômetro PANAlítico, modelo X-PERT PRO MDP (PW 3040/60) com goniômetro PW 3050/60 (teta/teta) com tubo de raios X com ânodo de cobre (Kα= 1.54060), modelo PW 337600 e gerador de tensão e corrente regulado em 40 kV e 40 mA com detector tipo RTMS X'celerator.
ANÁLISES QUÍMICAS
Pirólise Rock-Eval e Carbono Orgânico Total (TOC)
Para análise de pirólise Rock Eval e determinação de carbono orgânico total, as amostras foram pulverizadas em argamassa de ágata até que as partículas atingissem tamanhos menores que 0,18 mm de diâmetro. Os dados foram determinados no equipamento Leco-SC444, no laboratório comercial no Canadá, Activation Laboratories Ltda, dados estes tratados por meio de diagramas para determinação do tipo e qualidade do querogênio e grau de maturação da rocha geradora. Para obtenção dos resultados da Pirólise Rock-Eval, as amostras em pó foram aquecidas no pirolisador Rock-Eval do laboratório comercial no Canadá, Activation Laboratories Ltda.
Os hidrocarbonetos e CO2 liberados foram medidos com detectores de ionização de chama e condutividade térmica, respectivamente. Os resultados da pirólise foram expressos em mg de hidrocarbonetos (HC)/grama de rocha ou miligramas de CO2/grama de rocha. Os resultados obtidos fornecem os seguintes parâmetros: hidrocarbonetos liberados até 350°C correspondem ao pico S1, que representa hidrocarbonetos livres na rocha; o pico S2 representa os hidrocarbonetos produzidos pelo craqueamento térmico do querogênio entre 350 e 550 °C, ou seja, os hidrocarbonetos que ainda não foram gerados naturalmente.
ANÁLISE MINERALÓGICA
No perfil Carmelo existem diversas amostras de xisto que apresentam presença de calcita ligeiramente acima da média. O diagrama K2O versus Al2O3, contendo xistos e margas do Perfil Carmelo, mostra uma forte extensão entre as duas rochas. A utilização das relações entre os teores de CaO/Al2O3 e MgO/Al2O3 também permitiu distinguir entre as ardósias e os mercais que compõem o perfil do caramelo.
As relações Al2O3/MgO nos xistos variam de 2,18 a 6,28, e nas amostras de argila essa relação varia de 0,42 a 2,39, pois o teor de magnésio nas argilas também é maior que nos xistos (Tabela 03). Observa-se que os valores de S1 variam de 0,03 a 0,41 mg de hidrocarbonetos/g de rocha para amostras de xisto e de 0,05 a 0,36 mg de hidrocarbonetos/g de rocha para amostras de marga. Os valores de S2 variam de 0,01 a 0,22 mg hidrocarbonetos/g rocha para amostras de xisto e de 0,02 a 0,16 mg hidrocarbonetos/g rocha para amostras de marga.
O índice de oxigênio (IO) apresentou valores entre 1-83 mg CO2/g TOC para amostras de xisto e -1-197 mg CO2/g TOC para amostras de argila. A temperatura máxima de pirólise (Tmax) atinge valores entre 308 e 450 ºC para amostras de xisto e de 313 a 423 ºC para margas. As amostras de marga e xisto enquadram-se no campo do querogênio tipo IV com valores próximos de zero, mas sabemos que esse tipo de querogênio é incompatível com o Neoproterozóico, pois o querogênio tipo IV provém de plantas superiores que não existiam nesta época .
No caso do perfil estudado, o dobramento apresentado certamente ocorreu em alto gradiente geotérmico, o que de alguma forma contribuiria para a degradação deste material orgânico e, consequentemente, para os baixos valores observados para HI e S2. Os folhelhos da formação Guia, objeto deste estudo, foram caracterizados por uma composição mineralógica com presença de quartzo (Q), K-feldspato, calcita (C), dolomita (D), clorita (Ch) e ilita (I ). .
ANÁLISES QUÍMICAS
ANÁLISE DE CARBONO ORGÂNICO TOTAL (TOC) E PIRÓLISE
O valor mínimo de TOC para uma rocha ser classificada como potencialmente geradora de petróleo está entre 1% para xistos e 0,5% para carbonatos. Outra hipótese seria explicada pela presença de compostos ancestrais de um clado de origem pré-cambriana que possuem a mesma composição de algumas plantas superiores, interferindo na classificação do tipo de querogênio. Para realizar uma avaliação semiquantitativa do potencial gerador da matéria orgânica presente em cada amostra de rocha, são utilizados valores de HI (mgHC/g TOC) e pico S2 (mg HC/g rocha).
Contudo, cabe ressaltar que com o aumento da maturação da matéria orgânica, os valores de S2, IH e IO diminuirão, representando os potenciais geradores de resíduos em relação ao grau de evolução térmica alcançado pela matéria orgânica. Portanto, é importante sempre associar essas informações com informações relacionadas à evolução térmica da matéria orgânica. Os valores de Tmax (temperatura em que ocorre a taxa máxima de geração) e índice de hidrogênio (HI) permitem estimar o grau de evolução térmica da rocha geradora, tanto em xistos como em margas (Figura 28A e 28B). , pois esses valores dependem de outros fatores, como o tipo de matéria orgânica.
Diagrama mostrando a relação entre carbono orgânico total (TOC) e valores geradores potenciais (S1) para melros. O tipo de querogênio encontrado (Tipo IV) é interpretado como resultado de resíduos vegetais oxidados, ou mesmo carvão. Porém, no caso dos sedimentos pré-cambrianos, a ausência de plantas terrestres não cria uma interpretação correta para este tipo de querogênio.
Outra possibilidade que pode ser discutida é que no período Pré-cambriano já existiam organismos (algas verdes) que teriam se originado de plantas terrestres e teriam contribuído para o aparecimento do querogênio tipo III e IV nos sedimentos pré-cambrianos. Em nossa análise, valores baixos de HI (Índice de Hidrogênio) indicaram possibilidade de geração dentro da janela de gás.
