Folhelhos Negros da Formação Estiva (Cenomaniano Superior-Turoniano) da Bacia Pernambuco: Condições Deposicionais e Implicações para o Potencial Petrolífero

Authors

  • Willian A.L. Moura Universidade Federal de Pernambuco, Instituto de Petróleo e Energia, Laboratório de Geologia Sedimentar e Ambiental, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil
  • Iraclézia Araújo Universidade Federal de Pernambuco, Instituto de Petróleo e Energia, Laboratório de Geologia Sedimentar e Ambiental, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil
  • Thales Lúcio Universidade Federal de Pernambuco, Instituto de Petróleo e Energia, Laboratório de Geologia Sedimentar e Ambiental, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil
  • Ana Cláudia Paiva Comissão Nacional de Energia Nuclear, Centro Regional de Ciências Nucleares, Avenida Professor Luis Freire S/N, 50730-120, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil
  • Gilberto Arruda Nascimento Comissão Nacional de Energia Nuclear, Centro Regional de Ciências Nucleares, Avenida Professor Luis Freire S/N, 50730-120, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil
  • Mário Ferreira de Lima Filho Universidade Federal de Pernambuco, Instituto de Petróleo e Energia, Laboratório de Geologia Sedimentar e Ambiental, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Geologia, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil
  • João Adauto de Souza Neto Universidade Federal de Pernambuco, Instituto de Petróleo e Energia, Laboratório de Geologia Sedimentar e Ambiental, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Geologia, Avenida da Arquitetura S/N, 50740-550, Cidade Universitária, Recife, PE, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.11137/2020_3_35_46

Keywords:

Geoquímica Elementar, Paleoambiente, Gráben do Cupe

Abstract

Bacia Pernambuco compreende uma das bacias sedimentares marginais do Atlântico Sul, estando sua evolução associada aos eventos de separação do continente Gondwana. Este estudo foi realizado nos folhelhos negros da Formação Estiva (fase drifte) de idade Cenomaniano superior-Turoniano (99,6-93,9 Ma). Esta unidade compreende o estabelecimento da plataforma carbonática marinha na Bacia Pernambuco. A partir de análises geoquímicas, averiguaram-se condições mineralógicas, composição da rocha-fonte e paleoredox. Os elementos químicos Si, Ti, Al e Zr estão associados a fases minerais detríticas. A relação K2O/Al2O3 sugere condições químicas para a formação de ilita como principal argilomineral. Por outro lado, elementos químicos Ca, Mg, Mn, Fe estão associados a fases minerais carbonáticas. As relações TiO2/Al2O3 e TiO2/Zr sugerem que a rocha-fonte possua composições intermediárias à acidas. As condições redox, através do fator Mn (Mn*) e a razão e Mn/Al, indicaram que os folhelhos investigados foram depositados sob condições anóxicas, em ambiente marinho proximal. Por outro lado, as relações entre Fet, ST e COT e a razão Fet/Al indicaram condições óxicas à sub-óxicas em um ambiente deposicional marinho amplo. Dessa forma, os folhelhos investigados estão relacionados a um ambiente marinho raso, predominantemente em condições sub-óxicas e baixa produtividade orgânica com baixa expectativa de geração de hidrocarbonetos (COT até 1,8%), para este intervalo estratigráfico, principalmente na região do Gráben do Cupe.

References

Algeo, T.J. & Maynard, J.B. 2004. Trace elements behavior and redox facies in core shales of Upper Pennsylvanian Kansas-type ciclothems. Chemical Geology, 206(1): 289-318.

Algeo, T.J. & Maynard, J.B. 2008. Trace metal covariation as a guide to water-mass condition in ancient anoxic marine environments. Geosphere, 4(5): 872-887.

Armstrong-Altrin, J.S.; Nagarajan, R.; Madhavaraju, Y.; Rosalez-Roz, L.; Lee, Y.L.; Balaram, V.; Martinez, A.C. & Avila-Ramírez, G. 2013. Geochemistry of the Jurassic and Upper Cretaceous shales from the Molango Region, Hidalgo, eastern Mexico: Implications for source-area weathering, provenance, and tectonic setting. Comptes Rendus Geoscience, 345(1): 185-202.

Arthur, M.A. & Sageman, B.B. 1994. Marine Black Shales: Depositional Mechanisms and Environments of Ancient Deposits. Annual Review of Earth and Planetary Science, 22(1): 499-551.

Barbosa, J.A.; Pereira, P.J.F. & Lima Filho, M.F. 2008. Dente de um picnodontiforme (Actinopterygii, Neopterygii) da Formação Estiva, Cenomaniano-Turoniano da Bacia Pernambuco, NE do Brasil. Journal of Geoscience, 4(2): 43-48.

Bellanca, A.; Claps, M.; Erba, E.; Masetti, D.; Neri, R.; Premoli-Silva, I. & Venezia, F. 1996. Orbitally induced limestone/marlstone rhythms in the Albian-Cenomanian Cismon section (Venetian región, northern Italy): sedimentology, calcareous and siliceous plankton distribution, elemental and isotope geochemistry. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 126(3): 227-260.

Correia Filho, O.J. 2017. Análise das estruturas compressionais na região onshore da Bacia Pernambuco, NE do Brasil-possíveis influências no potencial petrolífero. Programa de Pós Graduação em Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, Dissertação de Mestrado, 161p.

Cox, R.; Lowe, D.R. & Cullers, R.L. 1995. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the southwestern United States. Geochimica et Cosmochimica acta, 59(14): 2919-2940.

Ferreira, J.A. 2009. Variação organofaciológica da sequência Cenomaniana-Turoniana da Bacia Pernambuco. Programa de Pós Graduação em Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, Dissertação de Mestrado, 172p.

Hayashi, K.I.; Fujisawa, H.; Holland, H.D. & Ohmoto, H. 1994. Geochemistry of ~1,9 G.a. sedimentary rocks from northeastern Labrador, Canada. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61(19): 4115-4137.

Herron, M.M. 1988. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. Journal of Sedimentary Research, 58(5): 820-829.

Hetzel, A.; Marz, C.; Vogt, C. & Brumsack, H.J. 2011. Geochemical environment of Cenomanian - Turonian black shale deposition at Wunstorf (northern Germany). Cretaceous Research, 32(1): 480-494.

Jacobsen, S.B. & Kaufman, A.J. 1999. The Sr, C and O isotopic evolution of Neoproterozoic seawater. Chemical Geology, 161(1): 37-57

Kelley, P.A.; Mertani, B. & Williams, H.H. 1994. Brown shale formation: Paleogene lacustrine source rocks of central Sumatra. In: KATZ, B. (ed.). Petroleum Source Rocks. Berlim, Springer-Verlag, p. 283-308.

Lima Filho, M.F. 1998. Análise Estrutural e Estratigráfica da Bacia Pernambuco. Programa de Pós Graduação em Geoquímica e Geotectônica, Universidade de São Paulo, Tese de Doutorado, 139p.

Lyons, T.W. & Savermann, S. 2006. A critical look at iron paleoredox proxies: New insights from modern euxinic marine basins. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70(1): 5698-5722.

Madhavaraju, J. & Lee, Y.I. 2009. Geochemistry of the Dalmiapuram Formation of the Uttatur Group (Early Cretaceous), Cauvery basin, southeastern India: Implications on provenance and paleo-redox conditions. Revista Mexicana de Ciências Geológicas, 26(2): 380-394.

Madhavaraju, J.; Ramírez-Montoya, E.; Monreal, R.; González–León, C.M.; Pi-Puig, T.; Espinoza-Maldonado, I.G. & Grijalva–Noriega,. F.J. 2016. Paleoclimate, paleoweathering and paleoredox conditions of Lower Cretaceous shales from the Mural Limestone, Tuape section, northern Sonora, Mexico: Constraints from clay mineralogy and geochemistry. Revista Mexicana de Ciências Geológicas, 33(1):1-16.

Maia, M.F.B. 2012. Revisão da estratigrafia do intervalo Aptiano-Albiano da Bacia de Pernambuco. Nordeste do Brasil. Programa de Pós Graduação em Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, Dissertação de Mestrado, 226p.

Matos, R.M.D. 1999. History of the Northeast Brazilian rift system: Kinematic implications of the break-up between Brazil and West Africa. Geological Society of London, Special Publications, 153(1): 55-73.

Moradi, A.V.; Sarı, A. & Akkaya, P. 2016. Paleoredox reconstruction of bituminous shales from the Miocene Hançili Formation, Çankırı-Çorum Basin, Turkey: Evaluating the role of anoxia in accumulation of organic-rich shales. Marine and Petroleum Geology, 78(1): 136-150.

Nascimento, G.H. 2018. Estudo geoquímico e geocronológico de novas ocorrências das rochas vulcânicas Albianas e Maastrichtinias da Suite Magmática Ipojuca, bacia Pernambuco. Programa de Pós-Graduação em Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, Tese de Doutorado, 124p.

Peters, K.E.; Walters, C.C. & Moldowan, M. 2005. The Biomarker Guide. Cambridge University Press, 488p.

Piper, D.Z. & Calvert, S.E. 2011. A marine biogeochemical perspective on black shale deposition. Earth-Science Reviews, 65(2): 63-96.

Rudnick, R. & Gao, S. 2005. Composition of Continental Crust. In: HOLLAND, H.D. & TUREKIAN, K.K. (eds.). Treatise on Geochemistry. Amsterdã, Elsevier, p. 1-64.

Sageman, B.B.; Lyons, T.W. & Joo, Y.Ji. 2014. Geochemistry of Fine Grained, Organic Carbon-Rich Facies. In: MACKENZIE, F. (ed.). Treatise on Geochemistry. Amsterdã, Elsevier, p. 141-178.

Scott, C.; Slack, J.F. & Karen, D. K. 2017. The hyper-enrichment of V and Zn in black shales of the Late Devonian-Early Mississippian Bakken Formation (USA). Chemical Geology, 452(1): 24-33.

Spalletti, L.A.; Schwarz, E. & Veiga, G.D. 2014. Geoquímica inorgánica como indicador de procedencia y ambiente sedimentario en sucesiones de lutitas negras: los depósitos transgresivos titonianos (Formación Vaca Muerta) de la Cuenca Neuquina, Argentina. Andean Geology, 41(2): 401-435.

Taylor, S.R. & McLennan, S.M. 1985. The Continental Crust: Its Composition and Evolution: An Examination of the Geochemical Record Preserved in Sedimentary Rocks. Oxford, Blackwell Science, 312p.

Tomé, M.E.T.R.; Lima Filho, M.F. & Neumann, V.H.M.L. 2006. Análise Estratigráfica do Albiano Turoniano da Bacia Pernambuco: Considerações sobre a Paleogeografia e Geração de Hidrocarbonetos. Geociências, 25(1): 49-58.

Tribovillard, N.; Algeo, T.J. Lyons, T. & Riboulleau, A. 2006. Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies: an update. Chemical Geology, 232(1): 12-32.

Tribovillard, N.; Hatern, E.; Averbuch, O.; Barbecot, F.; Bout-Roumanzeilles, V. & Trentsaux, A. 2015. Iron availability as a dominant control on the primary composition and diagenetic overprint of organic-matter-rich rocks. Chemical Geology, 401(1): 67-82.

Wedepohl, K.H. 1991. The composition of the upper earth’s crust and the natural cycles of selected metals. In: MERIAN, E. (ed.). Metals and their Compounds in the Environment. Berlim, Springer-Verlag, p. 3-17.

Downloads

Published

2020-09-30

Issue

Vol. 43 No. 3 (2020)

Section

Article

License

This journal is licensed under a Creative Commons — Attribution 4.0 International — CC BY 4.0, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.