Paleoambiente deposicional, origem da matéria orgânica e avaliação da maturação térmica de folhelhos da formação Ponta Grossa, Bacia do Paraná

Abstract

Resumo: O planeta Terra vivenciou a milhões de anos atrás no período Devoniano (416 – 359 milhões de anos), o surgimento de vegetações de grande porte, além de presenciar grandes mudanças relacionadas ao clima, como o decaimento das concentrações de CO2 atmosférico, além de eventos de glaciação e extinções em massa. Tais eventos resultaram em uma reorganização da circulação oceânica, afetando o ciclo biogeoquímico marinho e, ocasionando também, eventos de anoxia marinha. Além disso, uma grande quantidade de matéria orgânica foi sendo soterrada, podendo ser transformada em petróleo, gás e carvão. Neste contexto, tem-se sobre esse sistema deposicional, no centro sul do Brasil, a Bacia do Paraná, mais especificamente, a Formação Ponta Grossa, onde ocorre a presença de folhelhos. Desta forma, amostras dessa formação, têm grande potencial de estudo por meio dos marcadores geoquímicos presentes, devido a preservação de informações referentes a origem biológica, sobre o ambiente deposicional, e ao grau de maturação do material orgânico. Assim, o objetivo é fazer um estudo sobre o paleoambiente deposicional, a origem da matéria orgânica e o grau de maturação térmica dos folhelhos da Formação Ponta Grossa, da Bacia do Paraná. Também foi avaliado a ocorrência de marcadores geoquímicos, como metais sensíveis a condições redox, hidrocarbonetos saturados, e isótopos estáveis. Os resultados mostraram que o ambiente era mais quente e úmido, com variações na salinidade apesar dos baixos níveis, maior tendência à anoxia em determinadas amostras, e com períodos de maior produtividade primária e eventos de transgressões marinhas. Verificou-se também uma mistura das fontes orgânicas entre aquática e terrestre, além dos folhelhos já se encontrarem em elevado grau de maturidade na maioria das amostras. Por fim, os resultados evidenciaram a presença de crises bióticas ocorridas em determinados períodos. Assim, a partir dessas análises, foi possível identificar e traduzir os eventos ocorridos durante a formação dos folhelhos nesta região do planeta reconstruindo o arcabouço geológico ao qual sucedeu a Formação Ponta Grossa.

Abstract: Planet Earth experienced millions of years ago in the Devonian period (416 - 359 million years), the emergence of large-scale vegetation, in addition to witnessing major changes related to climate, such as the decay of atmospheric CO2 concentrations, in addition to events glaciation and mass extinctions. Such events resulted in a reorganization of the oceanic circulation, affecting the marine biogeochemical cycle and also causing marine anoxia events. In addition, a large amount of organic matter was being buried, which could be transformed into oil, gas and coal. In this context, we have on this depositional system, in the center south of Brazil, the Paraná Basin, more specifically, the Ponta Grossa Formation, where the presence of black shales occurs. In this way, samples of this formation have great potential for study through the geochemical markers present, due to the preservation of information regarding the biological origin, the depositional environment, and the degree of maturation of the organic material. Thus, the objective is to carry out a study on the depositional paleoenvironment, the origin of organic matter and the degree of thermal maturation of shales from the Ponta Grossa Formation, in the Paraná Basin. The occurrence of geochemical markers, such as metals sensitive to redox conditions, saturated hydrocarbons, and stable isotopes, was also evaluated. The results showed that the environment was warmer and more humid, with variations in salinity despite low levels, a greater tendency to anoxia in certain samples, and with periods of greater primary productivity and marine transgression events. There was also a mixture of organic sources between aquatic and terrestrial, in addition to the black shales already being at a high degree of maturity in most samples. Finally, the results showed the presence of biotic crises that occurred in certain periods. Thus, based on these analyses, it was possible to identify and translate the events that occurred during the formation of shales in this region of the planet, reconstructing the geological framework which the Ponta Grossa Formation followed.