3 - Aula 3 - Matéria Orgânica

Prévia do material em texto

Geologia do Petróleo 
Engenharia do Petróleo 
MSc. Romario Mota 
A Origem do Petróleo 
 
ROCHAS GERADORAS – Parte I 
Deposição de sedimentos 
enriquecidos em matéria orgânica 
 
TPA – Total Professeurs Associés 
ROCHAS GERADORAS 
 Produção X Consumo de matéria orgânica 
 
 Produção primária (fotossíntese): organismos autótrofos 
 
 6CO2 +12H20* C6H12O6 (biomassa) + 6O2* + 6H2O 
 
 
 Consumo (organismos heterótrofos) 
 
 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H20 + energia 
 
 
 
 Pergunta: quando se iniciou a produção de O2 na Terra? 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
TPA – Total Professeurs Associés 
ROCHAS GERADORAS 
 Produção Algas verdes: produtores primários (Fitoplancton) 
Diatomáceas 
Dinoflagelados 
Cocolitoforídeos 
Silicoflagelados 
PRODUÇÃO 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS PRODUÇÃO 
 Produção Cianobactérias: bactérias fotossintéticas 
5º grupo de produtores de matéria orgânica 
cianobactéria fóssil 
Nostoc 
Oscilatoria 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS PRODUÇÃO 
Bactérias 
Principais responsáveis pela decomposição 
aeróbica e anaeróbica da matéria orgânica 
sedimentar 
Metabolizam a matéria orgânica dissolvida 
(produção secundária) 
Rhizobium (eubactéria do solo) 
Escherichia coli São predadas por ciliados (microzooplancton) 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS PRODUÇÃO 
 Fatores que influenciam a produção primária 
• Luz (energia para fotossíntese) 
Profundidade e características do corpo d’água; 
comprimentos de onda da luz 
 
• Nutrientes (P, Si, N, C) 
Áreas de ressurgência em oceanos; tipos de solo 
e quantidade de chuvas em ambientes 
continentais (lagos) 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS PRODUÇÃO 
Biomassa oceânica (mg fitoplancton/m3 água) 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS CICLO DO CARBONO 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS CICLO DO CARBONO 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Áreas de produção: zona fótica de ambientes aquáticos 
 
Marinhos 
• Plataformas continentais, áreas costeiras, zonas de resurgência, 
mares restritos, regiões oceânicas 
 
Transicionais 
• mangues, pântanos e deltas 
 
Lacustres 
• lagos de água doce, salobra ou salina 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Produtividade primária (g C/m2/ano) em ambientes 
continentais 
 
– mangues e pântanos 1125 
– florestas tropicais chuvosas 900 
– florestas de folhas perenes 585 
– savanas 315 
– vegetação xerófila/halófila 32 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Produtividade primaria (g C/m2/ano) em ambientes 
marinhos 
 
– recifes e esteiras de algas 900 
– estuários 810 
– zonas de ressurgência 225 
– plataforma continental 162 
– oceanos abertos 57 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Aspectos moleculares da matéria orgânica 
 
– proteínas: sequência de aminoácidos ligados por ligações 
peptídicas (C, H, O, N) 
 
– carboidratos: açúcares (C, H, O) 
 
– lipídios: “gorduras” (C, H, O) 
 
– lignina: álcoois aromáticos interligados (C, H, O) 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Controles principais da matéria orgânica sedimentar 
 
 
– fontes de matéria orgânica (qualidade): plantas terrestres e 
aquáticas, bactérias, animais (zooplancton), materiais 
retrabalhados de sedimentos antigos 
 
– abundância da matéria orgânica (quantidade): anoxia, 
produtividade, natureza dos inputs alóctones, sazonalidade, 
eficiência metabólica do ecossistema 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Controles principais da matéria orgânica sedimentar 
 
 
– preservação da matéria orgânica: carater químico da MO 
(materiais refratários x lábeis), tipos de transporte (rápido x 
lento) 
 
– “empacotamento”: absorção por argilas, empacotamento 
biológico ( pellets) 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Controles principais da matéria orgânica sedimentar 
 
 
– ANOXIA 
• Produtividade: sedimentos de ambientes com produção similar 
possuem COT (carbono orgânico total) similares independentemente 
dos níveis de anoxia 
 
• Anoxia: a ausência de degradação aeróbica é crítica para a 
preservação da MO, saprófagos alteram e podem destruir 
completamente a MO. 
 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
• Aumento da atividade biológica devido: 
1. Coluna d’água oxigenada 
2. Alto número de nematódeos (retrabalhamento 
biológico) 
3. Difusão plena de oxidantes no substrato deposicional 
(O2) por bioturbação 
• Consequências: 
1. Má preservação da M.O. 
2. M.O. com baixo índice de hidrogênio 
 
ROCHAS GERADORAS SEDIMENTAÇÃO ORGÂNICA 
• Redução da atividade biológica devido: 
1. Coluna d’água deficiente em oxigênio 
2. difusão restrita de oxidantes no 
substrato deposicional 
3. Reduzido número de nematódeos 
 
 
 
• Consequências: 
1. Boa preservação da M.O. 
2. M.O. com alto índice de hidrogênio 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
ROCHAS GERADORAS 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
Ambientes Sedimentares Anóxicos 
ONDE ESTÃO AS ROCHAS GERADORAS ATUAIS? 
 
• bacias restritas (Mar Negro) 
• lagos com estratificação perene (lagos Rifte Africano) 
• zonas de oxigenação mínima ou Zonas de ressurgência 
(costa do Peru) 
• oceanos abertos em períodos de anoxia global 
(ex: Cretáceo Médio) 
 
 Exemplos do Mioceno ao Recente (< 25 Ma): 
Cariaco Basin, Costa da Califórnia, Mar da Arábia, Costa do Peru, Mar Negro, 
Mar Báltico, Lago Maracaibo, Costa da Namíbia, lagos de rifte africanos, 
Orca Basin, Mar do Japão, Estreito de Makassar, Bacia das Guianas, Mar 
Vermelho ... 
MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS 
Biomassa oceânica (mg fitoplancton/m3 água) 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS 
Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
California Noctiluca Bloom 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS CICLOS ORBITAIS 
A variação Climática na Terra é controlada 
principalmente por Ciclos Orbitais 
Ciclos Orbitais de Milankovitch 
ROCHAS GERADORAS ROCHAS GERADORAS CICLOS ORBITAIS 
ROCHAS GERADORAS 
Sumário dos Modelos Deposicionais Anóxicos 
• Camadas de Oxigenação Mínima (ressurgência): climas tropicais 
(baixas latitudes); plataformas da parteoeste dos continentes; 
sedimentos distribuidos em faixas estreitas (fosforitos e diatomitos) 
 
• Eventos Anóxicos (oceano aberto): períodos interglaciais associados 
a grandes transgressões marinhas; sedimentos oceânicos; 
continuidade muito grande com poucas variações, correlacionável 
mundialmente 
Demaison & Moore, 1980 Eugenio Vaz dos Santos Neto 
PETROBRAS/CENPES, Abr 2002 
MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS 
ROCHAS GERADORAS MODELOS DEPOSICIONAIS ANÓXICOS