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Estratigrafia Química Acumulações de Petróleo no Brasil e no Mundo O que é Estratigrafia química? Trata-se do uso das ferramentas da química para a determinação de horizontes estratigráficos, tais como isótopos de C, O e Sr e os fósseis químicos. Sendo o seu principal uso a correlação. Qual a importância da Estratigrafia Química? Identificação de eventos paleoceanográficos Marcos de correlação cronoestratigráfica Eventos anóxicos → intervalos estratigráficos com concentração de matéria orgânica Mapeamento de eventos glaciais → deposição de turbiditos Isótopos Estáveis Definição: • São átomos que possuem em seu núcleo o mesmo número de prótons, mas diferentes números de neutrons. • Possuem o mesmo número atômico, mas diferentes pesos atômicos. Regra de Oddo e Harkins Primeira regra a ser aplicada Classificação através do arranjo de prótons e nêutrons no núcleo Isótopo mais abundante → Arranjo par-par Isótopo menos abundante → Arranjo ímpar-ímpar Quando NÃO se consegue estabelecer o Isótopo mais abundante com esta regra usa-se outra regra... Regra da Simetria Isótopo mais abundante → razão prótons/nêutrons mais próximo de “1” EXEMPLOS: De acordo com a Regra de Oddo e Harkins o Carbono 12 é o mais abundante (relação par/par). CARBONO 1º Aplicou-se a primeira regra de Oddo e Harkins (par-par) 2º Com esta regra define-se o mais abundante → 16O 3º Portanto precisa-se definir entre o 17O e o 18O, qual é o menos abundante. Utiliza-se a regra da simetria. OXIGÊNIO Padrões Internacionais: As medidas das relações isotópicas NÃO são realizadas diretamente! É necessário relacionar com um padrão internacional. As proporções destes isótopos são expressas em variação percentual: (±‰) Padrões mais usados: 1 – PDB → Belemnite da Fm Pee Dee, Carolina do Sul, USA. Usado nas relações isotópicas do Carbono e Oxigênio do carbonato e do carbono da matéria orgânica. 2 – SMOW → Standard mena ocean water. Usado para relações isotópicos do Oxigênio e Deutério da água 3 – CDM → Canyon Diable Meteorite. Usado nas relações isotópicas do enxofre. Belemnite - Amonóide Exemplo: Para o elemento carbono o valor δ 13C ( ‰) é representado pela expressão: δ 13C ( ‰)=[(13C/12C) amostra – (13C/12C) padrão / (13C/12C) padrão] x 1000 RPDB = 0,0112372 Eventos Anóxicos Condições de anoxia são produzidas quando a demanda de oxigênio é superior ao seu suprimento Resulta da conservação da matéria orgânica pela lâmina d'água anóxica Aumento da produtividade primária → aumento na demanda de oxigênio → aumento da zona de mínimo de oxigênio Como identificar eventos anóxicos? 1 – aumento da concentração de matéria orgânica rica em hidrogênio 2 – aumento dos valores de δ 13C da matéria orgânica e dos carbonatos → enriquecimento do CO 2 dissolvido na água em 13C • Este enriquecimento se dá devido ao aumento de produtividade de organismos fotossintéticos → depleção de 12C FIGURA C13 Eventos glaciais e temperatura da massa d'água Durante a evaporação o vapor d'água é enriquecido em em 16O quando comparado com água original Nas épocas de glaciação os oceanos ficam relativamente enriquecidos em 18O Em termos isotópicos a temperatura da água é importante para a formação dos carbonatos Aumento da temperatura → carbonatos mais ricos em 16O Diminuição da temperatura → carbonatos mais ricos em 18O Glaciação H 0 ( O) + CARBONATOS 2 18 16 O 16 O 16 O GÊLO ( 16 O) EVAPORAÇÃO FIGURA 18O Exemplos de Aplicação PALEOZÓICO ? G EMS 0 1 2 C0T (%) 370 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 F R A S N I A N O G I V E T I A N O NW SE E F Poço Paleosul-01-DA-MT Poço RSP-1 (Freitas-Brazil, 2004) E I F E L I A N O D Bacia do Paraná SIM 3ª LS/ST 3ª ordem LS 3ª ordem M odif ic ado d e d ado s do Projeto Pa leos ul S u pe rfíc ie s o b a q ua l o s o ói de s fo ra m ge ra do s , ta nto n o p oç o Pa le os u l-0 1-DA-M T, qu an to n o po ç o R SP -1 (F re itas -Braz il ). Bacia do Paraná SIM 3ª LS/ST 3ª ordem LS 3ª ordem M odif ic ado d e d ado s do Projeto Pa leos ul S u pe rfíc ie s o b a q ua l o s o ói de s fo ra m ge ra do s , ta nto n o p oç o Pa le os u l-0 1-DA-M T, qu an to n o po ç o R SP -1 (F re itas -Braz il ). Bacia do Paraná SIM 3ª LS/ST 3ª ordem LS 3ª ordem M odif ic ado d e d ado s do Projeto Pa leos ul S u pe rfíc ie s o b a q ua l o s o ói de s fo ra m ge ra do s , ta nto n o p oç o Pa le os u l-0 1-DA-M T, qu an to n o po ç o R SP -1 (F re itas -Braz il ). Bacia do Paraná SIM 3ª LS/ST 3ª ordem LS 3ª ordem M odif ic ado d e d ado s do Projeto Pa leos ul S u pe rfíc ie s o b a q ua l o s o ói de s fo ra m ge ra do s , ta nto n o p oç o Pa le os u l-0 1-DA-M T, qu an to n o po ç o R SP -1 (F re itas -Braz il ). Bacia do Paraná SIM 3ª LS/ST 3ª ordem LS 3ª ordem M odif ic ado d e d ado s do Projeto Pa leos ul S u pe rfíc ie s o b a q ua l o s o ói de s fo ra m ge ra do s , ta nto n o p oç o Pa le os u l-0 1-DA-M T, qu an to n o po ç o R SP -1 (F re itas -Braz il ). SIM 3ª LS/ST 3ª ordem LS 3ª ordem M odif ic ado d e d ado s do Projeto Pa leos ul S u pe rfíc ie s o b a q ua l o s o ói de s fo ra m ge ra do s , ta nto n o p oç o Pa le os u l-0 1-DA-M T, qu an to n o po ç o R SP -1 (F re itas -Braz il ). Conclusões - Paleozóico Os eventos anóxicos mais importantes no Paleozóico das bacias brasileiras se concentraram no Siluriano Inferior (Llandovery) e no Devoniano Superior (Frasniano) Tais eventos correspondem à SIM destas sequências e mostram excelente correlação com os eventos anóxicos das bacias sedimentares Paleozóicas do Norte da África, Rússia e América do Norte. Cerca de 17% das reservas mundiais originais de petróleo estão relacionadas a estas sequências. MESOZÓICO Sergipe-Alagoas Conclusões - Mesozóico As primeiras incursões marinhas no Aptiano Inferior (~ 117 – 119 Ma) é associado à zona de Globigerinelloides blowi A transição do Cenomaniano/Turoniano é caracterizada por um intervalo de folhelhos e margas escuras, com altos valores de COT e IH, constatada em grande parte das margens equatorial, sudeste e sul do Brasil A importância econômica da identificação dos eventos anóxicos do Aptinao e da transição Cenomaniano/Turoniano, no processo exploratório de bacias sedimentares, está relacionada ao fato da maior parte das reservas mundiais de petróleo estarem ligadas a geração nos folhelhos e margas epositados durante estes eventos anóxicos. CENOZÓICO Conclusões - Cenozóico O aumento dos valores de δ 18O na base do Oligoceno Inferior é considerado, comprovadamente, o momento em que o momento em que ocorreu a primeira formação de grande massa de gelo na Antártida. O abrupto aumento dos teores de COT, derivado da matéria orgânica de origem terrestre, igualmente sugere um rebaixamento do níveldo mar neste período.
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