GRADIENTE GEOTERMICO E PROCESSOS DE GERACAO DE HIDROCARBONETOS

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INTRODUÇÃO
Com o elevado crescimento demografico acompanhado com o elevado consumo de combustiveis fosseis pesquisas de novas fontes enegeticas eficientes a nivel global, os hidrocarbonetos continuam sendo uma das fontes energeticas mais importantes. O gradiente geotérmico, constitue um factores bastante importantes que contribui para o processo de produção dos hidrocarbonetos.
Contudo, no presente trabalho iremos abordar sobre a influência do gradiente geotérmico nos processos de produção de hidrocarbonetos. Dentre os diversos aspectos que abordaremos dentro deste tema são os mecanismos de variação do gradiente geotérmico e de calor, as caracteristicas do gradiente geotérmico nas bacias sedimentares e descreveremos ainda de forma breve sobre os processos de geração dos hidrocarbonetos. Constitui como principal metodologia para o presente trabalho, a pesquisa bibliografica.
 Objectivos 
 Objectivo Geral:
Estudar Influência do gradiente geotérmico nos processos de geração de hidrocarbonetos
 Objectivos Especificos:
Descrever o gradiente geotérmico e os mecanismos da sua variação 
Caracterizar o gradiente geotérmico em bacias sedimentares 
Breve descrição dos processos de geração de hidrocarbonetos 
Análisar a influência dos processos geológicos no gradiente geotérmico
Gradiete Geotérmico
O gradiente geotérmico exprime o aumento da temperatura em função da profundidade, e é expresso em °C/Km.
Quando se mede a temperatura no interior de minas, depara-se que o aumento da profundidade é acompanhado com aumento da temperatura (Murphy, Dostal & Nance, 2009), sendo possível então inferir que o centro da Terra deverá ser o local com a temperatura mais elevada.
O gradiente geotérmico é proporcional ao fluxo geotérmico, que é a transferência de calor do interior da Terra para o exterior, é afectado pela conductividade térmica das rochas, propriedades que variam consoante a sua composição litológica, textura e estrutura.
Das varias medições de fluxo geotérmico feitas a volta do globo, as conclusões a que se chegaram foi que este varia de local para local, sendo os valores mais baixos os encontrados nos fundos oceânicos afastados de riftes e valores mais altos nos limites de placas. A média global do fluxo geotérmico é de 0,08 W/ (Armstead, 1987).
Em relação ao gradiente geotérmico a média encontra-se nos 25 °C/Km na crusta oceânica e 20 °C/Km nas áreas cratónicas e crustas continentais. Mas dependendo da região pode atingir valores tão baixos como 10 °C ao longo das bacias frias e em zonas de riftes podem atingir valores de 75 °C/Km (Armstead, 1978; Murphy, Dostal & Nance, 2009).
Além da espessura da crusta, são também factores que podem influenciar o fluxo geotérmico, os processos magmáticos e a proporção de minerais radioactivos na crusta. Portanto, durante o decaimento radioactivo e conversão de elementos químicos instáveis em isótopos mais estáveis, ocorre libertação de energia (Murphy, Dostal & Nance, 2009). Estes elementos radioactivos encontram-se presentes em pequenas quantidades em todas as rochas no seu estado natural (Bolt, 1982), sendo que a maior parte está localizada no manto.
A forma como o calor é transferido depende do meio através de qual se dá a transferência 
Convecção - ocorre em meios fluidos ou líquidos. 
Radiação - ocorre no vácuo. 
Condução - ocorre em meios sólidos/rígidos. 
Gradiente Geotérmico em Bacias Sedimentares 
O gradiente geotérmico nas bacias sedimentares é proporcional ao fluxo geotérmico ao qual, os sedimentos contidos na bacia estão expostos. Em rochas geradoras de hidrocarbonetos, a temperatura e o principal factor que controla os processos de maturacão da materia orgânica.
 As bacias sedimentares são formadas em vários ambientes geotectónico, por esta razão a distribuição do gradiente geotérmico a nível das bacias não é constante. 
Bacias sedimentares sao depressoes com profundidade variavel que acumulam espessas camadas de sedimentos. Estas formam-se quando os sedimentos depositados sao consolidados por diagenese e transformam-se em estratos rochosos.
Sendo que a formacao de bacias sedimentares esta relaccionado com os processos tectónicos, por esta razão, o critério da sua classificação é com base à tectónica relacionada ao limite de placas que por sua vez, caracterizam a taxa de calor fornecido à bacia. 
Com base em tectónica as bacias sedimentares sao classificadas em bacias intra-cratónica, oceânicas, bacia de margens continentais, bacias frontais, bacias de retro-arco e bacias pull-apart.
Dentre os diversos ambientes deposicionais e respectivas particularidades em termos de fluxo geotermico que estas apresentam, descreveremos com mais atencão as bacias sedimentares intra-cratonicas (destaque para facies com possibilidades de formarem bons reservatorios de hidrocarbonetos), devido a maior produtividade de matéria orgânica e alta taxa de sedimentacao. 
Influência dos processos geológicos no gradiente geotérmico. 
De modo geral, o fluxo de calor nas bacias sedimentares e proporcional às condições geotérmicas e tectónicas em que a bacia esta exposta. Com tudo, devido a ocorrência de alguns processos geologicos como intrusões magmáticas, fluxos hidrotermais, estratificação continua de camadas sedimentares, pode contribuir para a ocorrência de anomalias térmicas, influenciando no comportamento térmico da bacia. 
Processos de Geracao de Hidrocarbonetos 
Os hidrocarbonetos como sendo substâncias químicas compostas por inúmeras moleculas orgânicas e pequenas quantidades de substâncias inorgânicas, são formados como resultado da combinação de processos biogénicos e termocataliticos. Geologicamente esses processos tem inicio no soterramento da matéria orgânica em camadas sedimentares até a diferenciacao da materia orgânica em hidrocarbonetos líquidos e gasosos como resultado do aumento da temperatura com a profundidade.
A matéria orgânica misturada nos sedimentos é proveniente do zoo e fitoplanctom que por processos diagenéticos e pela ausencia de oxigenio, a matéria orgânica é preservada e transformada em Kerogenio (mistura de hodrocarbonetos nao sintetizados). As baixas condições de temperatura e pressão, ocasionam a maior actividade biológica na transformação da matéria orgânica em estágios iniciais. 
Associando-se os processos responsáveis pela formação hidrocarbonetos com a temperatura, profundidade e maturidade da matéria orgânica, constata-se que até cerca de 1 km de profundidade a temperatura situa-se ao redor de 50oC e a matéria orgânica sofre processos diagéneticos, mas permanece imatura e há apenas produção de metano. Abaixo de 1 km até mais de 3 km de profundidade, com temperaturas variando entre 60oC e 120oC, a matéria orgânica e submetida a processos diagéneticos tardios (catagenese) e hidrocaronetos liquidos como petróleo são gerados. Em temperaturas acima de 120 oC e profundidades também acima de 3 km, a matéria orgânica está sujeita a processos metamórficos precoses (metagenese) e hidrocarbonetos gasosos são gerados.
Gradiente Geotérmico e Sua Relação Com Processos de Geração de Hidrocarbonetos 
A temperatura é um dos agentes importantes na maturação de hidrocarbonetos pois, controla os processos de formação.
 A alteração do gradiente geotérmico devido as anomalias térmicas compromete a geração dos hidrocarbonetos, no entanto, as intrusões magmáticas ao transmitirem calor na bacia, aumenta a entalpia das moléculas nos sedimentos, possibilitando assim a formação do petróleo ou gás. por outra, o alto aumento da temperatura ultrapassando a janela de formação dos hidrocarbonetos (petróleo e gás) pode causar a destruição dos hidrocarbonetos e a encarbonizacao da matéria orgânica. 
Tendo em conta as caracteristicas geotermicas observadas em cada bacia de deposição sedimentar, pode se constatar que em bacias sedimentares de baixo gradiente geotermico (bacias frias), o processo de maturação da matéria orgânica e geração de hidrocarbonetos, ocorre num periodo de tempo relativamente mais longoquando comparado com o periodo de maturação e geração de hidrocarbonetos em bacias sedimentares com elevado gradiente geotérmico (bacias quentes). 
Observa-se tambem que nas bacias sedimentares, a taxa de sedimentação e o tipo de sedimentos depositados (sedimentos oriundos de rochas ácidas com pequenas quantidades de elementos radioactivos), contribuem de forma significativa no fluxo geotérmico nas bacias e consequentemente, influência no processo de geração de hidrocarbonetos. 
Conclusão 
Após a realização do trabalho, conclui-se que o gradiente geotérmico como sendo a variação da temperatura com profundidade, este e variável de região para região devido a diferenças composicionais que a terra apresenta. O gradiente geotérmico é mais elevado na crusta continental quando comparado com a crusta oceânica devido a maior concentração de elementos e calor radiogénico nas rochas félsicas que compõem a crusta continental em relação a crusta oceânica, composta maioritariamente por rochas basálticas.
O gradiente geotérmico e o fluxo de calor também variam de forma significativa nos diferentes tipos de bacias sedimentares, evidenciando a ocorrência de bacias sedimentares com elevadas taxas no gradiente geotérmicos e bacias sedimentares frias com baixas taxas no gradiente geotérmico (bacias quentes e bacias frias respectivamente).
A variação do gradiente geotérmico e do fluxo de calor nas bacias sedimentares, influência também na produção de hidrocarbonetos. Pois, quando a matéria orgânica é depositada e transformada em hidrocarbonetos, esta passa por diferentes estágios de temperatura e profundidade, o que ocasiona assim a formação de hidrocarbonetos com diferentes características composicionais e petrófisicas.