Arcabouço Palinoestratigráfico e Geoquímica orgânica da formação pimenteiras (Devoniano), na borda oeste da Bacia do Parnaíba, Brasil

Abstract

O objetivo deste trabalho foi analisar o paleoambiente deposicional e o arcabouço bioestratigráfico de folhelhos da Formação Pimenteiras (Devoniano), na borda oeste da Bacia do Parnaíba, através da geoquímica orgânica e do conteúdo palinológico. A amostragem foi efetuada em duas etapas. Na primeira delas foram coletadas 28 amostras em 7 afloramentos da Formação Pimenteiras, no Estado do Tocantins. Em um segundo momento um, dentre os afloramentos mapeados incialmente, foi selecionado para uma coleta sistemática, com espaçamento vertical metro a metro. Em todas as amostras avaliou-se o conteúdo orgânico (querogênio) por microscopia e parâmetros geoquímicos. O Carbono Orgânico Total (COT) foi mensurado por extração da fração carbonatos e determinação por LECO Elemental Analyzer SC-444. Os Índices de Hidrogênio (IH) e de Oxigênio (IO), os picos S1 e S2 e a temperatura máxima da pirólise (Tmáx) foram mensurados em Pirolisador Rock-Eval. A reflectância da vitrinita (% Ro) foi medida por meio da análise em microscópio Leica DM6000 M com luz refletida e padrões para vitrinita (0,5%). Para a classificação palinológica foram montadas lâminas organopalinológicas que foram analisadas em microscopia óptica sob luz branca transmitida e sob o modo fluorescência com objetivo de proceder à análise de palinofácies e bioestratigrafia da sequência estudada. Nas amostras com detalhamento sistemático realizou-se uma análise quantitativa e qualitativa dos componentes palinofaciológicos, a partir da contagem de 300 partículas e identificação dos componentes principais da matéria orgânica (fitoclastos, palinomorfos e matéria orgânica amorfa), em suas proporções relativas e subgrupos (ex.: fitoclastos opacos e não opacos, cutículas, acritarcos, esporos, prasinófitas etc.). Em todas as amostras a matéria orgânica apresentou bom grau de preservação e fluorescência. O maior número possível de táxons de acritarcos, prasinófitas (ou ficomatas) e miósporos foram identificados e classificados bem como algumas espécies de quitinozoários. Os resultados de Carbono Orgânico Total (COT) para a maioria das amostras variam entre 2 e 4%, o que é considerado como muito bom para rochas geradoras. Por outro lado, a maioria das amostras possuem de baixos a regulares valores de S2 (entre 0.18 e 5,33mg/g) o que indica baixo potencial de geração. O querogênio foi classificado como uma mistura entre os tipos II e III. O Tmax varia de 405 a 435ºC, o ICE entre 4,0 e 4,5 e a reflectância da vitrinita (%Ro) entre 0,4 e 0,5%, indicando o estágio de diagênese, e, portanto, determinando as amostras avaliadas, como imaturas. Foi possível definir o arcabouço palinoestratigráfico com base em miósporos, acritarcos, ficomatas e quitinozoários e inferir para os afloramentos estudados o intervalo cronoestratigráfico correspondente ao Neoeifeliano - Eofameniano. Entre os constituintes da matéria orgânica os palinomorfos foram os mais abundantes. Quando consideradas as proporções relativas entre os grupos de palinomorfos identificados, o grupo de esporomorfos foi o predominante nas amostras do Devoniano Médio, indicando uma maior contribuição da matéria orgânica continental neste período, com influência deltaica. No entanto, nas amostras do Neodevoniano foi observado um aumento do paleofitomicroplanctôn, com dominância de acritarcos e ficomatas (prasinófitas), indicando aumento do nível do mar e a superfície de inundação máxima.

ABSTRACT - The aim of this study was to characterize and describe the depositional paleoenvironment and biostratigraphic framework of pelites pimenteiras formation (Devonian), on the western edge of the parnaíba basin, through the organic geochemical and palynological content. Sampling carried out in two steps. The first had an exploratory end and held together with the teacher Hélio Jorge Severiano Ribeiro (UENF), in a project funded by FAPERJ. At this stage, it was collected 28 samples in seven outcrops of Pimenteiras Formation in the state of Tocantins. In a second step one, among outcrops explored initially, it selected for a systematic collection, with vertical variation of meter-by-meter. In all samples evaluated the organic content (kerogen) by microscopy and geochemical parameters. The Total Organic Carbon (TOC) measured by extraction of the carbonate fraction and determination by LECO Elemental Analyzer SC-444. The hydrogen (HI) and Oxygen (IO) indices, the peaks S1 and S2 and the maximum temperature of pyrolysis (Tmax) measured in Pyrolyzer of Rock-Eval. The vitrinite reflectance (% Ro) was measured by analysis on microscope Leica DM6000 M with light reflected and patterns for vitrinite. For palynological classification, organic palinological slides were mounted and analyzed in light microscopy under white light and fluorescence mode in order to carry out palynofacies analysis and biostratigraphy of the studied sequence. In the samples with systematic detailed carried out a qualitative and quantitative analysis of palinofaciológicos components from the 300 particle counting and identification of the main components of the organic matter (phytoclasts, palinomorphs and amorphous organic matter) in their relative proportions and subgroups (eg .: opaque and non-opaque phytoclasts, cuticles, acritarchs, spores, prasinophytes, etc.). The organic matter has the good degree of preservation and fluorescence. The greatest number of taxa of acritarchs, prasinophytes (or phycomates) and miospores were identified and classified, and, in addition, it was possible to identify some species of chitinozoans. Results Total Organic Carbon (TOC), for most samples, ranging between 2 and 4%, which considered very good for source rocks. On the other hand, most of the samples have values low to regular S2 (between 0:18 and 5.33mg/g) which indicates low potential generation. The kerogen classified as a mix between types II and III. The Tmax ranging from 405 to 435ºC, ICE between 4.0 and 4.5 and the vitrinite reflectance (% Ro) between 4 and 5%, indicating the diagenesis stage, and therefore the immaturity of the samples. Could set palynostratigraphic framework based on miospores, acritarchs, phycomates and chitinozoans and infer for to the outcrops studied the chronostratigraphic range that corresponds to the Late Eilefian - Early Famennian Among the constituents of the organic matter, the palinomorphs were the most abundant. When considering the relative proportions between the identified palinomorphous groups, the sporomorphs group was predominant in the Middle Devonian samples, indicating a greater contribution of organic matter continental in this period, with deltaic influence. However, in the Late Devonian samples observed an increase of the microplankton with acritarchs and ficomatas (prasinófitas) in dominance, indicating rising sea level and the surface of maximum flood.