Emprego de elementos de transição e transição interna na avaliação de paleoambientes deposicionais de rochas geradoras de petróleo

Abstract

O presente trabalho faz parte do Subprojeto 3 intitulado “Calibração de Parâmetros Ópticos e Moleculares de Maturação de Rochas Geradoras Não Convencionais”, pertencente ao Programa: Formação do Centro de Excelência em Geoquímica do Petróleo do Instituto de Geociências da Universidade Federal da Bahia (UFBA) – GEOQPETROL”, que teve apoio financeiro da BG Brasil/Shell, através do “Compromisso com Investimentos em Pesquisa e Desenvolvimento” com a ANP, no âmbito do Programa GEOQPETROL - Convênio BG E&P Brasil Ltda. - UFBA - FAPEX. O principal objetivo deste trabalho é avaliar as concentrações ou razões de concentração para os elementos de transição (Co, Ni, V e Mo) e transição interna (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm, Yb, Lu e U), como parâmetros para a caracterização geoquímica inorgânica de folhelhos, em afloramentos das Bacias do Parnaíba e Paraná. O uso das razões Ni/Co versus V/Ni foram empregados para caracterização do tipo de origem da matéria orgânica, se lacustre, transicional ou marinho; a razão U/Mo para caracterização da presença/ausência de gás sulfídrico; V/V+Ni, V/Ni e Ni/Co como indicadores das condições do paleoambiente de deposição óxico/anóxico); V versus Ni para caracterização do ambiente de deposição da matéria orgânica. A somatória das concentrações dos elementos terras raras (ETR) La-Lu, sugeriu a existência de vários conjuntos de amostras contendo querogênios de diferentes origens. O nível de concentração maís elevada da somatória dos ETR, nas amostras do topo do afloramento, para a Fm Pimenteiras e Fm Ponta Grossa, deveu-se a complexação destes pelo querogênio tipo II ou II/III, presente nestas amostras em maior concentração. As amostras da Fm Irati apesar da concentração do carbono orgânico total(COT), apresentar numericamente maior valor em concentração percentual apresenta um valor para a somatória dos ETR menor, devido a complexação destes pelo querogênio tipo I. As determinações foram realizadas para Ni e V, via ICPOES, os elementos Co, Mo, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm, Yb, Lu e U via ICP-MS. Os resultados encontrados para os parâmetros citados foram validados, nas amostras dos afloramentos estudados, para as Formações Pimenteiras, Irati e Ponta Grossa , cujo conhecimento da geoquímica do petróleo e do potencial petrolífero já é estabelecido para estas formações , através da geoquímica orgânica tradicional, com uso das técnicas analíticas para determinação do teor de carbono orgânico total (COT), enxofre total, dados da pirólise Rock Eval e razões dos biomarcadores saturados. Na Bacia do Parnaíba, os elementos de transição e transição interna foram estudados em amostras de afloramentos da Formação Pimenteiras, cujo período de deposição ocorreu durante o Devoniano (Givetiano-Frasniano). Para a Bacia do Paraná, os elementos de transição e transição interna foram determinados nas amostras de afloramentos da Formação Irati (pedreira Amaral Machado), cujo período de deposição ocorreu durante o Permiano, e da Formação Ponta Grossa (secção Rivadavia), correspondente ao período de deposição do Devoniano (PraguianoEnsiano).

The present work is part of Project 3 entitled "Calibration of Optical and Molecular Parameters of Maturation of Non-Conventional Source Rocks" belonging to the Program: Formation of the Center of Excellence in Petroleum Geochemistry of the Institute of Geosciences of the Federal University of Bahia (UFBA) - GEOQPETROL ", financed by BG-SHELL Brazil, through the agreement BG E & P Brazil Ltda – UFBA - FAPEX. The main objective of this work is to evaluate the concentrations or ratios concentrations for transition elements (Co, Ni, V, and Mo)and internal transition (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm, Yb, Lu and U) as a parameter for the inorganic geochemical characterization of shales, in outcrops of the Parnaíba and Parana Basins The use of the Ni / Co versus V / Ni ratios were used to characterize the origin of organic matter, whether lacustrine, transitional or marine; the U/Mo ratio for the characterization of the presence / absence of hydrogen sulphide; V / V + Ni, V / Ni and Ni / Co as indicators of the paleoenvironment conditions of deposition (oxic / anoxic); the Vversus Ni used for characterization of the organic matter deposition environment. The sum of the concentrations of rare earth elements (ETR) La-Lu, suggested the existence of several sets of samples containing kerogens of different origins. The higher concentration level of the ETR summation in the samples from the top of the outcrop, for Fm Pimenteiras and Fm Ponta Grossa, was due to the complexation of these by type II or II/III kerogen, present in these samples in higher concentrations. The Fm Irati samples, in spite of the total organic carbon concentration (TOC), presented numerically higher value in percentage concentration, presented a value for the sum of the lower ETR due to their complexation by type I kerogen. The determinations were performed for Ni and V for ICPOES, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm, Yb, Lu and U via ICP-MS. The results for the mentioned parameters were validated for the Pimenteiras Formations, Irati and Ponta Grossa, in the samples of the outcrops studied, whose knowledge of petroleum geochemistry and petroleum potential is already established for these formations through traditional organic geochemistry use of analytical techniques to determine the total organic carbon content (TOC), total sulfur, data from the Rock Eval pyrolysis and saturated biomarkers ratios. For the Parnaiba Basin the transition and internal transition elements were studied in outcrop samples of the Pimenteiras Formation, whose period of deposition occurred during the Devonian (Frasnian-Famenian). For the Paraná Basin the transition and internal transition elements were studied in outcrops samples of Irati Formation (Amaral Machado Quarry) whose period of deposition occurred during the Permian, and of Ponta Grossa Formation (Rivadavia section) whose period of deposition occurred during Devonian (Praguiano-Ensian)).