História térmica e dinâmica de hidrocarbonetos e fluidos aquosos em folhelhos permianos da Bacia do Paraná - Teixeira, Carlos Alberto Siragusa (2019)
A maioria das ocorrências documentadas de hidrocarbonetos em sistemas petrolíferos de bacias sedimentares, incluindo estudos sobre a história térmica e migração de fluidos são diretamente associadas a reservatórios convencionais (arenitos e calcários permeáveis). Apesar dos folhelhos representarem majoritariamente rochas geradoras de hidrocarbonetos, também são considerados importantes reservatórios não convencionais de hidrocarbonetos líquidos ou gasosos. Os folhelhos oleígenos da Formação Irati (Permiano) apresentam ampla distribuição na Bacia do Paraná e podem representar importante recurso energético não convencional. Nesse sentido, este estudo tem como objetivo prover novas informações sobre a geração e migração de hidrocarbonetos na Formação Irati e unidades adjacentes (formações Serra Alta e Corumbataí). A Formação Irati se diferencia por ser considerada sistema petrolífero não convencional e atípico, afetado por amplo evento magmático que contempla uma das maiores províncias ígneas (Large Igneous Province, LIP) remanescentes do continente Gondwana, a LIP Paraná (Eocretáceo). Este estudo se destaca por caracterizar inclusões fluidas aquosas (AqFI\'s) e compostas por hidrocarbonetos (HCFI\'s) hospedadas em minerais autigênicos (calcita e quartzo) da Formação Irati e de corpos ígneos da LIP Paraná. Para análise de inclusões fluidas, foram empregados ensaios microtermométricos em inclusões fluidas e microscopia confocal de varredura (CSLM). Também foram realizadas análises de isótopos estáveis de carbono e oxigênio em veios de calcita, análises de ressonância magnética nuclear (13C NMR CP/MAS) em querogênio e reflectância de vitrinita (Ro) em matéria orgânica contida nos folhelhos da Formação Irati. Os espectros de 13C NMR CP/MAS do querogênio das amostras estudadas exibem duas bandas largas que indicam a presença de carbonos alifáticos (0 a 70 ppm) e aromáticos (100 a 180 ppm), e aromaticidade (far) do querogênio ao redor de 30 %. Os valores de Ro variam entre 0,4 a 0,8 % com média de 0,6 %, apontando para um folhelho de maturidade baixa e temperaturas de soterramento entre 60 e 80 °C, em uma área com ausência de corpos magmáticos intrusivos. Estas evidências estão em contraste com as temperaturas de homogeneização (Th) em AqFI\'s, que variam entre 50 e 330 °C, coexistentes com HCFI\'s, que variam de 50 a 200 °C, obtidas em amostras localmente próximas a sill de diabásio no município de Limeira (SP) na borda leste da Bacia do Paraná. Parâmetro físico de fração volumétrica (Fv) combinado com Th de HCFI\'s hospedadas em veios de calcita nas formações Irati e Corumbataí permitiu classificar os hidrocarbonetos líquidos aprisionados nas inclusões fluidas como black oil, ou seja, um óleo caracterizado por hidrocarbonetos leves a médios com pequena variação de densidade associado a fluidos de densidade média a baixa. O modelo Pressão-Volume-Temperatura (P-V-T) estimado para os fluidos aprisionados sugere abertura de veios extensionais e aprisionamento de HCFI\'s em regime de pressão sub-hidrostática a hidrostática (~300 bar) e temperatura real de aprisionamento de 135 °C, o que apontaria para profundidade superior a 2 km alcançada pela Formação Irati durante o Eocretaceo, caso a história térmica tenha sido controlada somente por soterramento. Esta pressão está associada a um sistema petrolífero raso, cuja circulação pervasiva de fluido aquoso de origem substancialmente meteórica com mistura parcial de fluido de poro, pode ter sido responsável pela biodegradação de hidrocarbonetos na borda leste da Bacia do Paraná. Os dados obtidos no desenvolvimento deste estudo, sugerem que na borda leste da bacia, a Formação Irati pode ter atingido profundidade suficiente para gerar hidrocarbonetos líquidos heterogêneos (°API entre 20-40) durante o Eocretáceo.