Quimioestratigrafia dos carbonatos da Formação Irati no leste do estado de São Paulo, Bacia do Paraná

Abstract

A Formação Irati (Permiano inferior) é caracterizada pela ritmicidade de camadas com extensa continuidade litológica lateral, alternando entre calcários dolomíticos e folhelhos ricos em matéria orgânica, além de apresentar diversas intrusões referentes ao magmatismo Serra Geral, aparecendo como um potencial gerador de hidrocarbonetos para a Bacia do Paraná. Essa unidade é tema de diversos debates em relação a seu ambiente deposicional, por conta de suas características singulares que podem causar ambiguidade nas interpretações ao indicar desde ambientes lacustres até ambientes de mar-epicontinental, ou ainda transicionais, onde há restrição na circulação das águas. Considerando a recorrente necessidade de entendimento dos sistemas potencialmente geradores de hidrocarbonetos, propõe-se que a determinação de razões isotópicas estáveis de carbono e oxigênio em carbonatos, assim como a geoquímica inorgânica, integram à estratigrafia uma interessante ferramenta para a compreensão dos paleoambientes e paleoclimas formadores de rochas na Formação Irati. Como área de trabalho, foram escolhidas três pedreiras no Estado de São Paulo: Bonança e Calcário Cruzeiro (sem intrusões visíveis) e Partecal (com a ocorrência de soleiras). A partir da identificação de minerais índices na petrografia e nos resultados de difração de raios X das amostras, foi possível desenvolver um zoneamento metamórfico, definindo as zonas do talco, da serpentina e do piroxênio, relacionadas aos efeitos hidrotermais do metamorfismo de contato gerado pelas intrusões As análises de isótopos estáveis de carbono e oxigênio apresentam valores entre -13,22 e +1,18‰ (VPDB) no δ13C e valores entre -18,45 e -8,82‰ (VPDB) no δ18O para a pedreira Partecal. Para as pedreiras Bonança e Calcário Cruzeiro os valores de δ13C variam entre -0,74 e +14,98‰ (VPDB), enquanto os do δ18O variam entre -7,79 e 6,65‰ (VPDB). A correlação entre elas possibilita observar um shift negativo de ambas assinaturas na pedreira Partecal, possivelmente por influência das alterações do contato com os corpos ígneos. Foram analisados parâmetros geoquímicos das razões de Mn/Sr e Fe/Sr, onde sugere-se que os valores de δ13C e δ18O das amostras nas pedreiras Bonança e Calcário Cruzeiro (com exceção de duas amostras anômalas) podem ser considerados próximos a suas assinaturas primárias.

The Irati Formation (Lower Permian) is characterized by the rhythmicity of layers with extensive lateral lithological continuity, alternating between dolomitic limestones and shales rich in organic matter, as well as presenting several intrusions referring to Serra Geral magmatism, appearing as a potential hydrocarbon source for the The Paraná Basin. This unit is subject of several debates regarding its depositional environment, due to its singular characteristics that can cause ambiguity in the interpretations when indicating from lacustrine environments to epicontinental sea environments, or still transitional, where there is restriction in the water circulation . Considering the recurrent need for an understanding of potentially hydrocarbon-generating systems, it is proposed that the determination of stable isotopic ratios of carbon and oxygen in carbonates, as well as inorganic geochemistry, add an interesting tool for stratigraphy on the comprehension of depositional paleoenvironments and paleoclimates in the Irati Formation. As a work area, three quarries were chosen in the State of São Paulo: Bonança and Calcário Cruzeiro (without visible intrusions) and Partecal (with the occurrence of sills). It was possible to develop a metamorphic zoning in petrographic analisys, defining talc, serpentine and pyroxene zones, related to the hydrothermal effects of the contact metamorphism generated by the intrusions Stable carbon and oxygen isotope analyzes showed values between -13.22 and + 1.18 ‰ (VPDB) at δ13C and values between -18.45 and -8.82 ‰ (VPDB) at δ18O for the Partecal quarry. For Bonança and Calcário Cruzeiro, the values of δ13C vary between -0.74 and +14.98 ‰ (VPDB), whereas those of δ18O vary between -7.79 and 6.65 ‰ (VPDB). The correlation between them makes it possible to see a negative shift of both signatures in the Partecal quarry, possibly due to contact with the igneous bodies. We analyzed the geochemical parameters of the Mn/Sr and Fe/Sr ratios, where it is suggested that the values of δ13C and δ18O of the samples in the Bonança and Calcário Cruzeiro quarries (with the exception of two anomalous samples) can be considered close to their primary signatures .