Conodontes do devoniano superior e pensilvaniano da Bacia do Amazonas, Brasil sistemática e Índice De Alteração De Cor (IAC)

Abstract

Conodontes do Devoniano Inferior a Médio estão ausentes no registro geológico dos reinos Malvinocáfrico e das Américas Orientais e sua ocorrência no Devoniano Superior em regiões de latitude alta é extremamente rara. Esse fato contrasta com a abundância e diversidade desses organismos, reconhecidas nas faunas marinhas pensilvanianas. O material examinado é proveniente do Devoniano Superior e Pensilvaniano da Bacia do Amazonas, Grupo Curuá – Formação Barreirinha e Grupo Tapajós – formações Monte Alegre, Itaituba e Nova Olinda, respectivamente. A pesquisa empreendida consiste em estudos de taxonomia e sistemática, objetivando descrição detalhada e investigação da presença ocasional dos conodontes devonianos e o aprimoramento do conhecimento acerca da biodiversidade desses organismos no Pensilvaniano da América do Sul. Além disso, análises do Índice de Alteração de Cor (IAC) foram desenvolvidas com o intuito de avaliar o potencial para hidrocarbonetos e a influência da atividade ígnea e/ou hidrotermal na história térmica da bacia. Os exemplares são oriundos de amostras de poços estratigráficos e de afloramento e foram extraídos de diferentes litologias através de técnicas mecânicas e químicas típicas, com soluções tampão de ácido acético. Após a concentração e recuperação dos espécimes, aqueles selecionados foram observados ao Microscópio Eletrônico de Varredura para obtenção de imagens, com fins à análise taxonômica e de microtexturas. Posteriormente, as espécies descritas foram submetidas à investigação sistemática. O IAC e as alterações texturais foram identificados sob microscópio estereoscópico através da determinação da cor e da análise do estado de preservação da superfície dos espécimes, comparando-os a uma célula de IAC padrão. Em seguida, os intervalos de paleotemperaturas foram obtidos. A variação desse índice foi avaliada sob mapa geológico simplificado, seções estratigráficas e mapas de isolinhas de IAC. Além disso, o estabelecimento do zoneamento de maturação e a elaboração de resumo gráfico e mapa da estimativa de erosão/preservação de unidades do Grupo Tapajós auxiliaram na interpretação da história térmica da bacia. A fauna de conodontes devoniana, indicativa do Frasniano superior, apresenta baixa diversidade, compreendendo cinco espécies. Essa associação possui semelhanças com as faunas do Devoniano Superior da Bolívia, América do Norte central e Europa ocidental, sugerindo o intercâmbio de táxons entre estas regiões durante condições ambientais episódicas. Em contrapartida, os espécimes carboníferos mostram grande diversidade e atualmente constituem o registro mais vasto do Pensilvaniano Inferior-Médio na América do Sul. Foram identificadas vinte e sete novas espécies. Uma espécie nova, Idiognathodus itaitubensis, foi proposta para esta Época na Bacia do Amazonas. A afinidade previamente conhecida das faunas amazonenses com aquelas do Reino Midcontinent-Andean foi confirmada e a possibilidade de uma conexão marinha durante o Pensilvaniano Médio entre as bacias da América do Sul e o Oceano Paleotethys foi aventada. As formações estudadas apresentam valores de IAC principalmente entre 1.5-3 e condições diagenéticas propícias à geração de óleo pesado/leve e gás úmido/seco. O principal processo envolvido na maturação da matéria orgânica durante o Pensilvaniano-Permiano da bacia foi o soterramento sedimentar e, secundariamente, metamorfismo de contato e processo erosivo pronunciado. A atividade de fluidos condicionou as alterações texturais/microtexturais e as paleotemperaturas máximas alcançaram cerca de 180ºC.

Conodonts from Lower to Middle Devonian are absent in the geological record of Malvinokaffric and Eastern Americas Realms and its occurrence in the Upper Devonian in high latitude regions is extremely rare. This fact contrasts with the abundance and diversity of these organisms, recognized in Pennsylvanian marine faunas. The material examined is from the Upper Devonian and Pennsylvanian of the Amazonas Basin, Curuá Group - Barreirinha Formation and Tapajós Group, Monte Alegre, Itaituba and Nova Olinda formations respectively. The research undertaken consists of studies of taxonomy and systematics, aiming detailed description and investigation of the occasional presence of Devonian conodonts and improving the knowledge concerning the biodiversity of these organisms in the Pennsylvanian of South America. In addition, the Color Alteration Index analyses (CAI) have been developed in order to evaluate the potential for hydrocarbons and the influence of igneous and/or hydrothermal activity in the thermal history of the basin. The specimens are from samples of stratigraphic wells and outcrop and were extracted from different lithologies through typical mechanical and chemical techniques with acetic acid buffer solutions. After the concentration and recovery of specimens, those selected were observed on Scanning Electron Microscope for imaging, for purposes of taxonomic analysis and microtextures. Subsequently, the species described were subjected to systematic investigation. The CAI and textural changes were identified under a stereomicroscope by determining the color and analysis of the preservation state of the specimens‟ surface, comparing them to a standard CAI cell. Then the paleotemperatures intervals were obtained. The variation of this index was evaluated in simplified geological map, stratigraphic sections and maps of CAI isolines. In addition, the establishment of maturation zoning and development of graphical summary and map of the estimated erosion/conservation of Tapajós Group units assisted in the interpretation of the thermal history of the basin. The Devonian conodont fauna, indicative of the upper Frasnian has low diversity, comprising five species. This association has similarities to Bolivia Upper Devonian, central North America and Western Europe faunas, suggesting the exchange of taxa between these regions during episodic environmental conditions. In contrast, the Carboniferous specimens show great diversity and currently constitute the broader record of the Lower-Middle Pennsylvanian in South America. Twenty-seven new species were identified. A new species, Idiognathodus itaitubensis, has been proposed for this Epoch in the Amazonas Basin. The previously known affinity of Amazonian faunas with those of the Midcontinent-Andean Realm has been confirmed and the possibility of a sea connection during the Middle Pennsylvanian between the basins of South America and the Paleotethys Ocean was discussed. The formations studied have CAI values mainly between 1.5-3 and favorable diagenetic conditions for the generation of heavy/light oil and wet/dry gas. The main process involved in the maturation of the organic matter during the Pennsylvanian-Permian interval in the basin was sedimentary burial and, secondarily, contact metamorphism and pronounced erosion. The fluid activity conditioned textural/microtextural changes and maximum paleotemperatures reached about 180°C.