Argilominerais magnesianos da Formação Yacoraite, Bacia de Salta, Argentina

Abstract

Nas últimas duas décadas, o estudo de sistemas lacustres tem ganhado crescente interesse devido à sua relevância na exploração de hidrocarbonetos, como é o caso do sistema pré-sal. Nesse contexto, a Bacia de Salta se destaca, com a Formação Yacoraite (Maastrichtiano) sendo um alvo crucial de estudos geológicos. Esta formação, caracterizada por depósitos predominantemente lacustres de rochas carbonáticas em um ambiente de rifte intracontinental, assume uma importância adicional na compreensão dos reservatórios de hidrocarbonetos. O objetivo deste trabalho é compreender a natureza e a formação dos argilominerais autigênicos e diagenéticos na Formação Yacoraite, buscando possíveis analogias com os argilominerais do pré-sal. Além disso, almeja-se elucidar as condições geoquímicas e os processos envolvidos na gênese desses argilominerais. Amostras fornecidas pela Petrobras foram submetidas a diversas técnicas de caracterização petrológica, mineralógica e química, revelando sete fácies sedimentares e quatro associações de fácies distintas. Estas associações refletem fatores climáticos e energéticos do sistema lacustre, tais como espaço de acomodação, espessura da lâmina d’água e aporte sedimentar. A presença recorrente de oólitos alternando entre camadas de calcita e dolomita indica variações cíclicas na disponibilidade de Mg. As associações de fácies e as condições paleoambientais influenciam a composição dos argilominerais, que se formaram por meio de processos diversos, incluindo a autigênese de estevensitas e saponitas, ilitização de esmectitas e formação de cloritas e corrensitas via alteração de minerais magnesianos. As esmectitas autigênicas foram diretamente influenciadas pela atividade microbiana, sugerindo condições de pH e salinidade elevados no ambiente lacustre. O processo de ilitização de esmectitas gerou camadas mistas de ilita/esmectita e ilitas, com a fonte de K e Al proveniente dos minerais detríticos. Comparativamente, os argilominerais da Formação Yacoraite diferem dos do pré-sal brasileiro, embora compartilhem mecanismos de formação similares.

In the last two decades, the study of lacustrine systems has gained increasing interest due to its relevance in hydrocarbon exploration, as in the case of the pre-salt system. In this context, the Salta Basin stands out, with the Yacoraite Formation (Maastrichtian) being a crucial target of geological investigations. This formation, characterized by predominantly lacustrine deposits of carbonate rocks in an intracontinental rift environment, assumes an additional importance in understanding hydrocarbon reservoirs. The objective of this work is to comprehend the nature and formation of authigenic and diagenetic clay minerals within the Yacoraite Formation, seeking potential analogies with pre-salt clay minerals. Additionally, it aims to elucidate the geochemical conditions and processes involved in the genesis of these clay minerals. Samples provided by Petrobras underwent diverse techniques of petrological, mineralogical, and chemical characterization, revealing seven distinct sedimentary facies and four associations of facies. These associations reflect climatic and energetic factors of the lacustrine system, such as accommodation space, water depth, and sediment input. The recurring presence of ooids alternating between layers of calcite and dolomite indicates cyclic variations in Mg availability. The associations of facies and paleoenvironmental conditions influence the composition of clay minerals, which formed through various processes, including the authigenesis of stevensite and saponite, illitization of smectites, and the formation of chlorite and corrensite through alteration of magnesian minerals. Authigenic smectites were directly influenced by microbial activity, suggesting high pH and salinity conditions in the lacustrine environment. The process of illitization of smectites generated illite/smectite interstratifications and illites, with the source of K and Al originating from detrital minerals. Comparatively, the clay minerals of the Yacoraite Formation differ from those of the Brazilian pre-salt, although they share similar formation mechanisms.