Análise das rochas geradoras das formações Constancia e Cifuentes (Jurássico Superior) através dos parâmetros petrográficos e de geoquímica orgânica. Bacia da Margem Continental Cubana

Abstract

O objetivo deste trabalho foi descrever as principais características da matéria orgânica contida em rochas sedimentares do Jurássico da Unidade Tectono-Estratigráfico Placetas, compreendendo as Formações Constancia e Cifuentes da Bacia Marginal do Norte de Cuba. A combinação do estudo óptico e químico provê uma importante compreensão sobre o tipo de matéria orgânica (material amorfo derivado de algas marinhas versus material de plantas superiores), uma detalhada informação sobre as variações de diferentes fácies sedimentares e o potencial de geração de petróleo em ambas as formações. As análises da matéria orgânica indicaram uma composição diversa para o intervalo estudado. Predominando matéria orgânica amorfa com outros componentes, tais como liptinita foram identificados na Formação Cifuentes. Na Formação Constancia foi identificado material lenhoso (vitrinita e inertinita). A matéria orgânica lenhosa da Formação Constancia está composto por fitoclastos estruturados, a matéria orgânica amorfa é rara. Para a Formação Constancia os dados de pirólise Rock-Eval indicam um baixo teor de índice de hidrogênio, variando desde 36 a 128 mg hidrocarbonetos/g TOC. Os dados plotados no gráfico de índice de hidrogênio versus oxigênio correspondem a matéria orgânica Tipo III. Os valores de temperatura máxima (oC) geralmente corresponderam com outros parâmetros, e indicam algumas variações, causadas pelos precursores da matéria orgânica. O índice de hidrogênio versus índice de oxigênio e parâmetros óticos indicou na parte superior da Formação Constancia uma mistura de querogênio Tipo II e III. Os parâmetros obtidos desde a reflectância de vitrinita, índice de esporos e propriedades da fluorescência sugeriram um estagio imaturo. Os dados de índice de hidrogênio para a Formação Cifuentes mostraram valores médios a altos, variando desde 411 a 929 mg hidrocarbonetos/g TOC. O Índice de hidrogênio versus índice de oxigênio e parâmetros óticos indicou nesta formação uma mistura de querogênio Tipo I e II. Os extratos na Cromatografia líquida mostraram uma predominância dos compostos NSO sobre os hidrocarbonetos saturados e aromáticos para a Formação Cifuentes. Os parâmetros obtidos desde as análises de CG-EM sugerem um estágio imaturo para a Formação. Os biomarcadores refletiram a composição do material gerador e a possibilidade de geração de hidrocarbonetos desde matéria orgânica Tipo I e II em estágios imaturos. A caracterização geoquímica dos extratos orgânicos das rochas geradoras da Bacia Marginal de Cuba permitiu identificar dois grupos de Petróleo, geradas em fácies diferentes do intervalo Kimmeridgiano- Titoniano. Fácies geradoras de afinidade marinha produziram petróleo em cozinhas de geração localizadas na Província gaso-petrolíferas Norte durante o Eoceno. Embora o processo de geração seja responsável por diferenças na composição e nas características na composição do petróleo expulso pelas rochas, observou-se que as maiores modificações nas propiedades dos fluidos foram causadas por processos pósgenéticos.

The purpose of this thesis was to describe the principal characteristic of organic matter contained in sedimentary rocks of the Jurassic Placetas Tectono-Stratigrafic Unit (TSU), comprising of Constancia Formation and Cifuentes Formation (northern Marginal Basin of Cuba). The combined optical/chemical studies have provided important insight on the types of organic matter (amorphous material derived from marine algae versus vascular plant material), detailed information on its variations in different sedimentary facies, petroleum generation potential in both formations. In order to evaluate organic matter content and the type 115 samples were crushed and homogenized to be submitted to total organic carbon determination (TOC %), Rock-Eval pyrolysis, liquid and gas-chromatography, mass spectrometry and determination of optical parameters (vitrinite reflectance, spore color index and fluorescence properties), and semi-quantitative maceral identification. The organic matter analyses indicated a diverse composition for the studied intervals. Predominant amorphous organic matter with other liptinitic component was identified in the Cifuentes Formation and woody material (vitrinitie and inertinitie for the Constancia Formation). The woody organic matter of Constancia Formation is composed primarily of structured phytoclasts, amorphous organic matter is rare. For Constancia Formation Rock-Eval/TOC data indicate that an overall low Hydrogen index, ranging from 36 to 128 mg hydrocarbons/g TOC. Hence they plot in the Type III kerogen area of the oxygen index versus hydrogen index graph. The Tmax (oC) values of the organic matter generally correlate with other maturity parameters, and indicate some variations that appeared to be caused by differences in the precursor organic matter. Hydrogen and Oxygen indices and optical parameters indicate in the upper part of Constancia Formation a mixture of kerogen Type II and III. Parameter obtained from vitrinite reflectance, spore index and fluorescence properties suggest an immature stage. TOC and Rock-Eval data for the Cifuentes Formation show that all have medium to relatively high Hydrogen indices, ranging from 411 to 929 mg hydrocarbons/g TOC. Hydrogen versus Oxygen indices and optical parameters indicate in this formation a mixture of kerogen Type I and II. In the liquid chromatography extracts NSO hydrocarbons are more abundant then saturated and aromatic hydrocarbons for Cifuentes Formation. Parameters obtained from GC-MS analysis suggest an immature stage for Cifuentes Formation strata. Biomarker parameters reflect the composition of the original source material and the possibility of hydrocarbon generation from the organic matter Type I and II in the immature stage. The geochemestry caracterists of petroleum into Bacia Marginal of Cuban was generated by two different fácies os Kimmeridgian-Tithonian source rocks. Oils Kitchens of marine source rocks were developed in the Província gaso-petrolíferas Norte during Eocene. The type of organic matter and the level of thermal evolution of the source rocks produced the compositional differences in the expelled petroleum. However postgenetic processes are the main controls on the current fluid properties in the study área.