Uma Abordagem para caracterização mineralógica de argilominerais tri-octaédricos e interestratificados da Bacia de Santos, Formação Barra Velha - Pré-Sal

Abstract

Apesar do amplo conhecimento acerca das grandes reservas de petróleo do Pré-sal, principalmente devido ao seu potencial econômico, a gênese desses depósitos ainda passa por constante debate no meio científico. Uma abordagem na tentativa compreender as condições paleogeoquímicas das bacias é investigar as ocorrências de argilominerais, uma vez que estes constituintes são extremamente sensíveis às flutuações nas condições físico-químicas do meio em que são formadas. Este estudo tem como objetivo caraterizar as diferentes fases de argilominerais tri-octaédricos e as associações comuns encontradas em uma seção do pré-sal da Formação Barra Velha na bacia de Santos, de forma a contribuir para o avanço do entendimento sobre as condições de gênese do depósito. Para Isso as amostras de testemunho de sondagem foram submetidas a uma série de técnicas analíticas para caracterização estrutural e morfológica através da Difratometria de raios X e Microscopia Eletrônica de Varredura respectivamente, e química com a utilização de Microssonda Eletrônica e Espectômetro de Massa com Fonte de Plasma. Programas de deconvolução e modelamento de padrões teóricos de difração também foram utilizados para o estudo e caracterização dos interestratificados presentes nas amostras. Os dados apresentados revelam a presença de saponita, kerolita e interestratificados kerolita/saponita, sendo a associação mais comum a saponita + dois interestratificado kerolita/saponita com empilhamentos distintos. A química mineral revela um teor significativo de Al nos termos esmectíticos, tanto na fase pura quanto na interestratificada, característicos de saponita. A disponibilidade de Al3+ para o meio favorecendo a precipitação e/ou transformação da saponita é fruto da intensa influência detrítica na porção estudada da bacia, bem como da intensa dissolução dessas fases minerais. O episódio de dissolução é registrado pela assinatura dos elementos traços e terras raras nos argilominerais, que adsorvem esses elementos ou incorporam na posição intercamada.

Although there is a vast knowledge about the large oil reserves of the Pre-salt, mainly due to their economic potential, the genesis of these deposits remains under constant discussion in the scientific community. One approach to try to understand the paleogeochemical conditions of the basins is to investigate the occurrences of clay minerals, since these constituents are extremely sensitive to fluctuations in the physicochemical conditions of the environment in which they are formed. The present study aims to characterize the different phases of tri-octahedral clay minerals and the common associations found in a pre-salt section of the Barra Velha Formation in the Santos Basin, in order to contribute to the advancement of understanding about the genesis conditions of the deposit. For this the drill core samples were analyzed using a series of analytical techniques for structural and morphological characterization using X-ray diffractometry and Scanning Electron Microscopy respectively, and chemical characterization using Electron Microprobe and Plasma Source Mass Spectrometer. Programs for deconvolution and modeling of theoretical diffraction patterns were also used for the study and characterization of interstratifieds present in the samples. The data presented reveal the presence of saponite, kerolite and kerolite/saponite interstratifieds, the most common association being saponite + two kerolite/saponite interstratifieds with distinct stackings. The mineral chemistry reveals a significant content of Al in the smectite terms, both in the pure phase and in the interstratified, characteristic of saponite. The availability of Al3+ to the environment favoring the precipitation and/or transformation of saponite is the result of the intense detrital influence in the studied portion of the basin, as well as the intense dissolution of these mineral phases. The dissolution episode is recorded by the signature of trace elements and rare earths in the clay minerals, which adsorb these elements or incorporate them in the interlayer position.