40Ar-39Ar em overgrowths de feldspatos potássicos e U-Pb em zircão – aplicação conjunta para o entendimento da Formação Marizal - Bacia do Recôncavo

Abstract

Unidades litológicas, em particular arenitos, muitas vezes, carecem de um posicionamento cronoestratigráfico preciso. Como os arenitos são importantes rochas-reservatório de hidrocarbonetos e aquíferos, a falta de exatidão nestas informações dificulta a exploração destes bens minerais. A datação relativa de rochas sedimentares pode ser obtida por análise do conteúdo fossilífero ou por correlação estratigráfica. Entretanto, em algumas rochas sedimentares, esta análise não é possível ou tem um caráter duvidoso. Este é o caso da Formação Marizal (Bacia do Recôncavo) que apresenta um histórico controverso sobre a real idade deposicional. A Formação Marizal é um arenito flúvio-eólico cuja idade é discutível e, por isso, sua posição na coluna estratigráfica (aproximadamente Albiniano/Aptiniano), ainda é questionável. Em algumas amostras são encontrados overgrowths de K-feldspatos e nos quais é possível aplicar a técnica de datação 40Ar-39Ar visando obter idades que possam ser relacionadas com processos ocorrentes nestes arenitos (em geral, deposição e/ou diagênese). Entre os minerais pesados existentes nas amostras da Formação Marizal, foram encontrados grãos de zircões. A datação U-Pb de zircões detríticos pode fornecer informações sobre a proveniência desta unidade. Assim, zircões da Formação Marizal foram analisados visando complementar as informações sobre esta unidade, permitindo uma melhor interpretação. Os overgrowths de K-feldspatos indicaram valor de 159.89 ± 23.96 Ma e, para o núcleo detrítico, 432.57 ± 11.89 Ma. O valor médio obtido em torno de 160 Ma, considerando-se que todos os cuidados analíticos e de seleção de amostra foram considerados, é mais antigo do que o esperado. Assim, este valor foi interpretado como indicativo de que o overgrowth teria sido desenvolvido numa rocha fonte sedimentar sendo posteriormente transportado. Esta idade pode ser relacionada a fase pré rifte da Bacia do Recôncavo. O valor confirma ideias existentes de remobilização do substrato da bacia durante a fase rifte. Como tem sido discutido, overgrowths de K-feldspato são estáveis e possíveis de serem transportados por pequenas distâncias, o que corrobora a interpretação acima. Já o valor obtido para o núcleo mostra a contribuição do Paleoprotrozóico adjacente à bacia, retrabalhado no Brasiliano. Em relação ao zircão, a idade do núcleo detrítico de 432,53± 6,54 Ma pode ser associada com a cobertura sedimentar do Paleoproterozóico retrabalhada no ciclo Brasiliano, também observada nos valores U-Pb definidos para os zircões. Em relação ao zircão, os dados indicam ausência aparente de fontes arqueanas. Os resultados mostram duas fontes principais para a sedimentação: uma Rhyaciana (Paleoproterozóico onde ± 53 % dos grãos são “Transamazônicos”) e outra Neoproterozóica-Cambriana (30% dos zircões são “Brasilianos”).

Sandstones represent the most important reservoir rocks and aquifers in many sedimentary basins. It is necessary to have a precise chronostratigraphic position in order to provide a better explotation of water or hydrocarbons. Traditionally, the relative dating of sedimentary units is obtained with fossil content or stratigraphic correlation. But in many sedimentary rocks these analyses are not possible and sometimes have a dubious interpretation. This is the case of the Marizal Formation (Recôncavo Basin) where many questions arise when the age of the unit is questioned. The Marizal Formation is a fluvio-eolic sandstone which has been associated with an Albian/Aptian age in the stratigraphic column, although very discussible. Samples of sandstones of Marizal Formation present an important diagenetic overgrowths around K-feldspar detrital cores and they are suitable to 40Ar-39Ar dating concerning the identification of processes in the sandstones (as diagenesis or depositional ages). Among the heavy mineral suite in the Marizal Formation, zircon grains are identified. The U-Pb dating of detrital zircons can provide information about the provenance of the unit allowing better interpretation to the Marizal Formation. The overgrowths of K-feldspar indicated a value of 159.89 ± 23.96 Ma and to the detrital core, 432.57 ± 11.89 Ma. The mean value obtained around 160 Ma, considering that all care and analytical sample selection were considered, is older than expected. So, this was interpreted as indicating that the overgrowth, have been developed in a sedimentary source rock being transported latter to the depositional site. This age may be related to pre-rift stage of the Recôncavo Basin. The value confirms previous ideas of remobilization of the substrate during the rift basin stage. As has been extensively discussed, overgrowths of K-feldspars are stable and can be transported by small distances, which corroborates the above interpretation. The value obtained to the detrital core can be associated with a Paleoproterozoic sedimentary cover reworked in the Brazilian cycle. For zircon U-Pb dating, the data indicate no apparent Archean sources. The results show two main sources for sedimentation: a Rhyacian (Paleoproterozoic where ± 53% of the grains are "Transamazonian") and another Neoproterozoic-Cambrian (30% of zircon are "Brazilian").