Evolução paleoambiental da Formação Juruá (Bacia dos Solimões) e sua relação com eventos tectônicos e climáticos do Gondwana

Abstract

O Carbonífero foi marcado pela expansão e contração das camadas de gelo da Era Glacial do Paleozóico Tardio, com três picos glaciais reconhecidos em depósitos glaciais de bacias gondwânicas. Apesar da ampla caracterização dos episódios glaciais em registros de alta paleolatitude, as consequências das alterações dos padrões de circulação atmosférica são pouco identificadas nas latitudes médias e baixas de Gondwana. Assim, este estudo propõe caracterizar o arcabouço estratigráfico da Formação Juruá, cronocorrelata ao evento glacial do Pennsylvaniano Médio e posicionada em médias paleolatitudes, e interpretar a evolução estratigráfica e paleoclimática. Para a investigação das variações de condicionantes climáticos, essa unidade foi estudada por meio de levantamento estratigráfico de testemunhos de sondagem, análise de perfil de raio gama e estudo paleontológico e palinológico. O arcabouço estratigráfico da Formação Juruá foi caracterizado em dez associações que compreendem três intervalos estratigráficos. Com base nesses intervalos, interpretamos dois estágios climáticos que registram a evolução paleoambiental e a aridização da unidade. A redução da umidade é expressa pela mudança drástica nos indicadores paleoclimáticos, como o conteúdo fossilífero, a disponibilidade de sedimentos finos, a expansão do campo de dunas eólicas e os depósitos evaporíticos. Contemporâneo à aridização, a Formação Juruá registra um grande evento transgressivo causado por um pico na taxa de subsidência da bacia. A inversão climática registrada nessa sucessão é explicada pela mudança no padrão de circulação atmosférica no episódio glacial do Pennsylvaniano Médio, que alterou o posicionamento das zonas de umidade e aridez em latitudes próximas a 30°. A variação climática influenciou na compartimentação da Formação Juruá enquanto reservatório de hidrocarboneto. Foram diferenciadas três escalas de análise da heterogeneidade onde as litofácies e associações de fácies eólicas apresentaram melhores propriedade petrográficas para reservatório e pelitos e evaporitos para rochas selo e barreiras de fluxo. Com a expansão de campos de dunas e formação de evaporitos durante aridização, nota-se a estreita relação entre a evolução paleoclimática e a heterogeneidade da Formação Juruá.

The Carboniferous was marked by the expansion and contraction of Late Paleozoic Ice Age ice sheets with three recognized glacial peaks in glacial deposits from gondwanic basins. Despite the extensive characterization of glacial episodes in high paleolatitude records, the resulting changes in atmospheric circulation patterns are scarcely identified in mid- and low latitudes of Gondwana. Thus, this study proposes to characterize the stratigraphic framework of the Juruá Formation, chronocorrelated to the Middle Pennsylvanian glacial episode, and to interpret the stratigraphic and paleoclimate evolution. For the investigation of climatic constraint variations, this unit was studied by stratigraphic survey of core samples, gamma ray profiling analysis and paleontological study. The stratigraphic framework of the Juruá Formation was characterized in ten associations that comprise three stratigraphic intervals. Based on these intervals, we interpreted two climatic stages recording the paleoenvironmental evolution and aridification of the unit. The reduction of moisture is expressed by the drastic change in paleoclimatic indicators, such as fossiliferous content, availability of fine sediments, expansion of the eolian dune field and evaporitic deposits. Contemporaneous to aridification, the Juruá Formation records a large transgressive event caused by a peak in the subsidence rate of the basin. The climatic inversion recorded in this succession is explained by the change in atmospheric circulation pattern in the Middle Pennsylvanian glacial episode, which altered the positioning of the wet and dry zones at latitudes near 30°. The climatic variation influenced the compartmentalization of the Juruá Formation as a hydrocarbon reservoir. Three scales of heterogeneity analysis were differentiated in which eolian lithofacies and facies associations showed better petrographic properties for reservoir and pelites and evaporites for cap rocks and flow barriers. The close relation between paleoclimatic evolution and heterogeneity of the Juruá Formation can be observed with the increase of thickness of the eolian reservoir rocks and amplification of the seal rock formation with aridification.