Tipologia e Variação Isotópica da Matéria Orgânica do Jurássico Carbonatado da Bacia do Algarve (Portugal)

Abstract

O Jurássico Médio a Superior da Bacia do Algarve é constituído essencialmente por unidades carbonatadas, caracterizadas em parte por alternâncias margo-calcárias de origem marinha. Com enfoque nas unidades mais margosas, o presente estudo visa ampliar o conhecimento sobre a matéria orgânica (MO) registada neste intervalo, a fim de melhorar a sua caracterização. Com base em cinco perfis estratigráficos (envolvendo 5 unidades, datadas do Batoniano inferior ao Kimmeridgiano inferior), posicionados em diversos setores da bacia (ocidental e central), este trabalho envolveu análises de geoquímica orgânica (incluindo pirólise Rock-Eval; 4 amostras), palinofácies (10 amostras), maturação térmica (14 amostras) e isótopos de carbono sob matéria orgânica (δ13CMO) (79 amostras), onde foi possível confirmar dados de estudo realizados anteriormente, assim como a sua comparação. A análise de geoquímica orgânica revelou que a totalidade das amostras analisadas mostram um fraco conteúdo orgânico, exibindo valores de carbono orgânico total (COT) abaixo de 1%. O reconhecimento palinofaciológico mostrou que existe fraca acumulação da MO, onde as quantidades de matéria orgânica amorfa (MOA) são débeis, com exceção de uma unidade onde a percentagem de MOA se situa entre os ~30% e 40%. Esta análise mostrou também a grande influência continental das unidades estudadas. A técnica de maturação térmica baseada na análise do poder refletor da vitrinite mas também pela cor (índice de alteração térmica) e fluorescência dos palinomorfos mostrou, confirmando dados previamente existentes, que a totalidade das unidades analisadas se encontram maturas, na janela do óleo (0,74 - 0,90%Rm). Da análise isotópica de δ13CMO, pela primeira vez aplicada ao Jurássico da Bacia do Algarve, os dados obtidos mostram-se de grande interesse para comparação de trabalhos anteriormente descritos de δ13Ccarb, assim como para a correlação à escala regional e global. Os resultados do δ13CMO obtidos neste trabalho exibem valores tendencialmente mais negativos na sub-bacia oriental, mostrando possivelmente, um maior aporte continental neste setor. A correlação à escala regional e global do δ13CMO e δ13Ccarb mostra que os dados obtidos parecem ter alguma semelhança com as tendências isotópicas observadas à escala global, nomeadamente, no intervalo compreendido entre o Caloviano superior e o Oxfordiano médio/superior.

The Middle to Upper Jurassic of Algarve Basin consists essentially of carbonate units, characterized in part by marl-limestone alternations of marine origin. Focusing on marl units, this study aims to increase knowledge on the organic matter (OM), recorded in this interval, in order to improve their characterization. Based on five stratigraphic profiles (involving 5 units, dating from the lower Bathonian to lower Kimmeridgian), positioned in various sectors of the basin (Western and Eastern), this study involved analysis of organic geochemistry (including Pyrolysis Rock-Eval, 4 samples) palynofacies (10 samples), thermal maturity (14 samples) and carbon isotopes in organic matter (δ13Corg) (79 samples), which enabled to confirm studied data previously conducted, as well as its comparison. The organic geochemical analysis revealed that all the samples show a weak organic content, displaying values lower than 1% of total organic carbon (TOC). The Palynofacies showed that there are feeble accumulation of OM, where the amounts of amorphous organic matter (AOM) are weak, except for a unit where the percentage of AOM is between ~30% and 40%. This analysis also showed that the studied units have largely continental influence. The Maturity was determined using vitrinite reflectance, colour (thermal alteration index) and spore fluorescence. This technics allowed to confirm the previous existing data, in which all the units analyzed are mature in the oil window (0,74 - 0,90%Rm). The Isotopic analysis δ13Corg, applied for the first time in the Jurassic of the Algarve Basin, appeared to have a great interest for comparative studies with previously described δ13Ccarb, as well as the correlation of regional and global scale. The results from the δ13Corg of this study showed that it tends to be more negative in the Eastern sub-basin, displaying a possibly of a greater amount of continental contribution in this sector. The correlation to the regional and global scale δ13Corg and δ13Ccarb data seems to have some resemblance to the isotopic trends on a global scale, particularly between the upper Callovian and middle / upper Oxfordian interval.

Le Jurassique Moyen et Supérieur du Bassin de L’Algarve se compose essentiellement d’unités carbonatées, caractérisées en partie par des alternances margo-calcaire d’origine marine. En se focalisant sur des unités plus marneuses, cette étude vise à accroitre la connaissance de la matière organique (MO), comprise dans cet intervalle, afin d’améliorer leur caractérisation. Sur la base de cinq profils stratigraphiques (impliquant 5 unités, datant du Bathonien inférieur au Kimméridgien inférieur), positionnés dans divers secteurs du bassin (occidental et oriental), cette étude a impliqué l’analyse de la géochimie organique (y compris Pyrolyse Rock-Eval, 4 échantillons), la palynofaciès (10 échantillons), la maturité thermique (14 échantillons) et la géochimie des isotopes du carbone dans la matière organique (δ13CMO) (79 échantillons), au sein de laquelle nous avons pu confirmer les données d'études menées précédemment, ainsi que leur comparaison. L’analyse géochimique organique a révélé que tous les échantillons montrent une faible teneur organique, affichant des valeurs de carbone organique total (TOC) en dessous de 1%. La palynofaciès a montré qu’il existe une faible accumulation de MO, dans laquelle les quantités de matière organique amorphe (MOA) sont également faibles, à l’exception d’une unité où le pourcentage de MOA se situe entre ~30% et 40%. Cette analyse a également montré la grande influence continentale des unités étudiées. La technique de maturation thermique basée sur l’analyse du pouvoir réflecteur de la vitrinite, de la couleur (indice d’altération thermique) et de la fluorescence de palinomorphs confirme les données déjà existantes, c’est-à-dire que la totalité des unités analysées sont matures dans la fenêtre à huile (0,74 - 0,90%Rm). A partir de l’analyse isotopique de δ13CMO, réalisée pour la première fois dans le Jurassique du bassin de L’Algarve, les données relevées montrent un grand intérêt pour les études comparatives décrites précédemment de δ13Ccarb, ainsi que pour la corrélation de données à l'échelle régionale et mondiale. Les résultats obtenus de cette étude affichent une tendance plutôt négative dans le sous-bassin oriental, montrant probablement un plus grand apport continental dans ce secteur. La corrélation à l’échelle régionale et mondiale de δ13CMO et δ13Ccarb montre que les données semblent avoir une similitude avec les tendances isotopiques à l’échelle mondiale, en particulier dans l’intervalle entre le Callovien supérieure et Oxfordien moyen/supérieur.