Datação U-PB de rochas carbonáticas do pré-sal : implicações para a história geológica da Bacia de Santos

Abstract

Os carbonatos do pré-sal e suas características únicas representam um desafio para a compreensão dos processos deposicionais e diagenéticos relacionados a essas rochas. Também a geocronologia da Formação Barra Velha é controversa. Por exemplo, há controvérsias se os carbonatos dessa formação foram depositados durante o Barremiano ou durante o Aptiano. Para se obter a cronologia dos processos deposicionais e diagenéticos relacionados aos carbonatos da porção superior da Formação Barra Velha e também entender como funciona o sistema isotópico U-Pb em minerais carbonáticos, este estudo integrou petrografia convencional, imageamento por QEMSCAN, e datação U-Pb in situ de carbonatos. As amostras são de três testemunhos (3-BRSA923A-SPS, 9-BRSA-928-SPS, e 7-SPH-6-SPS) do campo de Sapinhoá, localizado na porção central da Bacia de Santos. As idades obtidas neste estudo coincidiram com eventos tectônicos e termais regionais que afetaram a Bacia de Santos. Esses eventos têm idades de ~ 127/125 Ma, ~ 116/114 Ma, e ~ 105/100 Ma. Uma influência local nas idades obtidas também foi observada, já que os padrões de idades foram diferentes entre os testemunhos. Por exemplo, as partículas primárias de calcita dos testemunhos 9-BRSA-928-SPS e 3-BRSA-923A-SPS foram afetadas por uma substituição pós-deposicional do sistema U-Pb, o que resultou em idades entre ~ 105 Ma e ~ 82 Ma para essas partículas. No entanto, as partículas primárias do testemunho 7-SPH-6-SPS preservaram idades mais antigas de ~ 115 Ma. Tal comportamento contrastante das idades pode ser explicado por diferentes contextos magmáticos, hidrotermais, estruturais e estratigráficos atuando em diferentes áreas do campo de Sapinhoá. As dolomitas, por sua vez, demonstraram que a substituição do sistema U-Pb dos constituintes pode não ser um efeito pervasivo, mas que depende mais da interação rocha-fluido e das propriedades físicas das partículas, como porosidade e permeabilidade. Isso foi observado em consequência das camadas não-porosas e nãopermeáveis de dolomita não terem sido afetadas por uma substituição geocronológica do sistema U-Pb. Na verdade, dolomita microcristalina e finos romboedros de dolomita registraram as primeiras datações diretas de idades barremianas para os carbonatos da Formação Barra Velha Superior. Em relação às idades das dolomitas, estas foram separadas em dolomitas présilicificação e em dolomitas pós-silicificação. As dolomitas pré-sílica ocorrem como dolomitas microcristalinas e como finos romboedros de idades barremiana-aptiana por volta de 124 Ma; como dolomita lamelar e como cristais finos de dolomita romboédrica pervasiva de ~117 – 110 Ma; e como dolomitas microcristalinas pseudomórficas que sofreram substituição do sistema isotópico U-Pb relacionado a um evento de silicificação do Albiano-Cenomaniano. Dolomitas pós-sílica têm idades por volta de ~100 Ma e são representadas por cimentos diagenéticos tardios como dolomita blocosa e dolomita em sela. A dolomita em sela limita temporalmente um evento de silicificação como mais velho que 100 Ma.