Permian-Triassic maturation and multistage migration of hydrocarbons in the Assistência Formation (Irati Subgroup), Paraná Basin, Brazil: implications for the exploration model

Mateus, António; Riccomini, Cláudio; Ferreira, Ezequiel; Tassinari, Colombo Celso Gaeta

doi:10.5327/z2317-4889201400030002

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“…The origin of the vents is probably associated with biogenic methane exhumation following hydrocarbon maturation. Several lines of evidence support this interpretation: ■ The vents occur in association with (and above) potential biogenic methane sources (the bituminous-rich black shales), which are the main hydrocarbon sources in the sedimentary succession of the Paraná Basin (Milani & Zalán 1999;Mateus et al 2014); ■ Microbial mats composed of cyanobacterial colonies occur around the cones; ■ Trapped bubbles, veins, vesicles and tubes preserved in the chert of the inner mound walls could have served as conduits for degassing, and these were later filled by microcrystalline silica and pyrite during early diagenesis; ■ Slightly negative C isotope values in the carbonates can indicate methanogenic activity (Tab. 1).…”

Section: The Origin Of the Seep Structures And The Permian Methane Exmentioning

confidence: 98%

“…This orientation coincides with the vast majority of local faults and large-scale deformational structures, as well as the microcrystalline silica veins recorded at the base of the Irati Formation. Several examples of synsedimentary deformational structures such as seismites, faults and hydrothermal vents have been described in the Permian succession of the Paraná Basin, which points to a period of intense intraplate deformation and seismicity (Mateus et al 2014;Riccomini et al 1992;Rostirolla et al 2003;Perinotto et al 2008;Yamamoto et al 2005). …”

Section: The Origin Of the Seep Structures And The Permian Methane Exmentioning

confidence: 99%

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A Permian methane seep system as a paleoenvironmental analogue for the pre-metazoan carbonate platforms

et al. 2017

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Following the rise of metazoans, the beginning of bioclasticity and substrate competition, the saga of microbial mats was in a fluctuating decline in the end of the Neoproterozoic era. Increases in diversity during the Phanerozoic and punctual upturns in the microbial carbonate production occured after the events of global mass extinctions. Gradually along the Phanerozoic, the microbial colonies occupied isolated niches and grazers-free environments, characterized by physically and/or geochemically stressful conditions, such as those found in saline bays, alkaline lakes and hydrothermal or cold seep vents. Here we report one of the oldest occurrences of a vent camp coupled with cold seepage of methane in the geologic record, associated with well-preserved microbialites and elephant skin structures. During the seep activity, oxygen depletion and high salinity conditions are prohibitive for complex animal life, clearing the way to microbial colonies to flourish. Due to the co-occurrence of high adaptability and low competitiveness of microbial forms, they became highly specialized in stressful conditions. We argue that the sporadic microbial mat upturns in Earth's history are not restricted to geological periods, following massive death of metazoan species; they also may occur in response to punctual paleoenvironmental conditions that enable microbial colonies to growth. Indeed, the Phanerozoic geological record is punctuated of these examples, in a kind of hide-and-seek game of Precambrian times. KEYWORDS:Methane cold seeps; microbial mats; ecospace; Permian; Irati Formation. RESUMO: Após o aparecimento dos metazoários, o início da bioclasticidade e a competição pelo substrato marinho, a saga das esteiras microbiais é marcada por um progressivo declínio. Pontuais aumentos em sua diversidade e na produção de carbonatos durante o Paleozoico em geral estão associados a eventos globais de extinção em massa. Ao longo do Fanerozoico, as colônias microbiais ocuparam nichos ecológicos específicos e ambientes livres de organismos predadores caracterizados por condições ecológicas extremas, como aqueles encontrados em baías hipersalinas, lagos alcalinos e locais sujeitos a hidrotermalismo. Neste trabalho é reportada uma das mais antigas ocorrências de um

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Section: The Origin Of the Seep Structures And The Permian Methane Exmentioning

confidence: 98%

Section: The Origin Of the Seep Structures And The Permian Methane Exmentioning

confidence: 99%

A Permian methane seep system as a paleoenvironmental analogue for the pre-metazoan carbonate platforms

et al. 2017

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“…A maturidade térmica dos folhelhos da Formação Irati é altamente variável (imatura a supermatura) e para maioria dos estudos, os episódios de geração de hidrocarbonetos está relacionada ao magmatismo da Serra Geral (Araújo, 2000;Nomura, 2014;Teixeira, 2014). No entanto, outros estudos sugerem a existência de um sistema de hidrocarbonetos já no Permiano (Mateus et al, 2014;Matos et al, 2017), por combinação de gradiente geotérmico e eventos hidrotermais. Desta forma, a previsão da geração de hidrocarbonetos na citada formação é ainda desafiadora.…”

Section: Evidências De Geração De Ch4 Biogênico Na Formação Iratiunclassified

Influência da temperatura na geração biogênica de metano e dióxido de carbono na formação Irati, permiano da bacia do Paraná

Almeida¹

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Methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) have great environmental and economic importance due to their contribution to the greenhouse effect and climate change, but also as energy resource, in the case of CH4. From the energy point of view, recognizing the different sources of CH4 in sedimentary basins has a crucial factor in assessing the world's natural gas reserves, since the current estimates of hydrocarbons accumulations in sedimentary basins are based on thermogenic generation of hydrocarbons. However, few studies evaluate the importance of CH4 and CO2 generation as a product of organic matter biodegradation in sedimentary basins. This issue has great relevance to improve the estimates about the geological accumulations of CH4 and CO2. Temperature is one of the most important factors affecting microbial growth and biogeochemical processes responsible for CH4 and CO2 generation in subsurface environments. In this context, the Irati Formation (Permian of the Paraná Basin) in southern of South America represents one of the most organicrich shale around the world, reaching up to 23% of total organic carbon (TOC) and covering an area of approximately 700.000 km 2. The thermal history of this important geological carbon pool is atypical because it depends not only on the burial history, but also on the emplacement of igneous bodies during the Early Cretaceous. In this study, shale samples of the Irati Formation were used in incubation experiments performed under different temperatures (22°C, 50°C, 70°C and 80°C) to evaluate the influence of thermal conditions on biogenic generation of CH4 and CO2. Higher temperatures promoted higher production rates of CH4 and CO2. Biogenic CH4 production was more efficient when shale samples were incubated at 80°C, with a maximum yield of 2.45 ml/t.d compared to 0.49 ml/t.d at 22°C, 1.75 ml/t.d at 50°C and 2.09 ml/t.d at 70°C. The same trend was observed for CO2 generated as by-product of methanogenesis. The maximum production for CO2 was observed at 80°C, reaching 23467.37 ml/t.d. The differences in CH4 and CO2 production observed for different analyzed samples seem to be related to the composition of the mineral matrix, being observed higher production in samples with higher amount of sulfur. Additionaly, organic layers of the Água de Madeiros and Vale das Fontes Formations (Lusitanian Basin), which are thermally immature and present typically marine kerogen, were also submitted to incubation experiments to evaluate CH4 and CO2 generation. Higher biogenic generation of CH4 with the elevation of temperature was also observed for the Água de Madeiros and Vale das Fontes Formations. This suggests that biogenic CH4 generation is favored by higher temperatures, at least until 80°C, independent of the thermal maturity of the substrate, pointing that the temperature window (and depth zone) for the generation of biogenic CH4 in sedimentary basins is larger than suggested in previous studies.

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“…A maturação termal tem sido relacionada a dois fatores: processo normal de maturação, por sobrecarga, nas porções mais espessas da bacia, ou pela influência das intrusões básicas (Zalán et al, 1990(Zalán et al, , 1991Araújo et al, 2000Araújo et al, , 2005. Em trabalho mais recente foram apresentadas evidências de maturação permotriássica das rochas do Membro Assistência, anterior, portanto, à Formação Serra Geral (Mateus et al, 2014).…”

Section: Bacia Do Paranáunclassified

“…Paraná (Mateus et al 2014). Merece ainda referência o único estudo com foco na estratigrafia mecânica, realizado na mesma unidade (Cerri, 2015).…”

Section: Introductionunclassified

Caracterização bidimensional de fraturas naturais de tração em bacias sedimentares: Algumas implicações para o fraturamento hidráulico estimulado

Moura¹

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Embora não seja uma tarefa fácil, tento aqui agradecer a todos que contribuíram de alguma forma com este trabalho, correndo risco de cometer alguma injustiça. Ao Instituto de Geociências, minha segunda casa, e também ao seu corpo docente, agradeço pela formação acadêmica. Ao administrativo, pela sempre cortês assistência. Meu agradecimento se encaminha a todos aqueles que, de alguma forma, trabalham para manter as suas engrenagens ativas. Ao Prof. Dr. Claudio Riccomini, pela paciência e pelos ensinamentos. Foi recompensador ser orientada por alguém que sempre teve a minha admiração e respeito. Ao Laboratório de Caracterização de Rochas de Sistemas Petrolíferos-IEE-USP, especialmente à Profa. Dr. Lucy Gomes Sant'Anna, por todo o tempo dispensado, pelas orientações e análises. À Erika Malo, por todo o auxílio. Ao Eng. Luis José Marcelino Júnior e aos técnicos do Grupo Emal, ao Geól. Cleverson Cabral e aos técnicos da Império Minerações, à Érica da Pedreira Terconi, ao Eng. Marcelo Lopes Dall'Antônia do Calcário Amaral Machado e à Fazenda Jacobina, todos esses que nos consentiram acesso e cordialmente nos acompanharam durante os trabalhos de campo. À Camille, pela revisão textual em tão breve tempo. Aos meus colegas da Coordenação Municipal de Defesa Civil-COMDEC-, principalmente ao Vitor Nishimoto, pelo apoio nessa caminhada. Não poderia deixar de agradecer à Amanda, à Daiane, à Natália, à Pâmela e à Lívia-vocês são incríveis! Vocês me apoiaram e não me deixaram desistir. À Silvana pelo auxílio com os programas e análises de difratometria de raio x. À Camila, agradeço a nossa amizade, a paciência em ouvir minhas reclamações, por todo apoio e incentivo. Pelo trabalho de campo e fotos, mesmo debaixo de um calor de quase 40ºC! Pelos mapas e livros. Enfim, são muitas coisas a agradecer. vi À Alexandra, pela amizade de longa data. Agradeço os textos sobre a Formação Irati e a revisão. Aos meus pais, que se dedicaram para que eu pudesse alcançar os meus sonhos e ser quem eu desejasse ser. Amo vocês. Ao meu irmãozinho coruja, por acreditar em mim. Ao Felipe, por entender os momentos conturbados, as ausências e as loucuras. Aos membros da Comissão Julgadora pelas valiosas sugestões apresentadas durante a sessão de defesa da tese.

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Permian-Triassic maturation and multistage migration of hydrocarbons in the Assistência Formation (Irati Subgroup), Paraná Basin, Brazil: implications for the exploration model

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A Permian methane seep system as a paleoenvironmental analogue for the pre-metazoan carbonate platforms

Influência da temperatura na geração biogênica de metano e dióxido de carbono na formação Irati, permiano da bacia do Paraná

Caracterização bidimensional de fraturas naturais de tração em bacias sedimentares: Algumas implicações para o fraturamento hidráulico estimulado

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