Séries Carbonatadas ricas em matéria orgânica do Jurássico da Bacia Lusitânica (Portugal): Sedimentologia, Geoquímica e interpretação paleoambiental

Abstract

As bacias sedimentares on- e offshore pertencentes às margens conjugadas do oceano Norte Atlântico são atualmente foco de intensa investigação, tendo como um dos principais objetivos a avaliação do seu potencial para exploração de petróleo. A Bacia Lusitânica é considerada como um potencial alvo de exploração, devido à excelente exposição e elevada qualidade dos seus afloramentos, ou como um ponto de partida para a compreensão das pouco conhecidas bacias offshore das margens Norte Atlânticas. Uma das principais razões que motiva o continuado investimento no território nacional é o reconhecimento (em afloramento e em sondagens) de vários intervalos ricos em matéria orgânica no registo sedimentar da Bacia Lusitânica, nomeadamente no Sinemuriano (Membro de Polvoeira da Formação de Água de Madeiros), Pliensbaquiano (membro Margo-calcários com níveis betuminosos da Formação de Vale das Fontes) e Oxfordiano (formação de Cabaços). Nesta tese é apresentada a caracterização geológica destes intervalos, singulares pela ocorrência de quantidades significativas de matéria orgânica à escala da bacia, recorrendo a técnicas clássicas da Sedimentologia, Estratigrafia e Paleontologia em conjunção com modernas ferramentas derivadas da Geoquímica, Palinofácies e Biogeoquímica. O objetivo é o de contribuir para a reconstituição das condições sedimentológicas, biológicas e hidroatmosféricas correlativas da sedimentação e para a interpretação de detalhe e discussão dos possíveis eventos, regionais ou globais que, em última análise, condicionaram a produção, deposição e preservação da matéria orgânica nesta área do futuro Oceano Atlântico. A interpretação dos dados obtidos e a sua interseção com a informação preexistente permitiu refinar os quadros estratigráficos e modelos paleoambientais estabelecidos para as referidas séries da Bacia Lusitânica. Estes dados também possibilitaram a construção de um quadro de evolução sequencial de 2ª- e 3ª-ordem para o Sinemuriano Superior– Pliensbaquiano, enquadrado pela evolução lateral, temporal, geoquímica e palinofaciológica dos principais intervalos ricos em matéria orgânica. Observa-se, no intervalo de idade pliensbaquiana, que as principais ocorrências deste tipo de fácies são refletidas na variação temporal do δ13C e no registo lateral e vertical das suas quantidades em lípidos, hidratos de carbono e proteínas. Os trabalhos desenvolvidos no limite Jurássico Médio-Superior (especialmente a Formação de Cabaços) mostram, através das variações laterais e temporais dos teores de Carbono Orgânico Total e do estudo da Palinofácies, a elevada dinâmica biológica associada a variações de alta frequência dos ambientes deposicionais.

The on- and offshore sedimentary basins belonging to the North Atlantic conjugate margins are currently the focus of intense research having, as one of the main objectives, the assessment of their potential for petroleum exploration. The Lusitanian Basin (Portugal) is regarded as a potential target for exploration, due to the remarkable exposure and high quality of its outcrops, or as a starting point to the comprehension of the less known offshore basins of the North Atlantic margin. One of the key reasons that motivates the continuous investment in national territory is the recognition (in outcrop or borewhole data) of several organic-rich intervals in the sedimentary record of the Lusitanian Basin, namely in the Sinemurian (Polvoeira Member from the Água de Madeiros Formation), Pliensbachian (Marly-Limestones with organic-rich facies member from the Vale das Fontes Formation) and Oxfordian (Cabaços Formation). Here is presented the geological characterization of these intervals, unique by the basin-wide occurrence of organic matter in significant amounts, using classical techniques from the Sedimentology, Stratigraphy and Paleontology with modern tools derived from Geochemistry, Palynofacies and Biogeochemistry. The objective is to contribute to the reconstruction of the sedimentological, biological and hydro-atmospheric conditions correlative of sedimentation and to the detailed interpretation and discussion of possible events, regional or global, that ultimately conditioned the production, deposition and preservation of organic matter in this region of the future Atlantic Ocean. The interpretation of the obtained data and its interception with the pre-existing information, allowed the refinement of the established stratigraphic charts and palaeoenvironmental models. These data have also allowed the construction of a 2nd- and 3rdorder sequential model for the Upper Sinemurian–Pliensbachian, supported by the lateral, temporal, geochemical and palynofaciological evolution of the main organic-rich intervals. In the Pliensbachian interval, it is observed that the main occurrences of this kind of facies are reflected in the temporal variation of δ13C and in the lateral and vertical record in the amounts of lipids, carbohydrates and proteins. The works developed in the Middle–Upper Jurassic boundary (Cabo Mondego and Cabaços formations) show, trough the lateral and temporal variations of Total Organic Carbon and Palynofacies, the high biological dynamic associated with high frequency variations of these depositional environments.