Caracterização petrográfica e geoquímica de calcários afetados por intrusões ígneas: estudo de caso na Bacia do Paraná (Brasil)

Eventos ígneos em bacias sedimentares influenciam a formação e redistribuição de depósitos minerais, bem como afetam a porosidade e permeabilidade de reservatórios de hidrocarbonetos. A interação ígnea-encaixante em rochas carbonáticas gera uma percolação massiva de fluidos que podem ou não afetar as assinaturas geoquímicas primárias no registro geológico. A caracterização desta interação segue pouco explorada quanto aos controles faciológicos, estratigráficos e geoquímicos primários sobre os produtos gerados. Neste contexto, este trabalho investigou os efeitos de intrusões ígneas sobre os carbonatos do Membro Assistência, Formação Irati, Bacia do Paraná, utilizando como área de estudo uma sucessão carbonática diretamente afetada por uma soleira de diabásio, comparada a uma seção representativa do protólito sedimentar. Por meio de análises petrográficas, DRX, MEV/EDS, FRX, Elementos Terras Raras por ICP-MS e isótopos estáveis de C e O, foi identificado um sistema complexo marcado por superposições de metamorfismo de contato, metassomatismo e hidrotermalismo, caracterizados por silicificação pervasiva, dissolução, recristalização da matriz carbonática, fraturamento, cimentação por calcita e precipitação de minerais secundários. Foram identificadas assembleias minerais compostas por lizardita, diopsÌdio, forsterita, wollastonita, brucita, saponita, hectorita, apofilita, fluorita, albita, tremolita, titanita, entre outras fases típicas de sistemas metamórficos-metassomáticos-hidrotermais associadas ao metamorfismo de contato e circulação de fluidos. A distribuição espacial dessas assembleias permitiu reconhecer uma evolução mineralógica controlada pela disponibilidade de fluidos e pela distância em relação à intrusão. Os dados geoquímicos revelam que as alterações não se restringiram ao reequilíbrio químico puro. Os padrões de ETR, integrados com a petrografia, indicam que as porções mais alteradas estão associadas a fluidos hidrotermais durante os estágios finais de alteração, associados ao neomorfismo hidrotermal de carbonatos. As assinaturas isotópicas de δ¹³C e δ¹⁸O exibem padrões compatíveis com circulação de fluido hidrotermal em um sistema aberto nas porções basais, enquanto em regiões mais distais ao contato com a intrusão ígnea, registram alterações restritas em relação aos fluidos hidrotermais, com efeitos mais estritamente termais. Os resultados têm implicações diretas para a compreensão da qualidade de reservatórios em carbonatos afetados por magmatismo, evidenciando que as alterações não se distribuem homogeneamente e que a avaliação de reservatórios carbonáticos impactados por eventos ígneos precisa integrar diferentes ferramentas que respondem de forma distinta à percolação de fluidos, à abertura do sistema e ao reequilíbrio mineralógico.

Resumo (inglês)

Igneous events in sedimentary basins influence the formation and redistribution of mineral deposits, as well as effect porosity and permeability of hydrocarbon reservoirs The igneous enclosure interaction with carbonate rocks generates massive fluid percolation, which may affect the primary geochemical signatures in the geological record. The characterization of these interactions remains little explored regarding the primary faciological, stratigraphic, and geochemical controls on the resulting products. In this context, this study investigated the effects of igneous intrusions on the carbonates of the Assistência Member, Irati Formation, Paraná Basin, using a carbonate succession directly affected by a diabase sill and comparing it with a representative section of the sedimentary protolith. Through petrographic analyses, XRD, SEM–EDS, XRF, ICP–MS, and stable carbon and oxygen isotope analyses, the results reveal a complex alteration system marked by the superposition of contact metamorphism, metasomatism, and hydrothermal processes, expressed by pervasive silicification, dissolution, carbonate matrix recrystallization, fracturing, calcite cementation, and precipitation of secondary minerals. Mineral assemblages composed of lizardite, diopside, forsterite, wollastonite, brucite, saponite, hectorite, apophyllite, fluorite, albite, tremolite, titanite, and other minerals typical of hydrothermal systems were identified. Their spatial distribution indicates a mineralogical evolution controlled by fluid availability and proximity to the igneous intrusion. Geochemical data demonstrate that the observed alterations cannot be explained solely by chemical re-equilibration. REE patterns, integrated with petrographic observations, indicate that the most intensely altered zones record the influence of hydrothermal fluids during the final stages of carbonate hydrothermal neomorphism. Stable δ¹³C and δ¹⁸O isotope compositions exhibit signatures consistent with hydrothermal fluid circulation under open-system conditions in the basal portions of the succession, whereas intervals located farther from the intrusive contact preserve comparatively limited hydrothermal alteration. These findings have direct implications for understanding reservoir quality in carbonate successions affected by magmatism, demonstrating that alteration is spatially heterogeneous and that the evaluation of carbonate reservoirs influenced by igneous events requires the integration of multiple analytical approaches capable of distinguishing the effects of fluid circulation, open-system behavior, and mineralogical re-equilibration.

Palavras-chave

Intrusões ígneas , Hidrotermalismo , Superposição , Rochas carbonáticas , Igneous intrusions , Hydrothermalism , Superposition , Carbonate rocks

Idioma

Português

Citação

MIRANDA, Arielson Costa. Caracterização petrográfica e geoquímica de calcários afetados por intrusões ígneas: estudo de caso na Bacia do Paraná (Brasil). 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Geologia)- Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Rio Claro, 2026.