Quimioestratigrafia elementar e isotópica em sucessões marinhas profundas do intervalo Pleistoceno-Holoceno da Bacia do Espírito Santo - Grando, Guilherme [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Turbiditos são depósitos sedimentares subaquosos produzidos por correntes de turbidez, os quais resultam na deposição desde camadas individuais pouco espessas até grandes leques de sedimentos siliciclásticos, geralmente desenvolvidos em ambientes marinhos profundos, em meio à sedimentação pelítica hemipelágica. Dado a profundidade em que esses depósitos se encontram e a baixa frequência de ocorrência na série histórica de observação, a caracterização de sistemas relativamente recentes por meio de testemunhos de sedimentos, por mais que ainda de difícil acesso, são a melhor maneira para compreender esses processos. Do ponto de vista econômico e energético, estes depósitos resultam em rochas com alto potencial para armazenar hidrocarbonetos, dada a alta permo-porosidade em fácies arenosas, sendo os turbiditos os reservatórios ainda responsáveis por 40% da produção nacional, com a maior parte do volume histórico produzido no Brasil mesmo após as descobertas e produção na Província Pré-Sal. Esse trabalho investigou quatro testemunhos perfurados à pistão (piston core), recuperados no Sistema de Cânions Watu, Bacia do Espírito Santo, no intervalo Pleistoceno-Holoceno, propondo a utilização de geoquímica isotópica e elementar para proposição de curvas-chave para correlações intrabacinais de sucessões siliciclásticas portadoras de depósitos turbidíticos, bem como inferências paleoambientais e acerca de controles paleoclimáticos como forçantes destes pulsos de deposição. Este estudo se encontra associado ao projeto “Modelagem numérica de processos deposicionais relacionados a fluxos gravitacionais em ambiente marinho profundo”, um convênio UNESP-PETROBRAS, desenvolvido no Centro de Ciências Naturais Aplicadas (UNESPetro/IGCE). Foram obtidas curvas de δ18O por meio da espécie de foraminífero bentônico Cibicidoides wuellerstorfi, calibrando-se as curvas elementares utilizando as razões de Fe/K e ln(K/Al). Dessa maneira, foram definidas sete quimiozonas WCS0, WCS1A, WCS1B, WCS2, WCS3, WCS4 e WCS5, e comparando com os intervalos dos Marine Isotope Stages (MIS) propostos por Lisiecki & Raymo (2005), estipulando períodos temporais para cada um deles. As curvas Fe/K e ln(K/Al) apresentaram comportamentos antitéticos controlados pelas variações glacioeustáticas, corroborando que a composição geoquímica destes sedimentos responde às mudanças climáticas do período influênciando o intemperismo e seus produtos nas áreas fonte, como potencial ferramenta para correlações intrabacinais nestes contextos.

Turbidites are underwater sedimentary deposits produced by turbidity currents, resulting in the deposition of anything from thin individual layers to extensive fans of siliciclastic sediments, typically formed in deep marine environments and hemipelagic pelitic sedimentation. Given the depth at which these deposits occur and their low frequency in the historical observation record, characterizing relatively recent systems through sediment cores, despite their challenging accessibility, remains the best approach to understanding these processes. From an economic and energy perspective, these deposits lead to rocks with high potential for hydrocarbon storage due to the high permoporosity of sandy facies. Turbidites still account for 40% of national production, with most of the historical volume extracted in Brazil, even after discoveries and production in the Pre-Salt Province. This study investigated four piston cores recovered from the Watu Canyon System, Espírito Santo Basin, within the Pleistocene-Holocene interval. It proposed the use of isotopic and elemental geochemistry to develop key curves for intra-basin correlations of siliciclastic successions containing turbidite deposits, as well as paleoenvironmental inferences and insights into paleoclimatic controls driving these deposition pulses. The study is associated with the project “Numerical modeling of depositional processes related to gravitational flows in deep marine environments,” a partnership between UNESP and PETROBRAS, developed at the Center for Applied Natural Sciences (UNESPetro/IGCE). δ18O curves were obtained using the benthic foraminifera species Cibicidoides wuellerstorfi, calibrating elemental curves using Fe/K and ln(K/Al) ratios. Seven chemiozones were defined: WCS0, WCS1A, WCS1B, WCS2, WCS3, WCS4, and WCS5. These zones were compared with the Marine Isotope Stages (MIS) proposed by Lisiecki & Raymo (2005) to estimate temporal periods for each. The Fe/K and ln(K/Al) curves displayed antithetic behavior controlled by glacio-eustatic variations, confirming that the geochemical composition of these sediments responds to climatic changes during the period. These changes influenced weathering and its products in source areas, highlighting their potential as a tool for intra-basin correlations in these contexts.
Elemental and isotopic chemostratigraphy in deep marine successions of the Pleistocene-Holocene interval in the Espírito Santo Basin
Keywords: Turbidítos; Geoquímica elementar; Isótopos estáveis; Elemental geochemistry; Stable isotopes; Turbidites