A avaliação da exploração de hidrocarbonetos nas bacias sedimentares brasileiras, especialmente nas paleozoicas, não pode desprezar o impacto dos eventos magmáticos. O magmatismo além das alterações nas propriedades petrofísicas das rochas também induz mudanças estruturais e estratigráficas nas bacias, atuando na formação das armadilhas, bem como formando barreiras ao fluxo de fluidos (selantes). No entanto, as rochas magmáticas podem apresentar feições estruturais e/ou texturais (tais como fraturas e vesículas) que formam um sistema permo-poroso, sendo então potenciais rochas reservatório. Contudo, é na interação com as rochas geradoras, e consequente geração de hidrocarbonetos, ou seja, na geração atípica, que as rochas magmáticas possuem um papel importante. A proposta deste estudo é analisar o processo de geração atípica de hidrocarbonetos por influência de intrusão ígnea com proposta inovadora da utilização de parâmetros orgânicos, inorgânicos e petrográficos integrados à modelagem numérica de fluxo de calor. A associação destes temas ainda é pouco empregada, mas permite discussões no tocante ao efeito térmico da intrusão ígnea na encaixante sedimentar no que diz respeito à geração de hidrocarbonetos. Como área de estudo, foram escolhidos afloramentos da Formação Irati (Membro Assistência) ao norte da Bacia do Paraná, onde as litologias típicas desta unidade (folhelhos orgânicos, margas e carbonatos) são intrudidas por soleiras ígneas.Como metodologia utilizou-se parâmetros orgânicos, inorgânicos e petrográficos para avaliar a influência térmica da soleira na rocha encaixante e determinar a auréola de contato gerada.A similação numérica unidimensional foi utilizada para entender como a mudança de parâmetros termofísicos e petrofísicos influenciam na predição do Tpeak da rocha encaixante.Os resultados de geoquímica orgânica e inorgânica sugerem que ocorrem percolações de fluidos através de células convectivas dentro rocha encaixante, gerando valores anômalos de maturação térmica e remobilizando elementos químicos. A origem destes fluidos possivelmente estaja associada às reações de evaporação da água do poro, devolatilização mineral e craqueamento térmico do querogênio causado pelo efeito térmico da intrusão ígnea. A simulação numérica mostra que o mecanismo de intrusão magmática tempo finito associado às reações de evaporação da água do poro e devolatilização mineral são elementos que devem ser considerados nas equações de dispersão de calor para correta calibragem térmica.Concluiu-se que a modelagem numérica integrada aos parâmetros orgânicos, inorgânicos e petrográficos constitui uma excelente técnica para avaliar a auréola de contato na rocha encaixante em bacias sedimentares, permitindo uma avaliação da evolução térmica mais precisa. / Evaluation of the hydrocarbon exploration in the Brazilian sedimentary basins, cannot ignore the impact of the magmatic events, specifically the Paleozoic ones. The magmatism causes alterations in the petrophysical properties of the rocks. And in the basins induces structural and stratigraphic changes, that could result in the formation of traps, or working as barriers to the flow of fluids (sealants). Usually, magmatic rocks present structural and/or textured features (fractures and vesicles) that form a permo-porous system, and are thus potential reservoir rocks. However, it is in the interaction with the source rocks, and consequent generation of hydrocarbons, (atypical generation) that the magmatic rocks play an important role. In this study we will discuss about how to analyze the process of hydrocarbons atypical generation by influence of igneous intrusion with an innovative proposal of the use of organic, inorganic and petrographic parameters integrated to the numerical model of heat flow. The association of these themes is still little used, but it allows discussions the thermal effect of the igneous intrusion in the sedimentary host rock with respect to the hydrocarbon generation. Irati Formation outcrops (Assistência Member) located on the northern part of the Paraná Basin, were chosen because they are the typical lithologies of this unit (organic shales, marls and carbonates), and are intruded by igneous sills. As a methodology, organic, inorganic and petrographic parameters were used to evaluate the thermal influence of the sill in the host rock and to determine the generated contact aureole.Numerical simulation was used to understand how the change of thermophysical and petrophysical parameters influence the prediction of the host rock Tpeak.The results of organic and inorganic geochemistry suggest that fluid percolations occur through convective cells within the host rock, generating anomalous values of thermal maturation and remobilizing the chemical elements.The origin of these fluids may be associated with the pore-water evaporation, mineral devolatilization and thermal cracking of kerogen caused by the thermal effect of the igneous intrusion.The numerical simulation shows that the finite time intrusion mechanism of magma associated to the pore-water evaporation and mineral devolatilization reactions are elements that must be considered in the heat dispersion equations for the correct thermal calibration. Finally, that the numerical model integrated to the organic, inorganic and petrographic parameters constitutes an excellent technique to evaluate the contact aureole in the host rock in sedimentary basins, allowing an evaluation of the more precise thermal evolution.

A presença de tonsteins e bentonitas dentro da Supersequência Gondwana I no setor sul da Bacia do Paraná não são incomuns e suas ocorrências estão documentadas, especialmente nas unidades Rio Bonito e Rio do Rasto. Embora fosse esperada a identificação de bentonita na Formação Irati devido ao seu posicionamento estratigráfico dentro do Permiano e por estar vinculada a um ambiente que preenche os requisitos para acumular e preservar os eventos de deposição de cinza vulcânica, não são conhecidos trabalhos sistemáticos voltados para a identificação da bentonita na Formação Irati do Rio Grande do Sul. A presença de níveis de bentonita na Formação Irati foi demonstrada a partir de trabalhos realizados no setor norte da Bacia do Paraná. Este artigo tem como objetivo identificar e apresentar argumentos mineralógicos e químicos que demonstram a existência de níveis de bentonitas inseridos na Formação Irati em afloramentos desta unidade situados a leste da cidade de Aceguá, sul do Rio Grande do Sul. Tratam-se de níveis com pequena espessura (em média 4 cm) e grande extensão lateral constituídos de argilitos maciços, com cores branco acinzentadas que em campo contrastam com os folhelhos que compõem a Formação Irati. Para o reconhecimento da bentonita, a técnica empregada na preparação das amostras viabilizou a realização de um estudo detalhado do comportamento mineralógico a partir da divisão das amostras numa fração fina (menor que 2μm) e numa fração maior que 0,025mm. As bentonitas do Irati se caracterizam por serem rochas bimodais compostas predominantemente por Camontmorilonita que formam a matriz fina da rocha onde estão dispersos cristais primários ou magmáticos com tamanho não superior a areia muito fina. Uma característica comum destes cristais e que atestam a origem vulcânica é o hábito idiomórfico, sem indícios de alteração ou de terem sido submetidos a processos de transporte sedimentar, em discordância ao que é observado com os minerais formadores da rocha encaixante representada pelo folhelho Irati. Entre os principais minerais primários identificados e representativos do ambiente vulcânico encontramse paramorfos de quartzo beta, feldspatos tipo sanidina, biotita, zircão, apatita e ilmenita. Baseando-se na geoquímica da rocha e na cristaloquímica da montmorilonita neoformada nos níveis de bentonita infere-se sobre a natureza do vulcanismo precursor. Ambas as metodologias apontam que neste período as cinzas vulcânicas que alcançaram a Bacia do Paraná foram oriundas de um vulcanismo com composição intermediária (andesítica) em concordância ao que é conhecido sobre as manifestações da Província Vulcânica Choiyoi Inferior, sincrônica com a sedimentação da Formação Irati na Bacia do Paraná. A comprovação obtida de que os níveis de argilitos identificados na seção estudada são bentonitas abre a perspectiva de novos estudos em outros campos da geologia, como a calibração da seção estratigráfica e de biozonas através de técnicas de datação absoluta com o uso de minerais, em especial os zircões. Os múltiplos níveis de bentonita identificados ao longo da seção também viabilizam estudos de avaliação do estilo e da história explosiva do vulcanismo, bem como permitirão melhorar as correlações entre diferentes exposições da formação Irati ao longo da Bacia do Paraná. / The presence of tonsteins and bentonite within Supersequence I in the southern sector of the Paraná Basin are not uncommon, and their occurrences have been documented, especially in the Rio Bonito and Rio do Rasto units. Although the identification of bentonite in the Irati Formation was expected, due to its stratigraphic position within the Permian and because it is linked to an environment that meets the requirements to accumulate and preserve volcanic ash deposition events, systematic studies aimed at identifying bentonite in the Irati Formation in Rio Grande do Sul are not known. The presence of bentonite levels in the Irati Formation was demonstrated from studies carried out in the northern sector of the Paraná Basin. This article aims to identify and present mineralogical and chemical arguments about the existence of bentonite levels included in the Irati Formation in outcrops of this unit located east of the city of Aceguá, southern Rio Grande do Sul. They are thin levels (on average 4 cm in thickness) and large lateral extension made up of massive claystones, of grayish white colors, which on the field stand out from the shales that compose the Irati Formation. In order to recognize the bentonite, the technique used in preparing the samples made it possible to conduct a detailed study of the mineralogical behavior based on the division of the samples into a fine fraction (less than 2 μm) and a fraction above 0.025 mm. The Irati bentonites are characterized by being bimodal rocks composed predominantly of Ca-montmorillonite which form the fine matrix of the rock where primary or magmatic crystals are dispersed, not larger than very fine sand. A common feature of these crystals that attest to the volcanic origin is the idiomorphic habit, with no signs of alteration or of having undergone sediment transport processes, unlike what is observed with the minerals forming the host rocks represented by the Irati shale. Among the main primary minerals identified and representative of the volcanic environment are the beta-quartz paramorphs, sanidine feldspars, biotite, zircon, apatite and ilmenite. Based on the rock geochemistry and the crystal chemistry of the neoformed montmorillonite in the bentonite levels, the nature of the precursor volcanism is inferred. Both methodologies indicate that in this period the volcanic ashes that reached the Paraná Basin were derived from volcanism of intermediate composition (andesitic) in agreement with what is known about the manifestations of the Lower Choiyoi Volcanic Province, synchronous with the sedimentation of the Irati Formation in the Paraná Basin. The obtained evidence that the claystones identified in the studied section are bentonites unfolds the perspective of new studies in other geology fields, such as the calibration of the stratigraphic section and biozones through absolute dating techniques with the use of minerals, especially zircons. The multiple levels of bentonite identified throughout the section also enable assessment studies of the explosive style and history of the volcanism, and will also improve the correlations between different exposures of the Irati Formation along the Paraná Basin.

O sistema petrolífero Irati-Pirambóia tem como rocha geradora os folhelhos permianos da Formação Irati e como reservatórios principais os arenitos fluvio-eólicos permo-triássicos da Formação Pirambóia. Diversos autores associam a geração de hidrocarbonetos a partir dos folhelhos da Formação Irati ao magmatismo Serra Geral (Eocretáceo). A análise de inclusões fluidas em minerais autigênicos tem fornecido informações valiosas para o entendimento da dinâmica e evolução de processos pós-deposicionais dentre os quais se incluem os processos de geração e migração de hidrocarbonetos. Os estudos petrográficos realizados em inclusões fluidas aquosas e de hidrocarbonetos presentes em veios de calcita espática e quartzo, associados aos ensaios microtermométricos em inclusões fluidas aquosas, permitiram estimar as temperaturas atingidas pela Formação Irati na borda leste da Bacia do Paraná, bem como obter informações sobre características composicionais dos fluidos aprisionados. Inclusões fluidas aquosas apresentam-se como inclusões bifásicas associadas a monofásicas, com morfologia irregular a regular e dimensões entre 5\'mü\'m e 25\'mü\'m, nas quais a fase vapor geralmente situa-se entre 5 e 15% do volume da inclusão. As inclusões aquosas ocorrem de forma isolada no cristal (primárias), em concentrações na forma de trilhas internas ao cristal (pseudo-secundárias) ou trilhas de inclusões que seccionam os cristais (secundárias). Inclusões fluidas compostas por hidrocarbonetos possuem dimensões entre 10 \'mü\'m e 50 \'mü\'m, apresentam fase vapor em proporções variáveis e com coloração escura, e cor de fluorescência à luz ultravioleta variando entre amarelada a azul pálida. Adicionalmente, foram efetuadas análises de concentração de carbono orgânico total (COT) e enxofre. A concentração do teor de carbono orgânico total dos folhelhos da Formação Irati nos afloramentos estudados nos estados de São Paulo e do Paraná situa-se entre 0,43 e 17,41% e permitiu classificar o potencial de geração da unidade como alto a excelente. As concentrações de enxofre variaram entre 0,1 e 6,04%, as quais sugerem controle deposicional. Em algumas localidades, é possível observar certa correlação positiva entre os teores de carbono orgânico total e enxofre. Temperaturas de homogeneização com modas entre 100° e 150°C e que alcançam valores da ordem de 300°C sugerem que a Formação Irati atingiu temperaturas adequadas para geração de óleo leve e gás. Estas paleotemperaturas não podem ser explicadas apenas por soterramento e necessitam de fonte adicional de calor proveniente do magmatismo Serra Geral. Observa-se a presença de dois fluidos aquosos com salinidades distintas. O fluido com salinidades variando entre aproximadamente 0 e 7,5% em peso de NaCl equivalente corresponde ao fluido com salinidade mais baixa, enquanto, salinidades situadas entre aproximadamente 12 e 21,5% em peso de NaCl equivalente caracterizam o fluido de salinidade mais alta. Interpreta-se que o fluido de salinidade mais alta estivesse presente nos poros do folhelho gerador e que tenha migrado juntamente com os hidrocarbonetos através de microfraturas na rocha geradora. Por outro lado, o fluido de menor salinidade é possivelmente composto por água meteórica. A circulação deste fluido meteórico por fraturas subverticais seria altamente prejudicial para a preservação dos hidrocarbonetos. As inclusões de hidrocarbonetos revelaram óleo relativamente maturo e leve, condizente com as paleotemperaturas registradas e sugerindo que o óleo com alta viscosidade e baixo Grau API encontrado nos afloramentos da unidade geradora Irati e nos reservatórios arenosos da Formação Pirambóia (arenitos asfálticos) é produto de degradação. / The Irati-Pirambóia petroleum system has the Permian shales of the Irati Formation as source rocks and the Permo-Triassic fluvial-eolian sandstones of the Pirambóia Formation as the main reservoirs. Several authors associate the hydrocarbons generation from shales of the Irati Formation with the Serra Geral magmatism. The fluid inclusions analysis in authigenic minerals provides valuable information for understanding of dynamics and evolution of the post-depositional processes such as hydrocarbon generation and migration. The petrographic investigations carried out in hydrocarbon and aqueous fluid inclusions associated to microthermometric essays performed with aqueous fluid inclusions allowed to estimate the paleotemperatures for the Irati Formation in the eastern border of the Paraná Basin as well as obtain information about compositional characteristics of the trapped fluids. Aqueous fluid inclusions hosted in spar calcite and quartz veins are shown as biphasic inclusions associated to single phase inclusions, with irregular to regular morphology and size between 5\'mü\'m and 25\'mü\'m. The vapor phase normally is between 5% and 15% of the inclusion volume. The aqueous inclusions occur isolated within the crystal (primary), in concentrations as trails within the crystal (pseudo-secondary) or as trails crossing crystal boundary (secondary). The fluid inclusions composed of hydrocarbons have dimensions between 10 \'mü\'m and 50 \'mü\'m, and show vapor phase in varying proportions and with dark color. The fluorescence color under ultraviolet light ranges from yellow to pale blue. In addition, analyzes of total organic carbon (TOC) and sulfur concentrations were performed. The TOC of the Irati Formation shales outcroping in São Paulo and Paraná states varies from 0.43% to 17.41%, indicating high to excellent potential of hydrocarbons generation. The sulfur rates range from 0.1% to 6.04%, suggesting a depositional control as indicated by the positive correlation between the TOC and sulfur rates from some locations. The modal homogenization temperatures vary from 100°C to 150°C, reaching values around 300°C. These paleotemperatures suggest that the Irati Formation reached temperatures appropriate for light oil and gas generation. However, the paleotemperatures found cannot be explained only by burial and require to an additional heat source from Serra Geral magmatism. The presence of two aqueous fluids with different salinities was observed. The fluid with salinity ranging from 0 to 7.5% weight of the NaCl equivalent corresponds to the lower salinity fluids, while salinities varying from 12% to 21.5% weight of NaCl equivalent characterize the higher salinity fluids. Thus, it was interpreted that higher salinity fluids correspond to shale pore fluids migrated with hydrocarbons through source rock microfractures. On the other hand, the lower salinity fluids are possibly composed of meteoric water, whose circulation in deeper zones through subvertical fractures would be highly damaging to the hydrocarbons preservation. The hydrocarbons inclusions showed relatively mature and light oil, suggesting that the oil with high-viscosity and low-API found in outcrops of the Irati Formation and sandstone reservoirs of the Pirambóia Formation (tar sandstones) is a degradation product.

A presença de tonsteins e bentonitas dentro da Supersequência Gondwana I no setor sul da Bacia do Paraná não são incomuns e suas ocorrências estão documentadas, especialmente nas unidades Rio Bonito e Rio do Rasto. Embora fosse esperada a identificação de bentonita na Formação Irati devido ao seu posicionamento estratigráfico dentro do Permiano e por estar vinculada a um ambiente que preenche os requisitos para acumular e preservar os eventos de deposição de cinza vulcânica, não são conhecidos trabalhos sistemáticos voltados para a identificação da bentonita na Formação Irati do Rio Grande do Sul. A presença de níveis de bentonita na Formação Irati foi demonstrada a partir de trabalhos realizados no setor norte da Bacia do Paraná. Este artigo tem como objetivo identificar e apresentar argumentos mineralógicos e químicos que demonstram a existência de níveis de bentonitas inseridos na Formação Irati em afloramentos desta unidade situados a leste da cidade de Aceguá, sul do Rio Grande do Sul. Tratam-se de níveis com pequena espessura (em média 4 cm) e grande extensão lateral constituídos de argilitos maciços, com cores branco acinzentadas que em campo contrastam com os folhelhos que compõem a Formação Irati. Para o reconhecimento da bentonita, a técnica empregada na preparação das amostras viabilizou a realização de um estudo detalhado do comportamento mineralógico a partir da divisão das amostras numa fração fina (menor que 2μm) e numa fração maior que 0,025mm. As bentonitas do Irati se caracterizam por serem rochas bimodais compostas predominantemente por Camontmorilonita que formam a matriz fina da rocha onde estão dispersos cristais primários ou magmáticos com tamanho não superior a areia muito fina. Uma característica comum destes cristais e que atestam a origem vulcânica é o hábito idiomórfico, sem indícios de alteração ou de terem sido submetidos a processos de transporte sedimentar, em discordância ao que é observado com os minerais formadores da rocha encaixante representada pelo folhelho Irati. Entre os principais minerais primários identificados e representativos do ambiente vulcânico encontramse paramorfos de quartzo beta, feldspatos tipo sanidina, biotita, zircão, apatita e ilmenita. Baseando-se na geoquímica da rocha e na cristaloquímica da montmorilonita neoformada nos níveis de bentonita infere-se sobre a natureza do vulcanismo precursor. Ambas as metodologias apontam que neste período as cinzas vulcânicas que alcançaram a Bacia do Paraná foram oriundas de um vulcanismo com composição intermediária (andesítica) em concordância ao que é conhecido sobre as manifestações da Província Vulcânica Choiyoi Inferior, sincrônica com a sedimentação da Formação Irati na Bacia do Paraná. A comprovação obtida de que os níveis de argilitos identificados na seção estudada são bentonitas abre a perspectiva de novos estudos em outros campos da geologia, como a calibração da seção estratigráfica e de biozonas através de técnicas de datação absoluta com o uso de minerais, em especial os zircões. Os múltiplos níveis de bentonita identificados ao longo da seção também viabilizam estudos de avaliação do estilo e da história explosiva do vulcanismo, bem como permitirão melhorar as correlações entre diferentes exposições da formação Irati ao longo da Bacia do Paraná. / The presence of tonsteins and bentonite within Supersequence I in the southern sector of the Paraná Basin are not uncommon, and their occurrences have been documented, especially in the Rio Bonito and Rio do Rasto units. Although the identification of bentonite in the Irati Formation was expected, due to its stratigraphic position within the Permian and because it is linked to an environment that meets the requirements to accumulate and preserve volcanic ash deposition events, systematic studies aimed at identifying bentonite in the Irati Formation in Rio Grande do Sul are not known. The presence of bentonite levels in the Irati Formation was demonstrated from studies carried out in the northern sector of the Paraná Basin. This article aims to identify and present mineralogical and chemical arguments about the existence of bentonite levels included in the Irati Formation in outcrops of this unit located east of the city of Aceguá, southern Rio Grande do Sul. They are thin levels (on average 4 cm in thickness) and large lateral extension made up of massive claystones, of grayish white colors, which on the field stand out from the shales that compose the Irati Formation. In order to recognize the bentonite, the technique used in preparing the samples made it possible to conduct a detailed study of the mineralogical behavior based on the division of the samples into a fine fraction (less than 2 μm) and a fraction above 0.025 mm. The Irati bentonites are characterized by being bimodal rocks composed predominantly of Ca-montmorillonite which form the fine matrix of the rock where primary or magmatic crystals are dispersed, not larger than very fine sand. A common feature of these crystals that attest to the volcanic origin is the idiomorphic habit, with no signs of alteration or of having undergone sediment transport processes, unlike what is observed with the minerals forming the host rocks represented by the Irati shale. Among the main primary minerals identified and representative of the volcanic environment are the beta-quartz paramorphs, sanidine feldspars, biotite, zircon, apatite and ilmenite. Based on the rock geochemistry and the crystal chemistry of the neoformed montmorillonite in the bentonite levels, the nature of the precursor volcanism is inferred. Both methodologies indicate that in this period the volcanic ashes that reached the Paraná Basin were derived from volcanism of intermediate composition (andesitic) in agreement with what is known about the manifestations of the Lower Choiyoi Volcanic Province, synchronous with the sedimentation of the Irati Formation in the Paraná Basin. The obtained evidence that the claystones identified in the studied section are bentonites unfolds the perspective of new studies in other geology fields, such as the calibration of the stratigraphic section and biozones through absolute dating techniques with the use of minerals, especially zircons. The multiple levels of bentonite identified throughout the section also enable assessment studies of the explosive style and history of the volcanism, and will also improve the correlations between different exposures of the Irati Formation along the Paraná Basin.

A área de ocorrência das formações Tatuí e Irati, na região centro-leste do Estado de São Paulo, entre as cidades de Leme e Rio das Pedras é objeto desta pesquisa. São detalhadas as ocorrências destas duas formações, através de seções estratigráficas, caracterizando e analisando as sucessões de litotipos, conteúdo fossilífero, tafonomia dos fósseis, além de enfocar hipóteses paleoecológicas e paleoambientais. Na FormaçãoTatuí foram identificadas quatro fácies, a inferior de arenitos finos e paleoambiente incerto, duas refletindo contexto não marinho e a de topo com influência marinha. As duas fácies do contexto predominantemente não marinho são respectivamente siltitos arenosos com fósseis de água doce e arenitos grossos ou conglomeráticos, fácies Ibicatu, localmente com lenhos. A fácies de topo é caracterizada por depósitos de arenitos finos, ocasionalmente com grandes estratificações cruzadas, estratificações \"hummockies\", apropriado para um grande corpo d\'água salino. O conteúdo fóssil da Formação Tatuí inclui três tipos de icnofósseis em três fácies diferentes (fácies basal do estudo, Ibicatu, e no topo), grandes caules vegetais (pteridófitas e espermatófitas) na fácies Ibicatu, crustáceos (conchostráceos e fragmentos indeterminados) ocorrem na fácies síltica, escamas, dentes e partes ósseas de peixes ósseos na fácies siltica e topo da Formação Tatuí. O Membro Taquaral é reconhecido por duas fácies e dois paleoambientes de salinidade variável. A fácies basal, composta de arenitos finos a conglomeráticos, granulometria irregular horizontal e verticalmente e com ictiofósseis, é interpretada como depositada em ambiente raso dominado por ondas. A segunda fácies, folhelhos sílticos, é típica de paleoambientes mais calmos, provavelmente com menor salinidade. Os fósseis da base arenosa do Membro Taquaral são peixes, representados por Chondrichthyes sob a forma de dentes cladodontes, espinhos de Euselachii (Amelacanthuse Iratiacanthus), espinhos Ctenacanthiformes (Sphenacanthus sanpauloensis eS. sp.), dentes de Xenacanthiformes, Diplodoselachidae (Taquaralodus albuquerquei) e Xenacanthidae, dentes de Orodontiformes, (Orodus ipeunaensis), Petalodontiformes (Itapyrodus punctatus eI. sp.) e Holocephali indeterminados. A fauna de Osteichthyes é a mais abundante em número de espécimes, sendo composta, predominatemente, de dentes e escamas paleoniscóides, raras escamas de Coelacanthimorpha, partes ósseas e dentes labirintodontes, estes atribuídos a Osteolepiformes e a tetrápodes Temnospondyli. Os fósseis estão normalmente dispersos e desarticulados e os elementos ósseos fragmentados e desgastados. O conteúdo fóssil da fácies folhelho síltico do Membro Taquaral é raro, os mais comuns são crustáceos, principalmente do gênero Clarkecaris, e restos muito fragmentados de Coelacanthimorpha e Palaeonisciformes. / The following Paraná Basin, Late Paleozoic lithoestratigraphic units, the upper part of the Tatuí Formation, located under the lower partof the Irati Formation, Taquaral Member are cropping out at center-eastern State of São Paulo, Brazil, between Rio das Pedras and Leme. The lithologies, fossil contents and taphonomy ofthese units are studied through stratigraphic sections, allowing the formulations of paleoecological and paleoenvironmental hypothesis. Four facies were recognized at the top of the Tatuí Formation stratigraphic sections which were interpreted as following; the basal an uncertain paleoenvironment of deposition, two paleoenvironmental contexts; mostly continental and one under deposits marine influence. The two facies interpreted as mostly continental are respectively, sandy-siltstones facies with freshwater fossils and coarse to conglomeratic sandstone, Ibicatu facies, locally with log plants. The top facies, interpreted as under a marine influence, is characterized by deposits of fine sandstones, occasionally with large cross beds, hummockies, and, locally, tidal deposits, suited for a large body, of saline water. The fossil content of Tatui Formation include three kinds of trace fossils in three different facies (basal, Ibicatu and top respectively), large stem plants (Pterydophyta and Spermatophyta) in the Ibicatu deposit, with indeterminated fragments of crustaceans and conchostraceans, found out in the siltstone facies and scales, teeth and bone pieces, found out in siltstone and of the top facies. Two facies were recognized at the Taquaral Member. The basal are fine to conglomeratic sandstone with irregularly grain size both horizontal and vertically, with ichthyofossils. Itis interpreted as laid down in a salty shallow water dominated by waves. The second are silty shale laid down in low saline water. The fossils of the sandy facies are Chondrichthyes: cladodontes teeth, Euselachii finspines (Amelacanthus and Iratiacanthus santamariaensis), Ctenacanthiformes finspines (Sphenacanthus sanpauloensisand S.sp.), Xenacanthiformes teeth, Diplodoselachidae (Taquarodus albuquerquei) and Xenacanthidae, Orodontiformes: Orodus ipeunaensis, Petalodontiformes (Itapyrodus punctatus andI. sp.) and undetermined Holocephali. The fauna of Osteichthyes, the most abundant in number of specimens are predominantly paleoniscoid teeth and scales, rare Coelacanthimorpha scales, labyrinthodonts bones and teeth, assigned to Osteolepiformes and tetrapods Temnospondyli. The fossils are usually scattered, disorganized, fragmented and worn. The fossil content of the Taquaral silty-shale facies is meager, the most common are crustaceans, mainly of the genus Clarkecaris, and very fragmented remains of Coelacanthimorpha and Palaeonisciformes.

Agência Nacional do Petróleo / Na região de Lauro Müller, sul de Santa Catarina, a presença de óleo nos arenitos das formações Rio Bonito e Palermo foi observada em diversos poços e nas galerias de uma das minas da Carbonífera Catarinense. Amostras desse óleo foram submetidas às análises de isótopos estáveis de carbono e cromatografia gasosa espectrometria de massas visando, a princípio, identificar a sua origem. O óleo apresentou feições moleculares típicas de ambiente anóxico hipersalino, sendo correlacionado ao Membro Assistência da Formação Irati. Parâmetros moleculares revelaram que o mesmo foi gerado durante o pico de geração de hidrocarbonetos e encontra-se leve a moderadamente biodegradado. A comparação entre o óleo catarinense e os arenitos asfálticos de Anhembi (SP) revelou diferenças moleculares relacionadas à fácies orgânica, grau de evolução térmica e biodegradação. A geração do óleo no sul catarinense está intimamente relacionada ao efeito térmico das intrusões ígneas cretácicas sobre os intervalos geradores da Formação Irati, haja vista que a unidade encontra-se termicamente imatura na maior parte da bacia. O óleo teria migrado lateralmente da Formação Irati para os arenitos reservatório da Formação Rio Bonito através de falhas com rejeitos verticais superiores a 150 m, as quais foram identificadas em mapas e seções geológicas. Também foram realizadas análises de pirólise, isótopos de carbono e de biomarcadores em amostras da Formação Irati no poço CAT 204, realizado pela Carbonífera Catarinense, a fim de avaliar o efeito térmico de duas soleiras de diabásio intrudidas no Membro Assistência. Foi observado um aumento dos valores de δ13C em direção ao contato com as intrusivas e a completa senilização da unidade. O halo termal abaixo da soleira inferior se estendeu, pelo menos, até a base da Formação Irati, situada a uma distância de 1,4 vezes a espessura do corpo intrusivo. Amostras da parte inferior da Formação Palermo, coletadas no poço CAT 204, e das três principais camadas de carvão do sul catarinense, coletadas nas minas da Carbonífera Catarinense, também se encontram termicamente maturas, sugerindo a proximidade de outros corpos intrusivos. Dessa forma, conclui-se que deve ter havido um aquecimento generalizado dos sedimentos no sul de Santa Catarina causado pela grande incidência de soleiras na região. / In the region of Lauro Müller, south of Santa Catarina, the presence of oil in sandstones of Rio Bonito and Palermo formations were observed in several wells and in the galleries of a coal mine. Samples of oil were subjected to stable carbon isotopes and gas chromatography mass spectrometry analysis to identify its origin. The oil had typical features of a hypersaline anoxic environment, achieving a positive correlation with Assistência Member of Irati Formation. Molecular parameters revealed that it was generated during the peak of hydrocarbon generation and is light to moderately biodegraded. The comparison between oil encountered in Lauro Müller and the tar sands of Anhembi (SP) revealed molecular differences related to organic facies, level of biodegradation and thermal maturity. The generation of oil in southern Santa Catarina is closely related to the thermal effect of igneous intrusions in the source rocks of Irati formation, given that the unit is thermally immature in most of the basin. The oil would have migrated laterally from Irati Formation to the reservoir sandstones of Rio Bonito Formation through faults with vertical slips over 150 m, identified on maps and geological sections. Pyrolysis, stable carbons isotopes and biomarkers analysis was also performed in a local section of Irati Formation to evaluate the heating effect of two dolerite sills intruded into Assistência Member. It was observed an increase in δ13C toward the intrusive contacts and that Assistência Member was completely overmature. The thermal halo below the lower sill reached, at least, the bottom of the Irati Formation, located at a distance of 1.4 times the thickness of the intrusive body. Samples from the lower portion of Palermo Formation, collected in the well CAT 204, and the three main coal layers from southern Santa Catarina, collected in Carbonífera Catarinenses mines, are also thermally mature, suggesting the proximity of other intrusive bodies. Thus, it is concluded that there was a general heating of the sediments of southern Santa Catarina caused by the high incidence of igneous intrusions in the region.

Agência Nacional do Petróleo / O estudo visou à caracterização geoquímica orgânica detalhada (carbono orgânico total, resíduo insolúvel, enxofre, pirólise Rock-Eval e biomarcadores) da Formação Irati através do furo pioneiro FP-12-SP localizado próximo da região de Anhembi (SP), e à análise das alterações destes parâmetros devido ao efeito térmico de intrusões de diabásio. A partir destes dados definiu-se 8 (oito) unidades quimioestratigráficas, determinou se o potencial gerador de cada unidade, o tipo de querogênio e a assinatura geoquímica através de parâmetros dos biomarcadores saturados e, por último, indicou-se as alterações causadas pelo efeito térmico de intrusivas nos sedimentos. O Membro Taquaral possui baixo teor de carbono orgânico total, querogênio tipo III/IV, com alta proporção de alcanos lineares e cicloalcanos, predominância dos esteranos C27 em relação ao C29, com indicações de ambiente marinho com salinidade normal. O Membro Assistência é caracterizado por apresentar valores de carbono orgânico total relativamente alto com aumento para o topo, intercalação de níveis siliciclásticos com carbonáticos, potencial gerador que chega a excelente e índice de hidrogênio predominante para óleo e condensado, baixa proporção de n-alcanos em relação aos cicloalcanos e alcanos ramificados, aparecimento do gamacerano, indicando ambiente marinho hipersalino com afogamento para o topo. O efeito térmico é visto a partir de 3 metros abaixo e 10 metros acima da soleira com maturação da matéria orgânica nos 9,5m mais próximos da soleira. A propagação de calor acima da soleira foi maior do que abaixo devido à diferença de condutividade térmica entre o carbonato e o folhelho, onde a máxima restrição com o aumento da salinidade na Unidade Quimioestratigráfica E, indicada pela presença de gamacerano, pode ter amplificado a passagem de calor para o topo. / The study aimed to detailed organic geochemistry characterization (total organic carbon, insoluble residue, sulfur , Rock-Eval pyrolysis and biomarkers) of the Irati Formation through pioneering well FP-12-SP located near the region of Anhembi (SP), and to analysis of changes in these parameters due to the thermal effect of diabase intrusions. From these data it was defined eight (8) chemostratigraphic units, as well as the potential generator of each unit, the type of kerogen and geochemical parameters through the saturated biomarkers, and, finally, it was indicated the changes caused by thermal effect of intrusives on sediments. The Taquaral Member has low content of total organic carbon, kerogen type III/IV, with a high proportion of linear alkanes and cycloalkanes, predominance of C27 steranes compared to C29, with indications of marine environment with normal salinity. The Member Assistência is characterized by relatively high levels of total organic carbon increasing to the top, interleaving siliciclastic levels with carbonate, generation potential reaching excellent and hydrogen index predominant to oil and condensate, low proportion of n-alkanes relative to cycloalkanes and branched alkanes and gammacerane indicating hypersaline marine environment with drowning to the top. The thermal effect is seen from 3 meters below and 10 meters above the sill with maturation of the organic matter at 9.5 m from the nearest sill. The propagation of heat above the threshold was higher than below due to difference in thermal conductivity between the shale and carbonate, where the maximum constraint with increasing salinity in Chemostratigraphic Unit E, indicated by the presence of gammacerane, may have amplified the passage of heat to the top.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo aborda a caracterização quimioestratigráfica da Formação Irati (Permiano da Bacia doParaná), bem como a avaliçãodo potencial gerador. Foi realizada coleta sistemática de amostras de testemunho do poço SC-20-RS, para as quais foram realizadas análisesdos teores de COT, S e RI,Pirólise Rock-Eval e de Biomarcadores. Com base nesses dados,nove intervalos quimioestratigráficos (designados de A-I a partir da base) foram definidos nos 57,7 metros de espessura.Com base nos dados de biomarcadores obtidos pela cromatografia liquida e gasosa foi possível fazer um estudo mais detalhado da variação ambiental e input da matéria orgânica, e identificar como foi o ambiente deposicionaldo intervalo de maior potencial gerador da Bacia do Paraná. O Membro Assistência, desta formação, caracterizado por ter sido depositado em ambiente restrito, possui o intervalo mais promissor (Intervalo E), que compreende uma seção de cerca de 5 metros de espessura, nota-se que há uma maior preservação da matéria orgânica rica em hidrogênio(Tipo II) e aumento do COT% quando, o ambiente torna-se menos restrito, e a salinidade do ambiente diminui o que também foi identificado através dos biomarcadores. A Formação Irati constitui a fonte de folhelhos betuminosos utilizados pela Petrobrás para a obtenção industrial de óleo, gás, enxofre e subprodutos derivados a partir do processo de industrialização dessas rochas. É também uma das principais geradoras dos indícios de petróleo encontrados na Bacia do Paraná. Assim, a obtenção de dados que possam agregar conhecimentos sobre esta formação será sempre de extrema importância / This study deals with the chemostratigraphic characterization of the Irati Fm. (Permian Paraná Basin), as well as with the assessment of its oil generating potential. A systematic acquisition of core samples was done from well SC-20-RS, on which analyses were performed for TOC, S, RI, Rock Eval Pyrolysis and Biomarkers. Based on this information, nine chemostratigraphic intervals (designated A - I from the base) were defined in the 57.7 meter thickness. With the biomarker based data obtained by liquid and gas chromatography it was possible to make a more detailed study of environmental variations and organic matter input, and to identify the depositional environment of the interval with the greatest oil generating potential in the well studied. The Member Assistance, characterized as having been deposited in a restricted environment, has the most promising interval (Interval E), which includes a section about 5 meters thick. It was observed that there is a greater preservation of hydrogen-rich organic matter(Type II) and increased TOC% when the environment becomes less restricted, and the salinity of the environment decreases, conditions which were also identified through biomarkers. The Irati Fm. is the source of bituminous shales used by Petrobras to obtain industrial oil, gas, and sulfur byproducts derived from the process of industrialization of these rocks. It is also a major generator of signs of oil found in the Paraná Basin, thus it is always of utmost importance to obtain data that may add to the knowledge about this formation

Orientador: Maria Margarita Torres Moreno / Banca: Antenor Zanardo / Banca: Antonio José Ranally Nardi / Banca: Ana Paula Margarido Menegazzo / Banca: Samuel Marcio Toffoli / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi demonstrar a possibilidade de incluir aditivos naturais (no caso, o dolomito e o folhelho da Formação Irati) no processo de fabricação de produtos cerâmicos por prensagem pela via seca e por extrusão no Pólo Cerâmico de Santa Gertrudes. O primeiro passo consistiu em caracterizar mineralógica e quimicamente os dolomitos e os folhelhos pirobetuminosos provenientes da Formação Irati e aflorantes dentro da região do Pólo de Santa Gertrudes. Concluída a caracterização destas rochas, o próximo passo consistiu em separar o dolomito do folhelho nos níveis intercalados de rejeito da lavra. Utilizou-se três métodos: a flotação, a separação magnética e um método baseado no intemperismo, denominado separação mecânica com sazonamento prévio, sendo que este último método foi o mais eficiente. Após os experimentos de separação, a etapa seguinte foi adicionar o dolomito a argilas usadas na confecção de pisos cerâmicos e o folhelho a argilas usadas na confecção de tijolos, a fim de caracterizar tecnologicamente as formulações resultantes. Também se adicionou dolomito a argilas da Formação Corumbataí para verificar a possibilidade de utilização destas argilas na confecção de revestimentos de monoporosa. Encerrada a fase de caracterização tecnológica, concluiu-se que o dolomito tem potencial para ser utilizado como aditivo na confecção de pisos cerâmicos, porém, as características mineralógicas das argilas da Formação Corumbataí impedem a utilização das mesmas na confecção de revestimentos de monoporosa. O folhelho pode ser utilizado como aditivo na confecção de tijolos estruturais, porém, com restrições que dependem das características físicas da argila a ser utilizada. / Abstract: The main objective of this work consisted in to demonstrate the possibility of including natural additives (in this case, the dolomite and the shale from Irati Formation) in the fabrication of ceramic tiles by pressing using the dry way process and by extrusion in Santa Gertrudes's Ceramic Cluster. The first step consisted in to characterize mineralogical and chemically the dolomites and the oil black shales from Irati Formation and occurring inside region of the Santa Gertrudes's Cluster. Concluded the characterization of these rocks, the next step consisted in to separate the dolomite and the shale from the intercalated levels that are the waste of the mine. There were used three methods: flotation, magnetic separation and a method based on weathering, and it was called mechanical separation preceded by natural seasoning, and this one was the most efficient. Afterwards, the next step was to add the dolomite to clays used for floor tiles, and the black shale to clays used for bricks, in order to characterize technologically the resulting ceramic masses. It was also added dolomite to clays from Corumbataí Formation, in order to verify the possibility of use of these clays for wall tiles. Concluded the technological characterization, it was concluded that the dolomite has potential as additive for floor tiles, but the mineralogical characteristics of the clays from Corumbataí Formation prevent their use for wall tiles. The black shale can be used as additive for heavy clays products, but in a restrained way, depending on the physical characteristics of the clay that will be used. / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo aborda a caracterização quimioestratigráfica da Formação Irati (Permiano da Bacia doParaná), bem como a avaliçãodo potencial gerador. Foi realizada coleta sistemática de amostras de testemunho do poço SC-20-RS, para as quais foram realizadas análisesdos teores de COT, S e RI,Pirólise Rock-Eval e de Biomarcadores. Com base nesses dados,nove intervalos quimioestratigráficos (designados de A-I a partir da base) foram definidos nos 57,7 metros de espessura.Com base nos dados de biomarcadores obtidos pela cromatografia liquida e gasosa foi possível fazer um estudo mais detalhado da variação ambiental e input da matéria orgânica, e identificar como foi o ambiente deposicionaldo intervalo de maior potencial gerador da Bacia do Paraná. O Membro Assistência, desta formação, caracterizado por ter sido depositado em ambiente restrito, possui o intervalo mais promissor (Intervalo E), que compreende uma seção de cerca de 5 metros de espessura, nota-se que há uma maior preservação da matéria orgânica rica em hidrogênio(Tipo II) e aumento do COT% quando, o ambiente torna-se menos restrito, e a salinidade do ambiente diminui o que também foi identificado através dos biomarcadores. A Formação Irati constitui a fonte de folhelhos betuminosos utilizados pela Petrobrás para a obtenção industrial de óleo, gás, enxofre e subprodutos derivados a partir do processo de industrialização dessas rochas. É também uma das principais geradoras dos indícios de petróleo encontrados na Bacia do Paraná. Assim, a obtenção de dados que possam agregar conhecimentos sobre esta formação será sempre de extrema importância / This study deals with the chemostratigraphic characterization of the Irati Fm. (Permian Paraná Basin), as well as with the assessment of its oil generating potential. A systematic acquisition of core samples was done from well SC-20-RS, on which analyses were performed for TOC, S, RI, Rock Eval Pyrolysis and Biomarkers. Based on this information, nine chemostratigraphic intervals (designated A - I from the base) were defined in the 57.7 meter thickness. With the biomarker based data obtained by liquid and gas chromatography it was possible to make a more detailed study of environmental variations and organic matter input, and to identify the depositional environment of the interval with the greatest oil generating potential in the well studied. The Member Assistance, characterized as having been deposited in a restricted environment, has the most promising interval (Interval E), which includes a section about 5 meters thick. It was observed that there is a greater preservation of hydrogen-rich organic matter(Type II) and increased TOC% when the environment becomes less restricted, and the salinity of the environment decreases, conditions which were also identified through biomarkers. The Irati Fm. is the source of bituminous shales used by Petrobras to obtain industrial oil, gas, and sulfur byproducts derived from the process of industrialization of these rocks. It is also a major generator of signs of oil found in the Paraná Basin, thus it is always of utmost importance to obtain data that may add to the knowledge about this formation