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Organic facies and palinofacies study of the Early Jurassic sedimentary sequence in the Lusitanian Basin | Estudos de palinofácies e fácies orgânica de uma sequência sedimentar do Jurássico Inferior da Bacia Lusitânica

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Organic facies and palinofacies study of the Early Jurassic sedimentary sequence in the Lusitanian Basin | Estudos de palinofácies e fácies orgânica de uma sequência sedimentar do Jurássico Inferior da Bacia Lusitânica

Abstract and Figures

The Early Jurassic in the Lusitanian Basin is known from several outcrops, especially in its northernmost part, and they represent the initial phase of the basin carbonate infilling (Figs. 1, 2 and 3). The present work is focused on the study of the Água de Madeiros (upper Sinemurian) and the Vale das Fontes (Pliensbaquian) Formations (Fig. 2 and Fig. 3). This stratigraphic interval is characterized by a marly-calcareous sedimentation that resulted from a paleoenvironmental setting recognized in the evolution of the Lusitanian Basin, which is consistent with organic matter accumulation (Fig. 3 and Fig. 4). This works aims to reinforce the understanding about organic matter origin, decomposition, preservation, modification, distribution and incorporation in sediment. It also intends to identify the depositional trends of the particulate organic content and to analyse the palynofacies parameters, behaviour as well as the depositional settings related to the sediments that make up these litostratigraphic units. In order to do so, techniques were applied and put together for the first time in what concerns the sediments of the Early Jurassic of the Lusitanian Basin. These techniques comprise Palynofacies Analysis and Organogeochemical Analysis (Total Organic Carbon – TOC). Twenty nine outcrop samples were collected and laboratory processed for the palynofacies (thin sections) and organogeochemical analysis. For the palynofacies analysis, microscopic techniques were applied (transmitted white light microscopy and fluorescence microscopy), in which 300 organic particles were counted and a second counting method was associated that only comprised the palinomorph fraction of the total organic matter (associated counting). The organogeochemical analysis were used to quantify the Total Organic Carbon (COT) present in the samples. The percentage data obtained from counting of the kerogen groups and subgroups was statistically treated by cluster analysis, using Q-mode to determine groups of similar samples and R-mode to assess similarities between organic components. Furthermore, correlation matrices were calculated using the Pearson’s correlation coefficient r, which showed the links between organic components. The results showed that the amorphous organic matter group (A.O.M., Fig. 12 C, D, F and G) was predominant in the Água de Madeiros Formation (S. Pedro de Moel outcrop), followed by the phytoclast (Fig. 12 A, B) and the palynomorph groups, while in Vale das Fontes Formation (Coimbra, S. Pedro de Moel and Peniche outcrops) the phytoclast group was the most abundant of all three groups (Fig 5). It also showed that organic components with the same proximal-distal tendency had a positive correlation, while those with such an opposite trend had a negative or inverse correlation. The abundance of pollen particles of the Classopollis genera (Fig. C, D, F, G, H and I) identified in the data leads to the suggestion that the Água de Madeiros Formation was deposited in a climate that changed from warm to semi-arid to an arid climate, whereas the Vale das Fontes Formation was deposited in a setting that switched from a warm to semi-arid climate to a mild to subtropical climate. The organogeochemical analysis indicate that there is great variability in the COT content, which is directly related to relative sea level changes, continental influence, basin redox conditions and organic matter preservation (Table 1). The high content of insoluble residue and the type of organic matter found show that there was a strong continental influence during deposition (Table 1). The information acquired from the palynofacies and organogeochemical analysis and the cluster analysis (Fig. 6) allowed the compartmentalization of the studied sedimentary sections into palynofacies intervals, in other words, intervals with the same organic features and similar patterns of organic material supply (Fig 7). The organic facies of these intervals were determined and these results suggest that the Água de Madeiros Formation (predominant organic facies B-BC) developed in a warm to arid climate with higher organic matter preservation, in an anoxic and low energy setting, while the Vale das Fontes Formation (predominant organic facies C-CD) deposited in a more temperate to subtropical climate, in a higher energy oxic setting, with an increased supply of organic continental material and lower preservation of the organic matter (Fig. 8). The sedimentation of Água de Madeiros and Vale das Fontes Formations has an intermediate trend. According to the variation of percentage of palynomorphs the deposition was made in the marine environment (Federova, 1977 and Duringer & Doubinger, 1985), but near the coast and with a strong continental influence (Fig. 9). Integrating organogeochemical and palynofacies data has lead to the characterization of subenvironments and it shows that the identified paleoenvironments had changed from an oxic, highly proximal platform setting to a disoxic, proximal platform setting (deeper facies). This indicates that the S.Pedro de Moel region acted as a depocentric area throughout the latest Sinemurian and almost the entire Pliensbaquian (Fig 8 and Fig. 10). In this work, an hipothetical model is proposed to explain the deposition of the Vale das Fontes Formation. It presents a probable paleogeographic position for the source of the terrestrial organic material (Fig 11). This was essential to justify the proximal features of the organic matter found in sediments that in previous works were ascribed to distal settings. It is also proposed that the source area for the continental organic supply found in Vale das Fontes Formation at the Peniche and S. Pedro de Moel outcrops was located at the westernmost margin of the Lusitanian Basin, where organic deposition probably was already conditioned by the basement blocks that nowadays represent the Berlenga-Farilhões. On the other hand, it is suggested that the continental organic matter found in Vale das Fontes Formation of the Coimbra outcrop derived from the eastern margin of the basin.
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163
resumo
O Jurássico Inferior da Bacia Lusitânica (BL) possui
uma expressão aflorante em vários locais, principal-
mente no sector norte, onde os seus sedimentos
representam a fase inicial do preenchimento carbo-
nático da bacia.
O presente trabalho incide no estudo da matéria
orgânica (MO) preservada nos sedimentos da For-
mação Água de Madeiros (Sinemuriano Superior),
na região de S. Pedro de Moel e da Formação Vale
das Fontes (Pliensbaquiano), nas regiões de Coimbra,
S. Pedro de Moel e Peniche.
Foram aplicadas e integradas análises de palino-
fácies e geoquímica orgânica (fácies orgânica) no
estudo da matéria orgânica.
A integração dos dados organogeoquímicos
e palinofaciológicos permitiu caracterizar as con-
dições paleoambientais, influência continental na
sedimentação, condições redox da bacia e, também,
determinar subambientes.
No âmbito deste trabalho, foi proposto um mo-
delo para a deposição da Formação Vale das Fontes,
que apresenta a posição paleogeográfica provável
das áreas-fonte do material orgânico terrestre. Este
modelo sugere que a área de suprimento orgânico
continental dos sedimentos da Formação Vale das
Fontes que afloram em Peniche e S. Pedro de Moel
se situava na borda ocidental da BL, onde a deposição
orgânica era, provavelmente, já condicionada pelos
blocos do embasamento, que actualmente repre-
sentam as Ilhas Berlenga-Farilhões. Relativamente à
MO continental dos sedimentos da Formação Vale das
Fontes que afloram em Coimbra, propõe-se que esta
seja proveniente da borda oriental da bacia.
Palavras-chave: Bacia Lusitânica | Jurássico Inferior | matéria orgânica | fácies
orgânica | paleoambiente
Estudos de palinofácies e fácies orgânica de
uma sequência sedimentar do Jurássico Inferior
da Bacia Lusitânica
Organic facies and palinofacies study of the Early Jurassic sedimentary sequence in the Lusitanian Basin
Vasco Gonçalo Alves Esteves de Matos | João Graciano Mendonça Filho | Rui Paulo Bento
Pena dos Reis | Nuno Lamas Pimentel | André Luiz Durante Spigolon
164
abstract
The Lower Jurassic in the Lusitanian Basin is known
for its several outcrops, especially in its northernmost
part and they represent the initial phase of the basin
carbonate infilling.
The present work focuses on the study of the
organic matter preserved in the sediments of the
Água de Madeiros Formation (Upper Sinemurian) at
the S. Pedro de Moel region and the Vale das Fontes
Formation (Pliensbachian) at the Coimbra, S. Pedro de
Moel and Peniche regions. Palynofacies and organic
geochemistry (organic facies) were applied and put
together in the study of the organic matter.
The integration of the organic-geochemical and
palynofacies analysis enabled the characterization of
the paleoenvironmental al conditions, terrestrial influ-
ence and redox conditions during sedimentation as
well as the determination of the subenvironments.
In this work, a hypothetical model is proposed to
explain the deposition of the Vale das Fontes Forma-
tion. It is suggested that the source area for the conti-
nental organic supply at Peniche and S. Pedro de Moel
outcrops was located at the westernmost margin of
the Lusitanian Basin, where organic deposition was
probably conditioned by the basement blocks that
nowadays represent the Berlenga-Farilhões Islands.
On the other hand, for the Coimbra outcrop the con-
tinental organic matter was derived from the eastern
margin of the basin.
(Expanded abstract available at the end of the paper).
Keywords: Lusitanian Basin | Early Jurassic | organic matter | organic facies |
paleoenvironmental
palinofácies e fácies
orgânica - conceitos
O estudo da matéria orgânica (MO) preservada
nos sedimentos permite compreender a interação
entre a biosfera e a geosfera. Para levar a cabo esta
tarefa, é necessário entender os controles ambientais
que regem a produção da MO na biosfera, os pro-
cessos ecológicos e sedimentológicos que controlam
a sua deposição, distribuição e decomposição, os
processos biogeoquímicos e geomicrobiológicos que
influenciam a sua preservação e os processos geo-
químicos e físicos que determinam a modificação da
MO durante a sua incorporação na geosfera (Tyson,
1995; Mendonça Filho, 1999; Mendonça Filho et al.,
2009). Todos estes fatores resultam de uma complexa
interação entre a origem, transporte e deposição das
partículas orgânicas (Traverse, 1994).
A caracterização da MO inserida no sedimento
é importante para diversas áreas do conhecimento
como a biologia, a geologia e outras ciências relativas
ao meio ambiente, entre outras. São vários os métodos
aplicados no estudo da MO mas é, sobretudo, a
integração de técnicas de microscopia e geoquímica
orgânica que tem sido usada para o conhecimento de
todos os fatores que regem a produção, distribuição,
decomposição, preservação, modificação e incorpo-
ração da MO sedimentar (Tyson, 1995; Mendonça
Filho, 1999; Mendonça Filho, 2001).
A palinofácies representa o aspecto da fácies orgâ-
nica que pode ser determinada por estudos palinoló-
gicos da MO. O conceito de fácies orgânica abrange
todo o conteúdo orgânico de uma rocha sedimentar
(Mendonça Filho, 1999; Mendonça Filho, 2001).
O conceito de palinofácies foi introduzido por
Combaz (1964) como o estudo palinológico de toda
a associação de constituintes orgânicos contidos em
um sedimento após a remoção da matriz sedimentar
mineral, por meio de processos de acidificação com
ácido clorídrico (HCl) e fluorídrico (HF) (Mendonça
Filho et al., 2009).
Para Tyson (1995), palinofácies é definida como
“um corpo de sedimento contendo uma associação
distinta de MO palinológica que reflecte um grupo
específico de condições ambientais, podendo ser
associada ao potencial de geração de hidrocarbo-
netos característico”.
Em 1970, a integração de métodos de microscopia
e geoquímica orgânica resultou no conceito de fácies
165
orgânica, o que permitiu um rápido desenvolvimento
nos estudos sobre a MO sedimentar, por sua vez
potencializado pela avaliação de rochas geradoras de
hidrocarbonetos na indústria petrolífera (Mendonça
Filho et al., 2009).
Segundo Tyson (1995), o conceito de fácies orgânica
se refere a “grupo de sedimentos contendo uma asso-
ciação distinta de constituintes orgânicos que podem
ser reconhecidos por microscopia ou estar associados
a uma composição organogeoquímica característica”.
objectivos
Este trabalho deriva da dissertação de mestrado
em Geociências (área de especialização em Geologia
do Petróleo) realizada na Faculdade de Ciências e
Tecnologias da Universidade de Coimbra (Matos,
2009), tendo como objectivo principal a análise do
comportamento dos parâmetros palinofaciológicos
e organogeoquímicos em amostras de afloramentos
que representam a série margo-calcária da Formação
Água de Madeiros e da Formação Vale das Fontes do
Jurássico Inferior da Bacia Lusitânica. Foram realizadas
análises específicas de palinofácies e carbono orgânico
total (COT) para determinar a origem e o conteúdo em
MO, além do estado e dos processos de preservação
dos componentes orgânicos particulados. O estudo
de fácies orgânica será utilizado para identificar ten-
dências de distribuição do conteúdo orgânico parti-
culado, determinar a ocorrência de influxos terrígenos
(relação proximal-distal, ou seja, proximalidade),
distinguir e caracterizar os paleoambientes deposi-
cionais e propor uma interpretação paleoambiental
dos sedimentos que constituem a Formação de Água
Madeiros e a Formação Vale das Fontes.
contexto geológico
A Bacia Lusitânica pertence a uma família de
bacias sedimentares localizadas nas margens do
Oceano Atlântico Norte, que são denominadas ba-
cias marginais atlânticas ou bacias de rifting. Estas
bacias desenvolveram-se durante os episódios de
estiramento crustal e posterior fase de rifte, asso-
ciados à abertura do Oceano Atlântico Norte, que
tiveram lugar entre o final do Triásico e o início do
Eojurássico (Wilson, 1975; Ribeiro et al., 1979; Pena
dos Reis et al., 2008). Assim, o nascimento da BL foi
consequência da ruptura e fragmentação do super-
continente Pangea e do respectivo afastamento dos
continentes Europeu e Norte-Americano. A BL situa-se
na margem ocidental da Placa Ibérica e alonga-se
segundo a direcção N-S (figs. 1 e 2). Apresenta uma
área aproximada de 22.000km2 e uma extensão de
cerca de 300km na direção norte-sul e de 150km
na direção leste-oeste, incluindo a sua parte emersa
(Azerêdo et al., 2003; Pena dos Reis et al., 2007).
É delimitada, a leste, pelo fragmento levantado do
embasamento hercínico que se designa por Maciço
Hespérico e, a oeste, o limite físico da BL é repre-
sentado pelos horsts do embasamento aflorante na
Berlenga e Farilhões (Azerêdo et al., 2003).
Os sedimentos de preenchimento da bacia depo-
sitaram-se sobre o embasamento varisco do Maciço
Hespérico e estima-se que atinjam uma espessura
máxima de cerca de 5km (Ribeiro et al., 1979; Wilson,
198 8; Azerêdo et al., 2003). Estes sedimentos são,
sobretudo, de idade jurássica, mas foram depositados
durante o Neotriásico e o Neocretáceo (fig. 3).
coluna litoestratigráfica
estudada
O Jurássico Inferior da Orla Mesocenozoica de
Portugal é representado pela fase inicial do preenchi-
mento carbonático da BL. Os depósitos sedimentares
são caracterizados por uma espessa sucessão margo-
calcária (fig. 2). A expressão aflorante do Jurássico
Inferior é bastante vasta, ocupando diversas áreas do
território português, principalmente no sector norte
da BL (fig. 3) (Duarte e Soares, 2002).
O intervalo estratigráfico, que foi objecto de
estudo neste trabalho, está compreendido entre
o Sinemuriano Superior (Lotaringiano) e Pliensba-
quiano e está representado por uma sedimentação
margo-calcária (fig. 3), correspondente ao intervalo
bioestratigráfico de amonites à escala da subzona
(Duarte e Soares, 2002). Dentro deste intervalo
temporal, foram estudadas a Formação Água de
Madeiros e a Formação Vale das Fontes, que, pelas
suas características litológicas e pelas condições
paleoambientais reconhecidas no contexto evolutivo
166
da BL, propiciam a presença notável de MO nos
sedimentos (Duarte et al., 2005; Oliveira et al. 2005,
2006, 2007; Oliveira, 2007; Silva 2007, Silva et al.,
2006). Em toda a sequência sedimentar, estão
presentes diversos níveis betuminosos, localizados
preferencialmente no topo do Sinemuriano (Zona
Raricostatum) e na generalidade do Pliensbaquiano
(principalmente na Zona Margaritatus), com excep-
ção da Formação Lemede (Zona Spinatum) (Duarte
e Soares, 2002).
O estudo incidiu na Formação Água de Madeiros
sobre o topo do Membro Polvoeira e o topo do
Membro Praia da Pedra Lisa, ambos correspon-
dentes à Biozona Raricostatum. Na Formação Vale
das Fontes, foi estudada a transição entre o Membro
Margas e Calcários com Uptonia e Pentacrinus (MCUP)
e o Membro Margas e Calcários Grumosos (MCG),
ambos inseridos na Biozona Jamesoni e também o topo
do Membro Margo-Calcários com Níveis Betuminosos
(MCNB), incluído na Biozona Margaritatus. As regiões
investigadas estão localizadas nos sectores norte e
central da BL, nomeadamente na zona norte de
Coimbra (bairros do Loreto e de S. Miguel), onde se
estudou a Formação Vale das Fontes; S. Pedro de Moel
(estudou-se a Formação Água de Madeiros e Formação
Vale das Fontes) e Peniche (estudou-se a Formação
Vale das Fontes) (fi gs. 2 e 4).
metodologias
Vinte e nove amostras de afl oramento foram
recolhidas e processadas laboratorialmente com
o objetivo de preparar o material para as aná-
lises palinofaciológicas (elaboração de lâminas
organopalinológicas) e organogeoquímicas (fi gs.
2 e 4). A preparação das amostras foi realizada
Figura 1
a) Localização geográ ca
da Bacia Lusitânica no con-
texto regional (Wikipedia,
2008) e b) mapa geológico
simpli cado de Portugal,
com as principais estruturas
da Bacia Lusitânica e da sua
compartimentação interna
(modi cado de Kullberg,
2000; Silva, 20 03).
Figure 1
a) Geographical location of
the Lusitanian Basin in the
regional context (Wikipedia,
2008) and b) simplifi ed
geological map of Portugal,
with the main structures of
the Lusitanian Basin and its
internal partitioning (modi-
ed af ter Kullberg, 2000;
Silva, 2003).
167
no Laboratório de Palinofácies e Fácies Orgânica
(LAFO), setor de paleontologia e estratigrafi a do
Departamento de Geologia do Instituto de Geoci-
ências da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Visando as análises de palinofácies, foram utilizados
na preparação de lâminas organopalinológicas os
procedimentos palinológicos padrão, não oxida-
tivos descritos por Tyson (1995), Mendonça Filho
(1999), Mendonça Filho et al. (2002, 2009), Oliveira
(2003) e Oliveira et al. (2006). Estes procedimentos
objetivaram separar a MO contida na rocha da sua
fração sedimentar mineral.
Na análise de palinofácies, foram aplicadas técni-
cas de microscopia (luz branca transmitida e luz azul
incidente - fl uorescência) no microscópio da Zeiss
(modelo AXIOSKOP 2 PLUS), com oculares de 10X
e objetivas de 10X, 20X e 40X de aumento. Foram
contabilizadas 300 partículas orgânicas por amostra,
associando um segundo método de contagem (con-
tagem associada) que compreendia apenas a conta-
bilização da fracção palinomorfo da MO total que se
observava no campo de visão da objetiva.
As análises organogeoquímicas que foram
efetuadas tiveram como fi nalidade quantifi car o
conteúdo em carbono orgânico total (COT), re-
síduo insolúvel (RI) e teor em carbonato (CaCO3)
das amostras.
O estudo de palinofácies efetuado sobre as lâminas
delgadas revelou uma grande variação nas proporções e
diversidade dos componentes orgânicos do querogênio.
A classifi cação dos componentes orgânicos usada foi
baseada em Tyson (1995), Mendonça Filho (1999, 2001)
e Mendonça Filho et al. (2002, 2009).
Após a contagem das partículas orgânicas, foi
realizado o tratamento estatístico dos dados ob-
tidos. Os valores foram recalculados para percen-
tagens relativas aos grupos e subgrupos da MO e
foram calculadas as médias e o desvio padrão dos
grupos e subgrupos encontrados. Os resultados
foram submetidos a análises de agrupamento para
conhecer o grau de similaridade entre os grupos e
subgrupos de componentes da MO, permitindo,
assim, reuni-los em grupos com maior similaridade.
Foram realizadas análises de agrupamento modo-Q
Figura 2
Mapa com a localização
geográ ca dos a oramentos
estudados e dos pontos de
amostragem. a) Coimbra
(a oramentos do Bairro
do Loreto e Bairro de S.
Miguel); b) a oramento de
S. Pedro de Moel e c) a ora-
mento de Peniche (modi-
cado de Duarte e Soares,
2002; Google Earth, 2008;
Virtual Earth, 2008).
Figure 2
Map showing the location of
outcrops and sampling points.
a) Coimbra (outcrops and
Loreto district of bairro de S.
Miguel); b) outcrop of S. de
Moel and c) Peniche outcrop
(modi ed from Duarte and
Soares, 2002; Google Earth,
2008; Virtual Earth, 2008.
168
para a observação de similaridades entre as amos-
tras e modo-R para verificar similaridades entre os
componentes orgânicos, auxiliando a identificação
e delimitação de intervalos que englobam os sub-
grupos dos componentes orgânicos particulados com
maior afinidade entre si. Além disso, foi aplicado o
coeficiente de correlação linear Pearson (r-Pearson)
para determinar a matriz de correlação e identificar
a relação entre os componentes orgânicos e as ten-
dências de proximalidade.
resultados e interpretações
Da contagem de partículas realizada com as
técnicas de microscopia mencionadas, verificou-se
que os fitoclastos opacos (figs. 14a e 14b) são os
componentes predominantes dentro do grupo
fitoclasto. No entanto, todos os outros subgrupos
também estão bem representados. Os palinomorfos
são representados principalmente por esporo-
morfos (figs. 14j e 14k) e, em menor número, por
microplâncton marinho de parede orgânica, como
os acritarcos (figs. 14j e 14k) e as prasinofíceas
(fig. 14k), algas de água doce (Botryococcus; figs. 14l
e 14m) e palinoforaminíferos (fig. 14e). A presença
de matéria orgânica amorfa (MOA) (figs. 14c, 14d,
14f e 14g) é assídua e afigura-se geralmente hete-
rogênea e homogênea, com fluorescência intensa.
Embora menos frequente, também foi observada
MOA hialina (resina) (figs. 14p e 14q).
Na Formação Água de Madeiros, o grupo da MOA
é predominante seguido dos grupos de fitoclasto e
palinomorfo. Na Formação Vale das Fontes, o grupo
fitoclasto é dominante em relação ao grupo palino-
morfo e MOA.
Tyson (1989) empregou um diagrama ternário
que utiliza a frequência relativa (percentagem) das
partículas de MOA-Fitoclastos-Palinomorfos para
caracterizar a associação de querogênio presente
em folhelhos de fácies marinha. A aplicação deste
tipo de diagrama permite distinguir as diferenças
na proximidade relativa de fontes de MO terrestre
e o status redox dos subambientes deposicionais
que controlavam a preservação da MO. Os dados
das percentagens dos três grupos do querogênio
de cada uma das amostras por afloramento foram
projectados nos diagramas referidos e estão repre-
sentados na figuras 5a, 5b e 5c.
Foi observado grande número de grãos de pólen
do gênero Classopollis (figs. 14c, 14d, 14f, 14g e
14t). A distribuição de grãos de pólen do gênero
Classopollis é claramente influenciada por factores
climáticos e a sua abundância decresce em direcção
Figura 3
Quadro estratigráco geral
do enchimento mesozoico
da Bacia Lusitânica segundo
o eixo longitudinal (NE-SW),
com a indicação das principais
descontinuidades, etapas,
características da tectônica e
sedimentação (modicado de
Pena dos Reis et al., 2008).
Figure 3
General stratigraphic char t
of the filling of the Meso -
zoic Lusitanian Basin in the
longitudinal axis (NE-SW),
indicating major discontinui-
ties, steps, characteristics of
tectonics and sedimentation
(modified from Pena d os Reis
et al., 2008).
169
aos pólos: valores de 1-10% (do total da população
de esporomorfos) indicam, aparentemente, condições
temperadas; valores de 20-50% indicam condições
quentes subtropicais; valores de 60-90% estão as-
sociados a condições climáticas semiáridas a áridas
(Vakhrameev, 1981 apud Tyson, 1995). Verificou-se
que a Formação Água de Madeiros apresenta maiores
percentagens de grãos de pólen deste gênero dentro
da população total de esporomorfos que a Formação
Vale das Fontes. Assim, propõem-se que a deposição
dos sedimentos da Formação Água de Madeiros foi
controlada por condições paleoclimáticas quentes e
semiáridas a áridas. Já na Formação Vale das Fontes,
a deposição se processou em um clima que variou
entre quente e semiárido a temperado e subtropical.
O fato de ocorrerem percentagens mais elevadas
de esporos (figs. 14u e 14v) na Formação Vale das
Fontes que na Formação Água de Madeiros apoia esta
interpretação, pois subentende-se que a presença de
esporos nas associações de esporomorfos é devido a
existência de condições climáticas mais temperadas
de maior humidade. Constatou-se ainda que nos se-
dimentos que continham percentagens relativas mais
elevadas de grãos de pólen do gênero Classopollis na
sua fração de esporomorfos ocorria um aumento no
suprimento lutítico, evidenciado por valores de RI mais
elevados (tabela 1). Este facto aponta que nas situa-
ções de aridez os sedimentos tenham se depositado
mais perto da área-fonte, o que sugere tendências
regressivas (Habib, 1982 in Tyson, 1995).
Figura 4
Pers litoestratigrácos dos
aoramentos estudados (per-
l de Coimbra, S. Pedro de
Moel e Peniche modicado
de Duarte e Soares, 2002).
Figure 4
Litostratigraphic profiles
of the studied outcrops
(S. Pedro de Moel and
Peniche logs; modified
from Duarte e Soares,
2002).
170
Inicialmente, a análise de agrupamentos modo-R
foi aplicada para conhecer as associações preferen-
ciais entre os três principais grupos do querogênio
reconhecidos nas amostras, ou seja, os fitoclastos,
os palinomorfos e a MOA. Esta análise mostrou que
o grupo dos fitoclastos é dominante em relação aos
grupos dos palinomorfos e da MOA nas três secções
estudadas, caracterizando a influência continental na
sedimentação (fig. 6).
Foi também aplicada a análise de agrupamentos
modo-R e modo-Q para aferir quais as relações prefe-
renciais entre os subgrupos dos componentes orgânicos
dos afloramentos estudados, bem como conhecer os
agrupamentos preferenciais entre as amostras com
base nas percentagens relativas dos subgrupos da
MO. De um modo geral, as análises de agrupamentos
evidenciam dois conjuntos: um com maior presença de
componentes de origem continental, indicando tendên-
cias mais proximais (fitoclastos não-opacos bioestrutu-
rados, não-bioestruturados e opacos, esporomorfos,
Botryococcus, entre outros) e outro com a presença
mais frequente de componentes de origem marinha
com tendências mais distais (prasinofíceas, acritarcos,
zoomorfos, MOA, entre outros). Apurou-se também
que para componentes com a mesma tendência de
proximalidade, a correlação calculada com o coeficiente
r-Pearson é positiva, porém, quando consideradas duas
componentes com tendência oposta, essa correlação
é negativa.
Depois da análise destas variáveis (componentes
orgânicos particulados), foi realizado o estudo dos
agrupamentos de amostras. Uma vez que os grupos
Figura 5
Diagrama ternário com a
projecção das amostras dos
aoramentos estudados,
baseado nos grupos do que -
rogênio. a) aoramentos de
Coimbra; b) aoramento de
S. Pedro de Moel e c) aora-
mento de Peniche.
Figure 5
Ternary diagram with the
projection of the samples
from the outcrops studied,
based on groups of kerogen.
a) Coimbra outcrop; b) S.
Pedro de Moel outcrop and
c) Peniche outcrop.
171
obtidos tinham em conta apenas as abundâncias dos
subgrupos do querogênio (palinofácies), foram criados
grupos que levavam em consideração os resultados das
análises organogeoquímicas. Assim, foi possível deter-
minar intervalos que abrangessem amostras com iguais
características orgânicas, de forma a dividir as secções
sedimentares em intervalos palinofaciológicos (Coimbra:
Ic-1 a Ic-4; S. Pedro de Moel: Ispm-1 a Ispm-6; Peniche:
Ip-1 a Ip-3) (figs. 7, 8, 9). Nos intervalos determinados
em cada um dos afloramentos, foi interpretado que
as variações nas médias dos percentuais dos subgru-
pos dos componentes da MO estavam directamente
relacionadas às oscilações do nível relativo do mar, as
quais promoviam maior ou menor influência de aporte
de material orgânico de origem continental para o am-
biente deposicional.
A razão fitoclasto OP/NOP (opaco/não-opaco) foi
calculada para os subgrupos dos fitoclastos de todos
os afloramentos estudados.
Para o afloramento de Coimbra, os valores
da razão OP/NOP variam entre 0,27 e 2,56, com
média de 1,13 e desvio padrão de 0,84 (tabela 1).
Estes valores indicam que existe predomínio dos
fitoclastos opacos, o que pode ser explicado por:
a) sedimentação associada a um transporte de alta
energia (oxidante); b) local de deposição distante da
área-fonte do material lenhoso e c) ocorrência de
processos oxidantes sobre as partículas fitoclásticas
antes destas entrarem no sistema deposicional.
No afloramento de S. Pedro de Moel, os valores
da razão OP/NOP para a Formação Água de Madeiros
variam de 0,5 a 1,67, com média de 0,87 e desvio pa-
drão de 0,41 (tabela 1). A média mostra que a quanti-
dade de fitoclastos opacos e não-opacos é equilibrada,
havendo, no entanto, maior predomínio dos fitoclastos
não-opacos, o que pode indicar: a) proximidade da
área-fonte dos componentes lenhosos e b) fraca energia
no transporte, atenuando, de certa forma, os processos
degradativos por oxidação. Para a Formação Vale das
Fontes, os valores desta razão variam entre 0,59 e 1,75,
com média de 1,06 e desvio padrão de 0,40 (tabela 1),
reflectindo equilíbrio entre os dois subgrupos.
Para o afloramento de Peniche, os valores obtidos
estão compreendidos entre 0,41 e 2,05, com média de
1,10 e desvio padrão de 0,55 (tabela 1). À semelhança
do que ocorre em Coimbra, o material lenhoso mais
refractário é dominante, o que pode ser explicado
pelos mesmos controles deposicionais indicados para
o afloramento de Coimbra.
Os valores de IPF (índice de preservação de
fitoclastos) calculados para as amostras dos três
afloramentos estudados são altos e têm pouca
variação (baixo valor de desvio padrão) (tabela 1).
No cômputo geral, este facto deve-se pelo material
orgânico lenhoso ser dominado por fitoclastos mais
refractários em ambas as formações. O valor médio
de IPF para a Formação Vale das Fontes no aflora-
mento de Coimbra é de 7; para o afloramento de S.
Pedro de Moel é 7,6 (Formação Água de Madeiros
7,1 e Formação Vale das Fontes 7,4) e para Peniche
é 7,1. Geralmente, a variação dos valores de IPF
está acompanhada pelos valores da razão fitoclasto
OP/NOP, ou seja, quando ocorrem valores altos de
IPF, o que indica material lenhoso progressivamente
mais refractário, os valores da razão fitoclastos
OP/NOP aproximam-se ou são maiores que 1, indi-
cando predominância nos fitoclastos opacos.
Os valores de COT apresentam grande variabili-
dade no conjunto dos três afloramentos, variando de
0,55% a 9,89% (tabela 1).
O parâmetro Fi-COT também apresentou ele-
vada variação (0,52 a 1,72; tabela 1) e, geralmente,
os valores mais elevados acompanham as situações
de maior aporte de material continental. Os valores
obtidos nas análises de teor de carbonato (CaCO3) e
resíduo insolúvel (RI) mostram constante variação de
Figura 6
Dendrogramas de três variá-
veis produzidos pela análise
de agrupamento modo-R
para os três principais grupos
da MO, para o conjunto de
amostras dos aoramentos
analisados. a) Coimbra;
b) S. Pedro de Moel e c)
Peniche.
Figure 6
Three variables dendrograms
produce d by clust er analysis
R-mode for the three main
groups of organic mat ter, to
the set of samples from out-
crops examined. a) Coimbra;
b) S. Pedro de Moel and
c) Peniche.
172
Figura 7
Diagramas binários mos-
trando a variação ver tical
das percentagens dos gru-
pos e subgrupos em relação
ao total de MO, com as sub -
divisões dos intervalos ao
longo dos pers litoestrati-
grácos de Coimbra.
Figure 7
Binary diagrams showing
the vertical variation of the
of groups an d sub- groups
percent age in the total
organic mat ter, with the
subdivisions of the intervals
along the lithostratigraphic
profiles of Coimbra.
173
Figura 8
Diagramas binários mos-
trando a variação ver tical
das percentagens dos gru-
pos e subgrupos em relação
ao total de MO, com as sub -
divisões dos intervalos ao
longo dos pers litoestrati-
grácos de S. Pedro
de Moel.
Figure 8
Binary diagrams showing the
vertical variation of the of
groups and sub- groups p er-
centage in t he total organic
matter, with the subdivisions
of the inter vals along the
lithostratigraphic profiles of
S. Pedro de Moel.
174
Figura 9
Diagramas binários mos-
trando a variação ver tical
das percentagens dos gru-
pos e subgrupos em relação
ao total de MO, com as sub -
divisões dos intervalos ao
longo dos pers litoestrati-
grácos de Peniche.
Figure 9
Binary diagrams showing the
vertical variation of the of
groups and sub- groups p er-
centage in t he total organic
matter, with the subdivisions
of the inter vals along the
lithostratigraphic profiles of
Peniche.
175
uma amostra para outra, indicando que ocorreriam
frequentes entradas de materiais lutíticos nos sistemas
deposicionais carbonatados por aportes fluviais e/ou
que essas variações litológicas eram reflexo de flutua-
ções do nível do mar.
Em Coimbra, o COT da Formação Vale das Fontes
varia de 0,55% a 1,7% e apresenta uma média de
1,18% e desvio padrão de 0,47%. O Fi-COT acom-
panha este aumento e varia de 0,52 a 1,12 e apresenta
média de 0,81 e desvio padrão de 0,21 (tabela 1),
reflectindo a abundância de fitoclastos, que contri-
buem para o teor de carbono. Os teores de CaCO3 e
RI mostram que a sedimentação é carbonática (média
de CaCO3= 57%; tabela 1) e que apenas a amostra
CBR/SM-1 é mais lutítica.
No afloramento de S. Pedro de Moel, a Formação
Água de Madeiros apresenta valores de COT com a
maior variação, de 2,22% a 9,89% (média de 4,08%
e desvio padrão de 2,43%). Esta formação litológica
regista os maiores valores de COT quando comparada
à Formação Vale das Fontes nos três afloramentos.
Os valores de Fi-COT (relação entre % de fitoclastos
e COT) da Formação Água de Madeiros variam de
0,56 a 1,65 (média de 1,12 e desvio padrão de 0,36),
indicando a existência de fitoclastos em quantidades
consideráveis e que contribuem de alguma forma para
as variações dos teores de COT. Relativamente aos
teores de CaCO
3
e RI, verifica-se que a sedimentação é
predominantemente lutítica, com forte influência conti-
nental e valores de carbonato baixos (média de 37,13%
e desvio padrão de 17,41% (tabela 1). A Formação Vale
das Fontes (S. Pedro de Moel) apresenta valores de
COT que variam de 1,09% a 3,48% (média de 1,95%
e desvio padrão 0,71%,). Os valores de Fi-COT variam
de 0,61 a 1,74, com média de 1,08 e desvio padrão
de 0,45 (tabela 1), reflectindo a presença abundante
de fitoclastos que contribuem para a variação do COT.
Geralmente, os teores de CaCO
3
e RI mostram uma
grande alternância entre sedimentos carbonáticos e
lutíticos, ou seja, maior influência continental quando
os valores de RI aumentam e maior influência marinha
quando diminuem. A variação destes parâmetros (RI
e CaCO3) está associada a flutuações do nível do mar.
No afloramento de Peniche, a Formação Vale das
Fontes apresenta grande variação de COT (de 1,39%
a 6,15%), com uma média de 2,55% e desvio padrão
de 1,72%. Os valores de Fi-COT não manifestam muita
variação (média de 1,37 e desvio padrão de 0,24), mos-
trando que a presença do grupo fitoclasto é constante
e expressiva e que contribui, de certa forma, para a
variação do COT. Quanto aos valores de CaCO3 e RI,
pode inferir-se que a sedimentação era essencialmente
carbonática, com algumas situações de predomínio
lutítico (média de 51,43% e desvio padrão de 4,28%
de CaCO
3
), reflectindo a forte influência continental
no sistema deposicional (tabela 1).
As fácies orgânicas, sensu Jones (1987), foram
determinadas para os intervalos estabelecidos nos
afloramentos, segundo os parâmetros descritos
por Tyson (1995). O conceito de fácies orgânicas
enfatiza a distinção entre fácies anóxicas-disóxicas
(fácies orgânicas A, AB, B e BC), fácies proximais
flúvio-deltaicas a pró-delta e fácies de plataforma
óxica (C e CD). As fácies BC representam fácies
desóxicas-anóxicas com um elevado conteúdo de
fitoclastos (Tyson, 1995). Neste trabalho, não foram
realizadas análises de Pirólise Rock-Eval. Por isso,
foram usados apenas os dados provenientes da
análise de palinofácies e COT para determinar as
fácies orgânicas.
Verificou-se que para a Formação Água de
Madeiros as fácies predominantes variam de B a
BC, as quais se desenvolvem em climas quentes e
áridos, potenciando maior preservação da MO em
condições disóxicas-anóxicas e de baixa energia,
com ausência de bioturbação nos sedimentos e
com menor presença de fitoclastos (fig. 10). Por
outro lado, na Formação Vale das Fontes, as fácies
orgânicas predominantes variam de C a CD, as
quais se desenvolvem em climas mais temperados
e subtropicais e com precipitação, resultando em
ambientes de maior energia e oxigenação (óxicos),
com incremento no aporte de material lenhoso e
diminuição na preservação da MO (fig. 10).
Para a reconstrução paleoambiental, foi utilizado
o diagrama ternário de Tyson (1993, modificado por
Mendonça Filho et al., 2009), dividido em nove campos
de palinofácies e respectivos paleoambientes. Assim,
foram projetados por afloramento os dados percen-
tuais dos três principais grupos de componentes da MO
de cada intervalo para determinar o paleoambiente
correspondente.
Federova (1977) e Duringer e Doubinger (1985)
aplicaram um diagrama microplâncton – esporos –
grãos de polén para indicar ambientes deposicionais
e tendências transgressivas-regressivas (Tyson, 1995).
Neste diagrama (fig. 11), é possível observar que todas
as amostras foram projectadas no campo nearshore
intermediário. Isto deve-se ao fato de, dentro da po-
pulação palinomorfo, os grãos de pólen serem sempre
dominantes em relação aos esporos, que raramente
ocorrem (as percentagens ínfimas projectadas no
176
Tabela 1- Parâmetros palinofaciológicos das amostras dos aflora-
mentos estudados.
Table 1- Palinofacies parameters of the studied outcrops samples.
AFLORAMENTO AMOSTRA OP/NOP IPF FLUORESCÊNCIA COT (%) Fi-COT RESÍDUO
INSOLUVEL (RI) (%)
CaCO3
(%)
S. Pedro de Muel
Fm. Água de Madeiros
AM -1 1,19 6,9 59,89 1,65 72 28
AM-2 1,00 7, 4 64,21 0,56 42 58
AM-3 0,48 6,8 53,6 0,66 65 35
AM-4 0,77 6,8 42,68 1,20 52 48
AM-5 1,67 7,6 42,94 1,14 56 44
AM-6 0,85 7, 4 5/6 2,22 1,28 84 16
AM-7 0,50 6,7 53,72 1,12 44 56
AM-8 0,50 6,8 53,37 1,37 88 12
Média 0,87 7,0 5 Sem média 4,08 1,12 62,88 3 7,13
Desv. Padrão 0,41 0,34 Sem média 2,43 0,36 17,41 17,41
Fm. Vale das Fontes (MCUP,
MCG, MCN
AM-9 1,22 7,8 41,45 0,61 44 56
AM -10 1,05 7,7 43,48 0,96 62 38
AM-11 1,75 8,3 41,75 0,93 69 31
AM -12 0,59 6,5 11,8 1,65 40 60
AM -13 0,59 6,6 11,95 1,74 49 51
PO -1 0,75 7, 8 41,78 0,75 56 44
PO-2 1,35 8,3 51,09 0,61 38 62
PO-3 1,16 7, 9 52,29 1,39 60 40
Média 1,06 7,6 Sem média 1,95 1,08 52,25 47,75
Desv. Padrão 0,40 0,7 Sem média 0,71 0,45 11,22 11, 22
Coimbra
Fm. Vale das Fontes (MCUP,
MCG, MCNB)
CB R /L-1 0,27 4,5 10,83 0,67 32 68
CB R /L-2 2,56 8,8 10,55 0,52 36 64
CB R /L-3 0,58 6,6 51,7 0,78 41 59
CB R /L-4 0,62 6,2 51,62 1,12 45 55
CBR / SM-1 1,60 8,3 50,92 0,89 56 44
CBR/SM-2 1,15 7,7 51,44 0,89 48 52
Média 1,13 7,0 Sem média 1,18 0,81 43,00 57,0 0
Desv. Padrão 0,84 1,6 Sem média 0,47 0,21 8,63 8,63
Peniche
Fm. Vale das Fontes (MCUP,
MCG, MCNB)
P-1 1,27 7,6 3/4 1,85 1,39 50 50
P-2 2,05 8,2 31,39 1,20 45 55
P-3 0,99 7,0 11,5 1,50 43 57
P-4 1,22 7,4 11,55 1,05 50 50
P-5 1,27 7, 6 12,05 1,72 53 47
P-6 0,41 6,1 43,35 1,20 54 46
P-7 0,48 6 ,1 56 ,15 1,56 45 55
Média 1,10 7,1 Sem média 2,55 1,37 48,57 51,43
Desv. Padrão 0,55 0,8 Sem média 1,72 0,24 4,28 4,28
177
diagrama não têm representatividade), pois o micro-
plâncton, apesar de geralmente presente, apresenta
percentagens relativamente baixas, que não reme-
tem para áreas muito distais (figs. 7, 8 e 9). Assim,
verifica-se que toda a sedimentação da Formação
Água de Madeiros e Formação Vale das Fontes tem
uma tendência intermédia. De acordo com a variação
das percentagens dos palinomorfos supracitados, a
deposição fez-se em meio marinho, porém, perto
da costa e com forte influência continental (fig. 11).
Através da integração dos dados organogeoquí-
micos e palinofaciológicos, foi possível determinar
paleoambientes ao longo das três sucessões sedi-
mentares analisadas: a) para Coimbra, verificaram-se
alternâncias entre ambientes de plataforma altamente
proximal e ambientes de transição de plataforma-bacia
(figs. 7 e 10); b) para S. Pedro de Moel, os paleoam-
bientes determinados são de plataforma proximal com
grandes variações na disponibilidade de oxigênio e
que evoluíram da base para o topo da seguinte forma:
plataforma proximal anóxica à subóxica-anóxica à
óxica-disóxica à óxica à óxica-disóxica (figs. 7 e 10)
e c) para Peniche, verificou-se a existência de paleo-
ambientes que variam de plataforma óxica a transição
plataforma-bacia e plataforma proximal com condições
disóxicas-anóxicas (figs. 8 e 10).
Através da integração dos dados organogeoquí-
micos e palinofaciológicos, foi possível determinar
paleoambientes ao longo das três sucessões sedi-
mentares analisadas: a) para Coimbra, verificou-se
alternâncias entre ambientes de plataforma proximal
e ambientes de transição de plataforma-bacia (figs.
7 e 12); b) para S. Pedro de Moel, os paleoambientes
determinados são de plataforma proximal com gran-
des variações na disponibilidade de oxigênio e que
evoluíram da base para o topo da seguinte forma:
plataforma proximal anóxica à subóxica-anóxica
à óxica-disóxica à óxica à óxica-disóxica (figs. 8
e 12) e c) para Peniche, verificou-se a existência de
paleoambientes que variam de plataforma óxica a
transição plataforma-bacia e plataforma proximal com
condições disóxicas-anóxicas (figs. 9 e 12).
Figura 11 - Diagrama ternário com os cam-
pos de tendências transgressivas-regressi-
vas denidos pelos valores percentuais do
microplâncton marinho, esporos e grãos
de pólen ( Tyson, 1995). Os círculos verme -
lhos indicam as amostras projectadas.
Figure 11 - Ternary diagram with t he
fields of transgressive-regressive trends
defined by the percentage values of
marine microplanc ton, sp ores and pollen
grains (Tyson, 1995). The red circles indi-
cate the pr ojected samples.
Figura 10
Esquema que mostra a rela-
ção entre as fácies orgânicas
e os ambientes sedimentares,
nomeadamente oxigenação
bentônica, proximidade a
fontes úvio-deltaicas e clima
(Ty so n, 199 5).
Fig ure 10
Graphic showing the r elation-
ship between organic facies
and sedimentary environ-
ments, including benthic
oxygenation, proximity to
sources tidal delta and cli-
mate (Tyson, 1995).
178
Figura 12 - Caracterização paleoambiental dos intervalos determinados
para os aoramentos estudados com o diagrama ternário (Fitoclasto-
MOA-Palinomorfo). a) aoramento de Coimbra; b) aoramento de S.
Pedro de Moel e c) aoramento de Peniche ( Tyson, 1993; modicado por
Mendonça Filho et al., 2009).
Figure 12 - Charac terization of paleo environmental intervals determined
for the outcrops w ith the ternary diagram (phytoclasts-Amorphous
organic mat ter-palynomorphs). a) Coimbr a outcrop; b) S. Pedro de Moel
outcrop and c) Peniche outcrop, (Tyson, 1993; modified from Mendonça
Filho et al. 20 09).
Figura 13 - a) Mapa de paleoambientes do Pliensbaquiano (modicado de
Ribeiro et al., 1996). b) modelo especulativo das áreas-fonte e do aporte
de material orgânico continental para o ambiente deposicional durante a
sedimentação da Formação Vale das Fontes (Pliensbaquiano) nas regiões de
Coimbra, S. Pedro de Moel e Peniche (esquema do embasamento modica-
do de Rocha et al., 199 0).
Figure 13 - a) paleoenvironmental map of the Pliensbachian (modified from
Ribeiro et al., 1996). b) speculative model of the s ource areas and inpu ts of
continental organic material to the depositional environment during the
sedimentation of th e Vale das Fontes Formation (Pliensbachian) in the re-
gion of Coimbra, S. Pedro de Mo el and Peniche (basement sc heme modified
from Rocha et al., 1990).
179
Figura 14 - Fotomicrograas dos componentes orgânicos particulados obser-
vados nas lâminas organopalinológicas. a) associação de toclastos opacos
alongados (OP. along.) e equidimensionais (OP equi.), Luz branca transmi-
tida, (100x), Amostra P-5. b) associação de toclastos opacos alongados
e não-opacos não-bioestruturados (NOP NBIO), Luz branca transmitida,
(400x), Amostra Cb/L-3. c e d) associação de M.O.A. homogênea uores-
cente, grãos de pólen e tétrades de grãos de pólen do gênero Classopollis e
de prasinofíceas (Ta sm an it es ). Luz branca transmitida e Luz azul incidente,
(200x), amostra AM-1. e) palinoforaminífero. Luz branca transmitida,
(200x), Amostra AM-5. f e g) associação de M.O.A. com tétrade de grãos
de pólen do gênero Classopollis. Luz branca transmitida e Luz azul inci-
dente, (200x), amostra AM-1. h e i) políade de grãos de pólen do gênero
Classopollis. Luz branca transmitida e luz azul incidente, (400x), amostra
P-4. j e k) associação de acritarco com esporomofos e toclastos opacos
equidimensionais. Luz branca transmitida e luz azul incidente, (40 0x), amostra
Cb/SM-2. l e m) alga marinha do grupo prasinofíceas do gênero Tas ma ni te s.
Luz branca transmitida e luz azul incidente, (200x), amostra AM-13. n e o) alga
marinha do grupo prasinofíceas do gênero Cymatiosphaera. Luz branca trans-
mitida e luz azul incidente, (400x), amostra PO -1. p e q) M.O.A. hialina (resina).
Luz branca transmitida e luz azul incidente, (400x), amostra Cb/L-1. r e s)
alga de água doce do gênero Botryococcus. Luz branca transmitida e luz
azul incidente, (200x), amostra P-1. t) grão de pólen do gênero Classopollis.
Luz branca transmitida, (40 0x), amostra AM-10. u e v) esporo com marca
de união típica do tipo trilete. Luz branca transmitida e luz azul incidente,
(400x), amostra P-5.
Figure 14 - Photomicrographs of par ticulate organic compounds obser ved in the
organopalinological blades. a) association of the opaque equidimensional
(OP equi.) and elongated phytoclasts OP alog.), white light tr ansmit ted,
(100X), sam ple P-5 . b) association of the elongated opaque and non-opaque
non-biostructured phytoclasts (NOP NBIO), white light transmit ted. (400X),
sample Cb/L-3. c and d) homogeneous fluorescent Amorphous O rganic Mat-
ter (AOM) as sociation, pollen grains and tetrads of p ollen grains belonging
to genus Classopollis genera, Prasinophyta genus Tasmanites Transmit ted
white light and incident blue light (200X ), sample AM-1. e) palynofora-
minifera. Transmitted white light (20 0X), sample AM -5. f and g) association
of AOM with tetrad of pollen grains of the Classo pollis genera. Transmit-
ted white light and incident blue light (20 0X), sample AM-1. h and i) pol-
len grains aglomerate of Classop ollis genera. Transmit ted white light and
incident blue light (400X), sample P-4. j and k) association of acritarch with
sporomophs and opaque equidimensional phytoclasts. Transmitted white
light and incident blue light (400X), sample Cb/SM-2. l and m) marine algae,
Prasinophyta group, genus Tasmanites. Transmit ted white light and inci-
dent blue light (200X), Sample AM-13. n and o) marine algae, Prasinophyta
group, genus Cymatiosphaera. Transmitted white light and incident blue
light (40 0X), sample OP-1. p and q) Hyaline AOM (resin). Transmit ted white
light and incident blue light (400X), sample Cb/L-1. r and s) freshwater algae
genus Botryococcus. Transmitted white light and incident blue light (200X),
sample P -1. t) pollen grain of Classop ollis genera. Transmit ted white light
(400X ), sample AM-10. u and v) spore with label union typical trilet e type.
Transmitted white light and incident blue light (400X), sample P-5 .
180
Observou-se que no afloramento de Peniche e, prin-
cipalmente, em S. Pedro de Moel, encontram-se fácies
com características mais profundas, pois esta seria uma
provável região depocêntrica no Sinemuriano terminal
e praticamente todo o Pliensbaquiano.
As características palinofaciológicas proximais,
como a presença de tétrades e políades de esporo-
morfos (figs. 14f, 14g, 14h e 14i), a excelente pre-
servação das partículas orgânicas e os fitoclastos de
grandes dimensões (fig. 14a e fig. 14b), associadas ao
modelo de rampa carbonatada homoclinal inclinada
para oeste (já proposto para o Pliensbaquiano na B.L.;
Azerêdo et al., 2003; Duarte e Soares, 2002), levaram
a sugerir um modelo especulativo que justifique as
características proximais da MO em sedimentos de
posições paleogeográficas distais (fig. 13).
Provavelmente, a MO continental preservada nos
sedimentos da Formação Vale das Fontes dos aflo-
ramentos de S. Pedro de Moel e de Peniche provém
do bordo ocidental da bacia e a sua deposição foi
supostamente controlada pela presença dos blocos
(Berlengas-Farilhões) situados a oeste, contrastando
com a MO continental dos sedimentos do afloramento
de Coimbra que derivam do bordo oriental (fig. 13).
Segundo Wright e Wilson (1984), na região de
Peniche a instalação da sequência toarciana está
associada a ambientes deposicionais gravitacionais
e todo este esquema deposicional se deveria a uma
fase de tectônica ativa, que provocou o levantamento
de blocos a ocidente (Berlengas-Farilhões) e que teve
início no Toarciano Inferior.
Montenat et al. (1988) mostram que, na evolução
mesozoica da Bacia Lusitânica, a sedimentação durante
o Triássico terminal e todo o Jurássico é influenciada
pelo bloco da Berlenga, que fornece material siliciclás-
tico com episódios mais intensos sempre associados a
eventos tectônicos, sendo possível verificar no trabalho
destes autores que após uma pausa no suprimento sili-
ciclástico do Sinemuriano ao Carixiano, torna a ocorrer
entrada desse material, que se vai acentuando para o
topo do Carixiano até atingir um máximo de influxo
no Toarciano.
Geralmente, os valores de RI aumentam para o topo
da Formação Vale das Fontes (tabela 1). Estes factos
sustentam o modelo proposto, ao considerar-se que
as variações na distribuição e deposição da MO são
muito mais sensíveis e bruscas que as litológicas. Assim,
a presença dos blocos situados a oeste condicionaram
a sedimentação da MO durante o Pliensbaquiano e,
apenas mais tarde (Toarciano), a presença e influência
destes blocos ficou claramente registada litologicamente.
conclusões
Os resultados obtidos através da aplicação de palino-
fácies e de fácies orgânica nos sedimentos da Formação
Água de Madeiros do Sinemuriano e Formação Vale
das Fontes do Pliensbaquiano, mostraram que este tipo
de estudo constitui uma valiosa e eficaz ferramenta na
interpretação de paleoambientes e na determinação das
condições deposicionais da MO sedimentar.
O grupo do querogênio predominante são os fito-
clastos. Apurou-se que os fitoclastos opacos são, geral-
mente, o subgrupo mais presente dentro da população
dos fitoclastos. Os palinomorfos são representados
principalmente por esporomorfos e, em menor número,
por microplâncton de parede orgânica marinho, algas de
água doce e palinoforaminíferos. A presença de MOA
é assídua e esta afigura-se geralmente heterogênea e
homogênea e com fluorescência intensa. Dentro da
população de esporomorfos foi observada a presença
de um grande número de grãos de pólen do gênero
Classopollis, que apontam que a Formação Água de
Madeiros se depositou em condições paleoclimáticas
quentes e semiáridas a áridas, enquanto a sedimentação
da Formação Vale das Fontes se processou em clima va-
riando de quente e semiárido a temperado e subtropical.
Os valores de COT apresentam grande variabili-
dade, sendo que os maiores valores se encontram
no topo do Membro Polvoeira da Formação Água de
Madeiros e no topo do Membro MCNB da Formação
Vale das Fontes. Verificou-se que os baixos valores
de COT reflectem baixos graus de preservação da
MO, que podem estar directamente relacionados ao
clima e com níveis de energia e oxigenação das águas,
comprometendo directamente as condições redox da
bacia. Foi também assinalado que o aumento signifi-
cativo de MOA geralmente controla as variações do
conteúdo de COT nos sedimentos.
As análises de agrupamentos realizadas sublinharam
que o grupo dos fitoclastos é dominante em relação aos
grupos dos palinomorfos e da MOA nas três secções.
As fácies orgânicas determinadas para a Formação
Água de Madeiros estão associadas a climas quen-
tes e áridos, com maior preservação da MO e em
condições disóxicas-anóxicas e de baixa energia,
com ausência de bioturbação nos sedimentos e com
menor presença de fitoclastos. As fácies orgânicas
determinadas para a Formação Vale das Fontes estão
associadas a climas mais temperados e subtropicais
com precipitação, resultando em ambientes de maior
energia e oxigenação (óxicos), com incremento no
181
aporte de material lenhoso e diminuição na preser-
vação da MO. A região de Peniche e, principalmente,
a de S. Pedro de Moel são uma provável região
depocêntrica no Sinemuriano terminal e praticamen-
te todo o Pliensbaquiano.
Os paleoambientes determinados ao longo das
três sucessões sedimentares analisadas são bastante
variáveis, podendo mudar de ambientes de plataforma
altamente proximal para ambientes de transição de
plataforma-bacia. Para S. Pedro de Moel e Peniche,
os paleoambientes mostraram grandes variações na
disponibilidade de oxigênio.
O modelo proposto neste trabalho indica que,
provavelmente, a MO continental preservada nos
sedimentos da Formação Vale das Fontes dos aflo-
ramentos de S. Pedro de Moel e de Peniche provém
do bordo ocidental da bacia e a sua deposição foi
supostamente controlada pela presença dos blocos
(Berlengas-Farilhões) situados a oeste, contrastando
com a MO continental dos sedimentos do afloramento
de Coimbra que derivam da borda oriental.
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184
expanded abstract
The Early Jurassic in the Lusitanian Basin is known
for its several outcrops, especially in its northernmost
part, and they represent the initial phase of the basin
carbonate infilling (figs. 1, 2, and 3). The present work
is focused on the study of the Água de Madeiros (upper
Sinemurian) and the Vale das Fontes (Pliensbaquian)
Formations (figs. 2 and 3). This stratigraphic range is
characterized by a marly-calcareous sedimentation that
resulted from a paleoenvironmental setting recognized
in the evolution of the Lusitanian Basin, which is consis-
tent with organic matter accumulation (figs. 3 and 4).
This works aims to reinforce the understanding
about organic matter origin, decomposition, preser-
vation, modification, distribution and incorporation in
sediment. It also intends to identify the depositional
trends of the particulate organic content and to analyze
the palynofacies parameters, behavior as well as the
depositional settings related to the sediments that
make up these litostratigraphic units. In order to do
so, techniques were applied and put together for the
first time in what concerns the sediments of the Early
Jurassic of the Lusitanian Basin. These techniques com-
prise palynofacies analysis and organic-geochemical
organic-chemical analysis (Total Organic Carbon – TOC).
Twenty nine outcrop samples were collected
and laboratory processed for the palynofacies (thin
sections) and organic-chemical organic-geochemical
analysis. For the palynofacies analysis, microscopic
techniques were applied (transmitted white light
microscopy and fluorescence microscopy), in which
300 organic particles were counted and a second
counting method was associated that only comprised
the palinomorph fraction of the total organic matter
(associated counting). The organic-chemical organic-
geochemical analyses were used to quantify the total
organic carbon (COT) present in the samples.
The percentage data obtained from counting
of the kerogen groups and subgroups was statis-
tically treated by cluster analysis, using Q-mode to
determine groups of similar samples and R-mode
to assess similarities between organic components.
Furthermore, correlation matrices were calculated
using the Pearson’s correlation coefficient r, which
showed the links between organic components.
The results showed that the amorphous organic
matter group (A.O.M.; figs. 14c, d, f and g) was pre-
dominant in the Água de Madeiros Formation (S. Pedro
de Moel outcrop), followed by the phytoclast (figs. 12a
and 12b) and the palynomorph groups, while in Vale
das Fontes Formation (Coimbra, S. Pedro de Moel and
Peniche outcrops) the phytoclast group was the most
abundant of all three groups (Fig 5). It also showed that
organic components with the same proximal-distal ten-
dency had a positive correlation, while those with such
an opposite trend had a negative or inverse correlation.
The abundance of pollen particles of the Classopollis
genera (figs. 14c, d, f, g, h and i) identified in the data
leads to the suggestion that the Água de Madeiros
Formation was deposited in a climate that changed
from warm to semi-arid to an arid climate, whereas the
Vale das Fontes Formation was deposited in a setting
that switched from a warm to semiarid climate to a
mild to subtropical climate.
The organic-geochemical analysis indicate that
there is great variability in the COT content, which
is directly related to relative sea level changes, conti-
nental influence, basin redox conditions and organic
matter preservation (Table 1). The high content of
insoluble residue and the type of organic matter
found show that there was a strong continental
influence during deposition (table 1).
The information acquired from the palynofacies
and organic-geochemical analysis and the cluster
analysis (fig. 6) allowed the compartmentalization of
the studied sedimentary sections into palynofacies
intervals, in other words, intervals with the same
organic features and similar patterns of organic
material supply (fig 7).
The organic facies of these intervals were deter-
mined and these results suggest that the Água de
Madeiros Formation (predominant organic facies B-BC)
developed in a warm to arid climate with higher organic
matter preservation, in an anoxic and low energy set-
ting, while the Vale das Fontes Formation (predominant
organic facies C-CD) deposited in a more temperate
to subtropical climate, in a higher energy oxic setting,
with an increased supply of organic continental material
and lower preservation of the organic matter (fig. 8).
The sedimentation of Água de Madeiros and
Vale das Fontes Formations has an intermediate
trend. According to the variation of percentage
of palynomorphs the deposition was made in the
marine environment (Federova, 1977 and Duringer
e Doubinger, 1985), but near the coast and with a
strong continental influence (fig. 9).
Integrating organic-geochemical and palynofacies
data has lead to the characterization of subenvi-
ronments and it shows that the identified paleo-
environments had changed from an oxic, highly
185
proximal platform setting to a disoxic, proximal
platform setting (deeper facies). This indicates that
the S.Pedro de Moel region acted as a depocentric
area throughout the latest Sinemurian and almost
the entire Pliensbaquian (fi gs. 8 and 10).
In this work, a hypothetical model is proposed
to explain the deposition of the Vale das Fontes
Formation. It presents a probable paleogeographic
position for the source of the terrestrial organic
material (fi g. 11). This was essential to justify the
proximal features of the organic matter found in
sediments that in previous works were ascribed to
distal settings. It is also proposed that the source
area for the continental organic supply found in
the Vale das Fontes Formation at the Peniche and
the S. Pedro de Moel outcrops was located at the
westernmost margin of the Lusitanian Basin, where
organic deposition probably was already conditio-
ned by the basement blocks that nowadays repre-
sent the Berlenga-Farilhões. On the other hand, it
is suggested that the continental organic matter
found in the Vale das Fontes Formation of the the
Coimbra outcrop derived from the eastern margin
of the basin.
autores
Vasco Gonçalo Alves Esteves de Matos
Universidade de Coimbra
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento de Ciências da Terra
v.estevesmatos@gmail.com
Vasco Gonçalo Alves Esteves de Matos nasceu
no dia 12 de novembro de 1979 em Coimbra. Gra-
duou-se em Geologia em 2006 pela Universidade de
Coimbra. Mestre em Geociências, especialidade em
Geologia do Petróleo, pela Universidade de Coimbra
em 2009. Entre 2007 e 2009 foi bolsista de investiga-
ção do Projeto: Modelo Geológico Evolutivo de Riftes
Marinhos no Jurássico da Bacia Lusitânica (Portugal).
Projeto de investigação ATLANTIS – FAPESE (Brasil)
e PTDC/CTE-GEX/64966/2006, da Fundação para a
Ciência e a Tecnologia (Portugal) da instituição Fun-
dação da Faculdade de Ciências de Lisboa, onde foi
responsável pela área de Investigação da Geoquímica
Orgânica. Desde de 2010 atua como bolsista de inves-
tigação do Projeto: PTDC/CTE-GEX/72694/2006 -
“Hydrocarbon Source-Rock Potential of the Algarve
Basin – Southern Portugal”, realizado em todos os
domínios da Fundação para a Ciência e a Tecnologia
na Universidade do Algarve, Faculdade de Ciências
do Mar e Ambiente, Centro de Investigação Marinha
e Ambiental (CIMA), onde exerceu atividades nas
áreas de petrografi a orgânica, maturação orgânica,
palinofácies, estratigrafi a, sedimentologia e argilas.
João Graciano Mendonça Filho
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Instituto de Geociências
Departamento de Geologia
graciano@geologia.ufrj.br
João Gracia no Mendonça Filho é graduado
em Geologia pela Universidade Federal do Paraná
(1989), mestre em Geoquímica Orgânica pela Uni-
versidade Federal do Rio Grande do Sul (1993) e
doutor em Faciologia Orgânica pela Universidade
Federal do Rio Grande do Sul (1999). É Professor
Associado II da Universidade Federal do Rio de
Janeiro e atualmente ocupa o cargo de Decano
do Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza da
UFRJ. Atua na área de Geociências, com ênfase em Geo-
química do Petróleo, Geoquímica Orgâ nica Ambiental,
Petrografi a Orgânica, Palinofácies e Fácies Orgânica.
186
Rui Paulo Bento Pena Dos Reis
Universidade de Coimbra
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento de Ciências da Terra
penareis@dct.uc.pt
Rui Paulo Bento Pena dos Reis nasceu em
Assentis-Torres Novas em 15 de junho de 1952. Pela
Universidade de Coimbra licenciou-se em Geologia
em 1976, doutorou-se em Estratigrafi a em 1984 e fez
a agregação em 2001. Desde 1977 lecciona e desde
1984 supervisiona projetos de mestrado, de douto-
ramento e de pós-doutoramento em Estratigrafi a,
Sedimentologia e Geologia de Petróleo no Departa-
mento de Ciências da Terra da Faculdade de Ciências
e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Especialista
em estratigrafi a e análise de bacias, é autor ou coautor
de um grande número de capítulos de livros e artigos
científi cos, fundamentalmente relacionados à Estrati-
grafi a de Sequências e Análise de Sistemas Petrolíferos
em Bacias Atlânticas. Desde 1992, coordena projectos
exploratórios de I&D com a indústria.
Nuno Lamas Pimentel
Universidade de Lisboa
Faculdade de Ciências
Departamento de Geologia
Pimentel@fc.ul.pt
Nuno Lamas Pimentel é nascido em Lisboa em 1963.
Obteve a Graduação em Geologia e Doutorado em
Estrati grafi a e Sedimentologia pela Universidade de
Lisboa em 1997, sendo docente desta universidade
desde 1987. Colaborou em diversos projetos de
pesquisa na área sedimentar em Portugal e no Brasil
desde 2000. Foi membro coordenador do Projeto
Atlantis (2007-2010) e actualmente do Projeto Sagres
(2011-2013), ambos para o Centro de Pesquisas da
Petrobras. Co-organizou a “II Conjugate Margins
Conference, Lisbon-2010” e diversos Cursos de Campo
na Bacia Lusitânica para a Petrobras a partir de 2006.
André Luiz Durante Spigolon
Centro de Pesquisas da Petrobras - Cenpes
Gerência de Geoquímica
andrespigolon@petrobras.com.br
André Luiz Durante Spigolon nasceu no dia 12 de
abril de 1978, em Jaú, São Paulo. Graduou-se pela
Universidade de Brasília em 2000 e obteve o título
de mestre pela mesma universidade em 2003, com
foco em geologia do petróleo e caracterização de
fácies orgânicas do intervalo Alagoas (Aptiano) da
Bacia Potiguar. Ingressou na Petrobras em 2003 como
geofísico, porém, desde 2004, atua pela Gerência de
Geoquímica do Cenpes na avaliação e caracterização
de sistemas petrolíferos. Atualmente, está desenvol-
vendo sua tese de doutorado na Universidade Federal
do Rio de Janeiro (UFRJ) em cooperação com o United
States of Geological Survey (USGS) utilizando méto-
dos de maturação artifi cial (hidropirólise e pirólise
Rock-Eval) para obtenção de modelos cinéticos de
geração de petróleo, bem como, avaliação e predição
da qualidade do fl uido.
... Segundo Tyson (1995), o conceito de fácies orgânica se refere a "grupo de sedimentos contendo uma associação distinta de constituintes orgânicos que podem ser reconhecidos por microscopia ou estar associados a uma composição organogeoquímica característica". objectivos Este trabalho deriva da dissertação de mestrado em Geociências (área de especialização em Geologia do Petróleo) realizada na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra (Matos, 2009), tendo como objectivo principal a análise do comportamento dos parâmetros palinofaciológicos e organogeoquímicos em amostras de afloramentos que representam a série margo-calcária da Formação Água de Madeiros e da Formação Vale das Fontes do Jurássico Inferior da Bacia Lusitânica. Foram realizadas análises específicas de palinofácies e carbono orgânico total (COT) para determinar a origem e o conteúdo em MO, além do estado e dos processos de preservação dos componentes orgânicos particulados. ...
... no Laboratório de Palinofácies e Fácies Orgânica (LAFO), setor de paleontologia e estratigrafi a do Departamento de Geologia do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Visando as análises de palinofácies, foram utilizados na preparação de lâminas organopalinológicas os procedimentos palinológicos padrão, não oxidativos descritos por Tyson (1995), Mendonça Filho (1999), Mendonça Filho et al. (2002, 2009), Oliveira (2003 e . Estes procedimentos objetivaram separar a MO contida na rocha da sua fração sedimentar mineral. ...
... O estudo de palinofácies efetuado sobre as lâminas delgadas revelou uma grande variação nas proporções e diversidade dos componentes orgânicos do querogênio. A classifi cação dos componentes orgânicos usada foi baseada em Tyson (1995), Mendonça Filho (1999, 2001) e Mendonça Filho et al. (2002, 2009. ...
Article
Full-text available
The Lower Jurassic in the Lusitanian Basin is known for its several outcrops, especially in its northernmost part and they represent the initial phase of the basin carbonate infilling. The present work focuses on the study of the organic matter preserved in the sediments of the Água de Madeiros Formation (Upper Sinemurian) at the S. Pedro de Moel region and the Vale das Fontes Formation (Pliensbachian) at the Coimbra, S. Pedro de Moel and Peniche regions. Palynofacies and organic geochemistry (organic facies) were applied and put together in the study of the organic matter. The integration of the organic-geochemical and palynofacies analysis enabled the characterization of the paleoenvironmental al conditions, terrestrial influence and redox conditions during sedimentation as well as the determination of the subenvironments. In this work, a hypothetical model is proposed to explain the deposition of the Vale das Fontes Formation. It is suggested that the source area for the continental organic supply at Peniche and S. Pedro de Moel outcrops was located at the westernmost margin of the Lusitanian Basin, where organic deposition was probably conditioned by the basement blocks that nowadays represent the Berlenga-Farilhões Islands. On the other hand, for the Coimbra outcrop the continental organic matter was derived from the eastern margin of the basin.
Thesis
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The following work presents the organic matter (OM) recorded in the marly-limestone successions from the upper Pliensbachian – lower Toarcian (Levisoni = Serpentinum zone), of the Alcabideque (Lusitanian Basin (LB)) and Rodiles (Asturian Basin (AB) sections), in the attempt to correlate the palaeoenvironmental conditions occurred in these sectors of Iberian Peninsula in this stratigraphic interval, related to the Early Toarcian Oceanic Anoxic Event. A detailed study of palynofacies and organic geochemistry (Total Organic Carbon (TOC), sulfur and biomarkers) has been performed in 33 samples (14 in the LB and 19 in the AB). The TOC analysis shows high values in the AB section (maximum value of 5,27 wt.%) unlike what occurs in the LB section (maximum value of 0.41 wt.%). The optical analysis prove the presence of particulate organic components, mostly of continental origin (phytoclasts and continental palynomorphs) that dominate in both sections. The amorphous organic matter is the least abundant group reaching high values only in the Margaritatus Zone and around the Tenuicostatum – Serpentinum boundary in the Rodiles section of the AB. In the LB the top of the Polymorphum Zone framed in the Alcabideque section also shows the presence of high AOM values, a feature that is associated to the highest TOC values. Lastly the palynomorphs are mainly composed by sporomorphs, which in the Levisoni Zone of the LB present themselves in tetrads and agglomerates. In this same section it is also worth noting the occurrence of high percentages of dinocysts in the top of the Emaciatum and Polymorphum zones respectively. The biomarkers corroborate the OM source and provide depositional palaeoenvironmental informations that support the palynofacies data. In the Rodiles section through the Pr/n-C17 and Phy/n-C18 diagrams it is possible to prove that the near totality of the samples fall into the transition from continental OM to the mixed OM projection fields. Through the compound analysis of the CPI, Pr/n-C17, Phy/n-C18 and Pr/Phy, it is established that a disoxic-anoxic conditions occurs around the Tenuicostatum - Serpentinum boundary. In the LB section and though the n-alkane, terpanes and regular steranes ratios, the input of continental OM is confirmed, particularly in the Levisoni Zone. On the other hand the gammacerane index shows a peak at the top Polymorphum Zone, clearly associated with the increase of marine palynomorphs (dinocysts) and the maximum marine influence in the succession. Though the obtained results a clear differentiation of the OM record between the Polymorphum (=Tenuicostatum) and Levisoni (=Serpentinum) boundary zones of the two basins can be made, showing for the first time for the LB a continental sedimentary input related to the northernmost zone of the basin.
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The marl-limestone succession that encompasses the Pliensbachian–Toarcian Stage Boundary (Lower Jurassic) and crops out at Peniche (Lusitanian Basin, Portugal), was chosen as one of the candidates for the establishment of Toarcian GSSP. Chemostratigraphy analyses, of the Upper Pliensbachian (spinatum Zone)-Lower Toarcian (levisoni p.p. Zone) portion, were based on total organic carbon (TOC) (68 samples), the isotope carbon (δ13C) and oxygen (δ18O) (38 samples) on the whole rock sample. Presenting an absolute variation of around -2.0‰, the δ13C and δ18O values decrease from the middle part up to the uppermost part of spinatum Zone, with smaller values in the lowermost part of the polymorphum Zone. In the Lower Toarcian the δ13C data shows a positive trend (spread of + 2.0‰) with a maximum value in the middle-upper portion of the polymorphum Zone and a minimum in the lowermost part of the levisoni Zone. The δ18O values show a general tendency to decrease within the polymorphum Zone, with the smallest values observed in the lower portion of the levisoni Zone. In general the TOC values are low, around 0.2%, in the spinatum Zone, upwards they increase to 0.5% in the polymorphum Zone, whilst they decrease again to 0.2% in the lowermost levisoni Zone. Calcareous nannofossils assemblages were investigated in 12 slides of marly samples collected around the Pliensbachian – Toarcian Stage Boundary that, according to the adopted zonation, proposed for NW European, lies in the NJ5b biozone. Abundant and well preserved nannofossils assemblages comprise 12 genera and 18 species. The genera Schizosphaerella and Lotharingius are dominant. Calcivascularis jansae, a characteristic taxon of the Lower Jurassic tethyan nannofossils assemblages, is abundant in the whole investigated interval. Biscutum grande is the other tethyan taxon present in studied succession. The occurrences of C. jansae and B. grande support the tethyan affinity of the calcareous nannofossils assemblages recovered from the Pliensbachian – Toarcian transition sampled at Peniche section.
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The Lusitanian Basin (Portugal), located on the western margin of the Iberian Plate belongs to a group of Atlantic Ocean marginal basins which began their formation during the rift phase at the Upper Triassic. It has a NE-SW orientation and is almost 300km in length and 150km wide. The Lower Jurassic is particularly well represented in this basin and the Peniche region is one of the most important sections, due to the occurrence of a continuous series of carbonates deposited between Sinemurian to Toarcian. The present study included calcareous nannofossil biostratigraphy and chemostratigraphy, in the Pliensbachian – lower Toarcian section of Peniche. Six nannofossil biozones were identified based on proposed NW Europe scheme and correlated with ammonite zones: NJ3 (lower Pliensbachian; jamesoni ammonite zone), NJ4a (lower to upper Pliensbachian; jamesoni, ibex, davoei and margaritatus zones), NJ4b (upper Pliensbachian; margaritatus and spinatum zones), NJ5a (upper Pliensbachian; spinatum zone), NJ5b (upper Pliensbachian – lower Toarcian; spinatum, polymorphum and levisoni zones) and NJ6 (lower Toarcian; levisoni zone). Additionally, the secondary biostratigraphic events were registered which will be useful to refine the nannofossils biozonation: the first occurrences (FO) of Biscutum grande and B. finchii were found in the upper part of the NJ4a biozone; the FO of Lotharingius frodoi was identified at the same stratigraphical level as FO of L. hauffii; the FO of L. sigillatus was found in the upper part of the NJ5a biozone; the first common occurrence of Calyculus spp. was recognized in the NJ5b base, near the Pliensbachian – Toarcian boundary; the FO of Carinolithus spp. and the extinction levels of Calcivascularis jansae and B. grande was identified within NJ5b. Chemostratigraphy analyses were based on total organic carbon (TOC), “Rock-Eval” pyrolysis, biomarkers, carbon and oxygen isotopes, minor and major elements, on the whole rock sample. Also, belemnite fossils were analyzed in terms of carbon, oxygen and strontium isotopes. In relation to hydrocarbon generation, the Marls and limestones with bituminous facies Member presented the highest potential: TOC reaching a maximum of 14.95%, S2 higher than 10 mg of HC/g rock, HI over 200 mg of HC/g TOC and the kerogen is mainly type II, in different stages of preservation. The strontium isotopes profile shows a continued decrease in value from lower Pliensbachian until Pliensbachian-Toarcian boundary, increasing again in the lower Toarcian. In the base of the section the values are around 0.7074 and reach 0.70706 near the Toarcian base. The belemnite fossil sampled from the highest stratigraphic level studied, presented a value of 0.70722. Oxygen and carbon isotopic profiles, built based on whole rock and belemnites, show similar behavior patterns but not the same absolute values. The belemnite oxygen isotope values were used to calculate the sea paleotemperatures. However, the presence of the gammacerane biomarker indicated a hypersaline environment. This suggests that the increase in the oxygen isotope values was partially due to an increase in the salinity and not only a variation in the temperature. The most relevant variations in the minor and major element profiles show correlation with the lithostratigraphic units, corresponding to source and environmental changes. Applying Pearson's correlation coefficients, the detrital, biogenic and carbonate influx were investigated. The Pearson's correlation coefficients for the individual lithostratigraphic units and the whole section were different, suggesting that the flux of some elements varied during the Pliensbachian – lower Toarcian of Peniche.
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The Lusitanian Basin (Portugal), located on the western margin of the Iberian Plate belongs to a group of Atlantic Ocean marginal basins which began their formation during the rift phase at the Upper Triassic. It has a NE-SW orientation and is almost 300km in length and 150km wide. The Lower Jurassic is particularly well represented in this basin and the Peniche region is one of the most important sections, due to the occurrence of a continuous series of carbonates deposited between Sinemurian to Toarcian. The present study included calcareous nannofossil biostratigraphy and chemostratigraphy, in the Pliensbachian – lower Toarcian section of Peniche. Six nannofossil biozones were identified based on proposed NW Europe scheme and correlated with ammonite zones: NJ3 (lower Pliensbachian; jamesoni ammonite zone), NJ4a (lower to upper Pliensbachian; jamesoni, ibex, davoei and margaritatus zones), NJ4b (upper Pliensbachian; margaritatus and spinatum zones), NJ5a (upper Pliensbachian; spinatum zone), NJ5b (upper Pliensbachian – lower Toarcian; spinatum, polymorphum and levisoni zones) and NJ6 (lower Toarcian; levisoni zone). Additionally, the secondary biostratigraphic events were registered which will be useful to refine the nannofossils biozonation: the first occurrences (FO) of Biscutum grande and B. finchii were found in the upper part of the NJ4a biozone; the FO of Lotharingius frodoi was identified at the same stratigraphical level as FO of L. hauffii; the FO of L. sigillatus was found in the upper part of the NJ5a biozone; the first common occurrence of Calyculus spp. was recognized in the NJ5b base, near the Pliensbachian – Toarcian boundary; the FO of Carinolithus spp. and the extinction levels of Calcivascularis jansae and B. grande was identified within NJ5b. Chemostratigraphy analyses were based on total organic carbon (TOC), “Rock-Eval” pyrolysis, biomarkers, carbon and oxygen isotopes, minor and major elements, on the whole rock sample. Also, belemnite fossils were analyzed in terms of carbon, oxygen and strontium isotopes. In relation to hydrocarbon generation, the Marls and limestones with bituminous facies Member presented the highest potential: TOC reaching a maximum of 14.95%, S2 higher than 10 mg of HC/g rock, HI over 200 mg of HC/g TOC and the kerogen is mainly type II, in different stages of preservation. The strontium isotopes profile shows a continued decrease in value from lower Pliensbachian until Pliensbachian-Toarcian boundary, increasing again in the lower Toarcian. In the base of the section the values are around 0.7074 and reach 0.70706 near the Toarcian base. The belemnite fossil sampled from the highest stratigraphic level studied, presented a value of 0.70722. Oxygen and carbon isotopic profiles, built based on whole rock and belemnites, show similar behavior patterns but not the same absolute values. The belemnite oxygen isotope values were used to calculate the sea paleotemperatures. However, the presence of the gammacerane biomarker indicated a hypersaline environment. This suggests that the increase in the oxygen isotope values was partially due to an increase in the salinity and not only a variation in the temperature. The most relevant variations in the minor and major element profiles show correlation with the lithostratigraphic units, corresponding to source and environmental changes. Applying Pearson's correlation coefficients, the detrital, biogenic and carbonate influx were investigated. The Pearson's correlation coefficients for the individual lithostratigraphic units and the whole section were different, suggesting that the flux of some elements varied during the Pliensbachian – lower Toarcian of Peniche.