Campos petrolíferos dos EUA com cinza vulcânica do período Cretáceo

Um novo estudo usando amostras deste afloramento - expondo o contato entre o Cretaceous Eagle Ford Shale e as formações de Austin Chalk perto de Osman Canyon, Texas - sugere que os abundantes campos petrolíferos do oeste dos Estados Unidos devem sua existência às cinzas vulcânicas do Cretáceo. Crédito: Cin-Ty Lee.

 

Armazéns de petróleo e gás natural são freqüentemente encontrados em meio a rochas - particularmente no meio-ambiente - depositadas durante o Cretáceo, quando os dinossauros vagavam pela Terra e abundantes arcos vulcânicos margeavam as bordas dos continentes. "Algumas regiões dos Estados Unidos, particularmente áreas onde o fracking acontece, têm muitos canteiros", diz Cin-Ty Lee, geoquímico da Universidade Rice, no Texas. "Por que há essa associação?"

 

Em um novo estudo publicado na Scientific Reports, Lee e seus colegas sugerem uma resposta: as abundantes cinzas expelidas por esses muitos vulcões do Cretáceo fertilizaram o oceano, alimentando a produtividade de enormes florações de fitoplâncton que viriam a se transformar em óleo cru e gás de xisto. Lee e sua equipe examinaram camadas de cinzas de uma seção de 13 metros de altura do Eagle Ford Shale superior e das formações mais baixas de Austin Chalk expostas em um corte ao longo da Highway 90 perto de Osman Canyon, no Texas. Essas rochas se formaram há cerca de 100 milhões de anos, quando boa parte da América do Norte ocidental ficava sob um oceano raso. "Há tanta cinza lá - esses lindos registros de cinzas contínuas" disse Lee.

 

A equipe de Lee analisou as composições das cinzas e descobriu que as rochas estavam com muito ferro, fósforo e silício. "As cinzas estão tão alteradas que não parecem nada quando originalmente saíram do vulcão", diz Lee, sugerindo que esses elementos, que são nutrientes para o plâncton, provavelmente foram retirados das cinzas expelidas pelo vento que caíram no oceano. Para estimar as quantidades desses nutrientes que acabaram no oceano a partir de cinzas vulcânicas meados do Cretáceo, a equipe de Lee primeiro precisou entender a composição do material parental. Os pesquisadores mediram o titânio e o zircônio para traçar as cinzas que coletaram de volta à sua fonte vulcânica. Eles poderiam então calcular quanto do ferro, sílica e fósforo na fonte original de cinzas estava faltando nas cinzas que finalmente foram depositadas.

 

Eles determinaram que 75 por cento do ferro, fósforo e silício originalmente nas cinzas nunca atingiram o fundo do oceano, mas se infiltraram na água. Durante o Cretáceo, cerca de 10 vezes mais fósforo estava entrando no oceano a partir de cinzas vulcânicas do que hoje. "Isso é potencialmente um fluxo muito grande de nutrientes nos oceanos", diz Lee. 

 

Os altos níveis de nutrientes levariam ao florescimento do fitoplâncton, que, quando eles morreram, decaiu e afundou, sugaria grande parte do oxigênio no fundo da coluna de água, potencialmente criando zonas mortas. Condições anóxicas no fundo do mar teriam preservado grande parte do material orgânico residual, que acabou sendo enterrado e convertido em petróleo e gás. Embora muitos estudos tenham focado em como a atividade vulcânica durante esse período influenciou o oceano, poucos consideraram os impactos específicos dos arcos vulcânicos continentais, diz Timothy Lyons, biogeoquímico da Universidade da Califórnia em Riverside, que não esteve envolvido no estudo. As descobertas oferecem novas evidências de como as cinzas afetaram o oceano durante o período Cretáceo.

 

Cem milhões de anos atrás, o planeta estava muito mais quente e mais vulcanicamente ativo do que é hoje. Esta estufa foi caracterizada pela falta de glaciares e elevados níveis de dióxido de carbono na atmosfera. Além disso, até 10% do oceano era anóxico, comparado a apenas 1% hoje. Todas essas condições significam que os nutrientes eram abundantes no oceano e o enterro de material orgânico era favorecido. "Foi uma época importante para os leitos de fonte de petróleo", diz Lyons. "Este trabalho é uma peça importante e valiosa de um quebra-cabeça maior".

Bethany Augliere

Augliere is a freelance writer and photographer and a former editorial intern with EARTH. She is a graduate of the science communication program at the University of California, Santa Cruz, and holds a master’s degree in marine biology from Florida Atlantic University. For more of her work visit http://www.bethanyaugliere.com.