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Figura 3. Depósitos de xisto betuminoso no Brasil. De Padula (1969, seu fig. 1). Clique para ampliar o mapa.
Pelo menos nove depósitos de xisto betuminoso variando de Devoniano a Terciário foram relatados em diferentes partes do Brasil (Padula, 1969). Destes, dois depósitos receberam o maior interesse: (1) o xisto lacustre de óleo da idade terciária no Vale do Paraíba, no Estado de São Paulo, a nordeste da cidade de São Paulo; e (2) o xisto betuminoso da Formação Permiana Iratí, uma unidade difundida na parte sul do país.
Paraíba Valley
Duas áreas no Vale do Paraíba, totalizando 86 km2, contêm uma reserva de 840 milhões de barris de óleo de xisto in situ, conforme determinado pela perfuração. O recurso total é estimado em 2 bilhões de barris.A unidade de interesse, com 45 m de espessura, inclui vários tipos de xisto a óleo: (1) xisto de papel laminado fossilífero marrom a marrom escuro que contém 8,5 a 13 por cento em peso de equivalente em óleo, (2) xisto de óleo semipaper da mesma cor que contém 3 a 9 por cento em peso de equivalente em óleo e (3) xisto de oliva escuro, escassamente fossilífero e de baixo teor que fratura semiconcoidalmente.
Formação Iratí
O xisto betuminoso da Formação Permiana Iratí tem o maior potencial de desenvolvimento econômico, devido à sua acessibilidade, grau e ampla distribuição. A Formação Iratí se desenvolve na parte nordeste do Estado de São Paulo e se estende para o sul por 1.700 km até a fronteira sul do Rio Grande do Sul até o norte do Uruguai. A área total subjacente à Formação Iratí é desconhecida porque a parte ocidental do depósito é coberta por fluxos de lava.
No estado do Rio Grande do Sul, o xisto betuminoso está em dois leitos separados por 12 m de xisto e calcário. As camas são mais espessas nas proximidades de São Gabriel, onde a cama superior tem 9 m de espessura e afina para o sul e leste, e a cama inferior tem 4,5 m de espessura e também afina para o sul. No Estado do Paraná, nos arredores de São Mateus do Sul-Iratí, os leitos de xisto superior e inferior têm 6,5 e 3,2 m de espessura, respectivamente. No estado de São Paulo e parte de Santa Catarina, existem até 80 leitos de xisto betuminoso, cada um com alguns milímetros a vários metros de espessura, os quais são distribuídos irregularmente através de uma sequência de calcário e dolomita.
A perfuração do núcleo delineou uma área de cerca de 82 km2 que contém uma reserva de óleo de xisto de mais de 600 milhões de barris (cerca de 86 milhões de toneladas) de equivalente de óleo de xisto, ou cerca de 7,3 milhões de barris / km2 perto de São Mateus do Sul, no sul do Paraná. Nas áreas de San Gabriel e Dom Pedrito, no Rio Grande do Sul, o leito inferior produz cerca de 7% em peso de óleo de xisto e contém recursos semelhantes, mas o leito superior produz apenas 2-3% de óleo e não é considerado adequado para exploração (Padula, 1969).
O xisto de óleo Iratí é cinza escuro, marrom e preto, de grão muito fino e laminado. Os minerais argilosos compõem 60 a 70% da rocha e a matéria orgânica compõe grande parte do restante, com contribuições menores de quartzo detrital, feldspato, pirita e outros minerais. Minerais de carbonato são escassos. O xisto de petróleo Iratí não é notavelmente enriquecido em metais, ao contrário dos folhelhos de óleo marinho, como os folhelhos devonianos do leste dos Estados Unidos.
A origem da formação Iratí é controversa. Alguns pesquisadores concluíram que a matéria orgânica é derivada de uma fonte predominantemente de algas / microbianas em um ambiente lacustre de água doce a salobra, conforme indicado pela geoquímica do óleo de xisto (Afonso e outros, 1994). Por outro lado, Padula (1969), citando pesquisadores anteriores, supõe que os sedimentos ricos em orgânicos foram depositados em uma bacia marinha intracontinental (Paraná) parcialmente fechada, de salinidade reduzida que estava em comunicação com o mar aberto. A bacia se formou após o fechamento da glaciação carbonífera tardia. Hutton (1988) classificou o xisto de óleo de Iratí como um xisto de óleo marinho (marinita).
O desenvolvimento da indústria brasileira de xisto betuminoso começou com o estabelecimento da empresa nacional de petróleo Petrobras, em 1954. Uma divisão dessa empresa, Superintendência de Industrialização do Xisto (SIX), foi encarregada do desenvolvimento dos depósitos de xisto betuminoso . Os primeiros trabalhos concentraram-se no xisto betuminoso da Paraíba, mas depois concentraram-se no xisto Iratí. Um protótipo de réplica de xisto de óleo e a usina UPI (Usina Prototipo do Iratí), construída perto de São Mateus do Sul, começaram as operações em 1972 com uma capacidade projetada de 1.600 toneladas de xisto de óleo por dia. Em 1991, uma réplica de tamanho industrial, 11 m de diâmetro, foi colocada em operação com uma capacidade de projeto de cerca de 550 toneladas (~ 3.800 barris) de óleo de xisto por dia. Mais de 1,5 milhão de toneladas (~ 10,4 milhões de barris) de óleo de xisto e outros produtos, incluindo gás liquefeito de petróleo (GLP), metano e enxofre foram produzidos desde o início da unidade UPI até 1998.