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Introdução Uma bacia sedimentar corresponde a uma área deprimida (depressão topográfica) em geral de origem tectônica preenchida por rochas sedimentares e/ou vulcânicas com várias centenas a alguns milhares de metros de espessura e diversas centenas a poucos milhões de quilômetros quadrados de área. Uma bacia pode ser grosseiramente circular, triangular ou alongada. A geometria final de uma bacia sedimentar depende bastante dos padrões de tectonismo que a afetam através de falhas e dobras, durante (sindeposicionais) ou após (pós-deposicionais) a sedimentação. Entende-se por arcabouço sedimentar de uma bacia sedimentar as suas formas, bem como a natureza litológica das camadas que a preenchem. Uma bacia sedimentar contém o registro deposicional de uma área que pode estar interrompida por hiatos ou lacunas. O arcabouço estrutural ou tectônico de uma bacia sedimentar corresponde ao conjunto de elementos estruturas de uma região, incluindo as áreas de soerguimento com de subsidência além das áreas estáveis adjacentes. Aplicando-se este conceito, as bacias sedimentares podem ser classificadas em fechadas e abertas.(Vide figura 1). Figura 1 – Três formas diferentes assumidas pelas bacias sedimentares: (A) fechada subcircular; (B) aberta e (C) fechada alongada. (segundo Boulin, 1977) Entre os elementos geométricos de uma bacia sedimentar, há o centro que corresponde ao ponto mais baixo da depressão topográfica de uma bacia circular Tem-se ainda o depocentro, que corresponde ao sítio de máxima acumulação (maior espessura = maior subsidência) em uma bacia sedimentar, durante um determinado intervalo de tempo geológico. Esse depocentro pode migrar no decorrer da evolução geológica de uma bacia. Esta migração é ocasionada por tectonismo sinsedimentar, por mudanças de desembocadura de rios importantes, e outros fatores (Figura 2).

Bacias Sedimentares

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SEDIMENTOLOGIA

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Page 1: Bacias Sedimentares

Introdução

Uma bacia sedimentar corresponde a uma área deprimida (depressão topográfica) em geral de

origem tectônica preenchida por rochas sedimentares e/ou vulcânicas com várias centenas a

alguns milhares de metros de espessura e diversas centenas a poucos milhões de quilômetros

quadrados de área.

Uma bacia pode ser grosseiramente circular, triangular ou alongada. A geometria final de uma

bacia sedimentar depende bastante dos padrões de tectonismo que a afetam através de falhas

e dobras, durante (sindeposicionais) ou após (pós-deposicionais) a sedimentação.

Entende-se por arcabouço sedimentar de uma bacia sedimentar as suas formas, bem como a

natureza litológica das camadas que a preenchem. Uma bacia sedimentar contém o registro

deposicional de uma área que pode estar interrompida por hiatos ou lacunas.

O arcabouço estrutural ou tectônico de uma bacia sedimentar corresponde ao conjunto de

elementos estruturas de uma região, incluindo as áreas de soerguimento com de subsidência

além das áreas estáveis adjacentes. Aplicando-se este conceito, as bacias sedimentares

podem ser classificadas em fechadas e abertas.(Vide figura 1).

Figura 1 – Três formas

diferentes assumidas

pelas bacias

sedimentares: (A) fechada

subcircular; (B) aberta e

(C) fechada alongada.

(segundo Boulin, 1977)

Entre os elementos

geométricos de uma bacia

sedimentar, há o centro que corresponde ao ponto mais baixo da depressão topográfica de

uma bacia circular Tem-se ainda o depocentro, que corresponde ao sítio de máxima

acumulação (maior espessura = maior subsidência) em uma bacia sedimentar, durante um

determinado intervalo de tempo geológico. Esse depocentro pode migrar no decorrer da

evolução geológica de uma bacia. Esta migração é ocasionada por tectonismo sinsedimentar,

por mudanças de desembocadura de rios importantes, e outros fatores (Figura 2).

Page 2: Bacias Sedimentares

Figura 2 Seção esquemática de uma bacia sedimentar de configuração subcircular em seção,

com indicação do centro (c) e do depocentro (d) ou centro deposicional ( segundo Boulin, 1977)

Classificação estrutural de bacias sedimentares

Entre as classificações estruturais de bacias sedimentares, há as de Boulin ( 1977), de Klemme

( 1980) e de Kigstom et,. all. (1983). As duas últimas são as mais comumente adotadas por

geólogos de petróleo.

Sob o ponto de vista estrutural, existiriam dois tipos básicos de bacias sedimentares: bacias

intracratônicas e bacias pericratônicas. As intracratônicas também chamadas de bacias de

plataforma, situa-se no interior de áreas mais estáveis em termos tectônicos denominadas

crátons. Eles representam porções relativamente mais estáveis da crosta terrestre, em geral

ligadas a terrenos pré-cambrianos.

As baças intracratônicas podem ser subdivididas em dois tipos: sinéclises ou bacias de

plataforma e bacias de afundamento também chamadas de fossas tectônicas.

As sinéclises representam feições morfológicas de subsidência pouco acentuada em relação às

áreas adjacentes e situam-se sobre a crosta continental, com forma aproximadamente circular.

As fossas ou bacias de afundamento constituem vales estreitos e alongados, resultantes do

rebaixamento de blocos de falhas, delimitados entre sistemas de falhas normais paralelos.

Atualmente, utiliza-se o termo gráben referindo-se a fossas tectônicas de dimensões

relativamente pequenas, originadas em fases orogenéticas tardias.

As aulacógenos são fossas tectônicas desenvolvidas sobre o cráton, delimitadas por falhas

normais convergentes, tendo orientações radiais e abrindo-se para fora. Com o surgimento da

teoria da tectônica de placas, o aulacógeno passou a ser interpretado como um rifte abortado

ou interrompido.

As bacias pericratônicas ou bacias da margem continental desenvolvem-se em áreas

alongadas de margens cratônicas e sofreram subsidências mais ou menos acentuadas. Essas

bacias situam-se, comumente, em parte sobre a crosta continental, de natureza granítica e em

parte sobre a crosta oceânica de composição basáltica.

Page 3: Bacias Sedimentares

Muitas bacias pericratônicas por se situarem em margens continentais passivas, não foram

submetidas a dobramentos (ex. bacias costeiras brasileiras) Outras situadas em margens

continentais ativas, foram submetidas a subducção ou à colisão e exibem dobra e falhas

inversas, como nos Alpes ocidentais e nos Andes.

Classificação das bacias sedimentares brasileiras

O território brasileiro tem praticamente à metade de seu território ocupado por terrenos

sedimentares, distribuídos por algumas dezenas de bacias de tipos e tamanhos diversos.

Durante muito tempo as bacias sedimentares brasileiras foram informalmente classificadas em

três categorias: bacias paleozóicas, mesozóicas e cenozóicas. Porém, essa classificação era

por demais simplista pois estava baseada simplesmente nas idades predominantes admitidas

para os sedimentos que as preenchiam. Nesse modelo teriam sido ignorando as posições

relativas das bacias no escudo continental, bem como as suas ligações com as grandes feições

tectônicas da crosta terrestre. Atualmente, sabe-se que os fatores geotectônicos exerceram

controle decisivo na origem e evolução das bacias sedimentares brasileiras. Desse modo,

ficaram registradas características estruturais e estratigráficas identificáveis em baças

geneticamente semelhantes, independentemente das suas posições geográficas.

As classificações das bacias sedimentares brasileiras, baseadas em critérios tectônicos, foram

elaboradas principalmente no âmbito da Petrobrás. Dentre elas, a de Asmus e Porto (1972)

baseada no esquema de Klemme (1971), tornou-se um trabalho clássico. Figura 3). Ela

forneceu bases para as análises de ambiência (geração, migração e armazenamento) do

petróleo e das perspectivas petrolíferas de várias bacias sedimentares.

Figura 3 – Classificação das principais bacias sedimentares brasileiras, segundo a teoria da

tectônica de placas com base no esquema de Klemme (1971), proposta por Asmus & Porto

(1972)

Page 4: Bacias Sedimentares

Mais tarde, apareceram as propostas de Szatmari & porto (1982) sintetizada na figura 4, além

da proposta de Figueiredo e Raja Gabaglia ( 1986) fundamentada em Kingstom et. al. ( 1983).

Figura 4 – Classificação das principais

bacias sedimentares brasileiras,

segundo Szatmari & Porto (1982) ,

confrontada com a classificação de

Asmus & Porto ( 1972) por Raja-

Gabaglia & Figueiredo ( 1990)

Papel da Tectônica na

Sedimentação

Como pode se perceber o tectonismo

tem grande importância na análise do

processo de sedimentação. Essas

relações podem ser exemplificadas

através das fácies de “flysch” e de

molassa, que exibem fortes

conotações tectônicas. Representam

verdadeiras tecnofácies, características de determinados tectótopos, como os de uma fossa

oceânica.

A fácies de “flysch” é tipicamente marinha e encontra-se amplamente distribuída nas bordas

norte e sul dos Alpes, sendo composta de arenitos, folhelhos, argilitos e margas. Em geral

forma espessa seqüência de depósitos clásticos pobremente fossilíferos. O depósito de “flysch”

é interpretado como uma seqüência sedimentar formada por corrente de turbidez em bacias

associadas a margens continentais ativas, inclusive com fossa oceânica adjacente, em fase

pré-orogência ou em bacias transtencionais.

Relacionadas às margens continentais ativas, tem-se a fácies de molassa, que comumente é

mais grossa que a de “flysch’ sendo composta predominantemente por arenitos e folhelhos,

além de conglomerados, que também atingem grandes espessuras. A seção inferior é de

ambiente fluvial, passando da porção intermediária à marinha de composição arcózico–

esvedeado clorítico com.cimento carbonático, no qual se verifica granodecrescença

ascendente. As fácies de molassa é ligada à fase tardiorogênica em bacias intramontanas ou

alacógenos formados nos primórdios da cratonização.

Em fase precedente à sedimentação de fácies de “flysch”, as zonas de convergência de placas

criam bacias receptoras através de acentuada subsidência, que não é acompanhada pelo

soergimento das regiões adjacdentes. Nessas circunstâncias, ocorre sedimentação pelítica,

rica em matéria orgânica, que forma os folhelhos negros ou até silexitos contendo restos de

microorganismos planctônicos.

Page 5: Bacias Sedimentares

No ciclo brasiliano1, que ensejou a formação das três grandes sinéclises (bacias interiores),

foram também geradas bacias tectônicas intermontanas, dispersas por áreas intensamente

dobradas do Brasil.

O condicionamento estrutural da tectônica de placas

De acordo com a teoria de tectônica de placas, a crosta terrestre seria formada por numerosas

placas litosféricas rígidas, separadas entre si por junções que são de três tipos:

divergente

convergente e

direcional

Essas placas movem-se, umas em relação às outras, carreadas por lentas correntes de

convecção existentes na astenosfera. As cadeias mesoceânicas correspondem às áreas de

afastamento mútuo de duas placas, cujas bordas estão em crescimento por adição de novos

materiais litosféricos por atividade ígnea. Nas fossas submarinas, por outro lado, uma das

placas está mergulhando por baixo da outra, ao longo da zona de subducção. Neste caso, a

placa descendente esta sendo consumida, enquanto a placa acavalada esta em crescimento

pela combinação de atividade ígnea e acumulação de material proveniente da placa

descendente. Nas junções direcionais, as duas placas movem-se lateralmente sem

divergências ou convergências consideráveis e, portanto, sem criação ou destruição de

materiais nas placas envolvidas.

As posições das bacias em relação às bordas das placas são importantes, dependendo da

natureza destes limites. As bacias de margem estável (Tipo Atlântico) associam-se às placas

divergentes. O seu substrato é composto pelas crostas: continental, transacional e oceânica.

As bacias marginais ou costeiras (continentais ou submarinas) do litoral brasileiro são todas

desse tipo. Por outro lado as bacias de margem ativa ( Tipo Pacífico) são relacionadas às

zonas de placas convergentes. Finalmente as bacias transtensionais ou de disjunção2 estão

associadas às falhas transformantes, como nas bacias ligadas à Falha de Santo André (EUA).

As bacias situadas no interior das placas são denominadas de bacias intraplacas, que podem

ser exemplificadas pela Bacia do Paraná, que se acha situada no interior da placa continental

sulamericana ou pelo sistema de fossas tectônicas3 da África Oriental.

As bacias sedimentares de grande importância atualmente, onde se apresentam os mais

importantes campos petrolíferos, são. as bacias marginais. No fim do jurássico (cerca de 150

Ma), simultaneamente à persistência de gigantescas sinéclises (bacias intracratônicas do

amazonas, Paraná e Parnaíba), foi iniciada a fragmentação do supercontinente Gondwana, que

foi acompanhada por um formidável evento tectonomagnético e sedimentar. Não há dúvida de

que este fenômeno geológico foi o responsável pela formação das bacias marginais brasileiras

Page 6: Bacias Sedimentares

bem como do Oceano Atlântico Sul, ao lado de inúmeros acontecimentos geológicos, também

na crosta ocidental africana. (figura 5).

A origem e a evolução dessas bacias sedimentares são entendidas, de acordo com o modelo

de margem continental do Tipo Atlântico, somente após a compreensão dos processos de

separação das placas continentais da África e da América do Sul, subseqüente ao estágio de

fragmentação, seguido pelo de deriva continental.

Figura 5 – Esquema de evolução geológica

das bacias marginais brasileiras,

simultaneamente à deriva continental e

conseqüente abertura (origem) do Oceano

Atlântico sul (modificado de Ponte & Asmus,

1978)

Considerando-se as histórias evolutivas dessas bacias, algumas de suas peculiaridades

permitiram classificá-las em dois grupos: bacias marginais orientais (geograficamente limitado

entre os estados do Rio Grande do Sul – Bacia de Pelotas e Alagoas – Bacia Sergipe-alagoas)

e bacias marginais equatoriais (inicia-se em Pernambuco –Bacia Pernambuco-Paraíba e

estende-se até a plataforma continental do Estado do Amapá). Figura 6.

Figura 6 – Localização geográfica, em território brasileiro, das bacias marginais e das bacias

intracratônicas do Amazonas, Paraná e Parnaíba (segundo Ponte et. al., 1978)

Estas bacias, segundo a classificação de Klemme (1971) evoluíram de acordo com Asmus &

Porto (1972), do início de sua formação até hoje, através de dois ou três dos seguintes tipos:

tipo I – bacia intracratônica simples;

Page 7: Bacias Sedimentares

tipo III – vale em rifte (fossa tectônica) e

tipo III bacia marginal aberta ( figura 7)

Figura 7 – Coluna estratigráfica geral das bacias marginais brasileiras com indicações de idade,

litologia, ambiente sedimentares e seqüências deposicionais ( segundo Ponte et. al., 1978).

Do cretáceo ao terciário, essas bacias apresentaram os seguintes ambientes sedimentares:

lacustre e deltaico, marinho e transicional restritos, plataforma continental rasa, talude

continental e finalmente litorâneo. As mudanças nos tipos de bacias e nos ambientes de

sedimentação do cretáceo ao Terciário, foram controlados principalmente pelas intensidades

de atividades tectônicas bem como pelas flutuações de níveis do mar. (Figura 8). Os

movimentos tectônicos no interior dessas bacias, embora acentuadamente arrefecidas em

relação ao Cretáceo e Terciário, ainda continuam ativos.

Figura 8 – Curvas de

subsidência tectônica

(térmica) e de mudanças

de nível do mar durante o

Cretáceo e o Terciário, ao

longo da costa brasileira.

1 orogênese que ocorreu

do pré-cambriano superior

ao Paleozóico inferior

2 (pull-apart basins)

Page 8: Bacias Sedimentares

3 Riftes