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alberto-ricardo
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SEDIMENTOLOGIA
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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).
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.
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)
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.
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
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;
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)
3 Riftes