Trabalho de Estratigrafia e Sedimentação

8/17/2019 Trabalho de Estratigrafia e Sedimentação

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Distribuição de alterações diagenéticasem arenitos glaciogênicos dentro de

fácies deposicionais e sequênciasestratigráficas: Evidência do

Ordoviciano Superior da bacia deMurzuq, SW Líbia

Autores: EL-GHALI, Mohamed; MANSUBERG, Howri; MORAD, Sadoon;

AL-AASM, Ihsan; RAMSEYER, Karl.

Aluno: Maximiano Kanda Ferraz

Disciplina: Estratigrafia e Sedimentação1


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Sumário

•Introdução

•Sequências Deposicionais

•Análise Petrográfica

•Resultados e Discussões

•Conclusões2


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Introdução

• Alterações diagenéticas em arenitos influenciam naqualidade de reservatório.

• Estratigrafia de seqüências lida com estratos

sedimentares geneticamente relacionados, explicando asunidades estratigráficas em termos de:

• Variações na oferta de sedimentos Vs. variações do espaço

de alojamento dos mesmos. (associado a alterações nonível relativo do mar)

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Introdução

• Ligar as alterações diagenéticas com a estratigrafia desequências em depósitos glaciogênicos (glaciais,paraglaciais – áreas instáveis no derretimento - e pós-

glaciais).

• Desafio: Influenciados pelo nível do mar que ocorre com

avanço e recuo de gelo.

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Introdução

Bacia de Murzuq, Líbia

• Paleozóica Intracratônica (542-254 m.a.a)

• 400 mil Km²

Formações Melaz Shuqran e Mamuniyat:

• Depositadas no Ordoviciano Superior (460-443 m.a.a)em períodos glaciais, intermediários e pós-glaciais.

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FIG. 1. Mapa de localização da área de estudo na bacia de Murzuq, SW Líbia. As

amostras utilizadas para este estudo foram coletados a partir de poços 1 e 2 e deafloramentos nas áreas A, B e C, que se referem à Ghat, Al-Qarqaf e áreas AnlalineWadi res ectivamente.

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Tratos de Sistema

LST: Lowstand System Tract• Forma, quando a taxa de sedimentação > taxa de

curva do nível do mar (durante o estágio inicial deaumento do nível do mar.)

TST: Transgressive System Tract• Taxa de nível do mar > Taxa de sedimentação.

HST: Highstand System Tract• Durante a fase final de elevação da base, a taxa

de aumento do nível do mar cai abaixo da taxa

de sedimentação.

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FIG. 2. Seçãoestratigráficadas rochas doOrdoviciano

Superiorestudadas, asformaçõesMelazShuqran eMamunyiat,mostrandocorrelação dosafloramentos,

tratos desistemas eintervalosselecionadospara este

estudo.

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Sequências Deposicionais• DS-1 = Formação Melaz Shuran. Transgressão em resposta à

aumento do nível do mar pelo avanço do gelo.• Fronteira inferior: Conglomerado arenítico• TST, depósitos detríticos de gelo onshore e offshore.• HST, depósitos paraglaciais deltáicos, dominados por maré.

• DS-2 = Maior parte da formação Mamuniyat. Queda do nível domar.• LST, depósitos glaciais fluviais que preenchem vales.• TST, depósitos detríticos de gelo onshore e offshore.• HST, depósitos paraglaciais onshore e offshore.

• DS-3 = Parte Superior da formação Mamunyat. Último recuo dogelo.• LST, depósitos pós glaciais deltaicos.• TST, depósitos pós glaciais onshore.• Fronteira Superior: Aumento global do nível do Mar (Siluriano)

Aumenta Profundidade

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FIG. 3. Curva da história do enterro térmico doOrdoviciano superior em um dos poços estudados naBacia de Murzuq (modificado de Davidson et al., 2000).

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Análises Petrográficas

• 150 amostras de arenito de 18 afloramentos e 2 poços.

• Análise modal de 55 amostras.

• Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM)

• Contagem de Isótopos C13 e O18 no cimento carbonático.

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FIG. 4. Quadro de composição (ou seja, quartzo, feldspato efragmentos líticos) de 55 amostras representativas de arenito doOrdoviciano Superior de todos os sistemas, plotados na

classificação de McBride (1963), mostrando que os arenitos dehoje são quartzoarenitos na composição.

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Minerais Argilosos

FIG. 5. (A) imagem de SEM que mostra caulinita noarenito como agregado composto por várias plaquetas

(seta). Fotomicrografia mostrando: (B) Mica nos porosadjacentes, que é associada com sua caulinização (seta).

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FIG. 5. (C) Argila intraclástica caulinizada (seta). (D) matrizde argila caulinizada (seta).

*Processo de decomposição por hidrólise em que ocorre a disso-lução parcial de minerais, formando aluminosilicatos.

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FIG. 5. (E) Grãos de feldspato parcialmente caulinizados(seta). (F) imagem SEM mostrando caulinita envolvida por, e,portanto, pré-data, crescimento de quartzo (Qo). 16


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FIG. 6.

(A) Fotomicrografiamostrando grãos deargilas em torno de grãosde quartzo detríticos(seta), que carecem de

crescimento de quartzo.

(B) imagem SEMmostrando argilas que seassemelham à hábitos

texturais de esmectita(variação da caulinita).

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FIG. 7. SEM mostrando: (A) micas (B) ilitização (argilo-

minerais) de caulinita (seta). (C) Agregados de clorita (seta)ré-datam crecimentos de uartzo. Mais abundantes em LST.

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Minerais de Calcita

FIG. 8. Fotomicrografia: (A) calcita microcristalina preenchendoporos dilatados, sugere uma origem perto da superfície. (B)calcita preenche os poros grandes, o que sugere uma origem

pré-compactacional.

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FIG. 8. (C) Calcita cristalina áspera II (CII) preenche porospequenos e substitui grãos detritais (seta). (D) (CII) preenchepequenos poros e engolfa e, assim, pós-data, crescimentos dequartzo (seta).

*Mais abundantes em HST paraglacial costeiro.

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FIG. 9. Cross Plot de δ¹³CVPDB contra δ(18)OVPDB de cimentos de calcita edolomita, mostrando uma forte correlação positiva (r = 0,9) para cimentosde calcita, que é atribuído ao aumento do input de ¹²C, na alteração térmicada MO durante soterramento. A correlação positiva fraca (r = 0,5) para

Dolomitas é mal compreendida, mas pode refletir input de ¹²C, demetanogênese microbiana.

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Minerais de Siderita

FIG. 10. (A) Siderita pobre em Mg (seta preta) preenchendo porosdilatados, sugerindo precipitação antes de compactação, que éenvolvido por, e, portanto, pré-data, siderita cristalina rica em Mg (setabranca). (B) Siderita pobre em Mg (seta preta) associado com caulinita.

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FIG. 11.

Fotomicrografia mostrando:(A) óxido de ferro enchegrandes poros de arenitos

(B) Óxido de ferro

microcristalino (setasbrancas) preenche os porose é envolvido por, e,portanto, pré-data, sideritarica em Mg (seta preta).

Óxidos de Ferro

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Alterações Diagenéticas

• Formação de caulinita, argila, siderita, carbonato, óxidode ferro, cresc. de quartzo.

• Teores de cada mineral são semelhantes em amostrasdo mesmo sistema e diferem quando em sistemasdiferentes.

• As relações texturais entre as alterações diagenéticas ecomposição isotópica nos permitem estabelecer umasequência paragenética geral dentro da curva da históriado soterramento dos arenitos glaciogênicos. 24


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Estágio das alterações

• Eodiagênese (0-2 km de profundidade e 2 km de profundidade e >70 °C): Águas modificadas devido à interação rocha-fluido,cresc. de quartzo.

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FIG. 13. Seqüência paragenética das alterações diagenéticas nosarenitos do Ordoviciano Superior da Melaz Shuqran e Mamunyiatbaseada na composição isotópica e na curva da história dosoterramento. A fronteira entre a Eodiagênese e a Mesodiagêneseé de acordo com Morad et al. (2000).

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FIG. 14. Influxo de água meteórica e formação de caulinita emarenitos de vários sistemas. Nos arenitos pós-glaciais (5) e (6), houveinfluxo durante queda do nível do mar. Em (2), (3) e (4) ocorreu

durante a mudança da linha da costa em direção à bacia durante aformação do SB (fronteira) sobrejacente.

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FIG. 15. Faixa de valores de temperatura e valores de δ(18)OSMOW de águasintersticiais calculados a partir de isótopos de oxigênio: (a) amostras de arenito comcimento calcítico. Infere-se que a calcita eogenética (calcita I), precipitou-se deáguas abaixo da temperatura da superfície (10-25°C,. Scotese et al, 1999), Já a

calcita mesogenética (calcita II) precipitou-se a temperaturas de 40 a 120°C, o queequivale à evolução de água de formação. (B) Arenitos com cimento dolomítico.

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FIG. 16. Modelo mostrando a formação de cimento de óxido deferro nos arenitos glaciogênicos. O óxido de ferro foi formado,pelo fluxo difusivo do dissolvido Fe²+ a partir da zona subóxica

para a zona abaixo do MFS, perto do fundo do mar e, porconseguinte oxidado a Fe³+.

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Evolução da qualidade doreservatório

• Alterações diagenéticas tiveram impacto na deposição

modificando porosidade e assim, a qualidade do reservatório.

• Maior Porosidade: LST glaciais fluviais (início do DS-2/Mamunyat), menos cimentação (argila e calcita) e

compactação.

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FIG. 17. Plot do volume intergranular (IGV) Vs. volume de cimento de 55amostras de arenitos representativos. TS, MFS e SB referem-se asuperfícies transgressivas, superfícies de enchente máxima e fronteiras de

seqüência. Nota-se que a compactação foi mais importante do que acimentação na destruição da porosidade primária.

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FIG. 18. Modelo esquemático que mostra a distribuição espacial etemporal das alterações diagenéticas dos arenitos do Ordovicianosuperior dentro de um seqüência estratigráfica.

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Conclusões

• Este estudo mostra que as alterações diagenéticasrevelaram uma distribuição espacial e temporalsistemática, dentro de fácies deposicionais e estratigrafiade seqüências.

• Esta linha de pensamento permitiu uma melhorcompreensão dos fatores que controlam a distribuiçãodas alterações eo e mesogenéticas.

• Este estudo de caso revelou a construção de um modelobastante previsível para a distribuição de alteraçõesdiagenéticas e seu impacto na qualidade dereservatórios arenitícos glaciogênicos.

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