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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA
LUCAS FIGUEIREDO GONTIJO
Estudo de Mecanismos e Processos de Sedimentação em Fluxos Gravitacionais de Sedimento da Formação
Maracangalha, Membro Caruaçu. Aplicação da Metodologia de Estudo Rocha X Perfil na Predição da
Qualidade dos Reservatórios.
Salvador 2011
LUCAS FIGUEIREDO GONTIJO
Estudo de Mecanismos e Processos de Sedimentação em Fluxos Gravitacionais de Sedimento da Formação
Maracangalha, Membro Caruaçu. Aplicação da Metodologia de Estudo Rocha X Perfil na Predição da
Qualidade dos Reservatórios.
Monografia apresentada ao curso de Geologia, do Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Geologia. Orientador: Prof. Dr. Carlson de Matos Maia Leite
Salvador 2011
TERMO DE APROVAÇÃO
LUCAS FIGUEIREDO GONTIJO
Salvador, 28 de Novembro de 2011
Estudo de Mecanismos e Processos de Sedimentação em Fluxos Gravitacionais de Sedimento da Formação
Maracangalha, Membro Caruaçu. Aplicação da Metodologia de Estudo Rocha X Perfil na Predição da
Qualidade dos Reservatórios.
Monografia aprovada como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Geologia, Universidade Federal da Bahia, pela seguinte banca examinadora:
_______________________________________________________________ 1º Examinador – Prof. Dr. Carlson de Matos Maia Leite – Orientador Instituto de Geociências, UFBA / Petrobras _______________________________________________________________ 2º Examinador – Prof. Dra. Olívia Maria Cordeiro de Oliveira Instituto de Geociências, UFBA _______________________________________________________________ 3º Examinador – Rodrigo Waldemar de Freitas Petrobras
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente à Deus, por tudo que conquistei nessa vida e pela
felicidade de todos os dias.
Agradeço à minha família, por todo o apoio e carinho cedido ao longo destes anos.
Em especial aos meus pais: Guilherme e Míriam, e aos meus irmãos Fernanda e
Rafael.
Aos professores, tão importantes para minha formação, em especial, a Osmário,
Olívia, Carlson, Flávio, Zoltan, Ângela, Gisele, Maria José, Simone e Ângelo.
Aos amigos tão prestativos da Petrobras: Paulo, Rodrigo, Edson, Márcio, Lucinha,
Míriam, Nivaldo, Adilson, Claudineuza e às estagiárias Laura, Luana e Rebeca.
À Carlson Leite por ter me orientado neste trabalho e por todos os ensinamentos
geológicos. Ao colega e amigo Muriel pelo grande auxílio e amizade.
Aos amigos que nasceram nesta fase da vida: Caio Nunes, Caio Muller, Goiaba
Mendigo, Musca, Marcelo Abbehusen, Marcelo Falcão, Dexter, Ray Charles,
Anderson Barreiras, Lula Molusco, Bunny Man, Tortuga, Bruno Emo, Priscilinha,
Nilsinho, Carlos, Lucas, Tico, Salsicha, Cipri, Mário, Alexandre, Fabinho, Substância,
Acassio, Gleide, Bianca, Priscila, Fabiane e Eula. Aos amigos não geólogos: Davi,
Juan, Binho, Curuma, Spínola, Leite, Edson, Gordo, Afonso, Victor, Jong, Alvinho,
Américo, Pedruce, Limalcool, Pudim, Paulinha e Érica.
“O homem é do tamanho dos seus sonhos"
Fernando Pessoa
RESUMO
A seção rifte das bacias sedimentares brasileiras representa o registro
associado à fragmentação do Gondwana e consequente separação entre a América
do Sul e a África, com a abertura do Oceano Atlântico Sul, gerando os mais
importantes sistemas petrolíferos do país. A Formação Maracangalha (Eocretáceo
ca. 140 Ma), faz parte da seção rifte da Bacia do Recôncavo.
Este estudo buscou, inicialmente, uma descrição das fácies turbidíticas e
lacustres do Membro Caruaçu, Formação Maracangalha, em testemunhos de dois
poços perfurados pela Petrobras no Campo de Fazenda Boa Esperança (Bacia do
Recôncavo), localizado a aproximadamente 100 km a norte da cidade de Salvador,
com o objetivo de agrupá-las em associações de fácies, a partir das estruturas e
litologias sedimentares presentes. Posteriormente, integradas as associações de
fácies e os dados petrofísicos de porosidade e de permeabilidade aos perfis de
radioatividade (GR), de potencial espontâneo (SP), de resistividade (ILD) e de
densidade (RHOB) dos poços testemunhados. Os padrões de correlação foram
utilizados em outros quatro poços não testemunhados para que fossem analisados
dados de perfis (logfácies) em intervalos com potencial para reservatório de
hidrocarbonetos. Foram também confeccionadas duas seções geológicas (strike e
dip) com o intuito de conhecer as extensões laterais das associações de fácies de
turbiditos com potencial para reservatório de hidrocarbonetos.
Com base nessas análises, concluiu-se que a associação de fácies turbidito
distal - F8 (Mutti et. al., 1999) - reúne as melhores condições permoporosas, além
de possuir boa extensão lateral e maior espessura dentre as outras associações de
fácies analisadas. Por isso, é considerada a de maior potencial para acumulação de
hidrocarbonetos, dentre as fácies turbidíticas estudadas.
Palavras-Chave : Membro Caruaçu, Fluxos gravitacionais de sedimento (Turbidito),
seção geológica, qualidade dos reservatórios.
ABSTRACT
The rift-type Brazilian basins represents the record of Gondwana´s break up
and subsequent split between Brazil and Africa, during the opening of the South
Atlantic Ocean, generating the most important petroleum systems of the country. The
Maracangalha Formation of the Early Cretaceous (ca.140 Ma) belongs to the rift
phase of the Reconcavo Basin, northeastern Brazil.
Cores of two wells drilled by Petrobras in the Fazenda Boa Esperança Field,
which is located approximately 100 km northern to Salvador were used, initially, to
describe the turbidites and lake facies of the Caruaçu Member of the Maracangalha
Formation, and, from the sedimentary structures present, cluster them into facies
associations. After that, the identified facies associations were correlated to porosity
and permeability data extracted from the radioactivity (GR), spontaneous potential
(SP), resistivity (ILD) and density (RHOB) wirelogs of these wells. The correlation
patterns obtained were used in four other wells that were not cored with the goal to
identify and extrapolate the potential reservoir intervals for hydrocarbons. Two
geological sections, a strike and a dip one, were prepared in order to know the lateral
extensions of turbidite facies associations with potential for hydrocarbon reservoir.
The data e the analysis show that the association of distal turbidite facies - F8
- keeps the best conditions of porosity and permeability, besides the good lateral
extent and thickest among the other facies associations discussed. Therefore, it is
considered the most potential for hydrocarbon accumulation, among the turbidite
facies.
Keywords : Caruaçu Member, sediment gravity flows (turbidites), geologic
section, quality of the reservoirs.
ÍNDICE DE FOTOS
Foto 1: Arenito maciço...............................................................................................42
Foto 2: Arenito maciço com marca de carga (na base) e presença de concreções
piritosas (topo)............................................................................................................42
Foto 3: Arenito maciço manchado de óleo................................................................42
Foto 4: Arenito com laminação convoluta..................................................................44
Foto 5: Arenito fluidizado com estrutura em prato.....................................................44
Foto 6: Arenito fluidizado preservando estratificação plano-paralela com falhas
normais e reversas.....................................................................................................44
Foto 7: Arenito com laminação convoluta na base preservando estratificação plano-
paralela no topo..........................................................................................................44
Foto 8: Arenito fluidizado com estratificação cruzada cavalgante unidirecional
(climbing ripples) e falhas normais.............................................................................44
Foto 9: Arenito com laminação convoluta e falhas normais....................................44
Foto 10 Arenito fluidizado com pseudo nódulo de areia...........................................45
Foto 11: Arenito Fluidizado com intraclastos de folhelho e concreções piritosas no
topo.............................................................................................................................45
Foto 12: Arenito fluidizado com intraclastos de folhelho orientados e fraturas
preenchidas por calcita...............................................................................................45
Foto 13: Arenito fluidizado com presença de lenho (madeira fóssil) na base..........45
Foto 14: Arenito fluidizado de granulometria grossa com óleo..................................45
Foto 15: Arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing
ripples)........................................................................................................................46
Foto 16: Arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing
ripples) e estratificação plano-paralela associada (topo)...........................................46
Foto 17: Arenito com estratificação plano-paralela com falhas normais e tapete de
tração.........................................................................................................................47
Foto 18: Feição típica de um ritimito. As camadas de areia estão pouco manchadas
de óleo.......................................................................................................................48
Foto 19: Estrutura em chama e carga nos Ritimitos..........................................48
Foto 20: Arenito intraclástico.....................................................................................49
Foto 21 : Arenito conglomerático com concreções piritosas......................................50
Foto 22 : Contato brusco do conglomerado com arenito maciço apresentando
estrutura plano-paralela pouco definida.....................................................................51
Foto 23: Conglomerado polimítico com seixo de quartzito verde..............................51
Foto 24: Conglomerado polimítico imerso em matriz arenítica grossa......................51
Foto 25: Conglomerado polimítico em matriz fina.....................................................51
Foto 26: Matacão de granito alcalino.........................................................................51
Foto 27 : Folhelho muito escuro e fraturado exibindo espelho de falha.....................52
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 : Localização do Campo Fazenda Boa Esperança. ..................................... 16
Figura 2 : Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo.. ........................ 17
Figura 3 : Mapa geológico esquemático com localização do Rifte Recôncavo-
Tucano-Jatobá, mostrando a distribuição das sequências: pré-, sin- e pós-rifte.. ..... 19
Figura 4 : Seção geológica esquemática da Bacia do Recôncavo.. .......................... 20
Figura 5 : Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo. ......................... 22
Figura 6 : Modelo deposicional para os sedimentos pré-rifte aluviais, fluviais, eólicos
e lacustres do Andar D. João, abrangendo as formações Afligidos, Aliança e Sergi...
.................................................................................................................................. 24
Figura 7 : Paleogeografia sin-rifte da Bacia do Recôncavo. ...................................... 25
Figura 8 : Paleogeografia durante a deposição da Formação Taquipe ..................... 27
Figura 9 : (a) Mapa tectônico simplificado da Bacia do Recôncavo com as principais
estruturas rúpteis associadas. (b) Seções geológicas mostrando a posição da borda
falhada da Bacia do Recôncavo. (c) Seção ao longo do strike da Falha de Salvador.
A Falha da Barra é o limite sul da Bacia do Recôncavo.. .......................................... 29
Figura 10 : Bloco diagrama esquemático de uma falha de alívio.. ............................ 30
Figura 11 : Divisão esquemática das partes constituintes de uma corrente de
turbidez mostrando as linhas de fluxo da corrente na cabeça e suas vizinhanças. .. 34
Figura 12 : Corrente turbidítica experimental em um condutor no Caltech.. .............. 35
Figura 13 : Evento de sedimentação episódica ligado à fluxos turbulentos.
Subdivisões da camada empregadas por Bouma (1962).. ........................................ 37
Figura 14 : Esquema de um depósito turbidítico em domínio profundo, com indicação
dos níveis da sequência de Bouma que se depositam em cada zona. ..................... 37
Figura 15 : Arcabouço genético de fácies.. ............................................................... 40
Figura 16 : Figura ilustrando as associações das fácies com base na granulometria e
estruturas e suas respectivas porcentagens em ocorrência nos testemunhos
analisados. ................................................................................................................ 53
Figura 17 : Intervalo exemplificando a associação de fácies turbidito proximal com
fácies arenito intraclástico e arenito maciço contendo indícios de HC.. .................... 55
Figura 18 : Intervalo exemplificando a associação de fácies turbidito proximal com
fácie arenito maciço contendo fortes indícios de HC. Destacado em vermelho um
matacão de rocha metamórfica do embasamento cristalino.. ................................... 55
Figura 19: Imagem do Anasete mostrando associação de fácies turbidito distal
contendo, predominantemente, a fácies arenito maciço com fortes indícios de HC.. 57
Figura 20 : Imagem do Anasete com dois intervalos (a; b) exemplificando a
associação de fácies turbidito distal com predominância de sedimentos de
granulometria areia muito fina a argila relacionadas, principalmente, às fácies F8 e
F9 de Mutti et. al. (1999). .......................................................................................... 57
Figura 21 : Imagem do Anasete mostrando associação de fácies Lacustre contendo,
predominantemente, folhelho.. .................................................................................. 58
Figura 22 : Ambiente de canhão sublacustre formado na borda de falha normal de
alívio caracterizando rampa de revezamento e associado à depósitos de fluxos
gravitacionais de sedimento. ..................................................................................... 59
Figura 23 : Desenho esquemático dividindo as três associações de fácies (turbidito
proximal, turbidito distal e lacustre) com suas respectivas contribuições sedimentares
em cada um dos seis ambientes deposicionais interpretados................................... 60
Figura 24 : Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do
ambiente deposicional de borda de falha. ................................................................. 62
Figura 25 : Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do
ambiente deposicional de canais sublacustre/ Lobo Turbidítico Proximal. ................ 63
Figura 26 : Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do
ambiente deposicional de Lobo Turbidítico Distal. .................................................... 64
Figura 27 : Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do
ambiente deposicional de Lobo Turbidítico Distal/ Lacustre. .................................... 65
Figura 28 : Mapa de localização dos poços............................................................... 67
Figura 29 : Seção geológica aproximadamente na direção da falha de Araçás (seção
strike) relacionando as fácies descritas nos poços 1 e 2 e suas respectivas respostas
em perfis de gama-ray (poço 2) e potencial espontâneo (poço 1) e a interpretação da
continuidade lateral dos corpos arenosos com potencial para reservatório de
hidrocarbonetos.. ....................................................................................................... 68
Figura 30 : Seção geológica aproximadamente na direção perpendicular à Falha de
Araçás (seção dip) relacionando as fácies descritas no poço 2 e suas respectivas
respostas em perfis de gama-ray, além da interpretação quanto à continuidade
lateral dos corpos arenosos com potencial para reservatório de hidrocarbonetos.. .. 68
Figura 31 : (a) intervalos identificados nas seções geológicas strike e dip do poço 2 .
(b), (c) e (d) intervalos 1, 2 e 3, descritos no programa Anaset, de propriedade da
Petrobras, do poço 2 nas duas seções.. ................................................................... 71
Figura 32 : Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura
30 (Seção strike).. ..................................................................................................... 73
Figura 33 : Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura
31 (Seção dip).. ......................................................................................................... 73
Figura 34 : Valores quantitativos de porosidade (%) e permeabilidade (mD) obtidos
em análises petrográficas de plugues dos testemunhos dos poços 1 e 2. ................ 75
ÍNDICE DE TABELA
Tabela 1: Resumo das características de cada associação de fácies com potencial
para reservatório descritas nos poços 1 e 2 da figura 19.. ........................................ 69
SUMÁRIO
SUMÁRIO ................................................................................................................. 14
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 16
2. GEOLOGIA REGIONAL .............................. ......................................................... 19
2.1. A BACIA DO RECÔNCAVO ............................................................................... 19
2.2. O EMBASAMENTO DA BACIA .......................................................................... 20
2.3. EVOLUÇÃO TECTONO-SEDIMENTAR ............................................................ 21
2.3.1. SUPERSEQUÊNCIA PALEOZÓICA ............................................................... 22
2.3.2. SUPERSEQUÊNCIA PRÉ-RIFTE ................................................................... 23
2.3.3. SUPERSEQUÊNCIA RIFTE ............................................................................ 24
2.3.4. SUPERSEQUÊNCIA PÓS-RIFTE ................................................................... 27
2.4. ARCABOUÇO ESTRUTURAL ........................................................................... 28
3. METODOLOGIA DE TRABALHO E ESTUDO .............. ...................................... 31
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA. ......................... .................................................. 33
5. FÁCIES SEDIMENTARES. .......................... ........................................................ 41
5.1. ARENITOS MACIÇOS (AR-MA) ........................................................................ 41
5.2. ARENITOS FLUIDIZADOS (AR-FD) .................................................................. 43
5.3. ARENITOS COM LAMINAÇÃO CRUZADA CAVALGANTE UNIDIRECIONAL (AR-RP). .................................................................................................................... 46
5.4. ARENITOS COM ESTRATIFICAÇÃO PLANO-PARALELA (AR-PP) ................. 47
5.5. RITIMITOS (RT-PP) ........................................................................................... 47
5.6. ARENITOS COM INTRACLASTOS (AR-IC) ...................................................... 48
5.7. ARENITOS CONGLOMERÁTICOS (ARC-MA) .................................................. 49
5.8. CONGLOMERADOS (CG) ................................................................................. 50
5.9. LAMITOS (LM) ................................................................................................... 52
7. ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES. .......................... ....................................................... 53
7.1. TURBIDITO PROXIMAL. .................................................................................... 54
7.2. TURBIDITO DISTAL........................................................................................... 56
7.3. LACUSTRE. ....................................................................................................... 58
8. MODELO DEPOSICIONAL. ........................... ...................................................... 59
8.1. AMBIENTE 1 (FIGURA 23) - BORDA DE FALHA .............................................. 61
8.2. AMBIENTE 2 (FIGURA 23) – CANAIS SUBLACUSTRE/ LOBO TURBIDÍTICO PROXIMAL ................................................................................................................ 62
8.3. AMBIENTE 3 (FIGURA 23) – LOBO TURBIDÍTICO DISTAL ............................. 64
8.4. AMBIENTE 4 (FIGURA 23) – LOBO TURBIDÍTICO DISTAL/LACUSTRE ......... 65
8.5. AMBIENTE 5 (FIGURA 23) – LACUSTRE ......................................................... 66
9. CORRELAÇÃO ROCHA X PERFIL E QUALIDADE DO RESERV ATÓRIO. ...... 67
9.1. TURBIDITO DISTAL........................................................................................... 69
9.2. TURBIDITO PROXIMAL ..................................................................................... 70
9.3. QUALIDADE DOS RESERVATÓRIOS .............................................................. 74
10. CONCLUSÕES .................................................................................................. 76
11. REFERÊNCIAS. .................................................................................................. 78
16
1. INTRODUÇÃO
Esta monografia é resultado da análise faciológica sedimentar, sistemática,
de 273 metros de testemunhos de dois poços perfurados pela Petrobras no Campo
Fazenda Boa Esperança (Bacia do Recôncavo), localizado a aproximadamente
100km a norte da cidade de Salvador (Figura 1). Os dois poços distam,
aproximadamente, 2km um do outro e estão alinhados na direção NNE-SSW.
Figura 1: Localização do Campo Fazenda Boa Esperança (em destaque), no contexto da Bacia do Recôncavo.
17
A Bacia do Recôncavo representa o ramo abortado do sistema de riftes do
Atlântico Sul, evoluído durante o Mesozóico e que resultou no quebramento do
supercontinente Gondwana. Esta bacia já produziu mais de 230 milhões de metros
cúbicos de óleo equivalente e se espera produzir mais 250 milhões de metros
cúbicos. Hoje se produz 50.000 bbl/dia, o que é aproximadamente 1/3 do seu pico
produtivo, que ocorreu no início da década de 70. Tendo em vista a tendência
mundial de crescimento do preço do barril de petróleo e a adoção de diversos
métodos auxiliares para uma melhor recuperação de óleo em poços de campos
maduros (caso de vários campos da Bacia do Recôncavo), pode-se concluir que a
Bacia do Recôncavo não tem somente uma grande importância econômica como,
também, uma importância estratégica para o país.
A seção estratigráfica estudada nos testemunhos corresponde à Formação
Maracangalha, um sistema lacustre com fluxos gravitacionais associados
depositados durante o Valangiliano, Andar Estratigráfico Rio da Serra superior, Zona
004.2 (Figura 2).
Figura 2: Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo. Silva et. al. (2007).
18
Os arenitos que ocorrem nela são subdivididos nos membros Caruaçu e
Pitanga. A deposição desses arenitos é resultante de fluxos gravitacionais de massa
e sedimentos, associados à movimentação tectônica na bacia e de variações
climáticas que condicionaram subidas e descidas do lago profundo “Maracangalha”
e variações de regimes de fluxo.
Os arenitos dos Membros Pitanga e Caruaçu são importantes produtores de
gás na Bacia do Recôncavo. Apesar de formarem pacotes com espessuras
consideráveis, tais corpos arenosos são de difícil correlação lateral, com baixa
continuidade faciológica lateral e vertical dos depósitos. Devido a isso, a produção
de hidrocarbonetos é muito complexa.
Caixeta (1988) concluiu que o Membro Pitanga é representado por arenitos
mais argilosos, que foram depositados por fluxos de detritos, enquanto o Membro
Caruaçu é representado pelos arenitos mais limpos, provenientes de frentes
deltaicas, deslizamentos (slides), escorregamentos (slumps), turbiditos canalizados
ou turbiditos em lobos.
Este trabalho teve como objetivo descrever e interpretar as litofácies
encontradas nos testemunhos dos dois poços e correlacioná-las estratigraficamente.
Além disto, a correlação litofácies x logfácies (gamma-ray, resistividade e
densidade), foi utilizada como parâmetro de assinatura em perfil para rastreamento
de possíveis litofácies presentes em poços não testemunhados e para obter
respostas sobre a existência ou não de continuidade lateral entre os corpos
arenosos, avaliando-os assim quanto ao seu potencial como reservatórios.
19
2. GEOLOGIA REGIONAL
2.1. A Bacia do Recôncavo
A Bacia do Recôncavo é parte do sistema de riftes Recôncavo-Tucano-Jatobá
(Figura 3), e ocupa uma área de aproximadamente 45.000 km², na região nordeste
do Brasil. Este sistema de riftes representa ao ramo abortado do rifte-drifte Atlântico
Sul. A Bacia do Recôncavo tem área de cerca de 11.500 km², sendo os seus limites
definidos pelo Alto de Aporá, a norte e noroeste, pelo sistema de falhas da Barra, a
sul, Maragogipe, a norte-noroeste, e de Salvador (falha de borda) a sul-sudeste
(Milhomem et al., 2003).
Figura 3: Mapa geológico esquemático com localização do Rifte Recôncavo-Tucano-Jatobá,
mostrando a distribuição das sequências: pré-, sin- e pós-rifte. (Magnavita, 1992).
20
A Bacia do Recôncavo pode ser definida, morfológicamente, como sendo um
meio gráben assimétrico, alongado na direção NE-SW, com depocentro localizado a
leste, próximo ao sistema de falhas de Salvador (Figura 4). A Bacia foi preenchida
por sedimentos do Jurássico e do Cretáceo inferior, sendo que as camadas
sedimentares mostram mergulho geral para SE. Esta bacia encontra-se alinhada de
acordo com as descontinuidades litoestruturais pré-brasilianas do Cráton do São
Francisco (Sapucaia et al., 2003).
Figura 4: Seção geológica esquemática da Bacia do Recôncavo; observe que a cunha de
sedimentos que preenche a bacia aumenta de espessura para leste, próximo a Falha de Salvador, em função do grande deslocamento do embasamento na borda falhada da bacia. Retirado de
Milhomem (2003).
2.2. O Embasamento da Bacia
O embasamento cristalino da Bacia do Recôncavo é representado,
predominantemente, por gnaisses granulíticos arqueanos pertencentes ao Bloco
Serrinha, a oeste e norte; aos cinturões Itabuna-Salvador-Curaçá, a oeste-sudoeste;
e Salvador-Esplanada, a leste-nordeste, além das rochas sedimentares siliciclásticas
e carbonáticas da Formação Estância (Silva et al., 2007).
O Bloco Serrinha, morfologicamente, se apresenta como uma estrutura oval,
com área aproximada de 21000 km², com idades de rochas entre 3,1 a 2,8 Ga
(Barbosa & Sabaté, 2003). É composto por ortognaisses migmatizados arqueanos,
seqüências vulcanossedimentares da fácies xisto verde (Greenstone Belts do Rio
Itapicuru e do Capim) intrudidas por numerosos corpos de granitos
Paleoproterozóicos, com assinatura geoquímica calcio-alcalina normal,
peraluminosa a metaluminosa, até alcalina, passando por tipos shoshoníticos (Rios,
2002 apud Barbosa et al., 2003).
21
O Bloco Itabuna-Salvador-Curaçá é composto por grupos de
tonalitos/trondhjemitos/granodioritos arqueanos (idades próximas a 2,6 Ga) e
paleoproterozóicos (idade em torno de 2,1 Ga) (Barbosa & Peucat, 2003 apud
Barbosa & Sabaté, 2003), ocorrendo, subordinadamente, charnokitos com
intercalações de rochas supracrustais, metassedimentares e metavulcânicas de
fontes mantélicas (Teixeira, 1997 apud Barbosa & Sabaté, 2003). Todas estas
rochas foram reequilibradas na fácies granulito, no Paleoproterozóico.
O Cinturão Salvador-Esplanada é constituído por duas faixas litotectônicas. A
faixa ocidental (granulítica) compreende ortognaisses charnoenderbíticos a
charnockíticos, biotita gnaisses migmatizados, lentes de metanorito e rochas
supracrustais. A faixa oriental consiste em uma associação ortognáissica migmatítica
de fácies anfibolito alto, bimodal, com termos félsicos tonalíticos-granodioríticos e
máficos representados por gabros anfbolitizados (Bizzi et al., 2003).
A Formação Estância consiste numa sucessão não-deformada de
conglomerados, arenitos, folhelhos e carbonatos do Neoproterozóico-Cambriano,
exposta na porção sudoeste da bacia.
2.3. Evolução Tectono-Sedimentar
A Bacia do Recôncavo foi originada da mesma maneira que as demais bacias
meso-cenozóicas da margem continental brasileira, ou seja, pelo processo de
estiramento crustal que culminou com a fragmentação do Gondwana e deu origem
aos continentes Sul-Americano e Africano. No final do Cretáceo Inferior (Andar
Alagoas), o ramo oeste do rifte foi abandonado, congelando esta fossa em uma fase
anterior à ruptura total da crosta e consequentemente, não houve oceanização
(fases SAG e drifte) (Santos & Braga, 1990).
A sucessão estratigráfica do Rifte do Recôncavo inclui estratos com idades
desde o Paleozóico até o Cenozóico (Figura 5). Os pacotes de idade paleozóica são
registros de uma bacia marinha rasa, intracratônica, de idade permiana. A fase sin-
rifte aconteceu desde o Neojurássico/Eocretáceo, prolongando-se até o Aptiano. A
espessura sedimentar total acumulada durante esta fase excede os 6 km no
depocentro principal da Bacia do Recôncavo, o Baixo de Camaçari-Miranga
(Magnavita et al., 2005).
22
Figura 5: Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo (Silva et. al., 1994).
2.3.1. Supersequência Paleozóica
Segundo Aguiar & Mato (1990), a Formação Afligidos (Membros Cazumba e
Pedrão) representa o registro sedimentar do Paleozóico da bacia. A Formação
Afligidos é constituída por arenitos sobrepostos por folhelhos vermelhos. A unidade
é considerada como sendo do Permiano (Kunguriano) e há uma possibilidade de
idade Triássica para sua porção superior (Membro Cazumba). Esta formação foi
depositada sob paleoclima árido e em contexto de bacia intracratônica.
As associações faciológicas, que caracterizam estas unidades, sugerem uma
tendência geral regressiva, com transição de uma sedimentação marinha rasa,
marginal, a bacias evaporíticas isoladas, ambientes de sabkha continental e, por fim,
sistemas lacustres (Aguiar e Mato, 1990). Arenitos com feições de retrabalhamento
por onda, laminitos algais e evaporitos, principalmente anidrita, caracterizam o
23
Membro Pedrão. No Membro Cazumba, predominam pelitos e lamitos vermelhos
lacustres, com nódulos de anidrita na base da seção (Silva et al., 2007).
2.3.2. Supersequência Pré-Rifte
A supersequência pré-rifte tem a deposição dos seus sedimentos relacionada
a um prolongado estágio de subsidência que propiciou o desenvolvimento de uma
bacia continental do tipo intracratônica (Santos & Braga, 1990). Segundo Silva
(2007), este prolongado estágio de subsidência ocorreu em resposta aos esforços
distensionais que originaram o sistema de riftes no Eocretáceo. Nesta bacia
intracratônica ocorreu a deposição, da base para o topo, das Formações Aliança,
Sergi, Itaparica e Água Grande (Figura 6).
A Formação Aliança é sobreposta à Formação Afligidos, através de
discordância regional, subdividindo-se nos membros Boipeba e Capianga. O
Membro Boipeba consiste de arenitos esverdeados a avermelhados, finos, com
seleção regular e estratificação cruzada de médio a grande porte. O Membro
Capianga constitui-se de folhelhos avermelhados, com raras intercalações de
arenitos vermelhos, claros e finos. Segundo Magnavita et al. (2005), o Membro
Boipeba representa depósitos de um sistema fluvio-eólico, enquanto as rochas
sedimentares do Membro Capianga foram depositados em ambiente lacustre.
A Formação Sergi é sobreposta à Formação Aliança, sendo composta por
arenitos finos a conglomeráticos, cinza-esverdeados a vermelhos, com estratificação
cruzada acanalada (Viana et al., 1971 apud Caixeta et al., 1994). Estas rochas foram
depositadas por sistema fluviais entrelaçados, com posterior retrabalhamento eólico
(Caixeta et al., 1994).
A Formação Itaparica apresenta-se sobreposta concordantemente à
Formação Sergi e discordantemente sotoposta à Formação Água Grande, sendo
composta por folhelhos marrons a cinza-oliva, provenientes de ambiente lacustre
(Silva, 1978 apud Caixeta et al., 1994).
A Formação Água Grande é sobreposta discordantemente à Formação
Itaparica, consistindo de arenitos finos a grossos, cinza-claros a esverdeados, com
estratificações cruzadas acanaladas de médio e grande porte (Silva, 1978 apud
Caixeta et. al., 1994). Esta formação foi depositada em ambiente fluvial, com
24
retrabalhamento eólico (Barroso & Rivas, 1984; Casanova e Guimarães, 1985;
Durães, 1989 apud Caixeta et al., 1994).
Figura 6: Modelo deposicional para os sedimentos pré-rifte aluviais, fluviais, eólicos e lacustres do
Andar D. João, abrangendo as formações Afligidos, Aliança e Sergi. Modificado de Medeiros & Ponte (1981).
2.3.3. Supersequência Rifte
O limite entre os estágios pré-rifte e rifte tem sido objeto de discussão entre
muitos autores. No trabalho ora apresentado, o limite entre estes estágios é o
sugerido por Caixeta et al. (1994) e Magnavita (19996), que relacionam o início do
rifteamento ao evento de transgressão regional que sobrepõe os pelitos lacustres do
Membro Tauá às fácies eólicas presentes no topo da Formação Água Grande. Esta
transgressão é relacionada a uma variação climática, associada a um incremento
nas taxas de subsidência da bacia devido ao estiramento crustal regional. O modelo
adotado define o limite entre as fases pré-rifte e rifte como sendo a base do Membro
Tauá.
As rochas desta fase estão posicionadas do Andar Rio da Serra Inferior ao
Andar Jiquiá (Berriasiano Inferior ao Aptiano Inferior), sendo esta representada, da
base para o topo, pelas formações Candeias, Maracangalha, Salvador, Marfim,
Pojuca, Taquipe e São Sebastião(Figura 7).
25
Figura 7: Paleogeografia sin-rifte da Bacia do Recôncavo (Medeiros & Ponte, 1981 apud Magnavita
et al., 2005). A Formação Candeias é subdividida em membros Tauá e Gomo. O Membro
Tauá faz, em sua base, contato com a Formação Água Grande, sendo composto por
folhelhos escuros, físseis, com partição acicular (Caixeta et al., 1994). O Membro
Gomo, é composto por folhelhos cinza-esverdeados (cerca de 75%), com
intercalações de arenitos (maciços ou estratificados, calcários e conglomerados
(Bruhn, 1985). Estas rochas foram depositadas em ambiente lacustre, num contexto
tectônico de altas taxas de subsidência e forte aporte sedimentar (Caixeta et al.,
1994, Bruhn, 1985).
A Formação Maracangalha é composta por folhelhos lacustres, cinza-
esverdeados a cinza-escuros, dentro dos quais ocorrem corpos de arenitos finos,
argilosos e maciços (Membro Pitanga) e camadas lenticulares de arenitos finos a
médios, com estratificações plano-paralelas e cruzadas tangenciais (Membro
Caruaçu). Estes dois membros estão relacionados a fluxos gravitacionais de
sedimentos provenientes da ressedimentação de sequências deltáicas (Caixeta et
al., 1994).
A Formação Salvador é composta por uma cunha de sedimentos terrígenos
conglomeráticos a arenosos grossos, os quais se restringem à borda leste da Bacia
(Bruhn, 1985). Ocorrem, predominantemente, conglomerados com seixos de
granulito, migmatito e de rochas meta-sedimentares, que são derivados do bloco alto
da falha de borda (Falha de Salvador) (Magnavita et al., 2005). Os arenitos que
26
ocorrem associados à Formação Salvador, foram denominados de Membro
Sesmaria.
A Formação Marfim é composta por arenitos muito limpos (pouco argilosos),
finos a médios, bem selecionados, cinza-claros, com camadas intercaladas de
folhelhos cinza-esverdeados (Viana et al.,1971 apud Caixeta et al., 1994). Sua
gênese é relacionada à sedimentação de fácies deltáicas que progradaram na bacia
sob condições de relativa quiescência tectônica (Milhomem et al., 2003).
A Formação Pojuca é composta por uma intercalação de arenitos cinza,
muito finos a médios, folhelhos cinza-esverdeados, siltitos cinza-claros, e calcários
castanhos (Viana et al., 1971) apud Caixeta et al., 1994). Sua origem é relacionada
a um ambiente deltaico (Caixeta et al., 1994).
A Formação Taquipe é constituída por folhelhos cinza, com estratificação
plano-paralela e lentes de arenitos muito finos maciços Caixeta et al. (1994). Estes
arenitos são finos a médios, bem selecionados, podendo ser maciços ou apresentar
laminações cruzadas (Magnavita et al., 2005). São interpretados como depósitos de
fluxos de detritos que foram remobilizados a partir de frentes deltaicas. Esta
formação representa o preenchimento de um canyon (Figura 8), desenvolvido
durante queda do nível de base regional (Magnavita et al., 2005).
A Formação São Sebastião é constituída por arenitos grossos, amarelo-
esverdeados, com intercalações de material argiloso, depositados por sistemas
fluviais (Bruhn, 1985 e Caixeta et al., 1994).
27
Figura 8: Paleogeografia durante a deposição da Formação Taquipe (Figueiredo et al., 1994 apud
Magnavita et al., 2005).
2.3.4. Supersequência Pós-Rifte
Segundo Caixeta et al. (1994), a fase pós-rifte ocorreu do Aptiano ao Albiano
inferior (112 Ma) e é representada pela Formação Marizal. Esta formação é
composta por arenitos grossos e conglomeráticos, depositados, discordantemente,
sobre as outras formações mesozóicas Bruhn (1985).
No Eomioceno, ocorreu a deposição dos folhelhos e calcários ricos em
foraminíferos da Formação Sabiá (restritos à porção leste da Bacia do Recôncavo).
Sobrepostos a estes, ocorrem arenitos continentais do Grupo Barreiras, depositados
no Plioceno-Pleistoceno, constituindo camadas com menos de 100m de espessura
(Petri, 1972 apud Magnavita et al., 2005).
No Quaternário, a sedimentação, basicamente, se restringe aos depósitos
litorâneos no Recôncavo meridional e por sedimentos aluviais presentes ao longo
dos principais cursos d’água da região.
28
2.4. Arcabouço Estrutural
Segundo Milhomen et al. (2003), a configuração estrutural da Bacia do
Recôncavo é definida principalmente por falhamentos normais, com direção
preferencial N30°E, que condicionam o mergulho regi onal das camadas para SE, em
direção das áreas mais subsidentes (Figura 9). Ocorrem diversos blocos falhados,
com geometria de meio-graben, seccionados em compartimentos
perpendicularmente a estas falhas normais devido à existência de feições
transversais identificadas como falhas de transferência/alívio/acomodação
(Magnavita et al., 2005).
O trend geral NE-SW dos blocos que constituem a Bacia do Recôncavo é
interrompido por uma zona de falha transversal (falha de transferência) orientada na
direção NW-SE, a Falha de Mata-Catu. Esta zona de falha controla o principal trend
de petróleo da bacia (campos de Miranga, Candeias e Brejinhos). Destro et al.
(2003) interpretou esta zona como constituída por duas falhas de alívio, que foram
geradas para compensar a variação do rejeito ao longo das falhas de Salvador (falha
de borda do Recôncavo) e de Tombador (limite leste do Alto de Aporá) (Figura 10).
29
Figura 9: (a) Mapa tectônico simplificado da Bacia do Recôncavo com as principais estruturas rúpteis
associadas. A porção sul da Falha de Mata-Catu e a Falha de Itanagra Araçás conectam-se com a Falha de Salvador, enquanto que a porção norte da Falha de Mata-Catu conecta-se com a Falha de
Tombador. (b) Seções geológicas mostrando a posição da borda falhada da Bacia do Recôncavo. (c) Seção ao longo do strike da Falha de Salvador. A Falha da Barra é o limite sul da Bacia do
Recôncavo. Modificado de Destro et al. (2003).
As principais falhas que ocorrem na Bacia do Recôncavo são: Falha de
Maragogipe, (N10°, oeste da bacia), Sistema de Falh as de Salvador (N30°, borda
leste da bacia); e as falhas de transferências; conhecidas também como, que
suportaram diferentes taxas de estiramento crustal durante o desenvolvimento da
bacia, sendo elas: Falha de Mata-Catu (N140°, centr o da bacia); e por fim, Falha de
Falha Normal
Rochas Pré-Cambrianas
Sedimentos Pré-Rifte
30
Itanagra-Araçás (N150°, nordeste da bacia), sendo a s duas últimas consideradas
como sendo zonas de acomodação longitudinais (relay zones) ou falhas de
transferência/alívio/acomodação (Figura 10).
Figura 10: Bloco diagrama esquemático de uma falha de alívio. Modificado de Destro et al. (2003).
Plano de Falha
Plano de Falha
Fratura de Alívio
Falha de Alívio
Falha Normal
DIREÇÃO DE EXTENSÃO
31
3. METODOLOGIA DE TRABALHO E ESTUDO
O trabalho de estudo faciológico consistiu da análise de testemunhos e perfis
de dois poços do Campo de Fazenda Boa Esperança (FBE), perfurados pela
Petrobrás no ano de 1970. Os testemunhos analisados somam um total de 273
metros que amostram o Membro Caruaçu, da Formação Maracangalha. Estes
testemunhos foram descritos de acordo com o padrão da Petrobras em relação às
suas texturas, estruturas, cor, fácies, associação de fácies, ambiente deposicional,
percentagem de hidrocarbonetos e de cimentação (calcita e/ou dolomita). Para os
pacotes arenosos portadores de óleo, o percentual de hidrocarbonetos foi estimado
com base na fluorecência à lâmpada ultra-violeta e no corte do óleo ao fluido de
isqueiro. Para a descrição dos testemunhos, montagem das seções geológicas e
interpretação das diferentes associações de fácies foi utilizado o programa AnaSete,
da Petrobras. As associações de fácies representam características estruturais e
genéticas semelhantes de cada fácie, onde cada associação, em sua
particularidade, representa o processo de sedimentação, seja este formado por
fluxos gravitacionais de massa (slide ou slump), de sedimento (hiperpicnito) ou por
sedimentação lacustre. Todo o trabalho de interpretação da faciologia foi registrado
no arquivo do programa Análise Seqüencial de Testemunhos (AnaSeTe).
Foram feitos registros fotográficos de todo o intervalo testemunhado e
também fotografias de detalhe de estruturas/texturas/fácies de partes específicas,
visando uma melhor caracterização e visualização das feições mais representativas
dos ambientes deposicionais e deformacionais associados aos reservatórios do
Membro Caruaçu.
O passo seguinte compreendeu a análise de perfis para a integração rocha-
perfil. Perfis de potencial espontâneo (SP), gama-ray (GR), densidade (RHOB),
caliper (CAL), resistividade (RLLD e ILD) e dados petrofísicos de porosidade (PHI) e
permeabilidade (K), foram utilizados para se eliminar divergências e incoerências
que poderiam existir entre a profundidade descrita nos testemunhos e a
profundidade, mais precisa, obtida através da perfilagem.
De posse da caracterização faciológica e das respectivas respostas em perfis,
procedeu-se à correlação entre os dois poços, através da construção de seções
geológicas no ambiente do programa Sistema de Geologia e Geofísica (SIGEO),
desenvolvido pela Petrobras.
32
Esta metodologia visou compreender a distribuição dos corpos arenosos e
reconhecer suas correspondentes associações de fácies nos perfis rádio-elétricos e
densidade, correlacionando-os aos mecanismos e processos de sedimentação que
lhes deram origem, na tentativa de predizer a qualidade dos reservatórios arenosos
portadores de hidrocarbonetos do Membro Caruaçu, da Formação Maracangalha.
33
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.
Os dois testemunhos do Campo Fazenda Boa Esperança, pertencentes ao
Membro Caruaçu, Formação Maracangalha, indicam uma sedimentação por fluxos
gravitacionais subaquosos de massa (Slide e Slump) e de sedimentos (correntes de
turbidez e fluxo de detritos), intercalados por pacotes de sedimentos pelíticos de
origem lacustre. As fácies turbidíticas são as feições mais comumente encontradas
nestes testemunhos e são objetivos de estudo e de tema nesta monografia do
Trabalho Final de Graduação II (GEOA76).
As correntes turbidíticas contêm grãos de sedimentos que são sustentados
principalmente pela componente dirigida para cima da turbulência do fluido. “São
chamadas correntes de turbidez os fluxos mantidos por ação da gravidade sobre
partes com densidade ligeiramente diferentes de uma massa fluida” (Suguio, 1980).
As correntes de turbidez são fluxos gravitacionais subaquosos que ocorrem
episodicamente em intervalos médio de centenas de anos e carregam um grande
volume de sedimentos por longas distâncias dentro da bacia. Tanto o trecho
percorrido como a deposição dos sedimentos ocorrem em intervalos de tempo muito
curtos (minutos ou horas) (Della Fávera, 2001).
As correntes turbidíticas são correntes de densidade controladas por
fenômenos turbulentos que mantêm uma grande quantidade de sedimentos em
suspensão, caracterizando uma alta densidade do fluxo. A manutenção das
partículas em suspensão depende, principalmente, da presença de materiais finos
em suspensão, que constituem a matriz do meio, e as colisões entre elas. Essas
colisões entre as partículas em suspensão e as movimentações ascendentes do
fluido através do conjunto dessas partículas são dois fatores muito importantes para
a dispersão das mesmas (Alveirinho Dias, 2004).
Para Nelson e Kulm (1973, apud Suguio, 1980), as correntes de turbidez são
geradas em canyons submarinos e percorrem grandes distâncias confinadas em um
canal, começando a perder energia assim que o deixam e se aproximam das
porções distais do leque submarino espalhando-se lateralmente sobre o assoalho
subaquático e sobre o próprio leque.
As correntes turbidíticas ficam confinadas em canais e, assim que o deixam,
perdem rapidamente competência e depositam sedimentos em forma de deltas
subaquáticos nas bases de vertentes, rampas, ou nas partes proximais das planícies
34
abissais. Nestas regiões, normalmente, ocorre apenas sedimentação pelágica,
exceto quando há um fluxo turbidítico que carrega partículas mais grossas (areia)
(Alveirinho Dias, 2004).
As correntes de turbidez podem ser divididas em três partes distintas (Suguio,
1980): (1) cabeça, que é mais espessa e apresenta um comportamento hidráulico
erosivo (distinto das demais partes); (2) corpo, que apresenta uma espessura
uniforme; (3) cauda, que é mais diluída e bem menos espessa (Figura 11).
Figura 11: Divisão esquemática das partes constitui ntes de uma corrente de turbidez
mostrando as linhas de fluxo da corrente na cabeça e suas vizinhanças (Suguio, 1980).
Bell (1942) e Kuenen (1937 e 1950) apud Suguio (1980) demonstraram que
um depósito turbidítico é caracterizado por um contato brusco na base e uma
granodecrescência ascendente de grãos de areia, silte e argila em um espaço de
poucos centímetros.
Experimentações laboratoriais indicam que a densidade das correntes
turbidíticas varia de aproximadamente 1,00g/cm^3 a 1,58 g/cm^3. A partir dessa
variação pode-se dividir em correntes de baixa densidade (valores de densidade
inferiores a 1,1 g/cm^3), na qual são transportadas apenas partículas finas, e
correntes de alta densidade (valores de densidade acima de 1,1 g/cm^3), que
transportam grãos de areia. As correntes turbidíticas com valores de densidade da
ordem de 1,2 g/cm^3 podem ser catastróficas (Alveirinho Dias, 2004). A figura 12 é
um exemplo de experimentação laboratorial de uma corrente de turbidez em um
condutor de Caltech (Walker, 1984).
35
Figura 12 : Corrente turbidítica experimental em um condutor no Caltech. A profundidade da água é
de 28cm. Note a forma característica da cabeça da corrente e os redemoinhos atrás dela. Os sedimentos são lançados para fora do fluxo principal por esses redemoinhos. O fluxo principal é
aproximadamente apenas metade da altura da cabeça (apud Walker, 1984).
De acordo com o mesmo autor, “as correntes turbidíticas não se iniciam sem
haver qualquer mecanismo exógeno que faça com que grande quantidade de
sedimento entre em suspensão”. Estes fatores exógenos podem ser abalos
sísmicos, grandes temporais, deslizamentos de terras, deposição sedimentar rápida
em vertentes inclinadas na sequência de cheias fluviais, etc. As correntes de
turbidez são frequentemente originadas a partir da instabilidade de grande
quantidade de sedimentos provenientes da plataforma que estão concentrados na
porção superior das vertentes. Nas zonas de maior declividade essas correntes
ganham um poder erosivo, incorporando material sedimentar, condição esta
necessária para a manutenção da corrente bem como a constituição do fluido.
As principais estruturas sedimentares encontradas nos turbiditos são (Suguio,
1980): (1) marcas basais (turboglifos, estrias, estruturas de sobrecarga, etc.); (2)
laminação convoluta, formada pela liquefação parcial da areia fina a muito fina; (3)
estratificação gradacional, que quase sempre se apresenta com uma diminuição da
granulometria rumo ao topo, porém o inverso pode ocorrer se a natureza da corrente
for de alta concentração; (4) laminação plano-paralela; (5) laminação cruzada de
marca ondulada, que resulta da combinação de tração (para formar marcas
onduladas) e rápida decantação de sedimentos em suspensão.
36
Como a corrente de turbidez é um fluxo subaquoso, a parte frontal está
constantemente incorporando água ao sistema e diluindo-se progressivamente,
acarretando uma perda de densidade, porém a fricção com o fundo e com a água
envolvente diminui a velocidade do fluxo. A densidade do fluxo e o gradiente do
terreno influenciam diretamente na velocidade da corrente e na distância percorrida.
Para que os últimos sedimentos da corrente se depositem na parte distal do
turbidito, a densidade deve se manter maior que a água do ambiente envolvente
(Alveirinho Dias, 2004).
Bouma (1962) esquematizou as principais fácies para a identificação dos
turbiditos, que ficou conhecida como sequência de Bouma (depositadas por
correntes de turbidez de baixa densidade). Essa sequência é dividida, da base para
o topo, nas seguintes fácies: (a) arenitos maciços com granulometria gradacional; (b)
arenitos com laminação paralela; (c) arenitos com microlaminação cruzada
cavalgante; (d) ritimitos siltosos e arenitos muito finos ou siltosos; (e) folhelhos da
sedimentação lacustre ou oceânica. O intervalo hemipelágico é formado por níveis
delgados de argila e ou carbonatos e são depositados nos períodos entre os pulsos
de correntes de turbidez (Figuras 13 e 14).
37
Figura 13: Evento de sedimentação episódica ligado à fluxos turbulentos. As letras a,b,c,d e e indicam as subdivisões da camada empregadas por Bou ma (1962). Modificado de Seilacher,
1982 apud Della Fávera (2001).
Figura 14 : Esquema de um depósito turbidítico em domínio profundo, com indicação dos níveis da sequência de Bouma que se depositam em cada zona (Alveirinho dias, 2004).
Cada sequência corresponde a um episódio diferente de sedimentação por
corrente turbidítica, normalmente sobrepondo-se umas às outras. Os leques
formados por depósitos de correntes turbidíticas estão, frequentemente, ligados a
canhões subaquáticos (canyons).
As correntes de turbidez são subdivididas em duas camadas que apresentam
densidade e comportamento distintos. A camada basal tem uma alta densidade e
comporta-se como um fluxo laminar, enquanto que a camada superior é mais diluída
Hemipelagito
10cm
TURBIDITO “CLÁSSICO” DA SEQUÊNCIA DE BOUMA (1962)
38
e, consequentemente, menos densa, apresentando um comportamento
exclusivamente turbulento (Mutti et al., 1999). Esses autores propõem uma divisão
em oito fácies sedimentares turbidíticas (F2 a F9) baseada na relação entre os
tamanhos dos grãos (subgrupos A, B, C e D) com estruturas sedimentares primárias.
As subdivisões com base na granulometria são compostas por quatro subgrupos: (A)
matacões a seixos pequenos, (B) seixos pequenos a areia grossa, (C) areia média a
areia fina, e (D) areia fina a lama. A ocorrência de uma sedimentação que exiba
desde a fácies mais proximal (F2) até a mais distal (F9) depende de uma alta
eficiência de um fluxo, que deve ser de grande volume e de longa duração (Figura
15).
A fácies F2 é representada por paraconglomerados de matriz areno-lamosa,
viscosa, que são praticamente fluxos de detritos. À medida que o fluxo vai
incorporando água do meio, diminui a viscosidade da matriz, ocorre escape dos
fluidos basais e os clastos maiores passam a depositar, resultando nos depósitos da
fácies F3, constituídos por ortoconglomerados com seixos imbricados. Com a
deposição destes sedimentos cascalhosos, o fluxo continua seu deslocamento
mergulho abaixo, transportando na camada basal a população de seixos e de areia
grossa, e no topo as populações de grãos mais finos, em suspensão turbulenta.
Se ocorrer escape total de fluidos da camada basal em movimento, será
desenvolvido um fluxo muito turbulento na camada superior. Com o crescimento do
atrito, seixos e grãos de areia grossa perdem a sustentação e decantam, sendo
cisalhados na interface entre o leito e o fluxo turbulento acima, resultando na
deposição de arenitos muito grossos, com seixos, apresentando laminação plano-
paralela e gradação inversa nas lâminas. Estes depósitos são característicos da
fácies F4.
Se o escape de fluidos for apenas parcial na camada basal, a camada
superior não desenvolverá turbulência acentuada e não conseguirá tracionar a
camada basal impregnada de fluidos e finos, gerando arenitos grossos, maciços ou
com estruturas de escape de fluidos, representativos da fácies F5. Populações de
mesmo tamanho de grão da fácies F5, mas que sofreram maior transporte corrente
abaixo, apresentam maior escape de fluidos e “limpeza” dos finos, podendo ser
retrabalhados pelo fluxo turbulento superior; gerando assim arenitos grossos a
39
médios com estratificação cruzada-acanalada ou laminação plano-paralela, típicos
da fácies F6.
Fluxo abaixo, já na região proximal dos lobos turbidíticos, onde ocorre tração
da carga grossa na camada basal e decantação de areia média a fina da suspensão
turbulenta superior, deposita-se a fácies F7, caracterizada por carpetes de tração
arenosos milimétricos, alternando lâminas de areia grossa com lâminas de areia
média a fina. Numa posição mais distal dos lobos, onde ocorre decantação (a altas
taxas) de grãos arenosos finos da suspensão turbulenta, praticamente sem tração,
depositam-se os arenitos da fácies F8, equivalentes ao intervalo Ta de Bouma. Na
posição mais distal do fluxo, nas franjas dos lobos, deposita-se a fácies F9, formada
durante os estágios tardios, depletivos e desacelerantes das correntes de turbidez.
Neste estágio, a areia fina é depositada por processos de tração e decantação
(apresentando laminação cruzada cavalgante), enquanto os grãos argilosos
depositam-se por decantação, constituindo seqüências Tb-e de Bouma, sem o
intervalo basal Ta.
40
Figura 15 : Arcabouço genético de fácies. Modificado de Mutti et al. (1999).
41
5. FÁCIES SEDIMENTARES.
As fácies deposicionais descritas nos testemunhos, estão associadas a fluxos
gravitacionais de sedimento (turbidito) e a rochas pelíticas da sedimentação lacustre
“Maracangalha”.
5.1. Arenitos Maciços (AR-ma)
São assim denominados os arenitos que têm aspecto maciço (Foto 1), em
geral de cor cinza esverdeado, granulometria de muito fina a média, raramente
grossa, constituídos por grãos subarredondados a subangulosos de quartzo,
moderadamente a bem selecionados, muitas vezes com intraclastos de folhelho,
alguns bastante cimentados por calcita e argilosidade alta. Foram observadas
variações da granulometria de forma contínua em um mesmo pacote, gerando
granodecrescência ascendente (fining upward) (Foto 2) como, também,
granocrescência ascendente (coarsening upward). Em alguns pacotes, esta
unidade apresenta fortes indícios de hidrocarbonetos (Foto 3) com fraca
fluorescência castanha amarelada e corte radial.
Normalmente, formam intervalos de camadas pouco espessas (em média de
30cm a 50cm) intercaladas com pacotes de lamitos (Lm) ou de arenitos fluidizados
(AR-fd). Por vezes, ocorrem intercalados com pacotes de arenito com estratificação
cruzada cavalgante unidirecional (AR-rp), no topo, e com arenitos conglomeráticos
(ARC-ma), na base. Atinge o valor de espessura máxima de 5,5m e mínima de 0,1m
e compõe cerca de 25% do total das litologias descritas.
42
Foto 1 : Arenito maciço. Foto 2 : Arenito maciço com marca de carga (na base) e
presença de concreções piritosas (topo).
Foto 3 : Arenito maciço manchado de óleo.
43
5.2. Arenitos Fluidizados (AR-fd)
São arenitos de cor cinza amarelado, formados por grãos de quartzo
subarredondados, moderadamente a bem selecionados, com granometria muito fina
a fina, raramente média, em alguns pacotes apresentando granodecrescência
ascendente (fining upward) ou o inverso, granocrescência ascendente (coarsening
upward). De maneira geral são bastante cimentados por calcita e bem argilosos.
Esta fácie é caracterizada por apresentar, principalmente, estruturas de
fluidização como laminações convolutas (Foto 4) e estruturas em prato (Foto 5).
Algumas estruturas sedimentares primárias como as estratificações plano-paralelas
(Foto 6 e 7), e estratificações cruzadas cavalgantes unidirecionais (climbing ripples)
(Foto 8) apresentam-se parcialmente preservadas. As estruturas sedimentares
secundárias são fraturas, falhas normal e reversa, normalmente preenchidas por
calcita (Fotos 6, 8 e 9), marcas de carga, estruturas em chama, pseudo nódulos de
areia (Foto 10), bioturbação (fraca a intensa), concreções piritosas (Foto 11) e
silicosas. Foram encontrados intraclastos de folhelho, por vezes orientados (Foto
12), carvão e lenho (Foto 13), além de bases erosionais.
Em geral, não apresentam boa continuidade vertical ocorrendo,
normalmente, intercalados com pacotes de lamitos (Lm) ou de arenito maciço e,
menos frequentemente, com arenitos intraclásticos (AR-ic). Têm espessura média
de 70cm a 90cm, atingindo um máximo de 4,5m e mínimo de 0,1m. Eventualmente,
apresentam indícios de hidrocarbonetos (Foto 14). Representam cerca de 15% do
total das litologias descritas.
44
Foto 4: Arenito com laminação convoluta.
Foto 5: Arenito fluidizado com estrutura em prato.
Foto 6: Arenito fluidizado preservando estratificação plano-paralela com falhas normais e reversas.
Foto 7: Arenito com laminação convoluta na base preservando estratificação plano-paralela no topo.
Foto 8: Arenito fluidizado com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing ripples) e falhas normais.
Foto 9 : Arenito com laminação convoluta e falhas normais.
45
Foto 1 0: Arenito fluidizado com pseudo nódulo de areia.
Foto 1 1: Arenito Fluidizado com intraclastos de folhelho e concreções piritosas no topo.
Foto 1 2: Arenito fluidizado com intraclastos de folhelho orientados e fraturas preenchidas por calcita.
Foto 1 3: Arenito fluidizado com presença de lenho (madeira fóssil) na base.
. Foto 1 4: Arenito fluidizado de granulometria grossa com óleo
46
5.3. Arenitos com Laminação Cruzada Cavalgante Uni direcional (AR-rp).
Esta fácie apresenta-se pouco freqüente nos testemunhos, representando
cerca de 3% do total de litologias descritas. É caracterizada por apresentar
estruturas sedimentares primárias de estratificação cruzada cavalgante unidirecional
(climbing ripples) bem marcadas (Foto 15). Associadas a essas estruturas, são
encontradas estratificações plano-paralelas (Foto 16). Apresenta granulometria
muito fina a fina, composta por grãos subarredondados a arredondados de quartzo,
bem selecionados, alta argilosidade e pouco cimentado por calcita. Sua cor é cinza
amarelado. Na maior parte das vezes esta fácie está sobreposta a pacotes de
arenitos maciços (AR-ma) e, um pouco menos freqüente, a pacotes de arenitos
fluidizados (AR-fd). Eventualmente, ocorre intercalada com arenitos intraclásticos
(AR-ic).
São encontradas estruturas sedimentares secundárias em chama, marca de
carga, pseudo nódulos, fraturas preenchidas por calcita e falhas normais. As
camadas são geralmente muito pouco espessas (~10cm) com valor máximo de
70cm e mínimo de 5cm.
Foto 1 5: Arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing ripples).
Foto 1 6: Arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing ripples) e estratificação plano-paralela associada (topo).
47
5.4. Arenitos com estratificação plano-paralela (AR -pp)
São caracterizados por exibirem, essencialmente, estrutura sedimentar
primária estratificada plano-paralela, podendo apresentar tapete de tração (Foto 18).
Também são encontradas estratificações cruzadas cavalgantes unidirecionais
(climbing ripples) bem marcadas, em pequenos domínios dessa unidade. Sua
espessura média é de 15cm atingindo um valor máximo de 40cm e mínimo de 5cm.
Normalmente são encontradas no topo de pacotes de arenitos maciços (AR-ma)
como também, menos frequentemente, no topo e na base de arenitos fluidizados
(AR-fd). Representam, aproximadamente, 5% do total das litologias descritas.
São pouco a moderadamente cimentados por calcita, bastante argilosos, de
cor cinza amarelado, constituídos por grãos de quartzo de granulometria muito fina a
fina, subarredondados e bem selecionados. Apresentam fraturas preenchidas por
calcita e falhas normais (Foto 17).
Foto 17 : Arenito com estratificação plano-paralela com falhas normais e tapete de tração.
5.5. Ritimitos (RT-pp)
São caracterizados pela alternância de camadas de arenitos muito finos e
folhelhos (Foto 18). Apresentam cor verde oliva claro. A camada de arenito é
composta por grãos subarredondados a subangulosos de quartzo, bem
selecionados, preservando estratificação primária plano-paralela bem marcada e,
menos frequentemente, estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing
ripples). Em alguns casos, ocorre variação da granulometria em um mesmo pacote,
48
diminuindo o tamanho dos grãos em direção ao topo (fining upward). São muito
argilosos e pouco cimentados por calcita. Apresentam indícios de hidrocarbonetos
com fraca fluorescência castanha e sem corte (Foto 18).
Apresentam espessura máxima de 90cm e mínima de 10cm, ocorrendo
geralmente com uma espessura média de 30cm. Representam, aproximadamente,
8% do total das litologias descritas Em algumas porções são encontradas,
abundantemente, fraturas, falhas normais e reversas. São observadas feições de
bioturbação fraca, estruturas de fluidização em prato, concreções piritosas,
estruturas em chama (Foto 19) e marca de carga (Foto 19). Ocorrem normalmente
intercalados com lamitos (Lm) e arenitos fluidizados (AR-fd) e maciços (AR-ma).
Foto 1 8: Feição típica de um ritimito. As camadas de areia estão pouco manchadas de óleo.
Foto 19: Estrutura em chama (indicada pela seta vermelha) e carga (sobre a linha verde) nos Ritimitos.
5.6. Arenitos com Intraclastos (AR-ic)
São pacotes arenosos de cor cinza amarelado, de granulometria muito fina a
fina, constituído por grãos subarredondados a subangulosos de quartzo e
intraclastos de folhelho (Foto 20), moderadamente selecionados, cimentados por
calcita e muito argilosos. São encontradas feições de bioturbação. Representam
aproximadamente 3% do total de litologias descritas e ocorrem intercalados com as
49
demais litologias sem um padrão preferencial. Seus pacotes apresentam espessura
média de 20cm a 30cm, podendo variar de 15cm a 2m. Presença de indícios de
hidrocarbonetos, com fraca fluorescência castanho amarelada e corte radial, em
apenas um intervalo dessa fácie.
Foto 2 0: Arenito intraclástico.
5.7. Arenitos conglomeráticos (ARC-ma)
São assim denominados os arenitos de aspecto maciço contendo clastos de
quartzo leitoso, folhelho, feldspato e pirita (Foto 21) imersos em uma matriz
composta de grãos subarredondados a subangulosos de quartzo com granulometria
muito fina a média (na maioria das vezes a matriz é muito fina a fina), apresentando
um mal selecionamento dos grãos. Em um mesmo pacote ocorrem variações na
granulometria dos clastos em direção ao topo (fining upward). É argiloso e pouco
cimentado por calcita com presença de ostracóides. Representam,
aproximadamente, 5% do total de litologias descritas e suas camadas apresentam
uma espessura média de 15cm, chegando a medir no máximo 70cm e no mínimo
5cm. Estão mais frequentemente intercalados com conglomerados (CG).
50
Foto 2 1: Arenito conglomerático com concreções piritosas.
5.8. Conglomerados (CG)
Esta fácie é bastante expressiva em determinadas porções do testemunho,
porém, está ausente na maior parte do mesmo. Aparece intercalada com,
praticamente, todas as litologias descritas e também ocorre em ciclos que se
sobrepõem uns aos outros. Seu contato com as demais litologias é sempre brusco,
na base, e pode ser gradativo ou não no topo (Foto 22). Normalmente não apresenta
boa continuidade vertical e sua espessura é bastante variada (5cm a 70cm). Sua cor
é cinza amarelado. Constituída, principalmente, por blocos e seixos, raramente
matacões, de granito, gnaisse, rocha carbonática, quartzo róseo, quartzo leitoso,
quartizito verde (Foto 23), folhelho e arenito, imersos em uma matriz grossa a muito
grossa (Foto 24), eventualmente em matriz fina (Foto 25) com um mal
selecionamento dos grãos. Foi encontrado um matacão de granito alcalino com
40cm de espessura (Foto 26). Apresenta granocrescência ascendente como
também granodecrescência ascendente. É argilosa e bastante cimentada por calcita,
que também preenche as fraturas. Abrange cerca de 4% do total de litologias
descritas.
51
Foto 2 2: Contato brusco do conglomerado com arenito maciço apresentando estrutura plano-paralela pouco definida.
Foto 2 3: Conglomerado polimítico com seixo de quartzito verde.
Foto 2 4: Conglomerado polimítico imerso em matriz arenítica grossa.
Foto 2 5: Conglomerado polimítico em matriz fina.
Foto 2 6: Matacão de granito alcalino.
52
5.9. Lamitos (Lm)
Esta fácie é composta por sedimentos de granulometria argila a silte e
apresenta-se bastante frequente ao longo de todos os testemunhos descritos,
representando, aproximadamente, 32% do total das litologias dos mesmos. Possui
aspecto maciço a finamente laminado (Foto 27) e, por vezes, com feições de
deformação secundária rúptil, como faces estriadas e espelhadas (Foto 27), ou
deformação sin-sedimentar como injeções de areia e camadas rompidas. Aparece
intercalada com arenitos, em geral, e na base de conglomerados em camadas de
espessuras bastante variadas. A maior espessura dessa fácie mede 18m e a menor
10cm. Sua cor varia de verde escuro (folhelho) a verde acinzentado (siltito) e está
moderadamente a pouco cimentada por calcita.
Foto 27 : Folhelho muito escuro e fraturado exibindo espelho de falha.
53
7. ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES.
Nesse estudo da Formação Maracangalha foram individualizadas três
associações de fácies: turbidito proximal, turbidito distal e lacustre. No total de
testemunhos avaliados observa-se um predomínio das associações de fácies de
turbidito distal (54%) e lacustre (36%). Os turbiditos proximais ocorrem em apenas
10% do total de testemunhos analisados (Figura 16).
•
•
•
• População de grãos com granulometria entre matacão e areia grossa.
• População de grãos com granulometria entre pequenos seixos e areia
grossa.
• População de grãos com granulometria entre areia média e fina.
• População de grãos com granulometria entre areia fina e argila.
Turbidito Proximal (CG, ARC-ma, AR-ic, AR-ma e AR-fd). Contem fácies F3 e F5 de Mutti et al. (1999)
Turbidito distal (ARC-ma, AR-ic, AR-ma, AR-fd, AR-pp). Contém fácies F5 e F7 de Mutti et al. (1999).
Lacustre (AR-ma, AR-fd, AR-pp, AR-rp, RT e Lm). Contém fácies F9 de Mutti et al. (1999).
Turbidito distal (AR-ma, AR-fd, AR-pp, AR-rp, RT-pp e Lm). Contém fácies F7, F8 e F9 de Mutti et al. (1999).
Figura 16: Figura ilustrando as associações das fácies com base na granulometria e estruturas e suas respectivas porcentagens em ocorrência nos testemunhos analisados.
10% 54% 36%
TAMANHO DOS GRÃOS
54
7.1. Turbidito Proximal.
As fácies conglomeráticas e arenosas que podem ser associadas à
sedimentos depositados por um fluxo turbulento de alta densidade em seus estágios
proximais de deposição são: CG, ARC-ma, AR-ic, AR-ma e AR-fd de granulometria
entre matacão e areia grossa (Figuras 17 e 18 ). Correspondem,
predominantemente, às fácies F3 e F5 de Mutti, et al. (1999) (Figura 15).
Representam 10% do total de associações de fácies dos testemunhos descritos
(Figura 16), sendo a menos representativa dentre as três associações de fácies.
Ocorrem, concentradamente, em algumas porções dos testemunhos e ausentes na
maior parte dos mesmos. Apresentam poucos indícios de hidrocarbonetos e pouca
continuidade vertical com valor médio de um metro e máximo de 15 metros
(pontualmente). São matacões e seixos subangulosos e polimíticos em matriz
formada por grãos de quartzo e de argila, além da presença de intraclastos de
folhelho. São comumente encontradas estruturas deformacionais sin-sedimentares,
como as estruturas geradas por escape de fluidos (laminação convoluta), e pós-
sedimentares, por deformações rúpteis na forma de falhas normais e fraturas. Bases
erosionais são muito frequentemente encontradas, pois essa associação de fácies é
geneticamente ligada a depósitos de correntes de turbidez de alta densidade e
energia, que podem erodir substratos anteriormente depositados sobre o leito
(canais) percorridos pelos fluxos turbidíticos. São bastante cimentadas por calcita.
55
Figura 17 : Intervalo exemplificando a associação de fácies turbidito proximal com fácies arenito intraclástico e arenito maciço contendo indícios de HC. Figura retirada do programa Anasete.
Figura 18 : Intervalo exemplificando a associação de fácies turbidito proximal com fácie arenito maciço contendo fortes indícios de HC. Destacado em vermelho um matacão de rocha metamórfica do embasamento cristalino. Figura retirada do programa Anasete.
POÇO 2 POÇO 2
56
7.2. Turbidito Distal.
Essa associação de fácies é a mais abrangente dentre todas as três,
correspondendo a 54% dos testemunhos descritos (Figura 16). Consiste em todas
as fácies identificadas, estratificas ou não, que sejam formadas, principalmente, por
grãos de areia média a fina (Figura 19), podendo ocorrer fácies com granulometria
de areia grossa a pequenos seixos representando uma zona de transição entre os
turbiditos proximais e distais (Figura 20). As fácies agrupadas nessa associação
podem representar estágios de depósitos distais de uma corrente de turbidez de alta
densidade, como também podem representar estágios de depósito proximais de
uma corrente de turbidez de baixa densidade. Por vezes apresentam feições
características à fácie F5, F7 e F8 de Mutti et al. (1999) e ao intervalo Ta de Bouma
(1962), porém são predominantes as fácies associadas aos intervalos Tb, Tc e Td
de Bouma referente a fácie F9 de Mutti et al. (1999) (Figuras 13 e 15). Apresenta
espessura média de 3,5 metros com uma espessura máxima de até 24 metros.
Frequentemente ocorrem estruturas de fluidização (laminação convoluta, estrutura
em prato, etc.), estruturas de carga (chama, pseudo-nódulos, marca de carga) e
estruturas maciças e, em menor número, são encontradas estratificações plano-
paralelas e estratificações cruzadas cavalgantes unidirecionais (climbing ripples).
Por vezes são encontradas feições de deformação secundária, tais como falhas
normais e reversas de caráter rúptil. Contém bons indícios de hidrocarbonetos, é
pouco a moderadamente cimentada por calcita e muito argilosa.
57
Figura 20: Imagem do Anasete com dois intervalos (a; b) exemplificando a associação de fácies
turbidito distal com predominância de sedimentos de granulometria areia muito fina a argila relacionadas, principalmente, às fácies F8 e F9 de Mutti et al. (1999).
Figura 19: Imagem do Anasete mostrando associação de fácies turbidito distal contendo, predominantemente, a fácies arenito maciço com fortes indícios de HC. Ocorre também, neste intervalo, a fácies arenito conglomerático como resultado de eventuais processos de sedimentação em que a corrente de turbidez assumia maior energia.
a) b) POÇO 2 POÇO 2 POÇO 2
58
7.3. Lacustre.
Esta associação de fácies é a segunda mais representativa, compreendendo
36% do total dos testemunhos descritos (Figura 16). É formada, principalmente, por
sedimentos pelágicos (argila e silte) ocorrendo também sedimentos de granulometria
areia fina a muito fina intercalados, constituindo ritimitos de espessura centimétrica
(Figura 21). Contem estruturas sin-deposicionais estratificadas plano-paralelas e
cruzadas unidirecionais cavalgantes (climbing ripples) como também estruturas de
fluidização (laminação convoluta) e carga (chama, pseudo-nódulos e marca de
carga). São depósitos de sedimentos distais de uma corrente turbidítica de baixa
densidade e depósitos de lago profundo em períodos de quiescência das correntes
de turbidez. Corresponde aos intervalos Td e Te de Bouma (1962) e às fácies F9b
até F9e de Mutti et al. (1999) (Figuras 13 e 15). Apresenta-se bastante falhada e
fraturada com presença de slikensides e slikenlines.
Figura 21: Imagem do Anasete mostrando associação de fácies Lacustre contendo,
predominantemente, folhelho. Ocorre também, neste intervalo, a fácies arenito fluidizado (AR-fd) e arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (AR-rp) como resultado de eventuais
processos de sedimentação em que a corrente de turbidez assumia maior energia.
POÇO 1
59
8. MODELO DEPOSICIONAL.
Considerando que o campo de Fazenda Boa Esperança está situado no contexto da Falha de Araçás, próximo do Alto de Aporá,
(Figura 1), que esta falha esteve ativa durante a deposição do Membro Caruaçu e que os conglomerados são polimíticos com
seixos e matacões de granulitos, granitos e metacarbonatos do embasamento Arqueano-Proterozóico da Bacia, propomos o
seguinte modelo deposicional (Figura 22 e 23):
Figura 22: Ambiente de canhão sublacustre formado na borda de falha normal de alívio caracterizando rampa de revezamento e associado à depósitos de
fluxos gravitacionais de sedimento (Figueiredo, 2011). Retângulo vermelho destaca a área representada na figura 23.
NE
FALHA DE ARAÇÁS
POÇO 2
POÇO 1
60
Figura 23 : Desenho esquemático dividindo as três associações de fácies (turbidito proximal –vermelho arroxeado; turbidito distal- amarelo; lacustre- verde) com suas respectivas contribuições sedimentares em cada um dos seis ambientes deposicionais interpretados. A espessura não é representativa. A figura é ilustrativa e está fora de escala.
+ +
- Lago Profundo.
- Associação de Fácies Lacustre.
- Sedimentos siliciclásticos parcialmente ou totalmente inconsolidados.
- Corrente de turbidez em regime de alta energia (erosivo) confinada em canais (canyons) submarinos.
- Associação de Fácies Turbidito Distal.
- Associação de fácies Turbidito Proximal.
- Embasamento Cristalino.
– Falha Normal Lístrica
– Limite entre os ambientes
61
8.1. Ambiente 1 (Figura 23) - Borda de Falha
É um ambiente onde sedimentam-se os primeiros grãos provindos de uma
corrente de turbidez bastante densa (porção proximal), de granulometria matacão a
grânulos, polimíticos, ocorrendo também com intraclastos de folhelho. Os depósitos
desse ambiente correspondem, de maneira geral, a depósitos residuais da fácie F3
da classificação de Mutti et al. (1999), podendo ocorrer intercalados com discretos
pacotes arenosos, geralmente maciços ou fluidizados (Figura 24). A grande maioria
dos grãos maiores é fruto da erosão do embasamento de idade proterozóica,
ocasionada por reativações de falhas durante o processo de rifteamento. Podem
também ser de fonte sedimentar, resultante da erosão de leques aluviais e fan-
deltas anteriormente depositados em regiões próximas às falhas, trazidos pela
corrente de turbidez de alta densidade. Esses grãos estão geralmente imersos em
matriz de areia grossa a muito grossa, composta por grãos de quartzo subangulosos
a subarredondados e eventualmente em matriz fina (silte/argila). Nos testemunhos
descritos dos dois poços, apenas 11% dos sedimentos foram relacionados a esse
tipo de ambiente deposicional, chegando a atingir uma espessura máxima de 15m,
porém, em média, em torno de 1,5m.
62
8.2. Ambiente 2 (Figura 23) – Canais sublacustre/ L obo turbidítico proximal
Nesse ambiente há uma coexistência, praticamente na mesma proporção, de
grãos mais grossos e grãos mais finos de areia, formados a partir de depósitos
distais de uma corrente de turbidez muito densa (grãos de quartzo de granulometria
areia média, raramente grossa) e depósitos proximais de uma corrente de turbidez
de baixa densidade (areia média a fina). Ocorrem estruturas sedimentares primárias
geradas por processos trativos e alguma suspensão, formadas em estágios onde o
Figura 24: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de borda de falha.
POÇO 2
63
fluxo encontra-se em regime acelerado (tração), gerando estratificações plano-
paralelas, como também em regime desacelerado, gerando estratificações cruzadas
cavalgantes unidirecionais (climbing ripples). Neste ambiente são encontradas fácies
F7, caracterizada por apresentar tapete de tração, e F8, que são arenitos maciços
ou com climbing ripples, de Mutti et al. (1999) (Figura 25). Representa canais
escavados próximos à bordas de falha que canalizam os fluxos turbidíticos (zona de
by-pass (passagem)) e à porção proximal de lobos de deposição formados quando a
corrente de turbidez é desconfinada do canhão e adentra o assoalho lacustre.
Figura 25 : Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de canhão (canyon) sublacustre/ Lobo Turbidítico Proximal.
POÇO 1
64
8.3. Ambiente 3 (Figura 23) – Lobo turbidítico dist al
São os depósitos formados principalmente por grãos de areia muito fina a fina
quando a corrente de turbidez atinge o assoalho lacustre e perde energia,
depositando sua carga sedimentar por processos mistos de tração e decantação. As
estruturas sedimentares primárias formadas nesse ambiente são as estratificações
plano-paralelas e as estratificações cruzadas cavalgantes unidirecionais (climbing
ripples) em arenitos de granulometria areia fina a silte. As camadas sedimentares
formadas nesse ambiente são de espessura média de cinco metros e máxima de
dez metros. Os sedimentos depositados nesse ambiente correspondem a 23% do
total de sedimentos dos testemunhos descritos. Apresenta as fácies F8 e F9 de Mutti
et al. (1999) e é associado aos intervalos Tb, Tc e Td de Bouma (1962) (Figura 26).
Figura 26: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente
deposicional de Lobo Turbidítico Distal.
POÇO 2
65
8.4. Ambiente 4 (Figura 23) – Lobo turbidítico dist al/Lacustre
São depósitos sedimentares associados a depósitos turbidíticos distais e a
depósitos pelíticos (argila/silte) de lago profundo, representando uma zona de
transição entre esses ambientes. Nos testemunhos analisados há uma maior
contribuição de sedimentos distais de uma corrente turbidítica de baixa densidade
(em camadas com média de oito metros de espessura) apresentando
freqüentemente estruturas maciças, de fluidização e estratificações cruzadas
cavalgantes unidirecionais (climbing ripples) em arenitos de granulometria areia fina
a silte/argila. Essas estruturas são características da fácie F9 de Mutti et al. (1999)
(Figura 27). Representa cerca de 8% do total de dos ambientes relacionados às
decrições dos testemunhos.
Figura 27: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente
deposicional de Lobo Turbidítico Distal/ Lacustre.
POÇO 1
66
8.5. Ambiente 5 (Figura 23) – Lacustre
Os sedimentos depositados em ambiente de lago profundo são de
granulometria argila a silte com discreta contribuição arenosa muito fina pertencente
aos depósitos turbidíticos distais de correntes de baixa densidade. São encontradas
as fácies F9 de Mutti et al. (1999) e corresponde ao intervalo Td e Te de Bouma
(1962) (Figura 21). As camadas sedimentares formadas nesse ambiente apresentam
uma boa continuidade vertical com média de dez metros e atinge duas vezes a sua
espessura máxima de 19 metros. São depósitos que podem demandar um longo
período (séculos ou até milênios) mesmo para formar camadas pouco espessas
devido à baixa taxa de deposição. Dentre os testemunhos dos dois poços
analisados, estima-se que 56% do total dos sedimentos foram depositados nesse
ambiente. Apresentam feições de deformação secundária pós sedimentar, de
caráter rúptil como slikensides e slikenlines.
67
9. CORRELAÇÃO ROCHA x PERFIL E QUALIDADE DO RESERV ATÓRIO.
Com o objetivo de encontrar as extensões laterais das associações de fácies
com potencial para reservatório descritas nos dois poços, foram confeccionadas
duas seções geológicas. A primeira, aproximadamente na mesma direção da falha
de Araçás (seção strike) e, a segunda, com direção aproximadamente perpendicular
à mesma (seção dip) (Figura 28).
Figura 28: Mapa de localização dos poços. A linha vermelha representa a seção strike (Figura 29) e
a linha verde representa a seção dip (Figura 30).
Dentre as associações de fácies descritas, aquelas geradas por fluxos
gravitacionais de sedimentos, com potencial para reservatório, são os turbiditos
distais e os turbiditos proximais, cada qual com valores qualitativos distintos.
A correlação entre as associações de fácies dos diferentes poços que
compõem as duas seções geológicas foi possível através de uma metodologia
baseada na associação entre a descrição das fácies sedimentares dos testemunhos
dos poços 1 e 2 e suas respectivas respostas em perfis rádio-elétricos de gama-ray
FALHA DE ARAÇÁS
68
(GR), potencial espontâneo (SP), densidade (RHOB) e resistividade (RLLD, ILD e
SN), comparando-as com as respostas dos mesmos perfis dos poços 3, 4 e 5, que
não foram testemunhados (Figuras 29 e 30).
Figura 29 : Seção geológica aproximadamente na direção da falha de Araçás (seção strike) relacionando as fácies descritas nos poços 1 e 2 e suas respectivas respostas em perfis de gama-ray (poço 2) e potencial espontâneo (poço 1) e a interpretação da continuidade lateral dos corpos arenosos com potencial para reservatório de hidrocarbonetos. Turbiditos proximais destacados em roxo e distais em amarelo. Dentro do retângulo vermelho, área de interesse de estudo que está amplificada na figura 32.
Figura 30 : Seção geológica aproximadamente na direção perpendicular à Falha de Araçás (seção dip) relacionando as fácies descritas no poço 2 e suas respectivas respostas em perfis de gama-ray, além da interpretação quanto à continuidade lateral dos corpos arenosos com potencial para reservatório de hidrocarbonetos. Turbiditos proximais destacados em roxo e distais em amarelo. Dentro do retângulo vermelho, área de interesse de estudo que está amplificada na figura 33.
69
Foram sintetizadas em uma tabela as informações básicas das duas
associações de fácies turbidíticas e suas respostas em perfil de gama-ray (GR),
usadas para a correlação com os mesmos perfis dos outros poços (Tabela 1). Como
o perfil de potencial espontâneo (SP) foi utilizado apenas no poço 1, devido à falta
de dados de perfil de raios gama (GR) naquele intervalo, as respostas em perfil das
fácies descritas nesse poço não foram correlacionadas a nenhum outro poço, por
isso não estão na tabela.
Tabela 1: Resumo das características de cada associação de fácies com potencial para reservatório descritas nos poços 1 e 2 da figura 28. Destacado pelo retângulo vermelho as associações de fácies
estudadas neste trabalho.
9.1. Turbidito Distal
Essa associação de fácies apresenta os menores valores de radioatividade
em perfis de raios gama (GR) devido à sua baixa argilosidade (Tabela 01; (a)). Nas
porções mais distais dessa fácie, que é uma zona de transição com o ambiente de
sedimentação de lago profundo, há mais argila na matriz e, algumas vezes, ocorrem
camadas de argila intercaladas com camadas de areia (ritmitos). Esse aumento de
material argiloso gera valores de maior radioatividade nos perfis de gama-ray,
podendo apresentar um padrão granodecrescente ascendente (fining upward),
(perfis (a) e (b) da Tabela 01). Os perfis de densidade (RHOB) mostram valores
normalmente baixos, indicando presença de porosidade das rochas. Nos intervalos
das fácies que contém óleo, principalmente na base do intervalo 1 (Figura 31), há
um aumento nos valores do perfil de resistividade do poço 2 (Figura 31; a).
(a) (b)
70
9.2. Turbidito Proximal Através da interpretação das duas seções geológicas, as respostas dos perfis
de raios gama do intervalo descrito no poço 2 que correspondem a essa associação
de fácies foram correlacionadas nos poços 3, 4 e 5, possivelmente como uma
mesma camada de grande extensão lateral, porém pouco espessa (em torno de 15
metros) se comparada à espessura da fácie turbidito distal (Figuras 31 b; c). Nesta
associação de fácies foi constatada a presença de óleo em uma camada com
espessura em torno de 1 metro e em uma outra com metade dessa espessura, cujas
respostas em perfis são de baixa resistividade e baixa densidade (Figura 31 c). No
intervalo 2 (Figura 31; a) as respostas do perfil de densidade mostram que as
rochas dessa associação de fácies são, em geral, mais densas, e, por
conseqüência, menos porosas do que as rochas da fácie turbidito distal devido à
presença de seixos e matacões de granito e granulito do embasamento. Esses
valores se diferem bastante um do outro.
1
2 3
Intervalo 1: Fácies tu rbidito distal
(a)
(b)
GR RHOB RLLD
71
Figura 31: (a) intervalos identificados nas seções geológicas strike e dip do poço 2 . (b), (c) e (d)
intervalos 1, 2 e 3, descritos no programa Anaset, de propriedade da Petrobras, do poço 2 nas duas seções. Na porção intermediária do intervalo 1 ocorre uma sedimentação de fácies slump, descrita no
Anaset (b), porém, para a escala de trabalho em seção geológica, esta fácies foi agrupada à fácies turbidito distal que é mais representativa em todo o intervalo. Destacados pela circunferência laranja
em (b) estão os altos valores de porosidade e baixos valores de permeabilidade dos arenitos turbidíticos distais, pouco espessos, intercalados com pacotes de sedimentos pelíticos (argila e silte).
A continuidade lateral dos corpos arenosos que representam a associação de
fácies turbidito distal é presente tanto na seção dip quanto na seção strike, porém
Intervalo 2: Fácies turbidito proximal
Intervalo 3: Fácies turbidito distal
(c)
(d)
72
não foi possível correlacionar-los com o poço 1 já que este não possui valores de
radioatividade no perfil de gama-ray no intervalo estudado (Figura 32).
Devido ao fato do poço 2 ter mais matacão, isto sugere que a fonte está mais
próxima dele e que o bloco estrutural estaria basculado para sul, porém sem um
controle da paleogeografia da deposição do Mb Caruaçu no Campo de Fazenda Boa
Esperança através de mapas de contorno estrutural (isólitas do Mb Caruaçu, topo da
Fm Maracangalha e a geometria do arcabouço estrutural no topo da Fm
Maracangalha) não dá para afirmar se realmente os fluxos turbidíticos viriam do
Norte, sendo canalizados por rampas de revezamento associados a falhas normais
com blocos basculados para sul.
73
Figura 32 : Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura 30 (Seção strike). Turbiditos proximais destacados em roxo e distais em amarelo.
Figura 33: Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura 31 (Seção dip). Turbiditos proximais destacados em roxo e distais em
amarelo.
POÇO 2 POÇO 3 POÇO 1
POÇO 2 POÇO 4
POÇO 5
N S
NW SE
GR GR SP
GR GR RHOB GR RHOB RHOB
RHOB RHOB RHOB RLLD ILD SN
ILD RLLD ILD
74
9.3. Qualidade dos reservatórios
Para classificarmos qualitativamente as fácies turbidito proximal e turbidito
distal como reservatório de hidrocarbonetos, foram considerados, além da extensão
e espessura das fácies definidas nas seções geológicas strike e dip (Figuras 29 e
30, respectivamente), dados petrofísicos de porosidade e permeabilidade (Figura
34).
Os dados petrofisicos de porosidade (PHI) e permeabilidade (K) são
importantes na avaliação qualitativa dos reservatórios. O gráfico da figura 35
relaciona quantitativamente os valores de porosidade e permeabilidade das fácies
turbidito distal e proximal, com referência às fácies definidas por Mutti et al. (1999).
O gráfico de porosidade x permeabilidade da figura 35 mostra que as
melhores condições para reservatórios de hidrocarbonetos são os turbiditos distais
bem selecionados e pouco argilosos, relacionados à facie F8 de Mutti et al. (1999),
com valores de porosidade e permeabilidade variando entre 11 e 17% e 1,0 e 35mD,
respectivamente (Figura 34). Atingem a espessura máxima de, aproximadamente,
45 metros no intervalo 1 da figura 31. A fácie turbidito distal com maior percentual
em argila, associada à fácie F9 de Mutti et al. (1999), é bem menos abundante e, na
maioria das vezes, apresenta valores intermediários de porosidade, em torno de 8%,
e, geralmente, valores baixíssimos de permeabilidade (Figura 34). Os turbiditos
distais com boa porosidade, porém com baixa permeabilidade (Figura 34),
correspondem a pacotes de arenito pouco espessos intercalados com argila ou silte
que, possivelmente, durante a diagênese os íons de ferro e magnésio das argilas
migraram para os pacotes arenosos ocupando espaços entre os poros e diminuindo
a conectividade entre os mesmos (Figura 31 b).
O gráfico de porosidade x permeabilidade da figura 35 mostra resultados
bastante dispersos em uma faixa que compreende valores de porosidade que vão
de aproximadamente 3,5% a 15%, e valores de permeabilidade de 0,13mD a 16mD.
Estes valores estão associados, principalmente, à fácie F3 de Mutti et. al., (1999) e
tem um baixo potencial para reservatório de hidrocaronetos, visto que, apesar de
apresentarem boa continuidade lateral, são camadas pouco espessas, com valores
dispersos de porosidade e permeabilidade devido à má seleção dos seus grãos
constituintes.
75
Figura 34 : Valores quantitativos de porosidade (%) e permeabilidade (mD) obtidos em análises petrográficas de plugues dos testemunhos dos poços 1 e 2. Dentro da circunferência azul há predominância de depósitos turbidíticos distais pouco argilosos (F8) que são os melhores reservatórios e, pontualmente, há turbiditos proximais. Dentro da circunferência laranja há predominância da associação de fácies turbidito distal-F8, porém não são bons reservatórios por possuírem baixa permeabilidade.
0,01
76
10. Conclusões
A Formação Maracangalha é formada em sua grande maioria por arenitos
finos a médios e folhelhos. Os testemunhos descritos compreendem rochas da
Formação Maracangalha andar Rio da Serra- Aratu. Estes depósitos são fruto de
processos de fluxos gravitacionais de massa (slides e slumps) e de sedimento
(correntes de turbidez), cujo mecanismo principal de disparo desses fluxos são
abalos sísmicos (Raja Gabablia, 1991), que ressedimentaram depósitos deltáicos
em ambiente de lago profundo. Altas taxas locais de sedimentação siliciclástica
podem ter sido um importante mecanismo de disparo para os fluxos de massa e de
sedimentos da Formação Maracangalha. A cor escura dos folhelhos e a presença de
sulfetos, observada nos testemunhos, evidencia a deposição destes sedimentos em
um ambiente de lago profundo (redutor).
Os intervalos descritos como produto de uma sedimentação por corrente de
turbidez apresentam-se intercalados com folhelhos de sedimentação lacustre, com
percentagens aproximadas de 64% fácies turbidíticas e 36% fácies lacustre. As
fácies turbidíticas descritas nos testemunhos apresentam-se, na maioria vezes, de
forma discordante com as fácies sotopostas, sejam elas lacustres ou turbiditos
trazidos por correntes anteriores, em pulsos com diferentes energias. Quando esses
pulsos são correntes turbidíticas de alta densidade, são encontradas mais
comumentemente as fácies CG, ARC-ma, AR-ic, AR-ma e AR-fd com granulometria
areia média a matacão, referentes às fácies F3 e F5 de Mutti et. al. (1999),
apresentando feições erosionais na parte basal. Em pulsos de correntes turbidíticas
com menor energia, ocorrendo também processos trativos e de decantação, são
encontradas com maior frequência as fácies AR-ma, AR-fd, AR-pp, AR-rp, RT-pp e
Lm com granulometria areia média a argila, referentes às fácies F7, F8 e F9 de Mutti
et. al. (1999). Essas fácies foram agrupadas, devido as suas características
semelhantes, em três associações de fácies: turbidito proximal, turbidito distal e
lacustre, e representam litotipos que sofreram algum tipo de deformação, seja ela
rúptil (falhas, fraturas) ou pela ação de escape de fluidos.
Os fluxos turbidíticos são canalizados em canais subaquáticos em zonas de
falha adquirindo alta energia trazendo seixos de quartizito verde, quartzo róseo,
quartzo leitoso, ganito, granulito, gnaisse, rocha carbonática e matacões de até
40cm de espessura de granito alcalino do embasamento cristalino.
77
Através da correlação das rochas que compõem cada associação de fácies
com perfis radio-elétricos de gama-ray (GR), potencial espontâneo (SP), densidade
(RHOB) e resistividade (RLLD e ILD), além da análise de dados petrofísicos de
porosidade e permeabilidade e possível correlação lateral com outros poços, pôde-
se concluir que a fácies turbidito distal referente à fácie F8 de Mutti et. al. (1999) é a
que apresenta potencial para reservatório de hidrocarbonetos.
78
11. REFERÊNCIAS.
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