UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA

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1 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

2 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

3 TERMO DE APROVAÇÃO 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 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 Salvador, 28 de Novembro de 2011

4 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.

5 O homem é do tamanho dos seus sonhos" Fernando Pessoa

6 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.

7 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.

8 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 planoparalela 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

9 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

10 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Localização do Campo Fazenda Boa Esperança Figura 2: Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo Figura 3: Mapa geológico esquemático com localização do Rifte Recôncavo- Tucano-Jatobá, mostrando a distribuição das sequências: pré-, sin- e pós-rifte Figura 4: Seção geológica esquemática da Bacia do Recôncavo Figura 5: Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo 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 Figura 7: Paleogeografia sin-rifte da Bacia do Recôncavo Figura 8: Paleogeografia durante a deposição da Formação Taquipe 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 Figura 10: Bloco diagrama esquemático de uma falha de alívio Figura 11: Divisão esquemática das partes constituintes de uma corrente de turbidez mostrando as linhas de fluxo da corrente na cabeça e suas vizinhanças Figura 12: Corrente turbidítica experimental em um condutor no Caltech Figura 13: Evento de sedimentação episódica ligado à fluxos turbulentos. Subdivisões da camada empregadas por Bouma (1962) Figura 14: Esquema de um depósito turbidítico em domínio profundo, com indicação dos níveis da sequência de Bouma que se depositam em cada zona Figura 15: Arcabouço genético de fácies Figura 16: Figura ilustrando as associações das fácies com base na granulometria e estruturas e suas respectivas porcentagens em ocorrência nos testemunhos analisados Figura 17: Intervalo exemplificando a associação de fácies turbidito proximal com fácies arenito intraclástico e arenito maciço contendo indícios de HC 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

11 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) Figura 21: Imagem do Anasete mostrando associação de fácies Lacustre contendo, predominantemente, folhelho 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 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 Figura 24: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de borda de falha Figura 25: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de canais sublacustre/ Lobo Turbidítico Proximal Figura 26: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de Lobo Turbidítico Distal Figura 27: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de Lobo Turbidítico Distal/ Lacustre Figura 28: Mapa de localização dos poços 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 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

12 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 Figura 32: Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura 30 (Seção strike) Figura 33: Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura 31 (Seção dip) Figura 34: Valores quantitativos de porosidade (%) e permeabilidade (md) obtidos em análises petrográficas de plugues dos testemunhos dos poços 1 e

13 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

14 SUMÁRIO SUMÁRIO INTRODUÇÃO GEOLOGIA REGIONAL A BACIA DO RECÔNCAVO O EMBASAMENTO DA BACIA EVOLUÇÃO TECTONO-SEDIMENTAR SUPERSEQUÊNCIA PALEOZÓICA SUPERSEQUÊNCIA PRÉ-RIFTE SUPERSEQUÊNCIA RIFTE SUPERSEQUÊNCIA PÓS-RIFTE ARCABOUÇO ESTRUTURAL METODOLOGIA DE TRABALHO E ESTUDO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA FÁCIES SEDIMENTARES ARENITOS MACIÇOS (AR-MA) ARENITOS FLUIDIZADOS (AR-FD) ARENITOS COM LAMINAÇÃO CRUZADA CAVALGANTE UNIDIRECIONAL (AR-RP) ARENITOS COM ESTRATIFICAÇÃO PLANO-PARALELA (AR-PP) RITIMITOS (RT-PP) ARENITOS COM INTRACLASTOS (AR-IC) ARENITOS CONGLOMERÁTICOS (ARC-MA) CONGLOMERADOS (CG) LAMITOS (LM) ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES TURBIDITO PROXIMAL

15 7.2. TURBIDITO DISTAL LACUSTRE MODELO DEPOSICIONAL AMBIENTE 1 (FIGURA 23) - BORDA DE FALHA AMBIENTE 2 (FIGURA 23) CANAIS SUBLACUSTRE/ LOBO TURBIDÍTICO PROXIMAL AMBIENTE 3 (FIGURA 23) LOBO TURBIDÍTICO DISTAL AMBIENTE 4 (FIGURA 23) LOBO TURBIDÍTICO DISTAL/LACUSTRE AMBIENTE 5 (FIGURA 23) LACUSTRE CORRELAÇÃO ROCHA X PERFIL E QUALIDADE DO RESERVATÓRIO TURBIDITO DISTAL TURBIDITO PROXIMAL QUALIDADE DOS RESERVATÓRIOS CONCLUSÕES REFERÊNCIAS

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. 16

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 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 (Figura 2). Figura 2: Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo. Silva et. al. (2007). 17

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. 18

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 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 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). 19

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) 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 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). 20

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 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 sinrifte 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). 21

22 Figura 5: Carta estratigráfica simplificada da Bacia do Recôncavo (Silva et. al., 1994) 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 22

23 Membro Pedrão. No Membro Cazumba, predominam pelitos e lamitos vermelhos lacustres, com nódulos de anidrita na base da seção (Silva et al., 2007) 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 23

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) 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). 24

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, cinzaesverdeados 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 25

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, amareloesverdeados, com intercalações de material argiloso, depositados por sistemas fluviais (Bruhn, 1985 e Caixeta et al., 1994). 26

27 Figura 8: Paleogeografia durante a deposição da Formação Taquipe (Figueiredo et al., 1994 apud Magnavita et al., 2005) 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. 27

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). 28

29 Sedimentos Pré-Rifte Rochas Pré-Cambrianas Falha Normal 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 29

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). Plano de Falha Fratura de Alívio Falha de Alívio Plano de Falha Falha Normal DIREÇÃO DE EXTENSÃO Figura 10: Bloco diagrama esquemático de uma falha de alívio. Modificado de Destro et al. (2003). 30

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 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 rochaperfil. 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. 31

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. 32

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 33

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 constituintes 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). 34

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. 35

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). 36

37 TURBIDITO CLÁSSICO DA SEQUÊNCIA DE BOUMA (1962) Hemipelagito 10cm 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 Bouma (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 37

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 planoparalela 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 38

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. 39

40 Figura 15: Arcabouço genético de fácies. Modificado de Mutti et al. (1999). 40

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 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. 41

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. 42

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. 43

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. 44

45 Foto 10: Arenito fluidizado com pseudo nódulo de areia. Foto 11: Arenito Fluidizado com intraclastos de folhelho e concreções piritosas no topo. Foto 12: Arenito fluidizado com intraclastos de folhelho orientados e fraturas preenchidas por calcita. Foto 13: Arenito fluidizado com presença de lenho (madeira fóssil) na base.. Foto 14: Arenito fluidizado de granulometria grossa com óleo 45

46 5.3. Arenitos com Laminação Cruzada Cavalgante Unidirecional (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 15: Arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing ripples). Foto 16: Arenito com estratificação cruzada cavalgante unidirecional (climbing ripples) e estratificação plano-paralela associada (topo). 46

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). de tração. Foto 17: Arenito com estratificação plano-paralela com falhas normais e tapete 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, 47

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 18: 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 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 48

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 20: Arenito intraclástico 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). 49

50 Foto 21: Arenito conglomerático com concreções piritosas 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. 50

51 Foto 22: Contato brusco do conglomerado com arenito maciço apresentando estrutura planoparalela pouco definida. Foto 23: Conglomerado polimítico com seixo de quartzito verde. Foto 24: Conglomerado polimítico imerso em matriz arenítica grossa. Foto 25: Conglomerado polimítico em matriz fina. Foto 26: Matacão de granito alcalino. 51

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. 52

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). 10% 54% 36% Turbidito Proximal (CG, ARCma, ARic, ARma e AR-fd). Contem fácies F3 e F5 de Mutti et al. (1999) Turbidito distal (ARCma, ARic, ARma, ARfd, ARpp). Contém fácies F5 e F7 de Mutti et al. (1999). Turbidito distal (AR-ma, AR-fd, ARpp, AR-rp, RT-pp e Lm). Contém fácies F7, F8 e F9 de Mutti et al. (1999). Lacustre (ARma, AR-fd, ARpp, AR-rp, RT e Lm). Contém fácies F9 de Mutti et al. (1999). TAMANHO DOS GRÃOS 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. Figura 16: Figura ilustrando as associações das fácies com base na granulometria e estruturas e suas respectivas porcentagens em ocorrência nos testemunhos analisados. 53

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 póssedimentares, 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. 54

55 POÇO 2 POÇO 2 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. 55

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 planoparalelas 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. 56

57 a) POÇO 2 b) POÇO 2 POÇO 2 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. 57

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. POÇO 1 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. 58

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): NE POÇO 2 POÇO 1 FALHA DE ARAÇÁS 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

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. - Corrente de turbidez em regime de alta energia (erosivo) confinada em canais (canyons) submarinos Embasamento Cristalino. - Associação de Fácies Lacustre. - Associação de Fácies Turbidito Distal. Falha Normal Lístrica - Sedimentos siliciclásticos parcialmente ou totalmente inconsolidados. - Associação de fácies Turbidito Proximal. Limite entre os ambientes 60

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 fandeltas 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. 61

62 POÇO 2 Figura 24: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de borda de falha Ambiente 2 (Figura 23) Canais sublacustre/ Lobo 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 62

63 fluxo encontra-se em regime acelerado (tração), gerando estratificações planoparalelas, 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. POÇO 1 Figura 25: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de canhão (canyon) sublacustre/ Lobo Turbidítico Proximal. 63

64 8.3. Ambiente 3 (Figura 23) Lobo turbidítico distal 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). POÇO 2 Figura 26: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de Lobo Turbidítico Distal. 64

65 8.4. Ambiente 4 (Figura 23) Lobo turbidítico distal/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. POÇO 1 Figura 27: Imagem do Anasete com as principais fácies e a associação de fácies do ambiente deposicional de Lobo Turbidítico Distal/ Lacustre. 65

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. 66

67 9. CORRELAÇÃO ROCHA x PERFIL E QUALIDADE DO RESERVATÓRIO. 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). FALHA DE ARAÇÁS 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 67

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

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 (a) para (b) reservatório descritas nos poços 1 e 2 da figura 28. Destacado pelo retângulo vermelho as associações de fácies estudadas neste trabalho 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). 69

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. (a) GR RHOB RLLD Intervalo 1: Fácies turbidito distal (b) 70

71 Intervalo 2: Fácies turbidito proximal (c) (d) Intervalo 3: Fácies turbidito distal 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 71

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. 72

73 N GR POÇO 2 POÇO 3 SP POÇO 1 RLLD RHOB GR ILD RHOB SN RHOB S Figura 32: Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura 30 (Seção strike). Turbiditos proximais destacados em roxo e distais em amarelo. NW POÇO 2 POÇO 4 POÇO 5 GR RLLD GR RHOB ILD RHOB GR ILD RHOB SE Figura 33: Imagem amplificada da parte em destaque (retângulo vermelho) da figura 31 (Seção dip). Turbiditos proximais destacados em roxo e distais em amarelo. 73

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. 74

75 0,01 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. 75