Proveniência dos arenitos da Bacia Potiguar utilizando U/Pb e Lu/Hf em zircão detrítico

Abstract

A Bacia Potiguar, localizada no nordeste do Brasil, é uma importante produtora de petróleo e gás tanto em sua porção onshore como na porção offshore.Os arenitos das Formações Pendência e Alagamar (seção rifte e pós-rifte) sãoimportantes rochas reservatório dessa bacia. Essas formações não afloram em superfície, sendo conhecidas apenas através de sísmica e testemunhos de sondagem. No presente trabalho foi utilizado zircão detrítico de amostras de quatro poços a fim de determinar a proveniência de arenitos das seções rifte e pós-rifte da bacia, refinando o conhecimento dessas rochase como ferramenta auxiliar na busca por reservatórios de qualidade.Foram analisados2062grãos de zircão de21amostras para determinação da idade U-Pb. Os resultados representados em gráficos de distribuição de probabilidade mostraramimportantes populações de idades no Paleoproterozoico (2,20 –2,00 Ga e 1,90-1,70 Ga)e no Neoproterozoico (0,62 –0,55 Ga), correspondentes ao ciclo Brasiliano-Pan Africano. Essas idades são compatíveis com idades encontradas em rochas do embasamento adjacente a bacia, sugerindo como prováveis áreas fontes dos sedimentos as rochas da parte norte da Província Borborema.Sessenta e uma análises de Lu-Hf de quatroamostras dezircão detríticode um poçoselecionadomostraram valores de εHf variando de 7,67 a -25,43, indicando a contribuição de fontes juvenis e crustais, condizente com valores descritos na literatura para rochas da Província Borborema. Além disso, nos zircões detríticos brasilianos foi observado um trendcom valores de εHf mais positivos, nos grãos mais antigos,passando para valores mais negativos,nos zircões mais jovens,refletindo uma evolução típica de um ambiente de arco passando para colisão continental na área fonte.Variações verticais na distribuição de idades são observadas em três poços, provavelmente refletindo mudanças no padrão de dispersão de sedimentos que acompanharam a evolução da bacia em suas fases iniciais.São observadas diferenças significantes nas amostras de poços localizados a sudeste do sistema de horstse grábensde direção nordeste em relação às amostras dos poços a noroeste, que indicam fontes distintas para esses dois segmentos da bacia e, possivelmente, diferente qualidade dos reservatórios. Considerando-se a presença de terrenos metamórficos de mais alto grau na área-fonte das rochas no segmento noroeste da bacia em relação ao segmento sudeste, espera-se encontrar reservatórios de melhor qualidade a noroeste do sistema de grábens.

The Potiguar Basin located in northeastern Brazil is an important gas and petroleum producer onthe onshore as well as onthe offshore portionof the Brazilian coast. The arenites of Pendência and Alagamar Formations (rift and post-rifte sections) are two of the principal reservoir rocks of thisbasin. These formations do not outcrop in surface, and information aboutthemare known through seismic and survey testimonies. In this work we used detrital zircon of samples from four wells to determine de provenance of arenites from rift and post-rift sections of the basin, refining the knowledge about these rocks and as a tool to help on the search forqualityreservoirs. We analyzed 2062 zircon grains of 21 samples to determine the U-Pb age. The results showed three important populations on the Paleoproterozoic (2.20 –2.00 Ga and 1.90 –1.70 Ga) and on the Neoproterozoic (0.62 –0.55 Ga). These ages are compatible with ages found on rocks of the adjacent basement, suggesting that the probable source areas for the sediments were the rocks of the northern part of Borborema Province. Sixty-oneLu-Hfanalysis on zircons of four samples from one well showed values of εHf varying from 7.67 to -25.43, indicating the contribution of juvenile and crustal materials on the generation of such grains, and befitting with values described for Borborema Province rocks on literature. Besides that, the grains of Neoproterozoicage show positive εHf values trending to negative values, reflecting an evolution typical of arc environments evolving to continental collision on the source area. Vertical variations on the age distribution patterns were observed in three wells, probably reflecting changes on the dispersion sediment patterns that followed the basin evolution in itsinitial stages. Wealso observed significant differences between the samples of the wells located southeastern of the grabens/horsts system northeast oriented and the samples of the wells located at northwest, indicating distinct source areas for the sediments of these two segments of the basin and, possibly, different reservoir quality. Considering the presence of high-grade metamorphic terrains in the source area ofthe northwest segment in relation to the source area of the southeast segment, is expected to find better quality reservoirs at northwest of the grabens/horsts system.