Estratigrafia e padrões de porosidade das rochas vulcânicas da região da Cachoeira da Mulada, Caxias do Sul, RS

Abstract

Nos últimos anos, o estudo dos aspectos petrofísicos de sistemas vulcânicos tem se intensificado, especialmente pela possibilidade destes litotipos apresentarem características permo - porosas compatíveis com rochas reservatórios ou selos para hidrocarbonetos. O principal objetivo deste trabalho é identificar e associar as litofácies, realizar a descrição petrográfica , e relacionar os padrões de porosidade com o arcabouço estratigráfico dos depósitos vulcânicos do Gr. Serra Geral na região da Cachoeira da Mulada . A área de estudo está localizada no distrito de Criúva ( município de Caxias do Sul, RS), e está inserida na Província Ígnea Paraná - Etendeka, uma sucessão vulcânica de basaltos e andesit os basálticos com riolitos e dacitos subordinados. Para a construção do arcabouço estratigráfico foram levantadas 3 seções colunares em 2 perfis, totalizando 48 pontos, onde foram descritas e identificadas as litofácies e coletadas amostras. P ara análise petrográfica, foram selecionadas 13 amostras , com o objetivo de classificar a litologia, descrever texturas/estruturas e caracterizar os padrões de porosidade. Foram identificadas 3 litofácies de composição básica : basaltos brechados (Bbr), com blocos vesiculado s (Bbv) e maciços (Bm). Elas são interpretadas como derrames do tipo rubbly pahoehoe , correlacionadas a Fm. Vale do Sol. Para a composição ácida , correlacionada com a Fm. Palmas , foram identificadas 3 litofácies associadas com sistemas de alimentação de de rrames laminares: dacitos afaníticos subverticais (Das), com blocos vesiculados (Dbv) e sub - horizontais (Dah) . Também se identificou 3 litofácies ácidas associadas a derrames tabulares dacíticos com terminações lobadas : dacitos porfiríticos maciços (D p m), vitrofíricos (Dvt p ) e vesiculados (Dv) . Identificou - se ainda uma litofácies classificada previamente como um dacito vitrofírico vesiculado ( Dvtv ). As litofácies básicas, petrograficamente apresentam textura afanítica a muito fina composta por vidro alterado e micrólitos de plagioclásio e piroxênio ; já para as litofácies ácidas, estas apresentam uma textura glomeroporfirítica a porfirítica ( fenocristais de plagioclásio e piroxênio) imersos em uma matriz afanítica a muito fina, com porções desvitrificadas e localmente vitrofírica porfirítica (Dvt p ). As estruturas de fluxo são marcadas por bandas com diferença de cristalinidade (desvitrificação) e oxidação. As vulcânicas básicas apresentam valores maiores de porosidade chegando a 4 a 5% para as litofácies Bm e Bbr, e 0,5% para a Bbv , representadas pelos tipos vesicular, intra - cristal e drusy . Para as vulcânicas ácidas os valores de porosidade são muito baixos variando entre 0 a 0,6% para a litofácies Das, e valores mais baixos para as outras entre 0% e 0,2%, rep resentadas pelos tipos intra - cristal e drusy . Apesar disso, algumas litofácies são ricas em amígdalas (Bbr, Bbv, Dbv ), evidenciando um alto grau de vesiculação, porém intensamente afetado pela precipitação de minerais secundários. Os resultados obtidos nes te trabalho auxiliam no detalhamento litoestratigráfico do Gr. Serra Geral, além de servirem de base para geração de modelos análogos para reservatórios não - convencionais vulcânicos, como em bacias vulcanossedimentares offshore , onde a aquisição de dados é complexa.

In the last years, the study of the petrophysical aspects of volcanic systems has grown, especially due to the possibility of such lithotypes to present permo - porous characteristics which are compatible with reservoir rocks or hydrocarbon seals. This work aims at identifying and associating the lithofacies, realizing the petrographical description, and relating the poros ity patterns with the stratigraphic framework of the volcanic deposits of the Serra Geral Group in the region of the Cachoeira da Mulada (Mulada Waterfall) The studied area is located in the district of Criúva , in the municipality of Caxias do Sul , Rio Gr ande do Sul . It is found in the Parana - Etendeka Igneous Province , a volcanic succession of basalts and basaltic andesites with sub ortinate ryolithes and dacites. In order to build the stratigraphic framework, 3 columnar sections were raised in 2 profiles, adding up to a total of 48 points, where the li thofacies were described and identifyed, and samples were collected. For the petrographical analysis, 13 samples were select ed, aiming at classifying the li thology, describing textures/structures, and characte rizing the porosity patter ns. 3 li thofacies of basic composition were identyfied: basalt with a rubbly top (Bbr), with vesicular blocks (Bbv) and massive rock (Bm). They are interpreted as rubbly pahoehoe type flows, correlated to the Vale do Sol F ormation . For the acidic composition, correlated with the Palmas Formation, 3 l i thofacies were associated with feeding systems of laminar flow: subvertical aphanitic dacites (Das), with vesicular blocks (Dbv) and sub - horizontal (Dah). Also 3 acidic lithofacies we re identifyed and associated with tabular dacitic lava with lobate terminations : massive por phyritic dacites (D p m) , porphyritic vitrophyric dacites (Dvt p ) and vesicular dacites (Dv). Also it was identifyed a nd classified beforehand a li thofacies as a vitro phyric vesicular dacite ( Dvtv ) . The basic lithofacies petrographically present a fine aphanitic texture, composed by altered glass, pyroxene and plagioclase; the acidic lithofacies, on the other hand, present a texture that ranges from glomeroporphyritic t o porphyritic (plagioclase and pyroxene phenocrystals) surrounded by a very thin aphanitic matrix, with devitrified portions and locally vitrophyric and porphyritic (Dvt p ) The flow structures are marked by bands with different cristallinities (devitrificat ion) and oxidation. The basic volcanic rocks present higher porosity values, reaching 4 to 5% in the Bm and Bbr lithofacies, and 0,5% for Bbv, represented by the vesicular, intra - crystal and drusy types. In the acidic volcanic rocks , and porosity values ar e much lower, ranging from 0 to 0,6% in the Das lithofacies, and even lower in the others, ranging from 0 to 0,2%, represented by the intra - crystal and drusy types. In spite of that, some lithofacies are rich in amygdalas (Bbr, Bbv, Dbv), evidencing a high degree of vesiculation, although intensely affected by the precipitation of secondary minerals. The results achieved in this work aid in the lithostratigraphic detailing of the Serra Geral Group, and serve as a foundation for the production of analogous models for non - conventional volcanic reservoirs, such as in offshore volcano - sedimentary basins, where the data acquisition is complex.