Carbono orgânico total como marcador para a avaliação tecnoestratigráfica em bacias rifte : estudo de caso na Bacia do Recôncavo, Brasil

Abstract

A estratigrafia de sequências tem sido aplicada na exploração de óleo e gás nos ultimos 40 anos e foi adaptada a praticamente todos os tipos de bacia. As bacias rifte são interpretadas com base no modelo de tratos de sistemas tectônicos que definem eventos evolutivos previsíveis. Esse tipo de bacia está geralmente associada com ricas rochas geradoras, sendo a matéria orgânica intimamente relacionada com os sistemas deposicionais e controles sedimentológicos, que se ligam diretamente ao sistema de tratos tectônicos. Na Bacia do Recôncavo (Braço falhado da quebra do Gondwana, formada entre o Neo-Jurássico- Aptiano) a grande quantidade de dados de geoquímica orgânica disponível, permite desvendar a conexão entre a matéria orgânica e os tratos de sistema tectônicos em bacias rifte. No Membro Tauá, durante o trato de sistema tectônico de desenvolvimento de meio-gráben, é visto um padrão de incremento de carbono orgânico total (COT) para o topo, terminando na camada mais rica em COT do período tectonicamente ativo da bacia. Esse padrão indica aumento da sinergia entre os fatores de produtividade primária e potencial de preservação da matéria orgânica. O trato de sistema de clímax de rifte é caracterizado pela constante diminuição em direção ao topo dos valores de COT. A interpretação indica que a produtividade primária cai devido a uma reforçada estratificação das camadas mais profundas da coluna de água do lago. A última subdivisão estratigráfica é a o trato de sistema tectônico de final de rifte, e neste o padrão se torna mais caótico, com o dado geoquímico indicando pelo menos uma subdivisão interna. Essa subdivisão foi nomeada de superfície interna de final de rifte e é caracterizada pelos maiores valores de COT da bacia. Nesse caso, com o raseamento do lago, as condições para criação de matéria orgânica, deposição e preservação se tornam mais similares com as do final do Membro Tauá. O modelo aqui proposto integra análise de dados de COT e dados de poço com o padrão estratigráfico de uma bacia rifte permitindo a identificação de marcos e reconhecimento de padrões que caracterizam os tratos de sistema tectônico em bacias rifte. Além disso, os padrões de COT caracterizados e sua interpretação, podem ser utilizadas em outras bacias tectonicamente controladas e em interpretações paleoambientais de lagos continentais.

Sequence stratigraphy has been applied to oil and gas exploration over the last 40 years and adapted to mostly all types of basins. Rift basins are interpreted based on tectonic system tracts, which define predictable evolutionary events. These basins are generally associated with rich source rocks. This organic matter is intimately related to the depositional style and sedimentological controls on the basin, which links directly to tectonic system tracts. In Recôncavo Basin (Late Jurassic-Aptian failed branch of Gondwana Breakup), the huge amount of geochemical data available unravel the connection between organic matter and the rift tectonic system tracts. In Tauá Member, in the half-gráben development tectonic system tract, the pattern is a total organic carbon (TOC) increase upward, ending on the most organic-rich layers in the tectonic active phase of the basin. This pattern indicates the increased synergy between primary productivity and preservation potential. The rift climax tectonic system tract is characterized by a constantly decreasing upward TOC pattern. Interpretations here indicate that primary production decreased due to constantly deep stratified layer, which leads to reduced nutrient exchange from the rich bottom waters to the poor shallow waters of the lake. The last tectonic subdivision is the rift ending tectonic system tract, and here, the TOC patterns are more chaotic, with the available data indicating at least one clear geochemical subdivision. This subdivision was called internal rift ending surface and it is characterized by the highest TOC values in the basin. In this case, with the shallowing of the lake level, conditions for organic matter creation, deposition, and preservation are similar to those by the end of Tauá Member. Increased nutrient supply from the watershed area can also be interpreted, raising primary productivity in the basin. Finally, this last peak is almost always completely immature, which will lead to even higher TOC values. The model proposed here integrates TOC analysis with well logs to the stratigraphic framework of a rift basin allowing proxies identification and recognizable patterns of tectonic system tracts at geochemical logs. Furthermore, the TOC trends here characterized, and the interpretation methodology applied can be used to other tectonic controlled basins and continental lakes paleoenvironmental interpretations.