Modelo deposicional dos modernos depósitos carbonáticos marinhos

Abstract

Na última década, gigantescas descobertas de petróleo em águas profundas na seção do pré-sal das Bacias de Campos e Santos do Brasil, trouxeram atenção significativa para as atividades de exploração em mar aberto ao longo das margens do Atlântico Sul. Os depósitos prolíficos de coquina do Cretáceo nessas bacias fazem parte do registro rochoso do pré-sal e constituem um reservatório de hidrocarbonetos eficaz, mas complexo e heterogêneo, difícil de prever e modelar. Partindo desse contexto, uma avaliação dos critérios sedimentológicos, estruturais e tafonômicos de coquinas é essencial para melhor compreender e inferir a distribuição das fácies e os modelos deposicionais dos estratos de coquinas do pré-sal. Com base nessa premissa, o objetivo deste trabalho é interpretar geneticamente 133 sedimentos mistos de fundo carbonato-siliciclástico da plataforma interna do Albardão – um análogo moderno de coquinas, utilizando descrição de fácies, investigando sua relação com forças hidrodinâmicas e acessando a influência morfoestrutural em sua deposição. A partir dessas análises, reconhecemos uma fácies híbrida, três fácies carbonáticas modernas em analogia à classificação das rochas carbonáticas e quatro fácies siliciclásticas. Essas oito fácies foram agrupadas em três associações representando fácies de alta, moderada e baixa energia. A associação de fácies de alta energia compreende rudstones (Rf) e grainstones (Gf) com bivalves altamente fragmentadas e carapaças presentes no sistema de praias, acima do nível base de ondas em condições de tempo bom (FWWB - fair-weather wave base limit). Essas fácies, também ocorrem nos altos batimétricos em mar aberto acima do nível base das ondas de tempestade (SWB - storm wave base limit), onde se observa menos retrabalhamento do que nas fácies de águas rasas de alta energia acima do FWWB, devido ao empolamento das ondas (wave shoaling). A associação das fácies de energia moderada consiste em areia híbrida (Hs), areia (S) e areia lamosa (mS) que ocorrem entre os limites de FWWB e SWB, na zona de transição em mar aberto com extensa ação do winnowing e com baixa taxa de retrabalhamento. A associação de fácies de baixa energia inclui lama arenosa (sM), lama (M) e lama micrítica (Mc), caracterizada pela deposição dos sedimentos finos abaixo do limite de SWB em mar aberto. Os resultados confirmam uma distribuição de fácies de fundo controlada pela profundidade, morfologia do perfil e energia das ondas incidentes. As fácies Rf e Gf são reconhecidas como rochas reservatório com atributos de boa permo-porosidade.

For the past decade, giant deepwater oil discoveries in the pre-salt section of the Campos and Santos basins of Brazil, have brought significant attention to offshore exploration activities along the South Atlantic margins. The prolific Cretaceous coquina deposits in these basins are part of the pre-salt rock record and constitute an effective but complex and heterogeneous hydrocarbon reservoir difficult to predict and model. Parting from this context, an evaluation of the sedimentological, structural and taphonomic criteria for coquinas are essential to better understand and predict the facies distribution and depositional models of the pre-salt coquinas strata. Based on this premise, the present work aims to genetically interpret 133 mixed carbonatesiliciclastic bottom sediments of the Albardão shelf – a modern coquina analogue, using facies description, investigating the relationship with hydrodynamic forces, and accessing the influence of morphology and structural framework on their deposition. From these analyses, we recognized a hybrid facies, three modern carbonate facies in analogy to the carbonate rock classification and four siliciclastic facies. These eight facies were then grouped into three facies associations representing high, moderate, and low energy facies. The high energy facies association comprises rudstones (Rf) and grainstones (Gf) with highly fragmented bivalve shells and barnacles abundantly present in the beach system, above the fair-weather wave base limit (FWWB). These facies also occur on bathymetric highs offshore above the storm wave base limit (SWB) but display less reworking than the coastal high energy facies above the FWWB due to wave shoaling. The moderate energy facies association consists of hybrid sand (Hs), sand (S) and muddy sand (mS) occurring between the FWWB and SWB limits in the offshore transitional zone with extensive winnowing action and low rate of reworking. The low energy facies association includes sandy mud (sM), mud (M) and micritic mud (Mc), characterized by the decantation of the fine sediments below the offshore SWB limit. The results confirm a bottom facies distribution controlled by depth, profile morphology and energy from incident waves. The Rf and Gf facies are the bestrecognized reservoirs with both having high porosity and high permeability.