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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS
EVOLUÇÃO, GEOMETRIA E PREENCHIMENTO DO COMPLEXO DE
CANYONS DE BREJO GRANDE, BACIA DE SERGIPE-ALAGOAS
BRAULIO OLIVEIRA SILVA
ORIENTADOR: LUIZ JOSÉ TOMAZELLI
CO-ORIENTADOR: MARCO ANTÔNIO SCHREINER MORAES
BANCA EXAMINADORA: Prof. Dr. Claiton Marlon dos Santos Scherer.
Prof. Dr. Eduardo Barboza
Dr. Mauro Becker
Dissertação de Mestrado apresentada como
requisito para obtenção do Título de Mestre
em Geociências.
Porto Alegre – 2007
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Livros Grátis
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Milhares de livros grátis para download.
ii
AGRADECIMENTOS
A Luiz José Tomazelli e Marco Antônio Schreiner Moraes, pela indispensável
orientação.
Aos colegas da Petrobrás: Wagner Lima, Oscar Pessoa, Lanamara Cangussu,
Ubirajara Perez, Gilvan Feitosa e Hélia Mendonça, pela leitura do texto, críticas e sugestões.
Aos gerentes Eugênio Dezen, e Moacir Deusdato pela anuência com a indicação
para o mestrado e ao meu gerente imediato Marcelo Hardman pela liberação parcial das tarefas
rotineiras da empresa.
Aos funcionários do Laboratório de Geologia da UN-SEAL/PETROBRAS pela
presteza na disponibilização e registro fotográfico dos testemunhos.
Aos professores: Claiton Scherer, Michael Holz e Luiz Tomazelli, pelos
ensinamentos transmitidos nos seus cursos.
Aos colegas de turma: Luis Castillo, José Daudt, Tiago Oliveira, Naoki Arima,
Rangel Filho e Eduardo Sbaraini, pelo bom convívio nas aulas, almoços e viagens.
A Mariza, minha esposa, Lígia, Laís e Refael, meus filhos, por aceitarem minha
constante ausência nos últimos dois anos.
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iii
RESUMO
Este estudo teve como objetivo principal a definição da origem, evolução, geometria e
preenchimento do Complexo de Canyons de Brejo Grande. Este complexo está incluído no
intervalo maastrichtiano do Grupo Piaçabuçu, que é composto por uma cunha sedimentar
progradante, depositada num sistema plataforma-talude-bacia, do Cretáceo Superior ao
Quaternário, na Bacia de Sergipe-Alagoas.
Foram utilizados dados sísmicos, perfis de poços, dados bioestratigráficos e descrições de
testemunhos e amostras de calha.
O complexo é composto de três canyons: Canyon de Brejo Grande, o mais antigo; Canyon
do Rio Praúnas e Canyon de Aroeira, o mais novo. A localização e orientação dos canyons foram
controladas por falhas da fase rift, reativadas antes da escavação. Foram reconhecidas quatro
fases de preenchimento: fase inicial, fase de by-pass, fase dos complexos de canais e fase da
cunha progradante. Na fase inicial, foram depositados os complexos de transporte de massa. Eles
estão melhor preservados quando preenchem calhas na base do canyon. Na fase de by-pass o
canyon atuou como um conduto e apenas depósitos de lags foram preservados. A fase dos
complexos de canais ocorreu quando os fluxos gravitacionais não mais transportavam suas cargas
para a bacia e depositavam a maior parte de sua carga dentro do canyon. A fase da cunha
progradante corresponde à parte do preenchimento depositada no começo da subida do nível
relativo do mar.
Os complexos de canais são os componentes mais importantes do preenchimento dos
canyons. Seus canais são frequentemente isolados espacialmente. Eventos sísmicos anômalos
produzidos pelos canais mostram que eles são estreitos, com baixa sinuosidade e continuidade
longitudinal variável. Os canais empilham-se verticalmente na parte inferior, mais confinada, do
preenchimento dos canyons, e lateralmente na parte superior, menos confinada, dos canyons
assimétricos. Os canais migram das partes mais confinadas para as menos confinadas.
O método da estratigrafia de seqüências foi usado para estabelecer a evolução do
complexo de canyons, definindo as seqüências que os preencheram, as relações de tempo entre a
iv
origem e o preenchimento dos canyons e as superfícies limitantes e internas das seqüências.
Foram definidas três seqüências de 3ª ordem. Cada canyon foi preenchido por uma seqüência
deposicional composta pelos tratos de sistemas de mar baixo e transgressivo. Nos tratos de mar
baixo das seqüências 1,2 e 3 foram identificados o equivalente proximal do leque de fundo de
bacia e o complexo de canais do leque de talude. Na seqüência 3, além destes, foi também
observada a cunha progradante. O limite inferior da seqüência 1 corresponde à base da biozona
de nanofósseis N-280. O limite inferior da seqüência 2 coincide com a base da biozona de
nanofósseis N-290.
Palavras-chave: canyon, Grupo Piaçabuçu, Maastrichtiano, estratigrafia de seqüências.
v
ABSTRACT
This study had the major purpose of describing the origin, evolution, geometry and filling
of the Brejo Grande Canyon Complex. This complex is included in the maastrichtian interval of
the Piaçabuçu Group, an Upper Cretaceous-Quaternary seaward-prograding shelf-slope-basin
sedimentary wedge located in the Sergipe-Alagoas Basin, Northeastern Brazil.
Seismic data, well logs, bioestratigraphic studies, cores and ditch samples descriptions
were used along this work.
The complex has three canyons: Brejo Grande Canyon, the oldest; Rio Praúnas Canyon
and Aroeira Canyon, the youngest. The location and orientation of canyons were controlled by
rift faults, reactivated before canyon excavations. Four phases of canyon filling were recognized:
initial, by-pass, channel-complex and progadational wedge. In the initial phase, mass transport
complexes were deposited. They were better preserved when filling troughs in the base of
canyon. In the by-pass phase, the canyon acted as a conduit and only lag deposits were preserved.
The channel complex phase occurred when the gravitational fluxes no longer carried their load to
basin and deposited them inside the canyons. The progradational wedge phase was recognized
only in the Aroeira Canyon and corresponds to the part of filling that occurred in the beginning of
the sea level rise.
Channel complexes are the most important components of the canyon filling. Their
channels are usually spatially isolated. Anomalous seismic events generated by channels show
they are narrow, with low sinuosity and variable longitudinal continuity. The channels stack
vertically in the lower, more confined portion of canyons, and laterally in the upper, less confined
part of asymmetric canyons. Lateral migration of channels is from the side of steeper to the side
of less steep wall, where confinement is smaller.
The sequence stratigraphy method was used to establish the evolution of the canyon
complex, defining the sequences that filled the canyons and the time relationship between the
origin and filling of canyons and the boundary and internal surfaces of sequences. Three third
order depositional sequences were defined. Each canyon is filled by a depositional sequence
compounded of lowstand and transgressive system tracts. In the lowstand system tracts of the
first, second and third sequences were identified a proximal equivalent of the basin floor fan and
vi
the channel complexes of the slope fan. In the third sequence, besides those parts, was also
observed the progradational wedge. The inferior limit of the first sequence corresponds to the N-
280 nannofossil biozone base and the inferior limit of the second sequence coincides with the N-
290 nannofossil biozone base.
Key-words: canyon, Piaçabuçu Group, Maastrichtian, sequence stratigraphy.
vii
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS..............................................................................................................ii
RESUMO .................................................................................................................................iii
ABSTRACT ..............................................................................................................................v
SUMÁRIO...............................................................................................................................vii
1. INTRODUÇÃO.........................................................................................................8
1.1. DADOS UTILIZADOS.............................................................................................8
1.2. METODOLOGIA UTILIZADA ...............................................................................9
1.3. ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO ........................................................................9
2. MODELOS DEPOSICIONAIS DE ÁGUAS PROFUNDAS.................................11
2.1. CANYONS..............................................................................................................18
3. CONTEXTO GEOLÓGICO ...................................................................................20
3.1. BACIA DE SERGIPE-ALAGOAS.........................................................................20
3.1.1. BAIXO DE SÃO FRANCISCO..............................................................................23
3.1.2. GRUPO PIAÇABUÇU ...........................................................................................24
3.1.2.1. ESTRATIGRAFIA..................................................................................................24
3.1.2.2. MODELOS DEPOSICIONAIS...............................................................................27
4. FORMAÇÃO E PREENCHIMENTO DOS CANYONS.......................................29
4.1. COMPLEXO DE CANYONS DE BREJO GRANDE ...........................................29
4.2. CONTROLE ESTRUTURAL NA FORMAÇÃO DOS CANYONS.....................39
4.3. PREENCHIMENTO DOS CANYONS..................................................................42
5. ARQUITETURA DOS COMPLEXOS DE CANAIS ............................................49
6. ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS..................................................................71
7. CONCLUSÕES.......................................................................................................83
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................85
8
1. INTRODUÇÃO
O presente trabalho tem como objetivo o estudo da evolução de um complexo de
canyons sob o enfoque da estratigrafia de seqüências. O tema “canyons” foi escolhido para
este estudo em virtude da destacada presença de canyons submarinos como componentes
dos sistemas de águas profundas; da atuação destes como conduto para os fluxos
gravitacionais de sedimentos, ligando a plataforma à bacia e da importância econômica dos
complexos de canais que fazem parte do seu preenchimento.
A Bacia de Sergipe-Alagoas, assim como as bacias de Campos, Espírito Santo,
Sergipe-Alagoas, destaca-se pela ocorrência de complexos de canais, que fazem parte do
preenchimento de canyons e atuam como reservatórios de petróleo.
Este estudo foi focado na análise do intervalo de idade maastrichtiana do Grupo
Piaçabuçu, na área do campo petrolífero de Brejo Grande da Bacia de Sergipe-Alagoas.
1.1. DADOS UTILIZADOS
Foram utilizados dados sísmicos, perfis, testemunhos, descrições de amostras de
calha de poços e análises bioestratigráficas.
A área estudada dispõe de um levantamento sísmico tridimensional (3D), adquirido
em 1995, com 474 linhas, com 22,5 metros de espaçamento e 331 traços, com 22,5 metros
de espaçamento. O dado é de boa qualidade e apresenta, no intervalo de interesse,
freqüência dominante em torno de 40 Hz e velocidade intervalar de 2400 m/s, resultando
numa resolução vertical de aproximadamente 15 metros.
Foram utilizados perfis e descrições de amostras de calha de 44 poços. Vários deles
com análises bioestratigráficas feitas utilizando foraminíferos e principalmente nanofósseis.
Os nanofósseis forneceram datações e em alguns poços, análises quantitativas. Os
foraminíferos foram usados na análise paleoambiental.
A descrição de aproximadamente 150 metros de testemunhos de nove poços
permitiu a definição das associações de fácies que preenchem os canyons.
9
1.2. METODOLOGIA UTILIZADA
O estudo foi feito em etapas e utilizou vários tipos de dados e ferramentas:
• Leitura bibliográfica;
• Descrição dos testemunhos;
• Confecção de sismogramas sintéticos dos poços que dispõem do perfil sônico;
• Transferência, via sismograma sintético, das informações de poço para o dado
sísmico;
• Identificação das principais superfícies estratigráficas, seqüências e tratos,
utilizando de forma integrada as variações dos padrões de perfis, os limites de
biozonas de nanofósseis e as fácies sísmicas;
• Interpretação estrutural e estratigráfica do volume sísmico utilizando softwares de
interpretação sísmica convencional (2D) e volumétrica. Nesta etapa foram aplicados
os conceitos e métodos da sismoestratigrafia, bem como os critérios utilizados para
visualização na sísmica dos elementos arquiteturais dos sistemas canalizados.
1.3. ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
A dissertação se inicia com um resumo sobre a evolução dos modelos deposicionais
de águas profundas e sobre a formação e evolução de canyons.
Introduzindo o estudo no seu objetivo principal, são abordados aspectos
relacionados ao contexto geológico em que a área está inserida. Essa abordagem baseia-se
principalmente nas informações relevantes extraídas de trabalhos prévios de abrangência
regional e local, realizados por outros autores.
São abordados os processos deposicionais atuantes, critérios de identificação na
sísmica e perfis, aspectos geométricos, sucessão, controle estrutural e fases de
preenchimento dos canyons. Dentro do preenchimento são descritas as associações de
fácies identificadas e os aspectos geométricos e arquiteturais dos canais.
10
O estudo é concluído com a concepção da evolução dos canyons segundo os
conceitos da estratigrafia de seqüências, estabelecendo-se a relação entre as seqüências e
tratos e o preenchimento dos canyons.
11
2. MODELOS DEPOSICIONAIS DE ÁGUAS PROFUNDAS
A primeira geração de modelos deposicionais integrando fácies e geometria de
leques submarinos foi publicada na literatura durante os anos 70. Estes modelos foram
baseados em descrições de afloramentos (Mutti & Ricci Lucchi, 1975); na caracterização
sísmica e acústica de leques recentes (Normark, 1970, 1978) e também na integração de
ambas as fontes de informação (Walker & Mutti, 1973; Walker, 1978). A despeito de suas
diferenças, todos estes modelos são caracterizados pela ocorrência de lobos alimentados por
canais e têm tipicamente três divisões morfológicas principais: leques superior,
intermediário e inferior (FIGURA 2.1).
FIGURA 2.1 – Modelo deposicional de leque submarino de Walker (1978, modificado).
12
O leque superior compreende um único e grande canal com levées proeminentes,
sendo o canal preenchido por conglomerados lenticulares e arenitos maciços.
O leque intermediário é caracterizado por lobos deposicionais. Na parte superior dos
lobos, as correntes de turbidez fluem através de muitos canais, que são mais estreitos e mais
rasos que o canal único com levées do leque superior. Eles têm também levées, que neste
caso são pobremente desenvolvidos. No leque intermediário, arenitos estratificados e
maciços tendem a se depositar dentro de canais menores, enquanto que turbiditos com
seqüência de Bouma acumulam-se preferencialmente nas porções externas não canalizadas.
O leque inferior é uma área de baixo gradiente, topograficamente suave,
caracterizada pela acumulação de lamas hemipelágicas e turbiditos delgados.
Durante os anos 80, ocorreram significativos incrementos na caracterização acústica
e sísmica de leques recentes que mudaram as idéias a respeito da composição interna e
padrões de crescimento dos leques submarinos. Os leques recentes mais estudados foram o
Amazonas, Indus, Mississipi, e Rhône. Os dados mostram que as porções média e superior
desses leques submarinos consistem de sistemas de canal-levée ricos em lama. Estes
sistemas frequentemente se sobrepõem, coalescem ou interdigitam-se lateralmente,
formando corpos lingüiformes ou alongados chamados complexos de canal-levée. As
observações feitas nestes leques recentes contrastam com a ênfase dada aos lobos pelos
modelos canais-lobos.
O mais importante avanço no estudo dos sistemas turbidíticos nos anos 80 foi o
entendimento que o desenvolvimento e arquitetura interna dos sistemas turbidíticos podem
ser controlados alociclicamente, particularmente pela tectônica, suprimento de sedimentos e
flutuações do nível do mar (Mutti, 1985; Stow et al. 1984. Mutti & Normark, 1987;
Posamentier et al., 1988; Vail et al.,1991). Esta nova perspectiva contrasta com a visão
puramente autocíclica e sedimentológica representada pelos modelos de lobos alimentados
por canal. A perspectiva alocíclica pode ser exemplificada pelo modelo de Mutti (1985)
(FIGURA 2.2), e pelo modelo da estratigrafia de seqüências da Exxon (Vail, 1987)
(FIGURA 2.3), que usam as flutuações do nível do mar para explicar o desenvolvimento de
leques submarinos.
O modelo da estratigrafia de seqüências prevê a ocorrência dos sistemas
deposicionais de águas profundas nos leques de fundo de bacia (lfb) e de talude (lt).
13
Segundo este modelo, os leques de fundo de bacia são formados pelos sedimentos
siliciclásticos que sobrepassam a plataforma e o talude, enquanto que os leques de talude
são formados por sistemas mais lamosos que se desenvolvem no final da fase de mar baixo.
O modelo de Mutti (1985) estabeleceu uma associação entre os sistemas
deposicionais turbidíticos e as seqüências estratigráficas (sensu Vail et al., 1977; Vail et al.,
1984). Três tipos de leques (sistemas) submarinos foram vinculados a três estágios de
evolução (FIGURA 2.2):
No sistema do tipo I, os arenitos ocorrem predominantemente na forma de lobos,
apresentando geometria tabular e grandes extensões. São relativamente espessos e gradam,
à jusante, para ritmitos de franja de leque. À montante, predominam as erosões submarinas
relacionadas aos limites de seqüências. Os depósitos de sedimentos grossos que preenchem
as erosões podem ocorrer destacados fisicamente dos lobos. O volume dos fluxos
gravitacionais seria, nesse modelo, o principal condicionante de cada tipo de sistema. Uma
queda acentuada do nível do mar, por exemplo, provoca uma maior instabilidade do talude
e consequentemente maior volume de deslizamentos, determinando fluxos mais intensos.
As grandes erosões que ocorrem junto à borda da bacia, propiciam a formação de canais e
canyons relacionados ao limite de seqüência.
Os leques dos sistemas do tipo II são menos volumosos e de menor eficiência em
termos de distribuição. Constituem-se de arenitos depositados junto às partes terminais dos
canais e nas desembocaduras, desenvolvendo lobos que são lateral e verticalmente
interligados aos canais. Ocorreriam no início da subida relativa do nível do mar, quando o
volume dos fluxos gravitacionais decresce.
Ainda associados ao trato de nível baixo, mas em posição relativamente mais alta
em relação ao tipo II, ocorrem os depósitos do sistema tipo III, que são ricos em lama.
Nesse caso predominam pequenos canais preenchidos por arenitos, flanqueados por
extensos depósitos de extravasamento, constituindo os complexos de canal-levée. Feições
de escorregamento são comuns aos pelitos, e as fácies gradam para mais finos em direção à
bacia. O grande volume de finos do sistema é retirado dos fluxos altamente confinados
(canalizados) por meio de processos de extravasamento, constituindo os depósitos de
overbank.
14
FIGURA 2.2 – Principais tipos de sistemas deposicionais de Mutti (1985, modificado). Os sistemas
diferem em função da posição que ocorrem os arenitos, da variação relativa do nível do mar, do
grau de instabilidade do talude e do volume das correntes de turbidez.
15
FIGURA 2.3 – Seqüências e modelo de tratos de sistemas deposicionais. Modificado de Vail, 1987.
Posamentier et al. (1991) relacionaram as características e os elementos do trato de
sistemas de mar baixo e procuraram estabelecer uma associação com os tipos de depósitos
descritos por Mutti (1985) (FIGURA 2.4). Eles estabeleceram uma contemporaneidade
entre o período de formação do leque de fundo de bacia, as incisões fluviais em vales na
plataforma, as exposições subaéreas (os interflúvios) e a formação e alargamento dos
canyons. Os leques foram associados aos sistemas turbidíticos do tipo I ou II de Mutti
16
(1985), a depender da razão areia-argila. A sedimentação da cunha de mar baixo inicia-se
ao final da fase de deposição do leque de fundo de bacia, quando o nível relativo do mar
atinge seu ponto mais baixo da curva e começa a subir lentamente. Em decorrência, cessam
as incisões junto à plataforma e estas feições, assim como os canyons, começam a ser
preenchidos. A cunha de mar baixo inicial se desenvolve quando há estabilização na queda
relativa do nível do mar e início de subida. A deposição dos complexos de canais-levées é
favorecida pela redução da razão areia – argila e do aporte de sedimentos. Esta cunha foi
associada ao sistema do tipo II. A continuação da subida relativa do nível do mar favorece
o preenchimento das feições negativas, diminui a instabilidade das paredes dos canyons e o
influxo de sedimentos fluviais, em função do restabelecimento do perfil de equilíbrio. Os
deltas de borda de plataforma gradualmente progradam dentro dos canyons e sobre o talude
superior, resultando na deposição do complexo progradante (cunha de mar baixo final).
Este complexo foi associado ao sistema do tipo III.
FIGURA 2.4 – Características dos elementos do trato de mar baixo e correspondência com os
sistemas turbidíticos de Mutti (1985). Modificado de Posamentier et al. (1991
).
Nos anos 90, a pesquisa em turbiditos foi muito mais intensa, principalmente devido
aos avanços tecnológicos nas ferramentas para estudos oceanográficos (sísmica de reflexão
contínua e de alta resolução, imageamento por sonar e técnicas de testemunhagem com a
17
qualidade da industria de petróleo), e a crescente importância econômica dos sistemas
turbidíticos como reservatórios de petróleo.
A partir de estudos de leques recentes, Walker (1992) propôs dois modelos de
leques submarinos (FIGURA 2.5). No modelo A, a deposição começa com o complexo de
transporte de massa (MTC), que é sobreposto pelos sistemas de canal-levée. A deposição
dos leques do tipo B começa com a deposição de turbiditos de assoalho de bacia em forma
de lençol, que também é recoberto por sistemas de canal-levée.
FIGURA 2.5 – Modelos de leques submarinos de Walker (1992, modificado). No modelo
A, a deposição começa com o complexo de transporte de massa (MTC), que é sobreposto
pelos sistemas de canal-levée. A deposição dos leques do tipo B começa com a deposição
de turbiditos de assoalho de bacia em forma de lençol, que também é recoberto por sistemas
de canal-levée.
18
2.1. CANYONS
Canyons submarinos são depressões alongadas escavadas na margem de bacias
oceânicas, que se estendem da plataforma ao talude. Essas feições são duradouras e
freqüentemente apresentam controle estrutural. Comumente estão associadas a grandes rios
e deltas, constituindo uma conexão que faz o transporte de sedimentos da plataforma à
bacia, através de fluxos gravitacionais (Gardner et al., 2006).
Segundo o entendimento atual, os canyons, particularmente aqueles alimentados por
sistemas de drenagem subaérea, formam-se inicialmente por escorregamentos
retrogressivos no talude superior e são mantidos e ampliados por fluxos de densidade neles
focalizados (Cronin et al., 2005).
As superfícies erosivas representam um longo registro do by-pass de sedimentos ao
longo do canyon, restando no seu interior pouco registro do volume de sedimentos
transferidos para a bacia. Consequentemente, depósitos de preenchimento de canyons
antigos registram o declínio do sistema deposicional de águas profundas, quando a
deposição preenche retrogradacionalmente a depressão com a sedimentação se deslocando
para essas posições mais proximais (Gardner et al., 2006).
Os canyons atuam como zonas de by-pass de sedimentos durante os períodos de
nível relativo do mar baixo e são preenchidos durante os períodos de nível relativo do mar
alto (Cronin et al., 2005).
Um modelo de formação e evolução de canyons foi proposto por
Cainelli (1992) na
Bacia de Sergipe-Alagoas (FIGURA 2.6). Neste modelo, a plataforma de alta energia, rasa
e estreita; o talude íngreme e as quedas do nível do mar foram os fatores que propiciaram a
ocorrência dos desmoronamentos do talude, que deram início à formação dos canyons. A
evolução de escavações iniciais para canyons ocorre mais favoravelmente durante as
subidas do nível do mar, quando as fontes de sedimentos estão distantes e os canyons
permanecem abertos e crescendo. Foram estabelecidas duas fases de evolução dos canyons:
matura e imatura. A fase de canyon imaturo corresponde à progressão da erosão na direção
do continente, na busca do perfil de equilíbrio. Na fase matura ocorre escavação profunda
19
na plataforma e cargas sedimentares de rios são interceptadas e/ou correntes que transitam
ao longo da plataforma são capturadas durante quedas do nível do mar.
SEÇÃO AO LONGO
DO MERGULHO DEPOSICIONAL
1.INCISÃO INICIAL DO CANYON -
DESMORONAMENTO DO TALUDE
As paredes do canyon buscam atingir o perfil
de equilíbrio das clinoformas do talude através
de mais escorregamentos na direção da
plataforma
2.FASE DE CANYON IMATURO
Perfil de equilíbrio atingido. O canyon para
de crescer.
3.FASE DE CANYON MATURO
O canyon avança na direção da plataforma
se houver a captura de sedimentos aportados
por um rio ou de sistemas de dispersão de
sedimentos da plataforma que revitalizem o
poder erosivo do canyon
arenitos de plataforma
carbonatos de borda de plataforma
folhelhos de talude
Depósitos de escorregamentos
Depósitos de fluxos de detritos e escorregamentos
leque
SEÇÃO AO LONGO
DO MERGULHO DEPOSICIONAL
1.INCISÃO INICIAL DO CANYON -
DESMORONAMENTO DO TALUDE
As paredes do canyon buscam atingir o perfil
de equilíbrio das clinoformas do talude através
de mais escorregamentos na direção da
plataforma
2.FASE DE CANYON IMATURO
Perfil de equilíbrio atingido. O canyon para
de crescer.
3.FASE DE CANYON MATURO
O canyon avança na direção da plataforma
se houver a captura de sedimentos aportados
por um rio ou de sistemas de dispersão de
sedimentos da plataforma que revitalizem o
poder erosivo do canyon
arenitos de plataforma
carbonatos de borda de plataforma
folhelhos de talude
Depósitos de escorregamentos
Depósitos de fluxos de detritos e escorregamentos
leque
SEÇÃO AO LONGO
DO MERGULHO DEPOSICIONAL
1.INCISÃO INICIAL DO CANYON -
DESMORONAMENTO DO TALUDE
As paredes do canyon buscam atingir o perfil
de equilíbrio das clinoformas do talude através
de mais escorregamentos na direção da
plataforma
2.FASE DE CANYON IMATURO
Perfil de equilíbrio atingido. O canyon para
de crescer.
3.FASE DE CANYON MATURO
O canyon avança na direção da plataforma
se houver a captura de sedimentos aportados
por um rio ou de sistemas de dispersão de
sedimentos da plataforma que revitalizem o
poder erosivo do canyon
arenitos de plataforma
carbonatos de borda de plataforma
folhelhos de talude
Depósitos de escorregamentos
Depósitos de fluxos de detritos e escorregamentos
leque
FIGURA 2.6 – Seções ilustrando a formação e evolução dos canyons do Grupo Piaçabuçu segundo
o modelo de Cainelli (1992). Modificado deste autor
.
20
3. CONTEXTO GEOLÓGICO
3.1. BACIA DE SERGIPE-ALAGOAS
A Bacia de Sergipe-Alagoas situa-se na costa do nordeste do Brasil, entre as
latitudes 9º e 11º30’ S e as longitudes 37º30’ e 35º W. Apresenta forma alongada na direção
NE-SW e localiza-se entre as bacias de Pernambuco-Paraíba, situada a NE e do Jacuípe,
situada a SW (FIGURA 3.1).
FIGURA 3.1 – Localização da Bacia de Sergipe-Alagoas e detalhes da área da foz do Rio São
Francisco e da área estudada. Modificado de Koutsoukos & Beurlen (1991).
O arcabouço estrutural da bacia é delineado por falhas N-S, E-W e NE-SW,
formadas nas fases de rifteamento. Subdivide-se em compartimentos tectônicos, geralmente
limitados por grandes falhas e diferenciados com base, principalmente na profundidade do
embasamento (FIGURA 3.2). A área estudada está localizada no compartimento Baixo de
São Francisco.
21
FIGURA 3.2 - Arcabouço estrutural da Bacia de Sergipe-Alagoas subdividido em compartimentos
tectônicos (modificado de Falkenhein et al., 1985). Destaque para o compartimento Baixo de São
Francisco, onde se situa a área estudada
.
A sua formação e evolução ocorreram em quatro fases, segundo Falkenhein et al.,
1985, com um respectivo arcabouço estratigráfico composto de quatro megasseqüências:
pré-rift I (Paleozóico), pré-rift II (Jurássico), sin-rift (Neocomiano) e pós-rift (Aptiano ao
presente). Estas megasseqüências são separadas por discordâncias regionais e registram
diferentes estilos sedimentares e tectônicos.
22
Na fase pós-rift, a subsidência diferencial da crosta provocou o basculamento termal
para sudeste da bacia, que teve como conseqüência, a partir do Santoniano, a deposição de
uma cunha clástico-carbonática, espessada em direção ao mar, cujos depósitos compõem a
unidade litoestratigráfica denominada Grupo Piaçabuçu (Feijó, 1995), que é objeto deste
estudo (FIGURA 3.3).
FIGURA 3.3 - Carta estratigráfica da sub-bacia de Sergipe. A seção estudada é de idade
maastrichtiana e faz parte da unidade litoestratigráfica Grupo Piaçabuçu. De Souza-Lima et al.
23
3.1.1. BAIXO DE SÃO FRANCISCO
O Baixo de São Francisco tem a forma de um grande meio-graben, formado pela
interação entre dois sistemas de falhamentos: N-S (Sistema de Falhas de Ponta dos
Mangues) e E-W (Falha de Penedo). A maior subsidência junto à Falha de Ponta dos
Mangues provocou um basculamento acentuado para sudoeste, formando uma rampa
homoclinal, que sobe na direção nordeste (FIGURA 3.4).
FIGURA 3.4 - Modelo estrutural do Baixo de São Francisco e adjacências (Vieira &
Oliveira,1991). O Baixo de São Francisco tem a forma de um grande meio-graben, formado pela
interação entre os dois sistemas de falhamentos: N-S (Sistema de Falhas de Ponta dos Mangues) e
E-W (Falha de Penedo). A maior subsidência junto à Falha de Ponta dos Mangues provocou um
basculamento acentuado para sudoeste, formando uma rampa homoclinal. O Sistema de Falhas de
Ponta dos Mangues produziu uma série de blocos alongados, antitéticos, escalonados em direção ao
depocentro do baixo
.
No depocentro do bloco são estimadas espessuras de até 10.000 metros, enquanto
que na outra extremidade do bloco, o basculamento provocou um soerguimento relativo
que causou erosão, tanto mais profunda estratigraficamente, quanto mais a nordeste. Esse
bloco rebaixado, além do basculamento para sudoeste, também foi basculado
termomecanicamente para sudeste, acompanhando a tendência do restante da bacia. O
mergulho das camadas para sudeste mostra-se bem mais suave do que aquele para sudoeste.
O Sistema de Falhas de Ponta dos Mangues foi formado durante a fase rift.
Apresenta rejeitos que variam de poucas centenas até mais de dois mil metros. Sua fase
principal de atividade foi no Neobarremiano/Aptiano, com reativações de pequena
24
intensidade desde o Neo-aptiano até o Eocampaniano. Esses falhamentos produziram uma
série de blocos alongados, antitéticos, escalonados em direção ao depocentro do baixo
(Vieira & Oliveira, 1991).
A Falha de Penedo, de direção E-W, constitui o limite norte do Baixo de São
Francisco e separa-o de um “horst” regional, alongado na direção NE, denominado Alto de
Penedo. A sua fase principal de atividade também ocorreu durante o
Neobarremiano/Aptiano (Vieira & Oliveira, 1991). O Alto de Penedo formou-se durante o
Barremiano (Vieira & Oliveira, 1991) ou Neocomiano (Chagas et al., 1993), tendo se
comportado como uma área positiva desde então.
3.1.2. GRUPO PIAÇABUÇU
O Grupo Piaçabuçu inclui as rochas clásticas e carbonáticas marinhas neocretáceas
e terciárias das formações Calumbi, Mosqueiro e Marituba (Feijó, 1995). Ocorre na porção
emersa da bacia, numa estreita faixa ao longo do litoral de Sergipe e Sul de Alagoas,
estendendo-se ao longo e espessando-se na direção da plataforma continental. A Formação
Marituba é composta pelas rochas depositadas por leques costeiros; a Formação Mosqueiro
representa a plataforma carbonática ativa e a Formação Calumbi inclui os pelitos
depositados no talude e bacia oceânica (Feijó, 1995) (FIGURA 3.3).
3.1.2.1. ESTRATIGRAFIA
Datações bioestratigráficas através de foraminíferos, nanofósseis e palinomorfos
indicam que a deposição dos sedimentos do Grupo Piaçabuçu iniciou-se no Campaniano,
prosseguindo provavelmente até os dias atuais (Vieira & Oliveira, 1991).
A seqüência argilo-carbonática-arenosa, definida por Vieira & Oliveira (1991),
equivale ao Grupo Piaçabuçu. Ela tem como base a Discordância sub-Calumbi, e foi
subdividida nas seqüências cretácea e terciária. A seqüência cretácea é subdividida nas
seqüências campaniana e maastrichtiana (FIGURA 3.5).
25
seqüência
argilo-carbonática-
arenosa
500m
1000m
Discordância pré-Terciário
Discordância pré-Maastrichtiano
Discordância pré-Calumbi
seqüência
cretácea
seqüência
terciária
seqüência
campaniana
seqüência
maastrichtiana
seqüência
argilo-carbonática-
arenosa
500m
1000m
Discordância pré-Terciário
Discordância pré-Maastrichtiano
Discordância pré-Calumbi
seqüência
cretácea
seqüência
terciária
seqüência
campaniana
seqüência
maastrichtiana
500m
1000m
500m
1000m
Discordância pré-Terciário
Discordância pré-Maastrichtiano
Discordância pré-Calumbi
seqüência
cretácea
seqüência
terciária
seqüência
campaniana
seqüência
maastrichtiana
FIGURA 3.5 – Perfil de raios gama mostrando estratigrafia de seqüências estabelecida no Baixo de
São Francisco por Vieira & Oliveira (1991). A seqüência argilo-carbonática-arenosa equivale à
unidade litoestratigráfica Grupo Piaçabuçu
.
A Discordância sub-Calumbi formou-se no início do Campaniano erodiu através de
canyons, grande parte dos sedimentos albo-cenomanianos, e em algumas áreas, parte dos
sedimentos aptianos, barremianos e neocomianos. Após este evento erosivo, a
sedimentação foi retomada com mudança brusca nas suas características, passando de
carbonática de talude, depositada em regime de bacia “faminta”, para um sistema de fan-
deltas costeiros - plataforma carbonática rasa - talude clástico. Este sistema deposicional
persiste desde o Campaniano até os dias atuais (Falkenhein et al. 1985).
Estrela & Palagi (1969), mapeando uma estreita faixa de arenitos proximais
aflorantes na parte emersa da bacia, reconheceram um caráter regressivo para a porção
campaniana-maastrichtiana do Grupo Piaçabuçu.
Melo et al. (1987), numa análise regional, subdividiram o então Membro Calumbi
em três seqüências: Cretáceo Superior, Paleoceno e Eoceno.
Beurlen et al. (1987) identificaram duas seqüências deposicionais na seção
neocretácea do Grupo Piaçabuçu. A primeira inclui os sedimentos depositados entre o
Eosantoniano e o Campaniano, em ambiente batial a nerítico, durante um ciclo
transgressivo – regressivo. A segunda, estendendo-se desde o Neocampaniano até o
Neomaastrichtiano, corresponde a uma fase progradante com paleobatimetria variando de
batial superior na base até parálico no topo. Segundo este estudo o início da deposição do
26
Grupo Piaçabuçu teria ocorrido no Eosantoniano, e não no Campaniano como afirmam
Vieira & Oliveira (1991) e Falkenhein et al.(1985).
Cainelli (1992) através de mapeamento sísmico regional subdividiu a Formação
Piaçabuçu (atual Grupo Piaçabuçu) em quatro seqüências separadas por discordâncias e
concordâncias correlativas: Cretáceo Superior, Paleoceno, Eoceno e Oligoceno-Quaternário
(FIGURA 3.6). Os limites de seqüências foram formados durante quedas relativas do nível
do mar.
EOCENO
OLIGOCENO
MIOCENO
PLIOCENO
PALEOCENO
MAASTRICH /
CAMPANIANO
PLESTOCENO
HOLOCENO
CRONOESTRATI
GRAFIA
TERCIÁRIO
LITOESTRATIGRAFIA
ESTRATIGRAFIA DE
SEQÜÊNCIAS
QUATERNÁRIO
OLIGOCENO
EOCENO
PALEOCENO
CRETÁCEO
SUPERIOR
TERRA
MAR
G
R
U
P
O
P
I
A
Ç
A
B
U
Ç
U
FM CALUMBI
FM
MOSQUEIRO
FM
EOCENO
OLIGOCENO
MIOCENO
PLIOCENO
PALEOCENO
MAASTRICH /
CAMPANIANO
PLESTOCENO
HOLOCENO
CRONOESTRATI
GRAFIA
TERCIÁRIO
LITOESTRATIGRAFIA
ESTRATIGRAFIA DE
SEQÜÊNCIAS
QUATERNÁRIO
OLIGOCENO
EOCENO
PALEOCENO
CRETÁCEO
SUPERIOR
TERRA
MAR
G
R
U
P
O
P
I
A
Ç
A
B
U
Ç
U
FM CALUMBI
FM
MOSQUEIRO
FM
FIGURA 3.6 – Carta estratigráfica mostrando cronoestratigrafia, litoestratigrafia e estratigrafia de
seqüências definidas dentro do Grupo Piaçabuçu por Cainelli (1992). Modificada deste autor.
Pereira (1994) distinguiu três seqüências dentro da seção cretácea do Grupo
Piaçabuçu: Turoniano superior/Coniaciano inferior a Campaniano inferior; Campaniano
inferior a Maastrichtiano inferior/Campaniano superior e Maastrichtiano
inferior/Campaniano Superior ao topo do Cretáceo.
Campos Neto et al. (2000) estudaram a seção cretácea do Grupo Piaçabuçu, e
identificaram duas seqüências de 2ª ordem, campaniana e maastrichtiana, esta última sendo
dividida em duas de 3ª ordem, eomaastrichtiana e neomaastrichtiana.
27
3.1.2.2. MODELOS DEPOSICIONAIS
O Grupo Piaçabuçu tem sido estudado desde 1968, quando ocorreu a primeira
descoberta de petróleo em arenitos turbidíticos na margem continental brasileira. Os corpos
arenosos lenticulares atravessados pelos poços foram inicialmente interpretados como
barras marinhas (Almeida, 1969).
Uma grande mudança nos modelos concebidos para a deposição do Grupo
Piaçabuçu ocorreu com o trabalho pioneiro de Fisher et al. (1973) que, usando os conceitos
de sistemas deposicionais e sismo-estratigrafia, definiu a fácies de plataforma do sistema,
representada por arenitos grossos, flanqueada na sua borda por carbonatos, e a fácies
turbidítica, composta por arenitos depositados num sistema talude/bacia.
Os arenitos da Formação Calumbi no Baixo de São Francisco foram, segundo Ponte
et al. (1975), transportados por fluxos gravitacionais e depositados formando leques
submarinos na base de taludes progradantes.
O modelo deposicional de Falkenhein et al. (1985) considera os arenitos e
conglomerados da Formação Marituba como uma série de leques aluviais progradantes em
águas marinhas, ao longo de uma plataforma continental relativamente estreita. O
suprimento de clásticos se deu através de rios de alta competência, que drenavam relevos
altos situados não muito longe da costa. O desenvolvimento de uma plataforma carbonática
(Formação Mosqueiro) ao longo da borda do talude dificultava a passagem dos clásticos em
direção às partes mais profundas da bacia. Também fortes correntes litorâneas redistribuíam
os clásticos grossos junto ao litoral, impedindo que estes chegassem até as porções mais
distais. Em épocas de construção em “offlap”, o talude recebia sedimentos diretamente da
progradação de leques deltáicos. Nesses períodos de grande aporte de terrígenos e/ou de
nível de mar relativamente mais baixo, ocorria o rompimento das barreiras carbonáticas,
com deposição de clásticos diretamente no talude. Este era suprido por correntes de
turbidez, ao longo dos canyons encaixados no bloco baixo de falhas. Os processos
sedimentares recentes atuantes sobre os sedimentos aportados pelo Rio São Francisco
foram considerados equivalentes aos que atuaram na deposição dos sedimentos da
Formação Marituba. Em períodos de mar alto, como o atual, este rio deposita clásticos
grosseiros na foz e estes são redistribuídos pelas correntes litorâneas, ao longo de uma
28
estreita plataforma rasa. Em períodos de nível de mar baixo ocorre a deposição direta sobre
o talude continental, quando são escavados canyons.
Melo et al. (1987) atribuíram um caráter progradante para a seção cretácea do
Grupo Piaçabuçu, com uma quase-continuidade entre os sistemas arenosos plataformais e
de leques submarinos, estes últimos formados por camadas pouco espessas e descontínuas.
Cainelli (1992) considera que os sedimentos do Grupo Piaçabuçu foram depositados
num sistema plataforma/talude/bacia com estilo “offlap”.
Ronzê (1995) descreveu as litofácies da Formação Calumbi e as interpretou como
partes integrantes de um sistema turbidítico, caracterizado por conter depósitos de canal, de
dique marginal e de intercanal (FIGURA 3.7), situados num contexto de leque superior do
modelo de Walker (1978).
FIGURA 3.7 – Interpretação ambiental de depósitos proximais de leques submarinos da Formação
Calumbi, segundo Ronzê (1995). Os depósitos de canal são compostos pelas litofácies diamictito,
conglomerado e arenitos grossos, médios e finos. As intercalações monótonas de arenito e folhelho
compõem o dique marginal. A litofácies folhelho/siltito foi considerada como depósito de
intercana
l.
Litwinski & Wilbert (1988) e Valverde & Lima (1996) fizeram referência à
geometria e arquitetura dos canais da área de Brejo Grande, definindo-os como um
conjunto de complexos de canais amalgamados, compostos de canais delgados, estreitos e
sinuosos.
29
4. FORMAÇÃO E PREENCHIMENTO DOS CANYONS
O reconhecimento e mapeamento dos canyons são feitos principalmente através da
sísmica. Eles são mais bem delineados nas seções perpendiculares ao seu alongamento,
através de um refletor frequentemente bem distinto que separa as fáceis sísmicas de
preenchimento daquelas subjacentes, erosivamente truncadas. Esta distinção pode ser feita
mesmo quando a litologia é a mesma dentro e fora do canyon, devido principalmente à
diferença de idade entre elas.
Em perfis de poço a identificação da base do canyon exige contraste litológico entre
os litotipos que ela separa. As situações mais favoráveis ocorrem quando o canyon é
esculpido em folhelhos e o preenchimento inicial é por arenitos e/ou conglomerados, ou
quando é esculpido em carbonatos e o preenchimento inicial é por siliciclásticos.
A integração da interpretação sísmica com os dados de poços permite definir a
posição estratigráfica, a idade e o tipo de preenchimento de cada canyon.
Na Bacia de Sergipe-Alagoas, os canyons estão presentes no Grupo Piaçabuçu, em
toda sua área de ocorrência e em todas as seqüências que o compõem. Os primeiros
canyons foram escavados pelo evento erosivo que formou a base da própria unidade. Na
área estudada, o Canyon de Vila Carapitanga (FIGURA 4.2), que foi esculpido por este
evento, constitui importante depocentro dos sedimentos campanianos que antecedem a
deposição das seqüências alvo deste estudo.
O estudo de Cainelli (1992) faz referência aos canyons cretáceos do Grupo
Piaçabuçu, mas a sua abordagem foi focada nos canyons terciários e quaternários.
4.1. COMPLEXO DE CANYONS DE BREJO GRANDE
Os eventos erosivos e deposicionais que se sucederam durante a idade
maastrichtiana estão registrados na área de Brejo Grande na escavação e preenchimento de
três canyons, aqui denominados Canyon de Brejo Grande, Canyon do Rio Praúnas e
Canyon de Aroeira (FIGURA 4.1 e 4.2).
30
O Canyon de Brejo Grande alonga-se na direção NW-SE, com sua cabeceira a NW,
aprofundando-se para SE (FIGURA 4.3). Está implantado sobre sedimentos de plataforma
e talude campanianos. A sua cabeceira tem reentrâncias (gullies) que convergem para o seu
talvegue principal. Em seção vertical, apresenta forma de U assimétrico e aberto com
paredes íngremes, frequentemente escalonadas (FIGURA 4.4). Na parte mais profunda
ocorre um alto interno que divide o talvegue, criando dois depocentros (FIGURA 4.5).
FIGURA 4.2 – Visualização tridimensional das bases dos canyons do Complexo de Canyons de
Brejo Grande.
31
FIGURA 4.2 – Seção sísmica mostrando os três canyons preenchidos por sedimentos maastrichtianos do Grupo Piaçabuçu na área de
Brejo Grande. O Canyon de Vila Carapitanga é preenchido com sedimentos de idade campaniana. Localização da seção no mapa
estrutural sísmico da base do Canyon de Brejo Grande.
32
FIGURA 4.3 – Mapa estrutural da base do Canyon de Brejo Grande, que equivale à Discordância pré-Maastrichtiano. Tracejado = limites laterais
do canyon. Pontilhado = talvegues. IC=50 m
.
33
FIGURA 4.4 – Seção sísmica mostrando paredes íngremes e escalonadas da base do Canyon de Brejo Grande e falhas que afetam sedimentos
subjacentes e condicionam esta configuração.
34
FIGURA 4.5 - Seção sísmica mostrando um alto interno que divide o talvegue do Canyon de Brejo Grande, criando dois depocentros; e a forma
em “V” assimétrico do Canyon do Rio Praúnas.
35
O Canyon do Rio Praúnas também se alonga na direção NW-SE, com cabeceira a
NW, aprofundando-se para SE (FIGURA 4.6). Em seção tem forma em V assimétrico
(FIGURA 4.5). É mais estreito, está posicionado bacia adentro em relação ao Canyon de
Brejo Grande, escavando os sedimentos que o preenchem, aprofundando-se além da base
deste e atingindo os sedimentos campanianos e sub-Calumbi (FIGURA 4.7).
FIGURA 4.6 – Mapa estrutural da base do Canyon do Rio Praúnas. Pontilhado = talvegues. IC=50
m.
36
FIGURA 4.7 – Seção sísmica mostrando que o Canyon do Rio Praúnas escava os sedimentos que preenchem o Canyon de Brejo Grande,
aprofundando-se além da base deste, atingindo os sedimentos sub-Calumbi.
37
O Canyon de Aroeira se alonga na direção NNW-SSE, aprofundando-se para
SSE (FIGURA 4.8). Tem forma em U simétrico e paredes íngremes (FIGURA 4.9). Apenas
a porção mais proximal do canyon está localizada na área de estudo, de modo que não é
visível a intensidade da sua escavação nos sedimentos subjacentes.
FIGURA 4.8 - Mapa estrutural da base do Canyon de Aroeira. Pontilhado = talvegues IC=50
m.
38
m.
FIGURA 4.9 - Seção sísmica mostrando corte transversal ao Canyon de Aroeira, que apresenta forma em U simétrico.
39
4.2. CONTROLE ESTRUTURAL NA FORMAÇÃO DOS
CANYONS
Os canyons são formados pela ação de processos erosivos, mas a posição onde eles
surgem e se desenvolvem geralmente tem controle estrutural. O Canyon de Vila
Carapitanga mostra evidente concordância entre a sua orientação (NE→SW) e a do Sistema
de Falhas de Ponta dos Mangues (SFPM) (FIGURA 4.10). Os canyons estudados, no
entanto, apresentam orientação transversal em relação ao Canyon de Vila Carapitanga,
indicando uma mudança de controle. No mapa estrutural de Viera & Oliveira (1991)
(FIGURA 4.10) observa-se falhas transversais ao SFPM, com orientação NW-SE,
compatível com a do Complexo de Canyons de Brejo Grande. Estas falhas devem ter sido
reativadas e afetaram os sedimentos campanianos depositados anteriormente à formação do
primeiro canyon do complexo, influenciando o posicionamento deste.
Na área estudada foram interpretadas e mapeadas falhas de pequeno rejeito, de
direção NW-SE, afetando os sedimentos campanianos, sobre os quais foi instalado o
Canyon de Brejo Grande (FIG. 4.11).
As paredes íngremes e escalonadas (FIGURA 4.4), bem como a presença de altos
internos definindo a configuração da base do Canyon de Brejo Grande (FIGURA 4.5) são
indicadores do controle estrutural na formação do canyon, exercido pelas falhas da fase rift,
reativadas após o preenchimento do Canyon de Vila Carapitanga.
40
S
I
S
T
E
M
A
D
E
F
A
L
H
A
S
D
E
P
O
N
T
A
D
O
S
M
A
N
G
U
E
S
CANYON
DE
VILA CARAPITANGA
N
5 km
Sub-sistem a transversal
CANYON DE BREJO GRANDE
S
I
S
T
E
M
A
D
E
F
A
L
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VILA CARAPITANGA
N
5 km
Sub-sistem a transversal
CANYON DE BREJO GRANDE
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A
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G
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E
S
CANYON
DE
VILA CARAPITANGA
N
5 km
Sub-sistem a transversal
CANYON DE BREJO GRANDE
FIGURA 4.10 – Mapa estrutural modificado de VIEIRA & OLIVEIRA (1991) mostrando controle exercido pelo Sistema de Falhas de Ponta dos
Mangues (SFPM) na localização e orientação dos canyons de Vila Carapitanga e Brejo Grande. O Canyon de Vila Carapitanga se instalou na área
rebaixada criada pelo basculamento associado ao SFPM, enquanto que o Canyon de Brejo Grande foi escavado segundo a orientação de falhas
reativadas, transversais ao SFPM, quando a influência da arquitetura rift já não existia.
41
FIGURA 4.11 - Seção sísmica transversal ao Canyon de Brejo Grande mostrando falhas NW-SE da fase rift, reativadas após o Campaniano, que
controlaram a formação do Canyon Brejo Grande.
42
4.3. PREENCHIMENTO DOS CANYONS
No Complexo de Canyons de Brejo Grande foram reconhecidas quatro fases
principais de preenchimento: fase inicial, fase de by-pass, fase dos complexos de canais e
fase da cunha progradante.
A fase inicial corresponde à deposição dos debritos, que ocorrem recobrindo a
discordância, base dos canyons. Estes depósitos de fluxos de detritos correspondem aos
complexos de transporte de massas dos modelos citados no capitulo 2. Eles preenchem
principalmente as calhas, onde apresentam maiores espessuras. Dentro delas, constituem
eventos de alta amplitude, contínuos, que apresentam terminação em onlap nas paredes da
calha (FIGURA 4.12). Esta fase é bem definida nos Canyons de Brejo Grande e Aroeira
(FIG. 4.12 e 4.13). No primeiro está representada pela associação de fácies dos debritos
(FIGURA 4.15), descrita em testemunhos e correlacionada com os perfis de poço e com a
sísmica. No segundo, foi inferida a partir da fácies sísmica. No Canyon do Rio Praúnas, as
fácies sísmicas interpretadas sugerem que esta fase ou não ocorreu ou tem características
diferentes e, consequentemente fácies sísmicas diferentes daquelas observadas nos canyons
de Brejo Grande e Aroeira (FIG. 4.12 , 4.13 e 4.14).
A fase de by-pass corresponde ao período em que o canyon atuou principalmente
como conduto para os fluxos gravitacionais de sedimentos, que se dirigiam às partes mais
profundas da bacia e consequentemente, foi o tempo de máximo desenvolvimento dos
depósitos de lags. A parte do fluxo que se depositou dentro do canyon amoldou-se à
topografia herdada da fase inicial ou preencheu as feições resultantes da erosão produzida
pelo próprio fluxo. Nos canyons estudados esta fase está representada pela associação de
fácies dos lags conglomeráticos (FIGURA 4.16), que ocorrem como intervalos de pequena
espessura, de baixos valores no perfil de raios gama e constituem pares de refletores de alta
amplitude relativa na sísmica (FIG. 4.12, 4.13 e 4.14).
43
FIGURA 4.12 – Seção sísmica mostrando intervalos e fácies associadas, correspondentes às fases de preenchimento dos Canyons de Brejo Grande
e Rio Praúnas. No Canyon de Brejo Grande ocorreram três fases: O preenchimento das calhas da base do canyon pelos debritos (MTC); a
deposição dos lags conglomeráticos (by-pass) e a fase dos complexos de canais. No Canyon do Rio Praúnas não foi definida a fase dos complexos
de transporte de massa .CC – complexo de canais; MTC – complexos de transporte de massa.
44
FIGURA 4.13 - Seção sísmica mostrando intervalos e fácies associadas, correspondentes às fases de preenchimento do Canyon de Aroeira. Foram
definidas as fases dos MTCs, de by-pass (lag), dos complexos de canais e da cunha prograndante. CC – complexo de canais; MTC – complexo de
transporte de massa.
45
FIGURA 4.14 - Seção sísmica mostrando intervalos e fácies associadas, correspondentes às fases de preenchimento dos Canyons de Brejo Grande
e Rio Praúnas. CC – complexo de canais; MTC – complexo de transporte de massa.
46
Na terceira fase de preenchimento, os canyons deixaram de atuar a maior parte do
tempo como sistemas de transferência de sedimentos, e passaram a ser o sítio deposicional
dos fluxos que nele transitavam. Os sedimentos depositados nesta fase representam a maior
parte do preenchimento dos canyons (4.12 e 4.14), sendo seus principais componentes os
complexos de canais e os folhelhos escorregados (FIG. 4.17 e 4.18).
Observa-se que a quantidade e tamanho dos canais que compõem os complexos
variam entre o Canyon de Brejo Grande e o Canyon do Rio Praúnas. Neste último os canais
ocorrem em maior quantidade e apresentam dimensões maiores (FIGURA 4.12).
No Canyon de Aroeira, além destas três fases, uma quarta fase, da cunha
progradante, foi definida. Corresponde ao intervalo caracterizado por eventos sísmicos que
mergulham no sentido das partes mais profundas do canyon e terminam em downlap sobre
os complexos de canais da terceira fase (FIGURA 4.13).
O preenchimento dos canyons é recoberto por um intervalo de sedimentos que
produzem fácies sísmicas típicas de plataforma, caracterizadas por geometria em lençol
com reflexões plano paralelas de alta amplitude e continuidade, sugerindo processos
alternantes de alta e baixa energia em ambiente extenso e relativamente uniforme (FIG.
4.13 e 4.14). A deposição deve ter ocorrido sobre um substrato com a depressão topográfica
do canyon já aplainada.
47
FIGURA 4.15 – Fotografia de testemunhos mostrando detalhe da associação de fácies dos debritos.
O intervalo da foto é composto de clastos de tamanhos variados, predominantemente de calcilutito,
angulosos a subangulosos, com matriz argilosa. Contém fragmentos líticos e de quartzo. Ver
localização do testemunho no perfil do poço e deste no mapa. Profundidade: 1081 m. Cada caixa
mede 1 metro.
FIGURA 4.16 – Fotografia de testemunho mostrando detalhe da associação de fácies dos lags
conglomeráticos. O Conglomerado da foto é composto por seixos de quartzo e quartzito, alguns
fragmentos de granada e feldspato, matriz arenosa, argilosa, micácea, piritosa e muito cimentado
por cimento dolomítico. Ver localização do testemunho no perfil do poço e deste no mapa.
Profundidade: 923 m.
48
FIGURA 4.17 - Fotografia de testemunho mostrando detalhe da associação de fácies dos arenitos de
preenchimento de canal. A amostra da foto é descrita como um arenito conglomerático, cinza claro,
esverdeado, argiloso, micáceo, piritoso, quartzoso, quartzítico, granatífero, muito cimentado por
cimento dólico, duro, fechado. Ver localização do testemunho no perfil do poço e deste no mapa.
Profundidade: 922 m
.
FIGURA 4.18 - Fotografia de testemunho mostrando detalhe da associação de fácies dos folhelhos
escorregados. A amostra da foto é descrita como um folhelho cinza síltico, muito micromicáceo,
calcífero, fossilífero, duro, pouco hidratável, fissilidade pobre, homogêno, apresentando fraturas,
onde se observa superfícies espelhadas e slickensides. Ver localização do testemunho no perfil do
poço e deste no mapa. Profundidade: 1137 m.
49
5. ARQUITETURA DOS COMPLEXOS DE CANAIS
A quantidade disponível de testemunhos é reduzida e não ocorrem afloramentos da
seção estudada, consequentemente, os canais da área de Brejo Grande foram caracterizados
principalmente pela sua expressão sísmica, considerando as limitações de qualidade e
resolução inerentes ao dado sísmico, bem como as complicadas relações estratigráficas
criadas pela sucessão de cortes observadas nas seções sísmicas.
A interpretação sísmica visando a caracterização dos canais procurou, quando
possível, estabelecer correlação entre os elementos inferidos e as associações de fácies
descritas nos testemunhos disponíveis.
O estudo da arquitetura dos canais a partir da interpretação de dados sísmicos
apresenta limitações; contudo, importantes características, tais como, dimensões,
sinuosidade, padrão de empilhamento e feições de corte e preenchimento podem ser obtidas
e usadas na caracterização deste tipo de reservatório. O detalhamento da arquitetura interna
dos canais foi dificultado pela baixa resolução do dado sísmico.
Os dados de poços são indispensáveis para identificação na sísmica dos elementos
dos sistemas canalizados. Descrita em testemunho, a associação de fácies de arenitos de
preenchimento de canal (FIGURA 4.17), pode ser identificada com relativa facilidade na
maioria dos tipos de perfis de poço, devido à diferença de resposta que normalmente
exibem em relação aos depósitos de finos encaixantes (FIGURA 5.1). O perfil de raios
gama destaca-se pelo contraste entre folhelhos e arenitos.
50
FIGURA 5.1 – Identificação dos canais nos perfis elétrico, radioativo, acústico e de
densidade. Eles apresentam resposta destacada em relação aos depósitos
encaixantes. Localização do poço no mapa da base do Canyon de Brejo Grande
Em seção sísmica, os corpos que preenchem os canais produzem eventos de alta
amplitude e pouca continuidade. O destaque das amplitudes é conseqüência da maior
impedância acústica do preenchimento de granulação grossa do canal em relação aos finos
dos depósitos externos ao canal (FIGURA 5.2). A correlação rocha-sísmica permitiu o
estabelecimento de critérios para diferenciar, na sísmica, os debritos dos canais (FIGURA
5.3). Os debritos apresentam maior continuidade, tanto longitudinal, quanto transversal e
preenchem calhas escavadas na base do canyon, enquanto que os canais são mais estreitos e
curtos e ocorrem sobre os debritos.
51
FIGURA 5.2 – Seção sísmica mostrando que os canais produzem eventos de alta amplitude
e pouca continuidade. O destaque das amplitudes é conseqüência do grande contraste de
impedância acústica entre o preenchimento de granulação grossa do canal e os finos dos
depósitos externos ao canal.
52
FIGURA 5.3 – Visão tridimensional mostrando debritos preenchendo uma calha escavada na base do Canyon de Brejo Grande. Na seção
sísmica, é interpretado um canal sobreposto ao debrito. Eles são diferenciados pelas menores amplitudes e continuidade apresentadas pelo
canal. Os corpos assinalados como debritos são produtos de extrações de amplitudes do volume sísmico. A foto do testemunho mostra as
características faciológicas dos debritos.
53
Os canais produzem refletores bem marcados, porém devido à variação lateral
abrupta de espessura, que é uma característica diagnóstica dos canais, são lateralmente
descontínuos (FIGURA 5.4). Os eventos sísmicos individualizados como canais
apresentam dimensões que variam entre 90 e 350 metros, que são similares às estabelecidas
por Moraes et al. (2006) (FIGURA 5.5) para os canais individuais. Quando o evento
apresenta maior extensão lateral, é possível a individualização sutil dos canais individuais
que se cortam e empilham-se, constituindo um canal composto (FIGURA 5.6).
FIGURA 5.4 – Seção sísmica e mapa de amplitudes RMS mostrando expressão sísmica de um canal
individual. O par de eventos (preto - coeficiente de reflexão positivo, branco - coeficiente de
reflexão negativo) apresenta pouca continuidade lateral e não correspondem exatamente ao topo e à
base do canal, devido ao limite de resolução do dado sísmico. Como o primeiro evento é positivo, o
preenchimento do canal tem impedância acústica maior que as encaixantes.
54
FIGURA 5.5 – Hierarquia de elementos de arquitetura observada nos complexos de canais
discretos. Cada nível de hierarquia apresenta um intervalo de dimensões específico. De Moraes et
al. (2006)
.
55
FIGURA 5.6 - Seção sísmica mostrando um par de eventos associado a um canal composto (a).
Mapa de amplitude RMS extraído num intervalo que inclui o evento positivo e o negativo (b).
Seção localizada no mapa
.
Apesar da baixa resolução do dado sísmico, em alguns casos é possível associar
feições côncavas a canais e convexas a overbanks. Na FIGURA 5.7 é ilustrado um caso em
que, na seção sísmica, os eventos sísmicos delineam uma feição côncava ladeada por duas
convexas e no mapa de amplitudes mostram formas lineares, sugerindo a ocorrência de um
canal com overbanks nas suas duas margens. Corrobora essa interpretação a descrição da
associação de fácies dos heterolitos de overbanks no testemunho do poço (FIGURA 5.8),
no intervalo correspondente à geometria convexa do refletor.
56
FIGURA 5.7 - Seção sísmica e mapa de amplitudes RMS imageando um canal ladeado por
overbanks. Na seção sísmica, os overbanks apresentam geometria convexa e o canal geometria
côncava. O intervalo correspondente ao overbank foi testemunhado e a associação de fácies descrita
confirma a interpretação sísmica
FIGURA 5.8 - Fotografia de testemunho mostrando detalhe da associação de fácies dos heterolitos
de overbank. A foto mostra um intervalo com predominância de folhelhos e intercalações de
espessuras variadas de arenito. Ver localização do testemunho no perfil do poço e deste no mapa.
profundidade: 1118 m
.
57
Devido às suas propriedades acústicas, os canais podem ser detectados através de
extrações de amplitude em um volume sísmico. Estas extrações, feitas de uma forma
estratigraficamente controlada e considerando apenas as maiores amplitudes positivas e/ou
negativas, permitem a visualização da geometria e distribuição espacial dos corpos.
Os canais individuais e compostos que preenchem o Canyon de Brejo Grande têm
eixos preferenciais de direção noroeste – sudeste (FIGURA 5.9), são pouco sinuosos
(sinuosidade = 1,18) (FIGURA 5.10) e apresentam muita variação em termos de
continuidade longitudinal. A ausência de continuidade pode ser atribuída, tanto ao tipo
litológico dominante no canal, já que as altas amplitudes registram os componentes
litológicos grossos do canal, quanto a erosões sucessivas.
O padrão de empilhamento dos canais dentro do Canyon de Brejo Grande é
dominantemente vertical (FIGURA 5.11), indicando a focalização, pertinente aos canyons,
dos sucessivos fluxos responsáveis pela deposição dos canais.
A geometria e arquitetura dos canais podem ter sido modificadas pelos eventos
sucessivos de erosão e deposição que ocorreram durante o preenchimento do canyon
(FIGURA 5.12).
58
FIGURA 5.9 - Visão tri-dimensional do Canyon de Brejo Grande com corpos resultantes da
detecção automática de eventos sísmicos de alta amplitude, produzidos por canais presentes no seu
preenchimento. Os canais têm eixos preferenciais de direção NW-SE, são pouco sinuosos e
apresentam continuidade longitudinal variável
.
59
FIGURA 5.10 - Canal individualizado num mapa de amplitude e cálculo da sua sinuosidade.
60
FIGURA 5.11 - Seção sísmica com eventos sísmicos (pontilhados) associados a canais, indicando um empilhamento com forte componente
vertical. Localização da seção e do poço no mapa da base do Canyon de Brejo Grande.
61
FIGURA 5.12 - Seção sísmica mostrando feições de corte e preenchimento internas ao Canyon de Brejo Grande.
62
Os canais que preenchem o Canyon do Rio Praúnas também estão orientados
noroeste – sudeste, que é a mesma orientação do talvegue do canyon (FIGURA 5.13).
Com o prosseguimento do preenchimento do canyon, a influência do canyon na
focalização dos canais é menor, observando-se um deslocamento dos complexos para a sua
margem nordeste (FIGURA 5.14). Alguns complexos têm sua metade inicial localizada na
margem nordeste do canyon, defletindo ao atingir a zona do talvegue e seguindo a partir daí
a orientação desta (FIGURA 5.15)
Os canais são pouco sinuosos (sinuosidade = 1.10) e apresentam variável grau de
continuidade. No exemplo da FIGURA 5.16, que foi usado para o cálculo da sinuosidade,
pode ser observado que o trecho onde o canal deflete, ele se torna mais largo e ocorrem as
maiores amplitudes. Pode-se inferir que este trecho corresponda a um local de acumulação
preferencial de areia, considerando válida uma relação direta entre amplitude e espessura.
O padrão de empilhamento dos canais localizados na parte mais profunda do
Canyon do Rio Praúnas, próximos à margem direita, mais íngreme, é dominantemente
vertical (FIGURA 5.17), enquanto que na margem nordeste, de mergulho mais suave,
observa-se um empilhamento sistemático em direção à margem do canyon, denotando a
atuação de uma forte componente lateral (FIGURA 5.18), resultante da assimetria do
conduto
63
FIGURA 5.13 - Visualização tridimensional da base do Canyon do Rio Praúnas com canais do seu
preenchimento representados por eventos extraídos do volume sísmico mediante seleção das
maiores amplitudes. Os canais estão orientados NW-SE.
.
64
FIGURA 5.14 - Visualização tridimensional da base do Canyon do Rio Praúnas com canais do seu
preenchimento representados por eventos extraídos do volume sísmico mediante seleção de
amplitudes. Os canais depositados no inicio do preenchimento sofreram mais o efeito do
confinamento e são mais encaixados no talvegue. À medida que o preenchimento prossegue
observa-se um deslocamento dos canais para a margem nordeste.
65
FIGURA 5.15 - Visualização tridimensional da base do Canyon do Rio Praúnas com canais do seu
preenchimento representados por eventos extraídos do volume sísmico mediante seleção das
maiores amplitudes. Observa-se um complexo de canais com sua metade inicial localizada no
flanco do canyon, defleltindo ao atingir o talvegue e seguindo a sua orientação, a partir deste ponto.
66
.
......
FIGURA 5.16 – Mapa de amplitude RMS extraido de um evento sísmico dentro do Canyon do Rio
Praúnas, associado a um provável canal. No trecho onde o canal deflete, ocorrem as maiores
amplitudes, podendo-se inferir que este trecho corresponda a um local de acumulação preferencial
de areia, considerando válida uma relação direta entre amplitude e espessura.
67
FIGURA 5.17 – Seção sísmica mostrando empilhamento vertical dos canais que preenchem o Canyon do Rio Praúnas.
68
FIGURA 5.18 – Seção sísmica mostrando empilhamento lateral dos canais que preenchem o Canyon do Rio Praúnas. A migração lateral é
favorecida pelo menor confinamento criado pelo mergulho mais suave do flanco nordeste do canyon.
69
Os canais no Canyon de Aroeira apresentam continuidade longitudinal tão pequena
que as extrações de amplitude não os definiram bem, impossibilitando uma melhor
definição das suas características. Em seção vertical, contudo, observa-se um padrão de
empilhamento vertical predominante, localmente ocorrendo arranjos sugestivos de
empilhamento lateral (FIGURA 5.19).
Considerando as características observadas nos complexos de canais dos três
canyons, principalmente a segregação espacial e os padrões de empilhamento dos canais, é
possível classificá-los como do tipo complexo de canais discretos de Moraes et al. (2006)
(FIGURA 5.20)
FIGURA 5.19 - Seção sísmica mostrando empilhamento vertical dos canais que preenchem
o Canyon de Aroeira.
.
70
FIGURA 5.20 - Classificação dos tipos de reservatórios de águas profundas por Moraes et al.
(2006). Nos complexos de canais discretos, os corpos de preenchimento de canal ocorrem
segregados espacialmente, empilhando-se vertical ou obliquamente. Os complexos de canais
amalgamados são dominados por canais relativamente rasos, caracterizados por freqüente migração
lateral. Os complexos de canais distributários e lobos são caracterizados por um sistema proximal
de canais distributários rasos, comumente associados a lobos de extravasamento lateral e
alimentando lobos frontais de pequena espessura e grande extensão lateral.
71
6. ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS
Este estudo utilizou o método da estratigrafia de seqüências, visando decifrar a
história evolutiva do Complexo de Canyons de Brejo Grande, caracterizando as seqüências
que preenchem os canyons, e estabelecendo a relação temporal entre a formação e
preenchimento destes e as superfícies limites e internas das seqüências.
A aplicação do método considerou os seguintes aspectos:
- Posicionamento do intervalo estudado na estratigrafia de seqüências regional;
- Reconhecimento da resposta de perfil de cada trato de sistema. Os padrões de perfis de
cada trato foram definidos principalmente nos perfis de raios gama, com os perfis de
resistividade, acústico, densidade e neutrão, sendo usados de forma complementar;
- Definição da fácies sísmica de cada trato a partir dos padrões de configuração, amplitude,
continuidade e terminações das reflexões;
- Correlação das fácies sísmicas com padrões de perfil;
- Utilização de análises bioestratigráficas de nanofósseis e de análises paleoecológicas de
foraminíferos;
- Correlação da estratigrafia de seqüências definida neste estudo com as cartas de ciclos
eustáticos do nível do mar de Haq et al. (1988).
Em termos de cronoestratigrafia regional, o intervalo estudado tem como limite
inferior a Discordância pré-Maastrichtiano de Vieira & Oliveira (1991) e como limite
superior a discordância equivalente ao limite Cretáceo-Terciário (FIGURA 6.1). Está
incluso na seqüência do Cretáceo Superior de Melo et al. (1987) e de Cainelli (1992) e na
seqüência maastrichtiana de Vieira & Oliveira (1991).
A análise estratigráfica realizada neste estudo identificou três seqüências
estratigráficas de 3ª ordem (sensu Vail, 1991), que correspondem ao preenchimento de três
canyons identificados na área (FIG. 6.2 e 6.3).
A Seqüência 1 tem como limite (LS-1) a Discordância pré-Maastrichtiano, que tem
caráter regional na Bacia de Sergipe-Alagoas e é particularmente expressiva na área de
Brejo Grande. Corresponde à base do Canyon de Brejo Grande e erode sedimentos
campanianos. Nesta seqüência foram identificados os tratos de sistemas de mar baixo
72
(TSMB-1) e transgressivo (TST-1) (FIG. 6.1 e 6.2). Como o limite inferior da seqüência 2
(LS-2) está implantada diretamente sobre os sedimentos do TST-1, é válido supor que o
trato de mar alto não ocorreu ou não foi preservado dentro dos limites da área estudada.
LS-1*
LS-2
LS-3
LS – KT
SEQ -3
SEQ -2
SEQ -1
TST-2
TST-3
TSMB-1
TST-1
CAMPANIANO
MAASTRICHTIANO
PROFUNDIDADE ( m)
INTERVALO ESTUDADO
BIOESTRATIGRAFIA
(modificado de GALM
,
2005)
N-280
N-270
N-265
?
N-290
SEM
RECUPERAÇÃO
DE
NANOFÓSSEIS
LS-1*
LS-2
LS-3
LS – KT
SEQ -3
SEQ -2
SEQ -1
TST-2
TST-3
TSMB-1
TST-1
CAMPANIANO
MAASTRICHTIANO
PROFUNDIDADE ( m)
INTERVALO ESTUDADO
BIOESTRATIGRAFIA
(modificado de GALM
,
2005)
N-280
N-270
N-265
?
N-290
SEM
RECUPERAÇÃO
DE
NANOFÓSSEIS
FIGURA 6.1- Seqüências e tratos interpretados nos perfis elétrico, radioativo, acústico e de
densidade e suas relações com as biozonas de nanofósseis de Galm (2005). (*) Discordância pré-
Maastrichtiano de Vieira & Oliveira (1991).
73
FIGURA 6.2 - Seção sísmica mostrando seqüências, tratos (TST- trato transgressivo, TSMB- trato de mar baixo) e superfícies (LS - limite de
seqüência, ST - superfície transgressiva) definidos no Complexo de Canyons de Brejo Grande. O intervalo estudado é limitado pelos limites de
seqüência LS-1 e LS-KT. Os LSs correspondem às bases dos canyons. Os TSMBs são caracterizados por reflexões irregulares e descontínuas,
dominantemente de baixa amplitude, com eventos de alta amplitude ocorrendo isolados ou empilhados. São freqüentes as feições de corte. Os
TSTs apresentam fácies sísmica caracterizada por geometria em lençol com reflexões plano paralelas de alta amplitude e continuidade. Localização
no mapa estrutural sísmico do LS-1.
74
D
I
S
C
O
R
D
Â
N
C
I
A
S
U
B
-
C
A
L
U
M
B
I
TST 0 (0.4 ma)
TSMB 1 (5.4 ma)
TST-1
TSMB 2
TSMB-3*
TERCIÁRIO *
TST 2*
* Intervalos sem recuperação de nanofósseis
nesta parte da bacia.
TSMB 0 (4.1ma)
N-265
N-270
LS 1 (75 ma)
LS 0
ST 1
LS 2 + ST 2
ST 2
L
S
-
3
(
6
8
m
a
?
)
LS KT
L
S
2
(
71
m
a
)
TST 3*
N-280
ST 3
ST 0
CANYON DE VILA CARAPITANGA
CANYON DE BREJO GRANDE
CANYON DO RIO PRAUNAS
CANYON DE AROEIRA
1000
2000
m
500 m
INTERVALO ESTUDADO
N-290
LS 3 + ST 3
D
I
S
C
O
R
D
Â
N
C
I
A
S
U
B
-
C
A
L
U
M
B
I
TST 0 (0.4 ma)
TSMB 1 (5.4 ma)
TST-1
TSMB 2
TSMB-3*
TERCIÁRIO *
TST 2*
* Intervalos sem recuperação de nanofósseis
nesta parte da bacia.
TSMB 0 (4.1ma)
N-265
N-270
LS 1 (75 ma)
LS 0
ST 1
LS 2 + ST 2
ST 2
L
S
-
3
(
6
8
m
a
?
)
LS KT
L
S
2
(
71
m
a
)
TST 3*
N-280
ST 3
ST 0
CANYON DE VILA CARAPITANGA
CANYON DE BREJO GRANDE
CANYON DO RIO PRAUNAS
CANYON DE AROEIRA
1000
2000
m
500 m
INTERVALO ESTUDADO
N-290
LS 3 + ST 3
FIGURA 6.3 – Seção geológica esquemática equivalente à seção sísmica da FIGURA 6.2.
75
Em seção sísmica, o TSMB-1 é caracterizado por reflexões irregulares e
descontínuas, dominantemente de baixa amplitude, com eventos de alta amplitude
ocorrendo isolados ou empilhados. São freqüentes as feições de cortes, normalmente
preenchidas por eventos de alta amplitude (FIGURA 6.2).
O padrão básico do perfil de raios gama no TSMB-1 é uma linha base de folhelho
(background) intercalada por intervalos com valores menores de radioatividade. Estes
intervalos correspondem a camadas de clásticos grossos (arenitos, conglomerados) com
espessuras variáveis e apresentam diferentes padrões internos (granodecrescência e
granocrescência ascendente, serrilhado, caixote, delgado isolado) (FIG. 6.1, 6.4 e 6.5).
FIGURA 6.4 - Marcação do limite de seqüência (LS-1) nos perfis elétrico, radioativo, acústico e de
densidade. O limite é posicionado na base do primeiro intervalo de clásticos grossos. Localização
do poço no mapa estrutural do LS-1.
76
FIGURA 6.5 – Marcação do LS-1 num poço que atravessa uma calha interna do canyon,
preenchida por debritos. O perfil de raios gama não registra mudança significativa no limite que,
todavia, pode ser marcado nos perfis de resistividade, densidade e neutrão.
Como componentes do trato de mar baixo podem ser identificados: um intervalo
basal de pequena espessura, composto pelos complexos de transporte de massa (debritos),
sobrepostos por depósitos de by-pass (lags), ambos considerados correlatos de um leque de
fundo de bacia (sensu Vail, 1987 – ver FIGURA 2.3), que pode ou não existir na área
offshore da bacia; e um intervalo superior composto por complexos de canais pertencentes
à parte proximal do leque de talude (sensu Vail, 1987 – ver FIGURA 2.3) (FIGURA 6.6).
A cunha progradante não foi identificada, podendo sua ausência ser explicada pelos
argumentos usados por Cainelli (1992), que atribuiu às taxas não constantes e baixas de
suprimento sedimentar, à plataforma estreita e ao talude íngreme da Bacia de Sergipe-
Alagoas, a não formação de cunhas progradantes nos tratos de mar baixo das seqüências
por ele definidas.
77
FIGURA 6.6 – Seção sísmica mostrando componentes do trato de mar baixo da seqüência 1
(TSMB-1). O lag (depósitos de by-pass) e o MTC (complexos de transporte de massa) preenchem
calhas internas do canyon e são equivalentes a um possível leque de fundo de bacia depositado a
jusante do canyon. Os complexos de canais (CC) compõem o leque de talude. Localização da seção
no mapa estrutural sísmico do LS-1.
A análise paleoecológica por foraminíferos indica que o TSMB-1 foi depositado em
profundidades entre 150-250 metros (nerítico profundo a batial superior), situadas próximas
à borda da plataforma (Koutsoukos, 2006). A interpretação do intervalo analisado como
leque de talude baseia-se em Mitchum et al. (1993), que posicionaram a deposição do leque
de talude em ambientes que variam de batial inferior a superior, mas considera a
possibilidade de sua ocorrência em ambiente nerítico.
O LS-1 é facilmente reconhecível na maior parte dos poços, por estar situado na
base do primeiro intervalo de sedimentos siliciclásticos grossos, que contrastam com os
diferentes tipos litológicos da seqüência inferior (FIGURA 6.4). Contudo, quando ocorrem
debritos na base da seqüência, normalmente preenchendo a parte inferior das calhas, a
marcação desse limite não é feita de forma tão direta, em razão dessas rochas apresentarem
resposta no perfil de raios gama semelhante aos folhelhos. A marcação da base da
seqüência, feita a partir deste perfil, seria no topo dos debritos. Neste caso, os perfis de
78
resistividade, acústico, densidade e neutrão, por mostrarem respostas diferentes nos
debritos e folhelhos sotopostos, definem a base da seqüência (FIGURA 6.5).
Em seção sísmica, o LS-1 é interpretado a partir do seu caráter discordante em
relação aos refletores sub e sobrejacente. Os refletores associados aos sedimentos
campanianos são truncados por esta superfície, enquanto que os refletores correspondentes
ao preenchimento do canyon terminam nela na forma de onlap (FIGURA 6.2).
O trato de sistemas transgressivo 1 (TST-1) apresenta fácies sísmica caracterizada
por geometria em lençol com reflexões plano paralelas de alta amplitude e continuidade,
indicando alternância litológica e sugerindo processos alternantes de alta e baixa energia
em ambiente extenso e relativamente uniforme (FIGURA 6.2).
O padrão de perfil do TST-1 apresenta granodecrescência ascendente, caracterizado
por um conjunto de parasseqüências retrogradantes (FIGURA 6.7).
FIGURA 6.7 – Os tratos de sistemas transgressivos (TSTs) apresentam padrão de empilhamento
com granodecrescência ascendente no perfil de raios gama. Localização do poço no mapa estrutural
do LS-1.
79
A Seqüência 2 preenche o Canyon do Rio Praúnas e tem como limite de seqüência
inferior (LS-2) a superfície erosiva que define a base deste canyon, escavada nos
sedimentos da Seqüência 1. É composta pelo trato de mar baixo (TSMB-2) e o
transgressivo (TST-2). Os tratos apresentam as mesmas características sísmicas e de perfil
daquelas observados na seqüência 1 (FIG. 6.2, 6.7 e 6.8).
TSMB-1
TSMB-2
TST-2
N
TSMB-1
TSMB-2
TST-2
NNN
FIGURA 6.8 – Perfil de raios gama mostrando padrão de empilhamento do TSMB-2. O padrão
básico é uma linha base com predominância de folhelhos (background) com intercalações esparsas
de arenitos e conglomerados. Localização do poço no mapa estrutural da LS-2.
A Seqüência 3 preenche o Canyon de Aroeira e tem como limite de seqüência
inferior (LS-3) a superfície erosiva que define a base deste canyon, escavada nos
sedimentos da Seqüência 2 (FIGURA 6.2). É também composta pelos tratos de mar baixo
80
(TSMB-3) e transgressivo (TST-3). Diferentemente das outras duas seqüências, o TSMB-3
apresenta, em seção sísmica (FIGURA 6.9), um intervalo superior caracterizado por
eventos sísmicos que mergulham no sentido das partes mais profundas do canyon e
terminam em down lap sobre os complexos de canais. A configuração do tipo oblíqua
progradacional das reflexões permite considerar esta fase como o período de deposição da
cunha progradante (Vail et al., 1987 – ver FIGURA 2.3), que encerra o trato de seqüências
de mar baixo.
As superfícies produzidas pelos eventos sucessivos de erosão e deposição que
ocorreram durante o preenchimento dos canyons (FIGURA 5.12) correspondem a feições
de 4ª e 5ª ordens, internas aos canyons.
O controle bioestratigráfico da sucessão estratigráfica estudada foi parcialmente
estabelecido pelas datações e análises quantitativas de Galm (2005) (FIGURA 6.1). O
limite de seqüência 1 (LS-1) equivale à base da biozona N-280, que ocorre sobreposta à
biozona N-265 nas partes mais profundas do Canyon de Brejo Grande e à biozona N-270
nos seus flancos. A biozona N-290 ocorre na parte inferior da Seqüência 2, sua base
correspondendo ao limite de seqüência 2. No restante da seqüência 2 não foram
recuperados nanofósseis . A ausência de nanofósseis pode indicar paleobatimetrias menores
que 100 metros e/ou altas taxas de sedimentação.
A correlação dos limites de seqüências com as quedas do nível do mar de Haq et al.
(1988) pode ser feita mediante associação das idades dos limites, inferidas através das
biozonas de nanofósseis, com as idades dos limites dos ciclos de 3ª ordem deste autor
(FIGURA 6.10). O LS-1, que corresponde à base da biozona N-280 (70.4 - 74.8 m.a.,
segundo Beurlen et al., 2005), pode ser correlacionado ao limite inferior do ciclo 4.4 (3ª
ordem) de Haq et al.(1988). O LS-2, que corresponde à base da biozona N-290 (64.5 – 70.4
m.a., segundo Beurlen et al., 2005), pode ser correlacionado à base do ciclo 4.5. A ausência
de nanofósseis na seqüência 3 faz com que a correlação desta com os ciclos de Haq et al.
(1988) seja apenas tentativamente inferida. Considerando válidas estas correlações,
conclui-se que, na área estudada, o controle principal do tempo de formação dos limites de
seqüência foi exercido pelas variações eustáticas globais do nível do mar, podendo a
subsidência e o suprimento de sedimentos ter afetado a magnitude das variações relativas
do nível do mar e as características das seqüências.
81
COMPLEXO DE TRANSPORTE
DE MASSAS
LEQUE DE TALUDE -
COMPLEXO DE CANAIS
CPG
BY-PASS
N
TST-3
TSMB-3
L
S
-
K
T
S
T
-
3
L
S
-
3
COMPLEXO DE TRANSPORTE
DE MASSAS
LEQUE DE TALUDE -
COMPLEXO DE CANAIS
CPG
BY-PASS
N
TST-3
TSMB-3
L
S
-
K
T
S
T
-
3
L
S
-
3
LEQUE DE TALUDE -
COMPLEXO DE CANAIS
CPG
BY-PASS
NNN
TST-3
TSMB-3
L
S
-
K
T
S
T
-
3
L
S
-
3
FIGURA 6.9 – Seção sísmica interpretada mostrando a Seqüência 3 e seus tratos (TSMB-3, TST-3). O complexo de transporte de massas (MTC) e
os depósitos de by-pass equivalem ao leque de fundo de bacia depositado a jusante do canyon, segundo os conceitos da estratigrafia de seqüências.
O TSMB-3 contém também o leque de talude e a cunha progradante (CPG). O TST-3 é caracterizado pelo padrão plano-paralelo das reflexões. A
superfície LS-KT corresponde ao topo da Seqüência 3 e ao limite Cretáceo-Terciário.
82
FIGURA 4.10 - Correlação entre os os limites de seqüência definidos neste estudo (LSs) e os
limites de seqüência de 3a. ordem de Haq et al., (1988). As idades dos limites de seqüência (LS 1,
LS 2, LS 3) foram estimadas a partir das biozonas de nanofósseis. FIGURA modificada de Haq et
al.(1988).
83
7. CONCLUSÕES
1. No intervalo maastrichtiano do Grupo Piaçabuçu na área de Brejo Grande, na Bacia
de Sergipe-Alagoas, ocorre um complexo de canyons composto de três canyons,
que se sucedem, e foram denominados, do mais antigo para o mais novo: canyons
de Brejo Grande, Rio Praúnas e Aroeira;
2. O posicionamento dos canyons foi controlado estruturalmente por falhas
transversais ao Sistema de Falhas de Ponta dos Mangues. Estas falhas são
originalmente da fase rift e foram reativadas antes da deposição dos sedimentos
maastrichtianos;
3. Quatro fases principais de preenchimento dos canyons foram reconhecidas: fase
inicial, fase de by-pass, fase dos complexos de canais e fase da cunha progradante.
Na fase inicial foram depositados os complexos de transporte de massas (MTCs).
Na fase de by-pass, o canyon atuou como conduto e foram preservados apenas os
depósitos de lags. A fase dos complexos de canais corresponde ao tempo da
deposição do maior volume de sedimentos dentro dos canyons, quando os fluxos já
não levavam a maior parte de sua carga para além dos seus limites. A fase da cunha
progradante foi interpretada apenas no Canyon de Aroeira e registra a progradação
que marca a fase inicial da subida do nível do mar;
4. Os complexos de canais são compostos de canais espacialmente segregados e
enquadram-se no tipo complexos de canais discretos de Moraes et al. (2006);
5. Os canais produzem refletores bem marcados, porém, devido à variação lateral
abrupta de espessura, os mesmos são lateralmente descontínuos;
6. Os canais apresentam preferencialmente a mesma orientação do eixo do canyon, são
pouco sinuosos e têm continuidade longitudinal variável. Quando estão na parte
84
mais confinada do canyon, empilham-se verticalmente. Na parte superior, menos
confinada, podem apresentar um componente lateral no empilhamento;
7. O preenchimento de cada canyon corresponde a uma seqüência deposicional de 3ª
ordem (sensu Vail, 1991);
8. Nas seqüências associadas a cada canyon (denominadas seqüências 1, 2 e 3) são
reconhecidos os tratos de mar baixo e transgressivo;
9. Foram identificados como componentes dos tratos de mar baixo das seqüências 1 e
2 o equivalente proximal do leque de fundo de bacia e o complexo de canais do
leque de talude. Na seqüência 3, além destes, ocorre a cunha progradante;
10. O limite de seqüência 1 equivale à base da biozona de nanofósseis N-280. O limite
de seqüência 2 corresponde à base da biozona de nanofósseis N-290.
85
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