Condições ambientais e diagenéticas dos depósitos mistos de arenitos siliciclásticos e arenitos híbridos ooidais do Campo Córrego Cedro Sul, Bacia do Espírito Santo, Brasil

Abstract

A seção produtora do Campo de Córrego Cedro Sul (CCS), situado na porção emersa Norte da Bacia do Espírito Santo, é constituída por arenitos siliciclásticos e arenitos híbridos ooidais do Grupo Barra Nova (Albiano). Um estudo petrográfico foi desenvolvido sobre 63 lâminas delgadas para avaliar as condições deposicionais e diagenéticas dos arenitos de CCS. Os arenitos híbridos são compostos por oóides argilosos, similares aos oóides de estevensita ocorrentes na seção rifte (Barremiano) da Bacia de Campos. As condições ambientais de deposição desses arenitos foram claramente diferentes daquelas estabelecidas para os depósitos mistos siliciclásticos-carbonáticos do Grupo Barra Nova em outras áreas da bacia. Por outro lado, os arenitos siliciclásticos de CCS mostram processos diagenéticos similares aos observados em arenitos da seção sag (Aptiano) da Bacia do Espírito Santo. A composição da fração extrabacial dos arenitos estudados é relativamente homogênea, correspondendo à arcóseos na maioria das amostras. Os principais processos diagenéticos observados nos arenitos siliciclásticos incluem a precipitação de franjas e agregados complexos de esmectita preenchendo poros intergranulares e substituindo intensamente os grãos, a substituição e expansão das micas por pirita e por caulinita lamelar, a substituição de feldspatos e o preenchimento de poros intergranulares por caulinita em livrinhos, a cimentação, substituição e expansão das micas por calcita, a substituição dos feldspatos detríticos por K-feldspato autigênico, a precipitação de crescimentos internos de quartzo e a substituição de minerais pesados por óxidos de titânio O principal processo de redução da porosidade intergranular foi a precipitação de franjas e agregados complexos de esmectita. Nos arenitos híbridos, os principais processos diagenéticos observados foram a precipitação interpartícula e intrapartícula de calcita blocosa como franjas e cristais discretos, a substituição dos constituintes primários por pirita, o preenchimento de poros intergranulares por esmectita, a precipitação de franjas e cutículas de esmectita, a expansão de micas por caulinita lamelar, a substituição de feldspatos e o preenchimento de porosidade intergranular por caulinita em livrinhos e a substituição dos feldspatos por K-feldspato. O processo de maior impacto sobre a porosidade foi a cimentação por calcita blocosa. A dissolução dos oóides ampliou consideravelmente a porosidade de alguns desses arenitos. Como oóides estevensíticos são caracteristicamente precipitados em ambientes lacustres alcalinos, os arenitos híbridos de CCS devem ter sido depositados em um ambiente restrito lagunar estabelecido imediatamente após o final da deposição dos evaporitos aptianos. Os arenitos siliciclásticos teriam sido depositados por sistemas aluviais nas margens desses ambientes lagunares. Os resultados deste trabalho devem contribuir para um melhor entendimento sobre o contexto deposicional e diagenético, e as condições paleoambientais que controlaram a deposição e a evolução dos arenitos de CCS. A compreensão das condições de formação e evolução dos reservatórios de Córrego Cedro Sul, importante campo produtor de hidrocarbonetos na Bacia do Espírito Santo, é de grande interesse para a indústria petrolífera.

The producing section in the Córrego Cedro Sul (CCS) oil field, located in northern Espírito Santo Basin onshore portion, is constituted by mixed siliciclastic sandstones and hybrid ooidal arenites from the Barra Nova Group (Albian). A petrographic study was developed on 63 thin sections in other to evaluate the depositional and diagenetic conditions of the CCS sandstones. The hybrid arenites are formed by clay ooids, similar to the stevensite ooids from the Campos Basin rift section (Barremian). The environmental conditions for the deposition of these arenites were clearly distinct from those of the mixed siliciclastic-carbonatic Barra Nova deposits in other parts of the basin. In contrast, CCS siliciclastic sandstones show diagenetic processes similar to those observed in the sag section of Espírito Santo Basin (Aptian). Most of the studied extrabasinal sandstones correspond to arkoses, with relatively homogeneous composition. Their main diagenetic processes include precipitation of rims and complex aggregates of smectite filling intergranular pores and strongly replacing grains, replacement and expansion of mica by pyrite and lamellar kaolinite, replacement of feldspars and filling of intergranular pores by kaolinite booklets, cementation, replacement and expansion of micas by calcite, replacement of detrital feldspars by authigenic K-feldspar, healing of quartz grains by authigenic quartz, and replacement of heavy minerals by titanium oxides. Intergranular porosity reduction was promoted mainly by the precipitation of smectite rims and complexes The main diagenetic processes observed In the hybrid arenites were the interparticle and intraparticle of precipitation of rims and discrete blocky calcite crystals, the replacement of primary constituents for pyrite, the filling of intergranular pores by smectite, the precipitation of smectite rims and coatings, the expansion of micas by lamellar kaolinite, and the replacement of feldspars and filling of intergranular pores by kaolinite booklets. Blocky calcite cementation exerted the main influence on porosity. The dissolution of ooids increased considerably the porosity of some of these arenites. As stevensite ooids are characteristically precipitated in alkaline lacustrine environments, CCS hybrid arenites were probably deposited in a restrict lagoonal environment formed soon after the end of deposition of the Aptian evaporites. The siliciclastic sandstones would have been deposited by alluvial systems at the margins of this lagoonal environment. The results of the present study might contribute to the understanding of the depositional and diagenetic context and the paleoenvironmental conditions controlling the deposition and the evolution of CCS sandstones. Understanding the conditions of genesis and evolution of the reservoirs from Córrego Cedro Sul, important Espírito Santo Basin producing oilfield, is of great interest for the oil industry.