Caracterização e quantificação do sistema poroso em rochas básicas e ácidas do Grupo Serra Geral

Abstract

A Província Basáltica Continental Paraná-Etendeka registra o vulcanismo fissural que precedeu a fragmentação do Gondwana no Cretáceo. Este imenso vulcanismo denominado no Brasil de Grupo Serra Geral tem sido investigado especialmente por estudos geoquímicos e geocronológicos. Estudos recentes no Rio Grande do Sul incluíram o mapeamento de detalhe e associação de litofácies como ferramentas pra a construção estratigráfica deste vulcanismo. Descobertas de hidrocarbonetos em bacias vulcanossedimentares promoveram o estudo das relações estratigráficas e propriedades petrofísicas de sistemas vulcânicos, sendo que devido aos processos primários e secundários, estas rochas geralmente são descritas como sistemas porosos complexos. Na área de estudo, porção sul da Província, há a ocorrência de derrames básicos e ácidos sendo possível caracterizar e quantificar o espaço poroso de amostras de diferentes morfologias e também em diferentes zonas internas de derrames. A quantificação das propriedades petrofísicas comumente é realizada a partir de métodos experimentais, como porosímetro e permeâmetro. Através destas técnicas, as amostras estudadas evidenciaram diferentes valores de propriedades petrofísicas, sendo que a porosidade apresentou uma variação entre 0,11 e 13,08% e a permeabilidade, para a maioria das amostras, ficou abaixo de 0,0004mD. Já a microtomografia de raios-X, técnica recente no estudo de rochas, permite a caracterização tridimensional do sistema poroso através de imagens. A partir desta caracterização, constatou-se que os valores de porosidade obtidos em três diferentes resoluções de imagens não alcançaram os valores obtidos pelo porosímetro, o que pode ser devido à limitação do método, mas que também evidencia que o sistema poroso das rochas vulcânicas do Grupo Serra Geral é multi-escalar. As heterogeneidades do sistema poroso destas rochas foram observadas principalmente quando são comparados litotipos vulcanoclásticos e coerentes, e diferentes zonas internas de derrames. Além disso, a influência de processos secundários também favorece a complexidade do sistema poroso.

The Paraná-Etendeka Volcanic Province records the fissural volcanism that preceded the Gondwana fragmentation during Cretaceous. This huge volcanism is denominated as Grupo Serra Geral in Brazil and has been investigated specially by geochemical and geochronological studies. Recently, researches in Rio Grande do Sul have focused on a detailed mapping and lithofacies association as tools for the construction of the volcanic stratigraphic framework. The discovery of hydrocarbon in volcano-sedimentary basins promoted the study of stratigraphical relations and petrophysical properties of volcanic systems. These features are generally described in volcanic rocks as complex porous systems due to primary and secondary processes. In the south portion of the Province, the occurrence of basic and acid flows enables the characterization and quantification of the pore space in samples from different flow morphologies and different internal flow zones. The quantification of petrophysical properties is commonly executed through experimental methods, such as the porosimeter and permeameter. Through these techniques, the studied samples demonstrated different petrophysical properties. The porosity displays values ranging from 0,11 and 13,08%, and permeability remains lower than 0,0004mD. The X-ray microtomography is a recent technique in rock studies that allows the tridimensional characterization of the porous system through images. Using this technique, the porosity values obtained with three different image resolutions do not reach the results calculated by the porosimeter. These records can be explained due to the method limitation and indicate a multi-scalar porous system for the rocks of Grupo Serra Geral. The heterogeneity of these rocks was mainly observed when lava flows and volcaniclastic samples were compared, as well as different internal zones of the flows. Additionally, the influence of secondary processes also contributes for the complexity of the pore system.