Sedimentação da topografia rifte na tectônica e sedimentação dos estágios SAG e margem passiva - Bacias de Campos e Espírito Santo, sudeste do Brasil

Abstract

As bacias marginais do sudeste brasileiro compreendem três estágios evolutivos: rifte, sag e margem passiva. Os modelos geológicos clássicos destas bacias abordam os estágios finais, sag e margem passiva, como isolados e independentes do estágio rifte inicial, onde tem-se subsidência mecânica expressiva controlada por falhas normais. Porém, essa abordagem simplifica a complexidade estratigráfica e estrutural onde as fases rifte e sag formam um contínuo evolutivo. O objetivo principal da presente tese é analisar o quanto a morfologia herdada do estágio rifte impacta a tectônica e sedimentação dos estágios posteriores nas bacias de Campos e Espírito Santo. A metodologia central é a interpretação sismoestratigráfica a partir de dados sísmicos 2D e 3D, e dados petrofísicos e litológicos de poços. A base de dados provém da BDEP-ANP. Na Bacia do Espírito Santo fez-se a análise interna do intervalo sag pré-sal, onde foram individualizadas quatro sequências genéticas. Unindo interpretações estratigráficas e tectônicas, observa-se que as duas unidades basais são fortemente controladas pelo paleorelevo herdado, de forma que a sedimentação é confinada às calhas rifte. As duas unidades superiores registram um gradual aumento na área deposional, à medida que a sedimentação transcende gradualmente as calhas rifte conforme há subida do nível de base lacustre. Na Bacia de Campos fez-se a caracterização dos estilos estruturais relacionados à tectônica do sal, bem como a identificação dos principais fatores controladores da deformação. A interpretação do estilo e distribuição das estruturas de sal e do sedimento sobrejacente (estágio margem passiva) relacionadas resultou na definição de três domínios de deformação halocinética: domínio extensional proximal, domínio contracional distal, e domínio multifásico intermediário. Rampas na superfície da base do sal relacionadas ao paleorelevo herdado, geram eixos locais de contração e extensão em resposta a variações na velocidade de fluxo do sal. Tais mudanças de tensão locais afetam os domínios regionais de deformação e influenciam os tipos de estruturas geradas no sal e sedimentos do estágio margem passiva, bem como sua evolução no tempo e espaço. A partir do estudo das bacias de Campos e Espírito Santo conclui-se, portanto, que a morfologia do estágio rifte influencia na tectônica e sedimentação dos estágios sag e margem passiva sobrejacentes.

The marginal basins of southeastern Brazil comprise three evolutionary stages: rift, sag and passive margin. Classic geological models of these basins address the final stages, sag and passive margin, as isolated and independent from the initial rift stage, where there is expressive mechanical subsidence controlled by normal faults. However, this approach oversimplifies the stratigraphic and structural complexity where the rift and sag phases form an evolutionary continuum. The main objective of the present thesis is to analyze how the morphology inherited from the rift stage impacts the tectonics and sedimentation of the later stages in the Campos and Espírito Santo basins. The central methodology is the seismostratigraphic interpretation using 2D and 3D seismic data, and petrophysical and lithological data from wells. The database comes from BDEP-ANP. In the Espírito Santo Basin, an analysis of the pre-salt sag interval was performed, and four genetic sequences were identified. From stratigraphic and tectonic interpretation, it is clear that the two basal units are strongly controlled by the inherited paleorelief, so that sedimentation is confined to the rift troughs. The two upper units record a gradual increase in the depositional area as sedimentation gradually transcends the rift troughs as the base lacustrine level rises. In the Campos Basin, the focus was the characterization of the structural styles related to salt tectonics, as well as the identification of the main factors controlling deformation. The interpretation of the style and distribution of the salt and overburden structures resulted in the definition of three halokinetic deformation domains: proximal extensional domain, distal contraction domain, and intermediate multiphase domain. Base-salt ramps, related to the inherited paleorelief, generate local hinges of contraction and extension in response to variations in the velocity of salt flux. Such local stress changes affect the regional domains of deformation and influence the types of structures generated in the salt and overburden sediments, as well as their evolution in time and space. From the study of the Campos and Espírito Santo basins, one can therefore conclude that the morphology of the rift stage influences the tectonics and sedimentation of the overlying sag and passive margin stages. Keywords: Brazilian marginal basins, rift basin, sag basin, passive margin basin, salt tectonics.