Caracterização arquitetural e distribuição de fáceis de lobos turbidíticos no Mioceno da Bacia de Adana, Turquia

Abstract

A crescente demanda por novas fronteiras exploratórias na geologia do petróleo e a melhoria do conhecimento dos reservatórios atuais, nos leva à necessidade de estudos detalhados sobre as rochas reservatórios e sua capacidade de acumulação de hidrocarbonetos. A análise de afloramentos ao longo de um perfil longitudinal contínuo, da borda da plataforma até a fundo da bacia onde os depósitos da Formação Cingöz (Mioceno Inferior ao Médio), Bacia de Adana, Turquia, teve como objetivo caracterizar mudanças na arquitetura de lobos turbidíticos ao longo do perfil deposicional, a partir da análise de associações de fácies, hierarquia e geometria dos lobos. Dois leques submarinos foram estudados, o Leque Oriental e o Ocidental. Dez associações de fácies foram identificadas com base na razão N:G, grau de amalgamação, distribuição de fácies, tamanho de grão modal, porcentagem de arenitos espessos, presença de laminações de ondulações de correntes e camadas gradadas, revelando padrões de distribuição espacial das associações de fácies. Quatro níveis hierárquicos dentro da arquitetura foram reconhecidos. O elemento básico, uma camada (bed) (espessura máxima de 1,9 m), representa sedimentos depositados em um único evento, o próximo nível hierárquico, elemento de espraiamento (splay element) (espessura máxima de 7,8 m) é empilhado para formar o lobo (lobe) (espessura entre 9,5 a 22 m); lobos empilhados formam o complexo de lobos (lobe complex) (espessura máxima de 40 m). Um total de 13 lobos (A a M) foi identificado. As dimensões estimadas do lobo (comprimento e largura), baseadas na taxa de afinamento obtida pela correlação entre os perfis colunares sedimentares, indicam uma espessura média de cerca de 15 m (máximo de 22 m), o comprimento varia de 5 a 12 km e a largura de 3 a 10 km. A razão comprimento/largura (L/W) (1,1 a 1,8) indica lobos sub-radiais à alongados. Os blocos construtores representados pelos níveis hierárquicos demonstram a importância da topografia do assoalho oceânico no controle do grau de confinamento e das trajetórias das correntes de turbidez. A análise das tendências verticais das camadas mostrou que a tendência geral é controlada por elemento de espraiamento empilhados. Em ambientes proximais (alto N: G) a sucessão é simétrica, tornando-se mais assimétrica à medida que a relação N: G diminui distalmente. Essa "assimetria distal" é interpretada como resultante do deslocamento lateral do elemento de espraiamento. Assim, o padrão de empilhamento dos lobos no Leque Oriental foi interpretado como agradacional, com algum empilhamento por compensação. Os lobos estratigraficamente inferiores são mais confinados e menores devido à ocorrência do talude ao norte e depósitos antigos ao sul. Os lobos superiores foram desenvolvidos em um sistema menos confinado, com direção preferencial da paleocorrent para NE, como todos os lobos da região. Em geral, os lobos foram construídos em um ambiente semi-confinado. A Formação Cingöz registra uma história evolutiva complexa. A interpretação da arquitetura dos lobos aponta para uma mudança sutil no grau de confinamento e nas direções de paleocorrente, que sugerem uma sobreposição de parte do Leque Oriental sob o Leque Ocidental contemporâneo.

The increasing demand for new exploratory frontiers in Petroleum Geology and the improvement in knowledge of the current ones has prompted detailed studies on reservoir rocks and their potential for hydrocarbon accumulation. The analysis of outcrops along a continuous longitudinal profile, from the shelf edge to the bottom of the basin where deep-water deposits of the Cingöz Formation (Lower to Middle Miocene), Adana Basin, Turkey, purposed to characterize changes in the architecture of turbidite lobes along the depositional profile, based on the analysis of facies associations, lobe hierarchy and geometry. Two submarine fans were studied, the Eastern and the Western Fans, with the main lobes described in the eastern part of the Eastern Fan. Ten facies associations were identified on the basis of N-G ratio, degree of amalgamation, facies distribution, modal grain size, percentage of thick sandstones, presence of current ripple laminations and graded beds, revealing patterns of spatial distribution of the facies associations. Four hierarchical levels within lobe architecture were recognized. The basic element, a bed (maximum thickness of 1.9 m) represents sediments deposited in a single event; the next hierarchical level, splay element (maximum thickness of 7.8 m) are stacked to form a lobe (thickness between 9.5 and 22 m); stacked lobes form a lobe complex (maximum thickness of 40 m). A total of 13 lobes (A to M) was identified. Estimated of lobe dimensions (length and width), based on the thinning rate obtained from correlation of sedimentary logs, indicate average thickness of about 15 m (maximum 22 m), length varying from 5 to 12 km and width, 3 to 10 km. The L/W (1.1 to 1.8) indicates sub-radial to elongate lobes. Lobe building blocks represented by the hierarchical levels demonstrate the importance of basin-floor topography in controlling the degree of confinement and paths for turbidity currents. Analysis of vertical bed trends showed that the overall tendencies controlled by stacked splay elements. In proximal environments (high N:G), successions are symmetrical, becoming more asymmetrical as the N:G ratio decreases distally. This ―distal asymmetry‖ is interpreted as resulting from the shift of splay elements. Hence, the stacking pattern of lobes in the Eastern Fan was interpreted as aggradational, with some compensational stacking. Stratigraphically lower lobes are more confined and smaller due to the occurrence of the slope to the north and ancient deposits to the south. Upper lobes were developed in a less confined system, with preferential palaeocurrent direction towards NE, like all lobes in that region. Overall, the lobes were built in a semi-confined setting. The Cingöz Formation records a complex evolutionary history. Interpretation of lobe architecture points to a subtle change in the degree of confinement and palaeocurrent directions that suggest an overlapping of part of the Eastern Fan onto the coeval Western Fan.