Processos e ambientes sedimentares do Membro Mucuri (Aptiano), margem do pré-sal na Bacia do Espírito Santo, interpretados pela textura, composição primáia e fáceis deposicionais

Abstract

Arenitos e conglomerados arenosos do Membro Mucuri da Formação Mariricu (Aptiano) constituem importantes reservatórios de hidrocarbonetos na porção terrestre da Bacia do Espírito Santo. Esses sedimentos clásticos foram depositados às margens de um extenso sistema lacustre, onde estavam sendo formados os depósitos carbonáticos correspondentes aos gigantescos reservatórios petrolíferos do Pré-Sal. O presente trabalho pretende mostrar a relação entre a textura deposicional e composição primária desses depósitos marginais e suas relações com as fácies e sistemas deposicionais interpretados com base na descrição sistemática de testemunhos de sondagem e na interpretação de perfis geofísicos de poços selecionados, executadas no âmbito de um extenso projeto integrado do Instituto de Geociências da UFRGS para a Shell. As informações texturais e composicionais foram obtidas através da análise petrográfica quantitativa sistemática , através da contagem de 300 pontos em cada lâmina delgada segundo transectas transversais à estrutura e fábrica das amostras. Uma análise textural avançada foi realizada, com medida do tamanho e forma dos grãos, utilizando a técnica de análise de imagens ao vivo. A análise dos testemunhos, em conjunto com os perfis geofísicos e com a interpretação de seções sísmicas adquiridas na área, permitiu definir que os depósitos Mucuri foram sedimentados em dois ambientes deposicionais distintos. Os arenitos mais grossos (de médios e muito grossos, levemente conglomeráticos) e os conglomerados arenosos foram depositados por canais fluviais entrelaçados, parcialmente efêmeros, não-confinados e com gradiente relativamente alto e pequena extensão, desde áreas-fonte montanhosas, constituídas por blocos do embasamento Pré-Cambriano granítico-gnáissico, soerguidos durante a fase rifte precedente. Tais condições promoveram a rápida erosão, transporte e deposição de sedimentos clásticos grossos e imaturos, caracterizados por má a moderada seleção, forma angulosa e composição rica em grãos de feldspatos e fragmentos de rochas plutônicas, subordinadamente em biotita e granada, transportados por saltação e rolamento. A análise de velocidade de decantação dos grãos mostrou que as micas não possuíam equivalência hidráulica com os grãos de quartzo e feldspato nos depósitos fluviais. Intercalados aos depósitos grossos, ocorrem depósitos mais finos, interpretados com base na sua distribuição e nas estruturas deposicionais indicativas de ondas, como sedimentados na região costeira do sistema lacustre Pré-Sal. O sistema costeiro foi interpretado como depositado em cordões litorâneos, formados sob retrabalhamento por ondas do sedimento trazido pelas descargas episódicas do sistema fluvial. Esses depósitos são caracterizados por seleção comumente melhor do que a dos depósitos fluviais, ausência de lama e pela abundância de biotita, transportada principalmente por suspensão. O enriquecimento em biotita está ligado à forma achatada dos grãos, que os mantém em suspensão preferencialmente aos grãos mais equantes de quartzo e feldspatos. A relação textural e composicional dos depósitos do Membro Mucuri fornecem informações importantes sobre as condições paleoambientais atuantes durante a formação dos enormes reservatórios do Pré-Sal.

Sandstones and sandy conglomerates of the Mucuri Member of the Mariricu Formation (Aptian) are important hydrocarbon reservoirs in onshore Espírito Santo Basin. These clastic sediments were deposited along the margins of an extensive lacustrine system where carbonate deposits corresponding to the huge pre-salt reservoirs were being formed. This study intends to show the relations between the depositional texture and primary composition of these deposits and their relationships with depositional facies and systems interpreted from systematic description of cores and logs of selected wells, performed within an extensive integrated project executed by UFRGS Geoscience Institute for Shell. Textural and compositional information were obtained through the systematic quantitative petrographic analysis, by counting 300 points in each thin section, according to transects transversal to the structure and fabric of the samples. An advanced textural analysis was performed, by measuring the size and shape of the grains using a live image analysis technique. Analyses of the cores, together with the geophysical logs and seismic interpretation, allowed defining two distinct sedimentary environments for the Mucuri deposits. The coarser sandstones (medium and very coarse, slightly conglomeratic) and sandy conglomerates were deposited by braided, locally ephemeral, poorly-confined, high-gradient fluvial streams, along short distances from the Precambrian granitic-gneissic basement source areas, uplifted during the preceding rift phase, to the lacustrine system. Such conditions promoted rapid erosion, transportation and deposition of coarse and immature clastic sediments, characterized by poor to moderate sorting, angular grains and primary composition rich in feldspars and plutonic rock fragments, subordinately in biotite and garnet, transported by saltation and rolling. The coastal deposits occur intercalated with the coarser fluvial deposits, and were interpreted based on their distribution and depositional structures typical of wave action, as deposited in coastal zone of the Pre-Salt lacustrine system. These deposits are characterized by commonly better sorting than the fluvial deposits, scarcity of absence of mud, and abundance of biotite grains, transported mainly in suspension. The abundance of biotite in these sandstones is related to the platy shape of the grains, which kept them it in suspension preferentially to the equant quartz and feldspar grains. The textural and compositional relationships of the Mucuri Member deposits provide important information on the paleoenvironmental conditions prevailing along the margins of the lacustrine system during formation of the huge pre-salt reservoirs.