A Formação Abadia no contexto evolutivo tecno-sedimentar da Bacia Lusitânia (Portugal) considerações sobre o seu potencial como rocha reservatório de hidrocarbonetos

Abstract

A Bacia Lusitânica (Portugal) possui 22.000 Km2 sendo preenchida por aproximadamente cinco mil metros de seqüências sedimentares mesozóicas. São observados indícios de hidrocarbonetos e por isto a Bacia vem sendo investigada por companhias petrolíferas. A Bacia Lusitânica tem sua formação e evolução a partir da abertura do Oceano Atlântico Norte, sendo considerada como uma bacia do tipo rifte a partir do Triássico Superior evoluindo para uma bacia pull-apart no final do Jurássico. Internamente a Bacia Lusitânica é subdividida em três setores delimitados por falhas: Norte, Central e Sul. No Setor Central, devido ao episódio de rifteamento observado no Jurássico Superior-Berriasiano, formaram-se elevações estruturais e áreas com intensa subsidência tectônica, resultando em três sub-bacias: Arruda, Bombarral e Turcifal. Nestas sub-bacias, o intervalo estratigráfico referente à Formação Abadia (Oxfordiano Superior-Kimeridgiano) é considerado como uma potencial rocha-reservatório de hidrocarbonetos. A deposição sin-tectônica da Formação Abadia mostra a importância que a tectônica exerceu sobre a sedimentação da Bacia Lusitânica. Neste sentido são reconhecidos três estágios de sedimentação: precoce, médio e tardio. As rochas mistas carbonáticas-siliciclásticas da Formação Abadia foram depositadas em condições marinhas profundas nas áreas da Bacia formadas por grabens com intensa subsidência. Estas rochas foram analisadas tanto em afloramentos como em subsuperfície (linha sísmica, perfil raios-gama e testemunhos de sondagens) e as informações obtidas associadas a dados da literatura mostram que a estratigrafia interna da Formação Abadia é complexa, apresentando depósitos interdigitados: alguns orientados segundo o eixo principal do rifte e outros provenientes dos horsts marginais. Na Formação Abadia são reconhecidos depósitos de leques submarinos denomindaos Membro Castanheira. São constituídos por conglomerados e arenitos grossos com grandes blocos carbonáticos alóctones. Sugere-se que estes tenham sido gerados por correntes turbidíticas e fluxos de detritos formando os canais distributários e lobos com considerável espessura e boas características para potenciais rochas reservatório. Contemporaneamente a esta deposição, porém na região NNW da Sub-bacia ocorria deposição de margas alodápicas em uma plataforma carbonática distal (Membro Tojeira) e posteriormente de margas (Membro Superior – Margas Abadia). Elas constituem um talude progradante seguindo o eixo principal do graben, na direção do depocentro da bacia localizado mais a SE. Na base desta plataforma e no sopé do talude foram identificadas intervalos com ciclos fining-upward de associações de fácies siliciclásticas e intervalos margosos. Estes intervalos foram interpretados como depósitos de preenchimento de canal e de extravasamento de canal de um complexo de canais discretos (Membro Cabrito) formado por correntes de turbidez. Pode-se sugerir que os depósitos de preenchimento de canal possuem boas características para serem rochas-reservatório de hidrocarbonetos. De acordo com os conceitos de estratigrafia de seqüências, a Formação Abadia seria uma seqüência deposicional onde os Membros Tojeira e Castanheira (interdigitados) foram considerados como os leques de trato de nível baixo; o Membro Cabrito e a parte inferior das Margas Abadia a cunha progradante de trato de nível baixo. Localmente, existe o nível condensado Serra Isabel que caberia ao trato de sistemas transgressivos e ao Membro Superior-Margas Abadia a progradação do trato de nível alto. A discordância erosiva identificada no topo da seqüência seria o seu limite superior. Considerando-se o cenário tectônico, as geometrias e a distribuição estratigráfica, a Formação Abadia possui condições qualitativas para ser uma boa rocha-reservatórioto de hidrocarbonetos. Para poder se chegar a mais conclusões acerca de seu potencial como rocha-reservatório, é sugerido a aquisição de mais dados quantitativos.

The Lusitanian Basin (Portugal), with an area of 22,000 km2, is filled out with approximately 5.000 meters of Mesozoic sediments. This basin has indications of hydrocarbon occurrence (as oil-impregnated fractures in cores), and then constitutes a goal for some oil companies. Large amounts of geological data including cores, electrical logging and seismic lines result from the continuous research in the area. The inception of the Lusitanian Basin is associated with rifting (Late Triassic) during the North Atlantic Ocean opening event. After this, during the Late Jurassic-Cretaceous, it evolved to a pull-apart basin. Three fault-bounded sectors can be recognized: north, central and south. The central sector is affected by the Upper Jurassic-Berriasian rift episode when structural highs and low areas were generated resulting in three subbasins: Arruda, Turcifal and Bombarral. In the Arruda sub-basin, the Abadia Formation (Upper Oxfordian-Kimmeridgian) can be a potential hydrocarbon reservoir rock. The deposition of the Abadia Formation is associated with the climax of the rift stage, with intense tectonic control of the sedimentation. The important mixed carbonatic-siliciclastic rocks of the Abadia Formation were deposited under marine conditions, in grabens with high subsidence rates. These rocks, analyzed in outcrops and subsurface conditions (cores, gamma-ray logging and seismic line), indicate a complex internal stratigraphy presenting interfingered deposits. In the fault border of the sub-basin, the Castanheira Member is identified, encompassing conglomerates and coarse-grained sandstones containing large allochtonous limestone blocks. These deposits seem to be the result of high-density turbidity currents and debris flows generating channels and lobes, showing considerable thickness and good characteristics for potential reservoir rocks. In the NW portion of the sub-basin, sinchronous to this deposition, allodapic marls were deposited at the distal shelf setting (Tojeira Member) and marls (Superior Member – Abadia Marls) built a slope that prograded towards SE along the main graben axis into the basin depocenter. At the base of this shelf and slope fining-upward cycles of siliciclastic and marl facies associations were identified. Both of them suggest channel filling and overbank deposits configuring a discret channel complex (Cabrito Member of the Abadia Formation) associated with turbidity currents. According to the sequence stratigraphy concepts, the Tojeira and Castanheira members (lowstand fan) and the lower portion of the Abadia Marls represent the lowstand prograding wedge. An important condensed section named Serra Isabel is the equivalent to the transgressive systems tract and the Superior Member corresponds to a highstand systems tract. An erosional hiatus at the top of the Superior Member is the top sequece boundary. Considering tectonic setting, geometry and distribution of strata, the Abadia Formation has qualitative conditions to be a good hydrocarbon reservoir rock. In order to have more conclusions about this potential reservoir rock, the acquisition of more quantitative data is suggested.