Modelo faciológico das coquinas do albardão na plataforma interna do RS

Abstract

Os depósitos de coquinas são importantes reservatórios de hidrocarbonetos no Brasil, no entanto, um desafio em termos de modelagem de reservatórios devido a sua complexidade e heterogeneidade. Para tal, é fundamental avaliar critérios sedimentológicos, estruturais e tafonômicos para proposição de seus modelos faciológicos e deposicionais . Partindo dessa premissa, o presente trabalho tem por objetivo interpretar geneticamente os sedimentos mistos carbonato - siliciclásticos através da descrição faciológica, suas interações com forças hidrodinâmicas e destacar a influência morfoestrutural na distribuição dos depósitos bioclásticos na plataforma continental de Albardão. Esta plataforma, localizada na borda sudoeste da Bacia de Pelotas, apresenta uma litologia mista composta por areia fina, relativamente limpa e conchas de bivalves. A sua morfologia é caracterizada pela presença de vários bancos arenosos vinculados aos ciclos transgressivos e regressivos do nível do mar, formando linhas isobatimétricas irregulares que indicam a presença de vários altos batimétricos de origem estrutural decorrente do processo evolutivo da bacia. Abrange cerca de 33.000 km² e é limitada ao norte pela desembocadura da Lagoa dos Patos e ao sul pelo Arroio Chuí. Foram analisadas sedimentologicamente e tafonomicamente, 137 amostras de sedimento de fundo, coletadas em 3 operações oceanográficas. Com base nessas análises, três fácies carbonáticas foram reconhecidas em analogia ao esquema de classificação das rochas carbonáticas, uma fácies híbrida e quatro fácies siliciclástica. Estes foram agrupados em três associações de fácies: fácies de alta energia composta por rudstones (Rf) e grainstones (Gf), com conchas altamente fragmentadas abundantemente presentes na face da praia - a ntepraia ( foreshore - shoreface ) , acima do FWWB onde ocorre acentuado retrabalhamento mecânico dos sedimentos, principalmente durante os eventos de tempestade; fácies de energia moderada constituindo-se de areia híbrida (Hs), areia (S) e areia lamosa (mS), e ntre o FWWB e o SWB, presente na zona de transição offshore ( transitional ) com ampla ação de winnowing e baixa taxa de retrabalhamento; fácies de baixa energia representada por lama arenosa (sM), lama (M) e lama micrítica (Mc), marcada pela decantação dos sedimentos finos abaixo do SWB ( offshore ) . Em isóbatas <30 m, em direção à costa, preferencialmente em altos batimétricos, Rf e Gf prevalecem, exibindo uma geometria alongada na direção NE - SW com uma distribuição lateral heterogênea, enquanto sM, M e Mc predominam nas regiões mais profundas,> 50 m, com a mesma geometria. Hs, S, mS marcam a zona de transição, sendo proposto o seguinte modelo de fácies marinho raso, em direção à praia; M, Mc, sM, mS, S, Hs, Gf e Rf. Os resultados indicam uma faciologia de fundo controlada pela profundidade, pela morfologia dos altos batimétricos, pela declividade da plataforma interna, e pelo fluxo de energia das ondas incidentes com Rf e Gf sendo os reservatórios mais reconhecidos com alta permo-porosidade.

Coquina deposits are important hydrocarbon reservoirs in Brazil, however, a challenge for the reservoir modeling due to their complexity and heterogeneity. As such, it is essential to evaluate sedimentological, structural and taphonomic criterias to propose their faciological and depositional models . Based on this premise, the present work aims to genetically interpret the mixed carbonate - siliciclastic sediments at the Albardão Shelf using facies description and its relationship with hydrodynamic forces and to investigate the morphostructural influence on the distribution of bioclastic deposits on the continental platform in the s tudy area. This platform, located on the SW border of the Pelotas Basin, is composed of mixed lithologies comprising clean fine - grained sands and bivalve shells. Its morphology is characterized by several sandy banks formed during transgressive and regress ive sea level cycles that created irregular isobathymetric lines and show several bathymetric highs with a structural control linked to the basin evolution. The Albardão Shelf covers about 33,000 km² and is limited to the north by the inlet of “Lagoa dos P atos” and to the south by the “Arroio Chuí'”. Approximately 137 bottom sediment samples collected during three oceanographic cruises were analyzed for sedimentology and taphonomy. Based on these analyzes, three carbonate facies were recognized in analogy to the classification scheme of carbonate rocks, one hybrid facies and four siliciclastic facies. These eight facies were grouped into three facies associations representing high - energy facies, moderate and low energy facies. The high - energy facies associat ion is composed of rudstones (Rf) and grainstones (Gf), with highly fragmented shells abundantly present in the foreshore – shoreface zone, above the FWWB where mechanical reworking of sediments occur during storm events. The moderate - energy facies associati on consist of hybrid sand (Hs), sand (S) and muddy sand (mS), between the FWWB and SWB, present in the offshore transitional zone with extensive action of winnowing and low rate of reworking. The low - energy facies association includes sandy mud (sM), mud ( M) and micritic mud (Mc), characterized by the decantation of the fine sediments below the SWB (offshore). Landward, at isobaths less than 30 m, and commonly on bathymetric highs, Rf and Gf facies prevail, exhibiting an elongated geometry in the NE - SW dire ction with heterogeneous lateral distribution, whereas sM, M and Mc predominate in deeper isobaths, greater than 50 m, with the same geometry. Hs, S, mS facies mark the transition zone , being proposed the following shallow marine facies model, towards the beach; M, Mc, sM, mS, S, Hs, Gf and Rf. The results indicate a bottom faciology controlled by depth, bathymetric highs, morphology, inner shelf slope, and the energy flow of the incident waves with Rf and Gf being the best-recognized reservoirs with high permo-porosity .