Análise tectono-estratigráfico de bacias rifte

Abstract

A geologia das bacias sedimentares tem passado por um processo evolutivo significante nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos analíticos iniciais focavam em metodologias descritivas, definições gerais e padronizações. Isso foi fundamental, para a criação de uma linguagem universal, a qual todos entendessem o que estão falando, representando um avanço crucial. Por conseqüência, a estabelecida metodologia descritiva abriu margem para uma camada superior de análise: a interpretação de processos. Com base nisso, surgiu a estratigrafia de seqüências, que se disseminou, derivou e estabeleceu como um paradigma fundamental na geologia sedimentar moderna. Originalmente, a estratigrafia de seqüências foi desenvolvida para uso especifico em margens passiva. Mas atualmente, a compreensão de bacias do tipo rifte está passando por esta transformação, onde relevam‐se os processos controladores e o cunho genético é o cerne do entendimento. Diversos modelos foram desenvolvidos, principalmente na década de 90 e primeira década do século XXI. Porém, ao longo do desenvolvimento da presente tese, observou‐se que as bacias rifte não podem ser analisadas somente sob um cunho estratigráfico, sendo necessária também uma análise estrutural. Um rifte é o resultado do processo de estiramento de uma crosta (no caso, continental), onde se gera uma depressão (bacia) preenchida por sedimentos. Dada sua natureza mecânica, seu principal controle é estrutural, e sua sedimentação é amplamente controlada pela tectônica. Assim, partindo dos modelos bibliográficos iniciais, foi adaptado e desenvolvido um modelo teórico geral de evolução de bacias rifte, baseado em controles tectono‐estratigráficos sob um enfoque genético. Este modelo é aplicado através dos tratos de sistemas tectônicos, que são unidades genéticas baseadas nos padrões de empilhamento, reconhecíveis em poços, seções verticais de afloramentos e sísmica. As bacias rifte apresentam relações complexas entre suas variáveis controladoras, sendo comum a ocorrência de eventos deposicionais correlatos a discordâncias concomitantes, devido a rotação de bloco no meiográben, o atraso no aporte sedimentar, devido ao pulso tectônico instantâneo e incapacidade de ajuste automático da rede de drenagem, o que acarreta em uma deposição essencialmente fina relacionada ao pulso tectônico, e uma entrada de sedimentos posterior ao pulso. Por fim, o padrão evolutivo de um meio‐gráben faz com que ocorram expansões e retrações na geometria da bacia, o que também acarreta em reajustes da rede de drenagem. Estas relações entre variáveis controlam diretamente os padrões de empilhamento, e o processo de rifteamento desenvolve padrões distintos para cada fase evolutiva, denominadas nesta tese de fases de início de rifte, clímax e final do rifte.

The geology of sedimentary basins has gone through an important evolutionary process in the last fifty years. The early analytical procedures focus on descriptive methodologies, general definitions and standardizations. It was fundamental to create a universal language that everyone understood which represents a crucial breakthrough. Consequently, the descriptive methodology established allows a new analytical venture: the interpretation of processes. Based on this, the sequence stratigraphy were developed, which spread, derived and established itself as a fundamental paradigm in modern sedimentary geology. At its origins, the sequence stratigraphy was developed exclusively to passive margin basins. But nowadays, the rift basins have been analyzed based on controlling process and the genetic parameters are in the core comprehension. Several models were developed, mainly at the 90´s and the first decade of the XXI century. However, through the elaboration of the present thesis, were identified that the rift basins cannot be analyzed only by a stratigraphic scope. A rift is the result of a crustal stretching process (in this case, continental crust), which generates a depression (basin) filled by sediments. Due to the mechanical evolution of the rift, the tectonic is the main control, and the sedimentation is wide tectonically controlled. Therefore, based on the bibliographical models, this thesis proposed an adapted and developed theoretical model of evolution of rift basins, based on tectonic‐stratigraphic controllers from a genetic scope. This model is applied based on tectonic system tracts, which are genetic units based on stacking patterns, recognizable on wells, outcrop vertical sections and seismic sections. The rift basins shows complex relationships between its controlling parameters, as the contemporary erosion and deposition, due to block rotation at the half‐graben. Also, the delay of the sedimentary supply, due to the instantaneous tectonic pulse and the inability of rapid adjustment of the drainage net, which results in fine grained sediments related to the tectonic pulse, and a coarse grained sediment input after the pulse. Finally, the evolutionary pattern of a half‐graben controls expansions and retreats of the basin geometry, which also rearrange the drainage net. These parameters relationships controls directly the stacking patterns, and the rifting process develops distinctive patterns for each evolutionary phase, named in this thesis as rift initiation, rift climax and rift ending.