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Dimitrov Miguel Fragoso
Dimitrov Miguel Fragoso
Dimitrov Miguel Fragoso
INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE GEOCINCIAS
CURSO DE GEOLOGIA
Junho de 2014
1
SUMRIO
Captulo 1: INTRODUO
1.1: Apresentao 1
1.2: Objetivos 1
1.3: Justificativa 1
1.4: Mtodos 2
1.5: Localizao da rea de estudo 2
Captulo 4: RESULTADOS
4.1: Caracterizao do ambiente magmtico 18
4.2: Relaes com sistemas petrolferos 29
Referncias bibliogrficas 43
2
Dedico este trabalho minha
amada me Marta Miguel, pois
cada conquista da minha vida
atribui ao seu esforo.
3
AGRADECIMENTO
Primeiramente, agradeo a Deus por ter me dado a fora e autoconfiana para conseguir
minha me, Marta Miguel, a minha tia Serafina Pinto, aos meus irmos, Catarina,
Belarmino, Amndio, Karciana, aos meus primos, em especial ao Abdulay e Neide e todos
meus familiares, por tanto acreditarem em mim e estarem ao meu lado em todos os
momentos que precisei, mesmo que distante fisicamente. Sem o vosso apoio, carinho e
Ao meu orientador: Dr. Sergio castro Valente pela pacincia, pela confiana, pelo estmulo,
pelo ensinamento, pelas sugestes apresentadas, e, sobretudo pela sua amizade, meu
muito obrigado.
Ao meu supervisor de estgio Dr. Francisco Cortez e ao meu co-orientador, Dr. Ivanilson
Moreira (Sonangol Starfish Oil & Gas), pela oportunidade concedida na realizao deste
trabalho.
Agradeo aos meus colegas da Sonangol Starfish Oil & Gas pelo ensino, pacincia,
dedicao, apoio e compreenso.
Agradeo a todos os meus amigos, colegas, em especial turma de 2009 e 2010, por todos
os momentos que passamos juntos esses anos, o meu muito obrigado por tudo. Sem vocs
essa trajetria no seria to prazerosa.
A todos que, de alguma forma, direita ou indireta, colaboraram na realizao deste trabalho
e que, embora no citados aqui, no deixam de merecer o meu agradecimento.
4
RESUMO
5
INDICE DE FIGURAS
6
Figura 4.3: Tufo anelar (tuff ring) gerado por freatomagmatismo no campo
vulcnico de Harrat Khaybar (200.000 anos), oeste da Arbia Saudita.
Fonte: www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/. 23
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NDICE DE TABELAS
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CAPTULO 1: INTRODUO
1.1: Apresentao
Esta monografia est vinculada disciplina Trabalho de Graduao (IA 243) do curso
de Geologia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro.
O projeto foi orientado pelo Dr. Srgio de Castro Valente (orientador acadmico) e
pelo Dr. Ivanilson Moreira (co-orientador), da Sonangol Starfish Oil & Gas.
1.2: Objetivos
1.3: Justificativa
9
Os processos magmticos so relevantes para elaborao de sistemas petrolferos
porque introduzem gradientes trmicos que podem controlar a gerao e maturao de
hidrocarbonetos (Eiras & Wanderly Filho, 2003). Eles tambm so frequentemente
relacionados com tectonismo e podem controlar os processos de progradao de depsitos
turbiditicos que constituem os principais reservatrios das bacias de Campos e Santos, por
exemplo. Finalmente, processos magmticos contguos a reas com ocorrncias de domos
de sal podem influenciar os processos de diapirismo e consequentemente, de gerao de
armadilhas e de estruturas de migrao de hidrocarboneto (Mohriak, 2003).
1.4: Mtodos
A rea estudada est inserida na Bacia de Santos, Esta bacia ocupa a margem
sudeste da costa brasileira e se estende, aproximadamente, pelas latitudes 23 e 28 sul (~
600 km) e longitude 39 e 48 oeste (~ 800 km). A bacia abrange os litorais do Rio de janeiro,
10
So Paulo, Paran, e Santa Catarina, compreendendo uma rea de cerca de 350.000 km 2
at a cota batimtrica de 3000 m (Figura 1.1).
11
CAPTULO 2: REVISO TEMTICA
Figura 2.2: Seo esquemtica (dip) ao longo da Bacia de Santos (Pereira et al.,1989).
17
CAPTULO 3: COMPILAO E ANLISE DOS DADOS
A base de dados utilizada nesta monografia foi cedida pela SONANGOL Starfish, com
autorizao da Agncia Nacional do Petrleo, e inclui:
O perfil composto serviu para coleta de dados referentes s espessuras das camadas
sedimentares e das sequncias magmticas de interesse para esta monografia. As lminas
foram utilizadas para as descries petrogrficas com vistas discriminao da assembleia
mineral, texturas e estruturas das rochas magmticas, alm da classificao das mesmas.
Os resultados do estudo petrogrfico sero apresentados a seguir.
3.2- Petrografia
18
Com o intuito de viabilizar o levantamento de todas as informaes relacionadas com
essa organizao, gerada sempre pela atuao de fenmenos geolgicos e expressa por
meio das estruturas e texturas, que os estudos petrogrficos foram divididos em
macroscopia e microscopia. Nesta monografia, os estudos petrogrficos restringiram-se
microscopia, uma vez que amostras macroscpicas no integraram a base de dados.
Estruturas primrias, tais como lineaes de fluxo e amgdalas, por exemplo, tambm
foram descritas. Finalmente, as rocha foram classificadas.
19
0,25 mm
0,25 mm
A lmina 2 representa a parte superior da camada. A rocha est muito alterada, tem
textura porfirtica com fenocristais subdricos a eudricos de augita titanfera e
pseudomorfos de olivina, todos com cerca de 1 mm (Figura 3.3). A matriz da rocha
20
desvitrificada numa massa flsica de cor de interferncia cinza claro muito alterada. A rocha
destituda de estruturas. Ela foi classificada como um basanito.
0,5 mm
amg
0,3 mm
Figura 3.4: Fotomicrografia de rocha com amgdala subcircular preenchida por carbonato
(amg). Lmina 3. Nicis cruzados.
21
A lmina 4 corresponde poro intermediria da mesma camada de rocha
magmtica, com cerca de seis metros de espessura, citada anteriormente. Esta rocha tem
granulometria superior quelas das lminas 2 e 3 (Figura 3.5), tendo, tambm, menor
quantidade de vidro. Isto indica que a camada deve ser uma intruso, tendo as lminas 2 e
3 como representantes de sua margem resfriada superior.
0,25 mm
Figura 3.5: Fotomicrografia de rocha com pseudomorfos de olivina imersos numa matriz de
granulometria fina. Lmina 4. Nicis paralelos.
A lmina 5 representa a parte superior da camada. A rocha est muito alterada, tem
textura porfirtica com fenocristais subdricos a eudricos de plagioclsio (1,5m m),
clinopiroxenio (1m m) e pseudomorfos de olivina, todos com cerca de 1 mm (Figura 3.6). A
matriz da rocha microfaneritica com messfase vtrea muito alterada.
22
0,25 mm
0,5 mm
Figura 3.6: Fotomicrografia de rocha com pseudomorfos de olivina imersos numa matriz de
granulometria fina. Lmina 5. Nicis paralelos.
0,5 mm
23
A lmina 7 representa uma rocha magmtica na parte superior da Formao Barra
Velha, a uma profundidade de 5.633 m. A rocha est muito alterada (saussurita), possui
pores esverdeadas (clorita) que podem ser vidro intersticial alterado (mais angulosos) ou
amgdalas (mais circulares). A ganulometria fina (0,5mm) (Figura 3.8).
0,25 mm
Figura 3.8: Fotomicrografia de rocha com amgdala preenchida por carbonato. Lmina 7.
Nicis cruzados.
24
Figura 3.9: Fotomicrografia de rocha de possvel derrame subareo ( muito vidro) pouco
espesso, denotando a corroso dos fenocristais. Lmina 8. Nicis cruzados.
25
CAPTULO 4: RESULTADOS
Trabalhos pioneiros obtiveram uma idade (K-Ar, rocha total) de 138,1 3,5 Ma
basaltos da Bacia de Santos, que foram interpretados como continental e de vulcanismo
subareo (Fodor et al., 1984). Embora os autores no tenham identificado a formao a
partir da qual as amostras foram coletadas, as caractersticas geoqumicas das mesmas
permitem correlacion-las ao magmatismo da Formao Serra Geral (Bacia do Paran) e da
Formao Cabinas (Bacia de Campos) (Misuzaki et al., 1992; Lobo et al., 2007). Deste
modo, as rochas datadas na Bacia de Santos devem corresponder quelas da Formao
Cambori (Captulo 2).
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corresponderia uma fase pr-rifte, tambm com base em dataes geocronolgicas
obtidas para a Provncia Paran-Etendeka (Turner et al., 1994).
Ar-Ar K-Ar
(1): Turner et al ., 1994 (5): Fodor et al. , 1984 (138,13,5 Ma)
(2): Lobo, 2007 (125,30,7 Ma; Norte de Pelotas, Alto-TiO 2)
(2): Lobo, 2007 (118,01,9 Ma; Sul de Pelotas; Baixo-TiO 2)
(3): Dias et al. , 1994 (1130,1 Ma; Sul de Pelotas)
(4): Moreira et al. , 2007 (117 Ma; Santos)
Vulces monogenticos individuais expelem entre 10 a 1000 vezes menos lava que
estratovulces e, considerados individualmente, o tempo do vulcanismo muito menor. Eles
so produtos de um nico episdio eruptivo. Este episdio pode durar desde umas poucas
horas at poucos anos, mas uma vez cessada a erupo o sistema de conexo (conduto e
chamin) entre a abertura e a cmara magmtica congela, de modo que o vulco nunca
mais entra em erupo. No entanto, quando agrupados, os vulces monogenticos
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equivalem a estratovulces no que se refere ao volume e tempo (milhes de anos) de
vulcanismo. Por isso, campos de vulces monogenticos podem suprir material sedimentar
na mesma escala que estratovulces individuais, ao longo da histria evolutiva de bacias,
associadamente com mudanas ambientais e climticas.
(a) (b)
(c)
Figura 4.1: Jatos de lava (fire fountain) e cones de escria no vulco Mauna Loa, no Hava.
(a) Jatos de lava no cone de escria dormente Puu Huluhulu, na zona de fissura leste do
Kilauea; (b) cone de escria Puu Huluhulu, (c) novos jatos de lava no flanco (onde o
homem est sentado) do cone Puu Huluhulu. Fonte: site do USGS (volcanoes.usgs.gov).
O termo estromboliano faz referncia coluna eruptiva, que consiste de uma mistura
de fragmentos de lava (material fundido ou vidro), cristais e fragmentos rochosos dispersos
numa fase gasosa contnua. Como o nome deixa supor, a atividade vulcnica estromboliana
foi primeiramente caracterizada no vulco Stromboli, uma ilha a cerca de 220 km a SW da
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cidade de Npoles, na Itlia. A erupo estromboliana caracteristicamente intermitente
(pulsos) e produz jatos de lava (fire fountains) com centenas de metros de altura a intervalos
regulares de 10 minutos a 20 minutos. A atividade fracamente explosiva e pouca
quantidade de cinza vulcnica ou lapilli produzida. Derrames de lava podem se formar,
mas so raros. O mecanismo efusivo mais comum a erupo de gases com pouca lava. A
erupo estromboliana um pouco mais energtica que a atividade havaiana, sendo estas
duas as mais tpicas formas de erupes baslticas (Figura 4.2).
Figura 4.2: Tipos de erupes classificadas de acordo com a altura da coluna eruptiva e
explosividade. Modificado de Cas & Wright,1987 por T.C.Junqueira-Brod).
Quando a erupo basltica ocorre sob lmina dgua pouco espessa ou prximo a
aquferos (isto , no caso de freatomagmatismo), o vapor gerado pelo calor da erupo faz
com que o vulcanismo seja mais explosivo, modificando, assim, a estrutura vulcnica. A
maior energia deste tipo de vulcanismo gerado pela expanso do vapor dgua resulta num
processo explosivo onde o magma tende a se fragmentar em partculas finas (cinzas), ao
invs de se fragmentar sob a forma de escria. Se a massa de vapor aproximadamente a
mesma que aquela da lava sob erupo, os fragmentos finos de basalto so distribudos
para longe da coluna eruptiva como fluxos piroclsticos de baixa densidade. Este processo
30
produz um anel de cinza (ou tufo anelar; tuff ring) basltica consolidada, com largura varivel
entre 200 m e 3 km, altura mxima de 50 m e declividade menor que a dos cones de escria
(Figura 4.3).
Figura 4.3: Tufo anelar (tuff ring) gerado por freatomagmatismo no campo vulcnico de
Harrat Khaybar (200.000 anos), oeste da Arbia Saudita. Fonte:
www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/.
31
altura. As camadas so mais inclinadas que nos tufos anelares, podendo alcanar at 45
(na parte mais proximal do anel), mas ficando, em geral, entre 10 e 30 (Figura 4.4).
Figura 4.4: Cone de tufo, com 300 m de dimetro, formado ao longo de dois dias, em 1996,
no flanco do vulco Taal, nas Filipinas. Fonte: http://www.hilo.hawaii.edu/.
32
ordem de dezenas a centenas de metros. Esses so os chamados derrames em bloco
(block lava flow).
33
Neck vulcnico e
Stock Dique Material diques anelares
Vulco piroclstico
Derrame Soleira
Plton
Batlito
Figura 4.6: Bloco diagrama esquemtico com diferentes tipos de estruturas intrusivas,
hipabissais e vulcnicas. Modificado de: Understanding the Earth; W.H.Freeman & Co.;
2004.
34
Figura 4.7: Intruso irregular de lamprfiro em ortognaisse. Dique (FC-AP-26) no Pontal do
Atalaia, Arraial do Cabo, RJ.
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Outros tipos comuns de estruturas relacionadas a intruses hipabissais so laclitos,
loplitos e faclitos.
Intruso concordante
Laclito
Exudao e eroso
Loplitos (Figura 4.10) so intruses rasas (3-4 km) em forma de funil (com
concavidade para cima), assimtricas e subhorizontais, que podem variar de poucas
centenas de metros (quando tendem a ser concordantes) at poucas dezenas de
quilmetros (quando tendem a ser discordantes). As intruses maiores so formadas,
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frequentemente, por magmas mficos e ultramficos densos, podendo ser do tipo
acamadads (p.ex.: Skaergaard, no oeste da Groenlndia, Bushveld, na frica do Sul e
Sudbury, no Canad). A solidificao destes magmas gera rochas muito densas que, sob
contrao devido ao resfriamento, promovem a subsidncia (sag) das rochas sotopostas e
subjacentes.
Loplito
100 m
5 km
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gerao, migrao e armazenamento de hidrocarbonetos. A gerao de petrleo (um termo
comumente utilizado para designar hidrocarbonetos de leo e gs) depende da existncia
de matria orgnica que, obviamente, no pode ser encontrada em rochas magmticas. No
entanto, o calor proveniente dos processos magmticos tambm pode influenciar nos
processos de gerao. Alm disso, rochas magmticas podem constituir selantes e
reservatrios importantes. As estruturas associadas s rochas magmticas tambm podem
servir migrao primria e secundria em sistemas petrolferos.
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A migrao de hidrocarbonetos um processo essencial acumulao em
armadilhas. A migrao comumente dividida em duas etapas. A migrao primria a
expulso do petrleo da rocha geradora. A migrao secundria aquela que o petrleo faz
dentro da rocha reservatrio at a armadilha, em geral utilizando uma camada carreadora
(carrier bed). Alguns autores reconhecem ainda a migrao terciria, que leva dissipao e
perda do petrleo em superfcie.
39
Uma vez expulso da rocha geradora por mecanismos de migrao primria, o
petrleo migra at uma armadilha atravs de camadas carreadoras (carrier beds), dando
incio migrao secundria. Ou seja, a migrao primria leva, em geral, disperso do
petrleo na rocha reservatrio, e a acumulao de petrleo (ocupao de mais de 90% dos
poros do reservatrio) s se torna vivel a partir da migrao secundria. A migrao
primria pode ocorrer em vrias etapas com o preenchimento de vrias armadilhas a partir
de uma mesma rocha reservatrio. A rigor, a migrao secundria s cessa na superfcie do
planeta. Velocidades de migrao do petrleo foram calculadas para diferentes tipos de
rochas, variando entre 1km a 1000km (para arenitos) e entre 0,01km a 10 km (para
calcreos) para 1 milho de anos.
41
2. Rochas piroclsticas andesticas constituem reservatrios importantes na Bacia de
Neuqun, na Argentina (Belotti et al., 1995).
43
processos de alterao. Os produtos assim formados podem ser subsequentemente
lixiviados aumentando consideravelmente a porosidade destas rochas. Em alguns casos, a
porosidade pode atingir at 25%, e a conectividade entre os poros faz destas rochas
vulcnicas excelentes reservatrios, como nos casos das bacias Austral e Neuqun, na
Argentina.
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CAPTULO 5: CONSIDERAES FINAIS
5.1: Discusses
45
O ambiente deposicional da Formao Barra Velha do tipo transicional lagunar, ou
seja, caracterizado por lagoas hipersalinas onde a atividade microbiana resulta na
deposio de estromatlitos e calcreos microbiais. Diferentemente do magmatismo
associado ao ambiente deposicional da Formao Piarras, o magmatismo da Fase Ps-
Rifte, de acordo com os dados petrogrficos obtidos nesta monografia foi sub-areo. Por
outro lado, semelhantemente ao magmatismo Pr-Aptiano Barremiano da Fase Rifte, o da
Fase Ps-Rifte essencialmente mfico (basaltos, basanitos e ankaramitos) alcalino. O
ankaramito intercalado ao topo da Formao Barra Velha foi caracterizado como um
derrame com clara evidncia para fluxo dada pela lineao de seus minerais
constituintes.Isso indica a contemporaneidade desse vulcanismo com os processos
deposicionais que geraram as rochas sedimentares da Formao Barra Velha. No entanto,
apesar da dificuldade em distinguir estruturas intrusivas e extrusivas quando se trata de
amostras de poo, h texturas (p.ex.: volume de vidro intersticial) que indicam a maior
possibilidade das rochas magmticas intercaladas Formao Barra Velha serem
intrusivas.
46
5.2: Concluses
Vulces cnicos, que parecem ter prevalecido no ambiente deposicional das rochas
da Formao Piarras, encontram-se comumente agrupados em ambiente continental e so
caracteristicamente monogenticos (isto , produtos de um nico episdio eruptivo, que
pode durar desde umas poucas horas at poucos anos). Por isso, os efeitos termais sobre
as rochas adjacentes devem ser pouco expressivos. Os basaltos e diabsios coletados
neste mesmo poo podem representar o vulcanismo e processos intrusivos hipabissais
associados provindos de diferentes cones monogenticos de um mesmo grupo. Esses
magmas podem ter gerado efeitos trmicos mais energticos sobre as rochas encaixantes,
resultando em processos hidrotermais sob temperaturas acima de 250C (com base na
composio mineral rica em olivina e piroxnio das rochas estudadas). possvel que o
hidrovulcanismo da fase Rifte tenha envolvido a percolao de fluidos, como denota o
grande volume de carbonato associado aos tufos palagonticos da bacia. Isto pode ter tido
um efeito sobre a porosidade das rochas siliciclsticas da Formao Piarras que formam
alguns dos reservatrios da bacia. Se o hidrotermalismo estiver associado aos cones
propriamente ditos, a porosidade poderia ter sido mantida elevada nos seus flancos. As
regies mais propensas a gerar reservatrios, devido a maior porosidade, so, portanto,
aquelas nas partes mais distais do cone. Como a atividade vulcnica foi freatomagmtica e
algo explosiva, pode-se esperar tremores de pequena intensidade (em torno de 1 a 2 na
Escala Richter) associados ao vulcanismo. Esses tremores so potencialmente capazes de
48
desestabilizar os depsitos de talus dos flancos dos cones que, agrupados, podem controlar
a geometria dos depsitos epiclsticos formados posteriormente aos episdios vulcnicos.
Finalmente, falhas normais e lstricas podem ser esperadas na base das estruturas cnicas
devido subsidncia da cratera nos estgios iniciais de formao do cone. Estas estruturas
podem ser importantes tanto na migrao quanto no trapeamento de hidrocarbonetos.
49
influenciado o regime trmico da bacia, promovendo a ao de fluidos hidrotermais
potencialmente capazes de afetar a permoporosidade daqueles reservatrios.
50
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
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www.radioprogresso640.com.br/
www.ebah.com.br/content/ABAAAAlpMAB/sequencia-drifte-bacia-santos
www.hilo.hawaii.edu/.
www.inf.pucrs.br/~linatural/corporas/geologia/txt/Txts93.txt
www.radioprogresso640.com.br/.
52
ANEXO I: Perfil composto do poo estudado.
53