Integration of structural and geochemical data from the pre-salt in Iracema, Tupi field, Santos basin

Abstract

Os reservatórios do pré-sal em depósitos carbonáticos lacustres nas bacias marítimas do sudeste brasileiro são responsáveis pela maior parte da produção petrolífera no país recentemente. Apesar da ampla literatura detalhando a evolução paleoambiental ou integrando uma abordagem quantitativa associada à distribuição espacial/estratigráfica, relacionada ao contexto deposicional ou estrutural, existem questões ainda a serem exploradas. O objetivo principal, portanto, é avaliar a correspondência das estruturas geradas e/ou reativadas durante a evolução tectônica e a deposição das camadas do pré-sal na Bacia de Santos, com foco na Formação Barra Velha (FBV) e seu sinal isotópico. Assim, o contexto tectono-estratigráfico é avaliado com interpretação de seções sísmicas 2D e restauração estrutural. Isso permite analisar a dinâmica da evolução tectônica, quantificar e descrever a distribuição de falhas. Análises isotópicas são essenciais para fornecer restrições críticas sobre o ambiente de formação das rochas-reservatório na região de Iracema, no campo de Tupi. Análises de isótopos estáveis de C e O e de Sr radiogênico foram feitas em fácies de amostras de carbonatos de furos de sondagem em uma coluna de 101 m. Elementos maiores (Ca, Mg, Fe, Mn, Sr e Rb) também tiveram suas concentrações medidas. Valores de δ13C variam entre + 0,79 e + 3,16‰, com média de +2,22‰. O δ18O varia entre - 1,22 e + 3,86‰, com média de +1,18‰. Já o 87Sr/86Sr, varia entre 0,7130 na parte superior da seção e 0,7144 na parte inferior, com média de 0,7135. Os altos valores de δ13C e δ18O registram principalmente os efeitos climáticos responsáveis pelo controle da deposição de sedimentos da FBV e acordam com aqueles encontrados na bacia, indicando que os sinais isotópicos podem ter sido conservados até certo ponto. Embora ambientes com altas temperaturas e alta salinidade tendam a favorecer a precipitação de dolomita e/ou calcita rica em Mg, os resultados mostram ausência virtual de dolomita. Outras observações corroboram com um baixo grau de alteração, preservando características mais próximas do carbonato original, como alto Ca/Mg na maioria das amostras e baixas concentrações de Mn e Fe. Altos valores de 87Sr/86Sr podem implicar uma contribuição significativa de Sr da erosão continental ou de fontes terrestres, embora possa haver outra origem, como a vulcânica. Durante a diagênese, Rb pode ter sido incorporado em fases minerais secundárias ou materiais de argila associados. A restauração estrutural aponta para a identificação de falhas reativadas durante a deposição carbonática, havendo estruturas nas direções NW-SE, N-S e NE-SW. Resultados indicam que as estruturas mapeadas podem ter participado de processos diagenéticos tenros no poço amostrado, já que o sistema de falhas pode ter sido responsável pelo transporte simultâneo de Rb e Sr e pela promoção da deposição de argilas Mg na área, sem sugestão de maior componente hidrotermal.