Modelo de trapa estrutural em carbonatos fraturados com falhas selantes: exemplo da Formação Irati em Saltinho - SP

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Data

2020-09-09

Autores

Riffel, Saul Hartmann

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Estudos estruturais realizados em rochas da Formação Irati permitiram a caracterização do controle das falhas e das fraturas na acumulação de hidrocarbonetos. A Mineração Amaral Machado está localizada na região de Saltinho - SP, onde é explorado o calcário dolomítico em uma camada homogênea de cerca de 3 metros de espessura, recoberta por folhelhos ricos em matéria orgânica e intercalados com camadas centimétricas de calcários e de silexitos. A estrutura local é representada por bancos de calcário falhados, formando dois blocos abatidos para SW, desnivelados por zonas de falhas normais de rejeito de mergulho bem acentuado, isoladas ou anastomosadas em arranjo multi-nucleado, com falhas paralelas a subparalelas, com rejeitos entre 3m (primeiro conjunto de falhas) e 10m (estimado pelo desnivelamento do banco calcário, não aflorante). As zonas de falhas se organizam nos limites dos blocos deslocados e as zonas de dano alcançam entre 1,5m a 0,5m de largura, nas quais são reconhecidos dúplexes distensivos, horstes e grábens alternados, zonas brechadas, leques distensivos, entre outras feições nas mais variadas escalas, desde centimétricas até métricas. Zonas brechadas ocorrem em contatos ora bruscos ora irregulares, balizados por rochas afaníticas pretas, foliadas, que não permitiram a passagem do óleo, servindo de selantes. Nas camadas heterolíticas, devido à plasticidade dos folhelhos, ocorrem dobras de arrasto associadas aos planos de falhas, indicando também o sentido de movimento nos planos de falha. Nos carbonatos, as falhas são representadas por contatos bruscos entre as camadas. As zonas de fraturas no banco principal de calcário apresentam juntas com mergulhos mais altos que as falhas, são abertas preenchidas com calcita ou com sinais de dissolução e de precipitação (drusas de calcita) e, como feição de destaque, apresentam forte exsudação de petróleo ao longo de seus planos. As falhas têm orientação preferencial NW-SE, cujas zonas principais mergulham 60o para SW, acompanhadas de feições antitéticas inclinadas 70º para NE. As juntas com indicação de abertura e forte exsudação têm também orientação preferencial NW-SE, subverticais. Em termos regionais, as zonas de falhas estão associadas aos altos e baixos estruturais reconhecidos na região, servindo de limite para o Horste de Pau D’Alho e a estrutura de Jibóia, estruturas estas associadas ao chamado Lineamento Tietê. O conjunto de falhas normais e de juntas abertas indica sistema local distensivo, com projeção do eixo mínimo de paleotensões em NE-SW, sub-horizontal. O quadro reconhecido representa interessante objeto de investigação do ponto de vista das fraturas como vias de migração de hidrocarbonetos e do material da zona de falha servindo de selante, aprisionando o óleo na camada de calcário confinada no bloco alto, definindo modelo de trapa estrutural.
The Irati Formation is of great importance in various contexts, such as the stratigraphic landmark of the Paraná Basin in the correlation between the pre-rupture continents of Gondwana by fossils, and the amount of organic matter present in their strata. The proximity with intrusive Mesozoic basic rocks is seen as responsible for the maturation of organic matter, leading to oil generation. Amaral Machado Mining is located in the region of Saltinho - SP. Dolomitic limestone is explored in a homogeneous layer about 3m thick, covered by shales rich in organic matter interbedded with centimetric layers of limestone and silexite. The local structure is represented by displaced limestone layers forming two SW-faulted blocks, uneven by fault zones, isolated or anastomosed in multi-nucleated fault arrangement, parallel to sub-parallel, with total displacement between 3m (first set of faults) and 10m (estimated by non-outcropping limestone bank unevenness). Fault zones (or damage zones) are organized within the boundaries of displaced blocks, and damage zones range from 1.5m to 0.5m wide, in which distensive duplexes, alternating horsts and grabens, breccia zones, distensive splays are recognized, among other features in the most varied scales, from centimetric to metric. Breccia zones occur in abrupt or irregular contacts, marked out by black, foliated aphanitic rocks, which restrain the passage of oil, served as sealants. In the heterolytic layers, due to the plasticity of the shales, there are drag folds associated with the fault planes, also indicating the sense of movement in the fault planes. In carbonates, the faults are represented by sudden contacts between the layers. The fracture zones in the limestone main bank have joints with dips steeper than the faults, are open filled with calcite or with signs of dissolution and precipitation (calcite druses) and, as a prominent feature, have strong oil exudation when throughout their plans. The faults have NW-SE preferred orientation, the main zones dip 60o to SW, accompanied by antithetical features inclined 70o to NE. Opening and strong exuding joints also have preferred NW-SE sub-vertical orientation. In regional terms, the fault zones are associated with the recognized structural highs and downs in the region, serving as a limit for the Pau D'Alho Horst and the Jibóia Structure, structures associated with the so-called Tietê Lineament. The set of normal faults and open joint indicates a distensive local system, with a projection of the minimum axis of paleostress in NE-SW, sub-horizontal. The recognized framework represents an interesting object of investigation from the point of view of fractures as migration routes of hydrocarbons and failure zone material as a sealant, trapping the oil in the limestone layer confined in the high block, defining a structural trap model.

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Palavras-chave

Análise estrutural, Trapa estrutural, Carbonatos, Falha selante, Structural analysis, Structural trap, Carbonates, Fault rock seal

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