Estratigrafia de sequências do intervalo aptiano ao albiano na Bacia do Araripe, NE do Brasil

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(1)UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊCIAS DO ITERVALO APTIAO AO ALBIAO A BACIA DO ARARIPE, E DO BRASIL. Autor: Fábio Enrique Malagón Rojas Orientador: Prof. Dra. Valéria Centurion Córdoba. Dissertação no 73/ PPGG. Natal – RN, Fevereiro de 2009.

(2) Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Ciências Exatas e da Terra Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica. Dissertação de Mestrado. ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS DO INTERVALO APTIANO AO ALBIANO NA BACIA DO ARARIPE, NE DO BRASIL Autor: Fábio Enrique Malagón Rojas. Dissertação de Mestrado apresentada em 27 de fevereiro de 2009, ao Programa de PósGraduação em Geodinâmica e Geofísica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, para a obtenção do título de Mestre em Geodinâmica e Geofísica.. Banca Examinadora: Prof. Dr. Valéria Centurion Córdoba (DG/PPGG/UFRN – Orientadora) Prof. Dr. Virgínio Henrique Neumann (PGeo/UFPE) Prof. Dr. Francisco Pinheiro Lima Filho (DG/PPGG/UFRN). Natal – RN, Fevereiro de 2009.

(3) Depois de terminar o mestrado fiquei muito tempo pensando sobre tudo o que aconteceu nestes dois anos que transcorreram desde o dia em que cheguei a Natal. Conclui que, mais que um mestrado, foi um tempo de reconhecimento pessoal, onde aprendi muitas coisas tanto pessoais como profissionais. Conheci pessoas simplesmente maravilhosas, as quais vou levar em meu coração por toda a minha vida. Primeiramente quero agradecer à minha família por todo o apoio que recebi nos momentos difíceis e nas alegrias que tive durante este tempo. Aos meus amigos da Colômbia que em todos os momentos estiveram atentos ao que acontecia comigo dia a dia. Obrigado por toda a força que mesmo de longe enviaram para mim. Agradeço especialmente à minha orientadora Profa. Dra. Valéria Centurion Córdoba, por todo o tempo que dedicou a mim e por poder desenvolver este trabalho da melhor maneira. Obrigado pela paciência que teve na parte final, por suas acertadas correções que ajudaram no momento justo para adiantar e terminar com muita qualidade este Mestrado. Ao projeto de Bacias Interiores e à Agência Nacional do Petróleo pelo apoio financeiro. Ao Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica (PPGG) pela oportunidade de desenvolver meu Mestrado e pela disponibilidade de sua infraestrutura e de materiais. Agradeço ao DNPM pela disponibilidade dos dados de poços do Projeto Santana e ao Professor Dr. Virginio Henrique Neumann, por todo o apoio na cidade de Recife, no acompanhamento das descrições dos testemunhos e por seus valiosos aportes para o presente trabalho. Ao professor Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá, por seu apoio e sua contribuição nas viagens de campo. Aos demais professores do Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica (PPGG): professores Dr. Alex Francisco Antunes, Dra. Débora do Carmo Sousa e Dr. Fernando Lins, porque sempre estiveram presentes e foram mais que docentes. Obrigado por todas as aulas, viagens de campo e pela amizade que sempre tiveram comigo. Agradeço também ao Prof. Dr. Claiton Scherer (UFRGS) por todo o seu valioso conhecimento, foi muito importante para este trabalho..

(4) Quero agradecer à Filipa Maria, porque com ela estreitei laços de uma forte amizade e porque foi uma verdadeira irmã. Agradeço à Patrícia por sua grande alegria, foi legal mesmo. Ao Hugo por sua amizade e por todo o tempo compartilhado no Brasil. Ao Henio e ao Ajosenildo por todo o apoio e também por ter sido os irmãos que foram. À Fátima, Diogo e Camila por suas amizades e por suas correções do meu português. A Camilla, Luana, Katiane e Axel que sem importar que fossem embora no começo do meu mestrado foram gente fina. Agradeço de todo o coração à Nilda por tudo, foi realmente um anjo para mim. Ao Sr. Emanuel por seu apoio incondicional e por me ensinar muitas coisas do idioma e da cultura nordestina. Ao Sr. Antônio pela companhia nas viagens de campo e por suas aulas informais de português. Finalmente meu maior agradecimento vai para minha namorada Diana, que sem se importar com a distância sempre esteve ao meu lado, com uma ligação, com uma mensagem, com todo o sentimento.... Foi a pessoa que mais força me deu e que nunca me deixou ir para o chão. Por isso muito obrigado Diana!!!!!!!!!!!..

(5) O presente trabalho tem como objetivo principal realizar uma análise estratigráfica detalhada do intervalo Aptiano ao Albiano na parte leste da Bacia do Araripe, NE do Brasil, o qual corresponde, litoestratigraficamente, às formações Rio da Batateira, Crato, Ipubí e Romualdo. A análise estratigráfica envolveu três etapas distintas, a análise 1D, 2D e 3D, nas quais foram adaptados os conceitos da estratigrafia de seqüências visando elaborar um arcabouço de caráter cronoestratigráfico para a porção estudada da bacia. Tal estudo contou com uma base de dados integrada por informação de campo e de poços pertencentes ao projeto Santana, realizado pelo Ministério de Minas e Energia- DNPM- CPRM nos anos de 1977 e 1978. A análise 1D, por meio da análise individual de cada afloramento e poço, permitiu o reconhecimento de 13 fácies sedimentares, individualizadas com base principalmente nas litologias predominantes e nas estruturas sedimentares. Tais fácies são representadas litologicamente por conglomerados, arenitos, pelitos, calcários, margas e evaporitos. As mesmas se associam de forma a caracterizar diferentes sistemas deposicionais, que integram desde o ambiente continental (sistemas fluvial e lacustre), ambiente parálico (sistemas deltaico e lagunar) até o ambiente marinho (sistema plataformal). O primeiro deles, o sistema fluvial, foi dividido em dois sub-tipos: o sistema fluvial meandrante, caracterizado por depósitos de preenchimento de canal e depósitos de planície de inundação, e o sistema fluvial entrelaçado formado principalmente por depósitos de preenchimento de canal; as fácies deste sistema se associam verticalmente segundo ciclos de afinamento textural para o topo (padrão em sino nos perfis geofísicos). O sistema lacustre, relacionado principalmente aos litótipos da Formação Crato, apresenta uma boa distribuição na bacia, sendo composto por depósitos de pelitos verdes e calcários laminados. O sistema deltaico, representado por depósitos de prodelta e de frente deltaica, os quais se dispõem verticalmente em ciclos com granocrescência para o topo (padrão em sino invertido nos perfis geofísicos). O sistema lagunar caracteriza-se pela presença de depósitos de anidrita e gipsita, além dos depósitos de pelitos negros com restos vegetais, os quais não contêm uma fauna tipicamente marinha. O sistema de plataforma marinha é composto por sucessões de pelitos pretos e cinza.

(6) com faunas fossiliferas de Dinoflagelados (gêneros Spiniferites Mantell, Subtilisphaera Jain e Subtilisphaera Millipied), típicas de este tipo de sistema deposicional. As fácies sedimentares descritas se arranjam verticalmente de forma a compor ciclos com padrões de empilhamento progradacional, os quais formam ciclos com engrossamento textural para o topo, e retrogradacional, representados por ciclos com afinamento textural para o topo. Com base nestes ciclos, em seus padrões de empilhamento e na mudança verticais entre estes padrões, foram reconhecidos os tratos de sistemas e as seqüências deposicionais. Os tratos de sistemas de Nível Baixo e o de Nível Alto são compostos por ciclos com padrão de empilhamento progradacional; o Trato de Sistemas Transgressivo, por sua vez, é formado por ciclos com padrão de empilhamento retrogradacional. A análise estratigráfica 2D foi elaborada por meio da realização de duas seções estratigráficas. Para a escolha do datum foi privilegiada a superfície de máxima inundação mais basal, interna à Seqüência 1. A elaboração destas seções possibilitou compreender o comportamento de seis seqüências deposicionais ao longo da área de estudo, as quais foram interpretadas como ciclos de segunda ordem ou superciclos (ciclos com durações entre 3 e 10 Ma), segundo a classificação de Vail, et al (1977). A Seqüência 1, mais antiga das seis seqüências identificadas, é composta pelos tratos de sistemas de Nível Baixo, Transgressivo e de Nível Alto. Os dois primeiros tratos são formados exclusivamente pelos depósitos fluviais da Formação Rio da Batateira, ao passo que o terceiro inclui depósitos deltaicos e lacustres da Formação Crato. As seqüências 2 e 3 são formadas pelos tratos de sistemas Transgressivo (TST; fase de expansão do lago) e de Nível Alto (TSNA; fase retração do lago). Os TST’s destas seqüências são formados por depósitos lacustres, ao passo que os TSNA’s contêm depósitos deltaicos, indicando assim condições de alta taxa de suprimento sedimentar na época da deposição deste. A seqüência 4 é formada pelos tratos de sistemas de Nível Baixo (TSNA), Transgressivo e de Nível Alto. O TSNB registra uma queda importante do nível base do lago; este trato se desenvolveu em condições de baixa razão entre a taxa de criação de espaço de acomodação e a taxa de influxo sedimentar. O TST marca a terceira fase de expansão do sistema lacustre na seção pós rifte da bacia; o sistema lacustre implantado no trato anterior inicia uma fase de retração em condições em que a taxa de aporte sedimentar passa a suplantar a de criação de espaço de acomodação. A seqüência 5 desenvolveu-se em duas fases distintas. A primeira relaciona-se com a última etapa de expansão do lago, (TST), trato basal desta seqüência. Nesta fase, o nível base do lago subiu consideravelmente. A segunda fase, relacionada ao TSNA), indica o final do domínio lacustre na Bacia do Araripe e a mudança para sistemas lagunares e de planície de maré, com grande desenvolvimento das porções de.

(7) supramaré. Estes sistemas eram formados por lagunas restritas, com lâmina de água rasa, e com conexão intermitente com o mar. Esta foi a fase em que a Bacia do Araripe registrou as mais severas condições de aridez de todo intervalo estudado, Aptiano ao Albiano, condições estas que propiciaram a formação de depósitos evaporíticos. A seqüência 6 iniciou sua deposição após uma queda significativa do incipiente mar (TSNB). Esta seqüência é, indubitavelmente, a que contém os depósitos que comprovam a efetiva entrada do mar na Bacia do Araripe. O TST, trato final desta seqüência, representa o momento em que o nível do mar atingiu o seu máximo durante todo o intervalo Aptiano ao Albiano. A análise estratigráfica do intervalo Aptiano ao Albiano permitiu compreender que o controle principal no desenvolvimento das seqüências deposicionais reconhecidas na Bacia do Araripe foram às variações do nível de base local, as quais são controladas, por sua vez, pelas mudanças climáticas..

(8) This study has as a main objective to make a detailed stratigraphic analysis of the AptianAlbian interval in the east part of Araripe Basin, NE of Brazil which correspond, litostratigraphically, to Rio Da Batateira, Crato, Ipubi and Romualdo formations. The stratigraphic analysis was based on three different stages, the 1D, 2D and 3D analysis; these ones were adapted to the sequence stratigraphy concepts in order to create a chronostratigraphic framework for the study area within the basin. The database used in the present study contains field and well information, wells that belong to Santana Project, carried out by the Ministério de Minas e Energia- DNPM- CPRM from 1977 to 1978. The analysis 1D, which was done separately for each well and outcrop allowed the recognition of 13 sedimentary facies, mainly divided based on predominant litologies and sedimentary structures. Such facies are lithologically represented by pebble, sandstones, claystones, margas and evaporates; these facies are associated in order to characterize different depositional systems, that integrate from the continental environment (fluvial system and lacustre), paralic system (delta system and lagunar) to the marine environment (shelf environment). The first one, the fluvial system was divided into two subtypes: meandering fluvial system, characterized by fill channel and floodplain deposits; the facies of this system are associated vertically according to the textural thinning upward cycles (dirting-up trend pattern in well logs). Lacustrine environment is mainly related with the lithotypes of the Crato Formation, it shows a good distribution within the basin, been composed by green claystone deposits and calcareous laminated. Deltaic System represented by prodelta and delta front deposits which coarsening upward tendency. Lagunar system is characterised by the presence of anhydrite and gypsum deposits besides the black claystone deposits with vegetal fragments which do not contain a fauna typically marine. The marine platform system is composed by successions of black and gray claystone with fossiliferous fauna of Dinoflagellates (Spiniferites Mantell, Subtilisphaera Jain e Subtilisphaera Millipied genre) typical of this kind of depositional system. The sedimentary facies described are vertically arranged in cycles with progradational patterns which form textural coersening upward cycles and retrogradational, represented by textural thinning dowward cycles. Based in these cycles, in their stack pattern and the vertical.

(9) change between these patterns, the systems tracks and the depositional sequences were recognized. The Low System Track (LST) and High System Track (HST) are composed by cycles with progradational stack pattern, whereas the Trangessive System Track (TST) is composed by retrogradational stack pattern cycles. The 2D stratigraphic analysis was done through the carrying out of two stratigraphic sections. For the selection of the datum the deepest maximum flooding surface was chosen, inside the Sequence 1, the execution of these sections allowed to understand the behaviour of six depositional systems along the study area, which were interpreted as cycles of second order or supercycles (cycles between 3 and 10 Ma), according to the Vail, et al (1977) classification. The Sequence 1, the oldest of the six identified is composed by the low, transgressive and high systems tracks. The first two system tracks are formed exclusively by fluvial deposits of the Rio da Batateira Formation whereas the third one includes deltaic and lacustrine deposits of the Crato Formation. The sequences 2 and 3 are formed by the transgressive systems tracks (lake spreading phase) and the highstand system track (lake backward phase). The TST of these sequences are formed by lacustrine deposits whereas HST contains deltaic deposits, indicating high rates of sedimentary supply at the time of it’s deposition. The sequence 4 is composed by LST, TST and HST, The TST4 shows a significant fall of the lake base level, this track was developed in conditions of low relation between the creation rate of space of accommodation and the sedimentary influx. The TST4 marks the third phase of expansion of the lacustrine system in the section after the basin´s rift, the lacustrine system established in the previous track starts a backward phase in conditions that the sedimentary supply rate exceeds the creation rate of space accommodation. The sequence 5 was developed in two different phases, the first one is related with the latest expansion stage of the lake, (TST5), the basal track of this sequence. In this phase the base level of the lake rose considerably. The second phase (related to the TST5) indicates the end of the lacustrine domain in the Araripe Basin and the change to lagunar system ant tidal flat, with great portions in the supratidal. These systems were formed by restricted lagoons, with shallow level of water and with intermittent connections with the sea. This, was the phase when the Araripe Basin recorded the most several arid conditions of the whole interval studied, Aptian – Albian, conditions that allow the formation of evaporitic deposits. The sequence 6 began its deposition after a significant fall of the sea (LST6). The sequence 6 is without any doubtlessly, the sequence that has deposits that prove the effective entrance of the sea into the Araripe Basin. The TST6, end of this sequence, represents the moment which the sea reaches its maximum level during the Aptian – Albian time..

(10) The stratigraphic analysis of the Aptian – Albian interval made possible the understanding that the main control in the development of the depositional sequences recognized in the Araripe Basin were the variations of the local base level, which are controlled itself by the climate changes..

(11) Figura 1.1 - Localização da área de estudo. ....................................................................................2 Figura 1.2 - Localização dos poços estudados e dos afloramentos de referência ao estudo, tendo como fundo o mapa geológico de Ponte & Ponte Filho (1996). .....................................................5 Figura 1.3 - Fluxograma que apresenta as etapas metodológicas realizadas nesta dissertação. .....6 Figura 2.1 - Mapa geológico do Nordeste do Brasil, contextualizando regionalmente a Bacia do Araripe (Jardim de Sá, 2008). .......................................................................................................11 Figura 2.2 – A) Modelo de extensão NW-SE ao longo de zonas de cisalhamento sigmoidais préexistentes para a origem e evolução das bacias do Vale do Cariri; B) Cenário tectônico pré-rifte, e C) Distribuição dos riftes e cenário tectônico (Matos, 1992).....................................................12 Figura 2.3 - Principais elementos estruturais da Bacia do Araripe e adjacências (Ponte & Ponte Filho 1996). ...................................................................................................................................13 Figura 2.4 - Modelo estrutural subbacia de Feitoria (Ponte e Ponte Filho, 1996). ......................14 Figura 2.5 - Modelo estrutural subbacia do Cariri (Ponte e Ponte Filho, 1996). ..........................14 Figura 2.6 – Carta Estratigráfica simplificada da Bacia do Araripe adotada neste estudo (Ponte & Ponte Filho, 1996). ........................................................................................................................16 Figura 2.7 – Arenitos da Formação Maurití exibindo estratificação cruzada tangencial em sets métricos. ........................................................................................................................................17 Figura 2.8 – Argilitos vermelhos, característicos da Formação Brejo Santo, em afloramento entre os povoados de Brejo Santo e Milagres, pela via férrea. ..............................................................18 Figura 2.9 - Arenitos da Formação Missão Velha exibindo estratificações cruzadas em afloramento localizado a leste do povoado de Missão Velha. ......................................................19 Figura 2.10 - Arenitos da Formação Abaiara nas cercanias do povoado de Abaiara....................20 Figura 2.11 - Intervalo do perfil Riacho da Batateira, confeccionado neste trabalho, ilustrando fácies e medidas de paleocorrentes da associação que caracteriza a porção inferior da Formação Rio da Batateira. Se necessário, consulte também o perfil completo do Riacho da Batateira apresentado na Figura 4.11 do Capítulo 4.....................................................................................21 Figura 2.12 – Detalhe do Afloramento Minas Caldas, exemplificando o calcário laminado (unidade C4) da Formação Crato. .................................................................................................22.

(12) Figura 2.13 - Depósitos de gipsita da Formação Ipubí em pedreiras nos arredores de Araripina, parte oeste da Bacia do Araripe.....................................................................................................23 Figura 2.14 - Depósitos da Formação Romualdo em pedreiras nos arredores de Araripina, parte oeste da Bacia do Araripe..............................................................................................................24 Figura 3.1 - Estratigrafia de seqüências no contexto da análise de bacias (Catuneanu, 2002). ....27 Figura 3.2 - Representação esquemática de uma seqüência deposicional (Van Wagoner et al., 1990)..............................................................................................................................................29 Figura 3.3 - A) Parasseqüência com engrossamento textural para o topo, e B) Parasseqüência com afinamento textural para o topo (Van Wagoner et al., 1990). ...............................................29 Figura 3.4 - Representação do empilhamento nos conjuntos de parasseqüências (Van Wagoner et al.,1990).........................................................................................................................................30 Figura 3.5 - Trato de Sistemas de Nível de Mar Baixo (Possamentier et al., 1988). ....................32 Figura 3.6 - Trato de Sistemas Transgressivo (Posamentier et al.,1988)......................................33 Figura 3.7 - Trato de Sistemas de Nível de Mar Alto (Posamentier et al.,1988). .........................34 Figura 3.8 - Variações dos padrões estratais e características dos sistemas fluviais em resposta a mudanças no nível de base (Scherer, 2004, traduzido de Van Wagoner, 1995). ..........................37 Figura 3.9 - Modelos que evidenciam os principais componentes dos tratos de sistemas de Lago Alto e de Lago Baixo (Scholz el al., 1990). ..................................................................................39 Figura 3.10 – Diagrama para ilustrar os diferentes tipos de deltas segundo sua fisiologia (Emery & Myers, 1996). ............................................................................................................................41 Figura 4.1 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 1..................................44 Figura 4.2 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 3..................................45 Figura 4.3 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 4..................................46 Figura 4.4 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 5..................................47 Figura 4.5 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 7..................................48 Figura 4.6 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 8..................................49 Figura 4.7 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 10................................50 Figura 4.8 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 11................................51 Figura 4.9 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 12................................52 Figura 4.10 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Poço 13..............................53 Figura 4.11 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Perfil Riacho da Batateira. 54 Figura 4.12 - Diagrama 1D apresentando a análise estratigráfica do Perfil Minas Caldas...........55 Figura 4.13 - Padrões interpretativos típicos para os perfis de raios-gama (Emery & Myers 1996)..............................................................................................................................................58.

(13) Figura 4.14 – A) Intervalo selecionado do Poço 12 para ilustrar exemplos da fácies Conglomerados e Arenitos conglomeráticos (Cep), e B e C) Fotos de detalhe desta fácies na profundidade de 268,20 m sob diferentes ponto de vista..............................................................59 Figura 4.15 – A) Intervalo do Poço 12 ilustrando a fácies Arenitos com estratificação cruzada acanalada (Aexa), e B) Foto de detalhe desta fácies na profundidade de 151 m. .........................60 Figura 4.16 – (A) Arenitos grossos com estratificações cruzadas tabulares tangenciais da fácies Aext (Formação Rio da Batateira na Ponte Salamanca). ..............................................................61 Figura 4.17 – A) Intervalo do Poço 12 ilustrando a fácies Arenitos com estratificação plano paralela (Aep), e B) Foto de detalhe desta fácies na profundidade de 171 m. ..............................62 Figura 4.18 – A) Intervalo do Poço 7 ilustrando a fácies Arenitos com fluidização (Afl), e B) Foto de detalhe desta fácies na profundidade de 64.5 metros. ......................................................63 Figura 4.19 – A) Intervalo do Poço 12 ilustrando a fácies Pelitos (Pl), e B) Foto de detalhe desta fácies na profundidade de 145 metros...........................................................................................64 Figura 4.20 – Intervalo do Poço 11 ilustrando a fácies Pelitos com fluidização (Plf) e o padrão irregular nos perfis de raios gama, 139 m de profundidade. .........................................................64 Figura 4.21 – A) Intervalo do Poço 12 ilustrando a fácies Calcários laminados (Cl); B) Calcário laminado com porosidade vugular, 221,3 m de profundidade, e C) Calcário laminado na profundidade de 230 m..................................................................................................................65 Figura 4.22 – Calcário exibindo estrutura cone em cone (fácies Cl) na profundidade de 136 m do Poço 12..........................................................................................................................................65 Figura 4.23 – A) Intervalo do Poço 12 ilustrando a fácies Calcarenitos (Cre), e B) Foto de detalhe desta fácies na profundidade de 225.5 m..........................................................................66 Figura 4.24 – A) Intervalo do Poço 11 ilustrando a fácies Gipsita (Gi), e B) Foto de detalhe desta fácies na profundidade de 71.5 m..................................................................................................67 Figura 4.25 –(A) Arenitos grossos com estratificações cruzadas acanaladas da fácies Aext (Formação Rio da Batateira na Ponte Salamanca) interpretados em (B) como barras em pontal de um sistema fluvial meandrante......................................................................................................69 Figura 4.26 –Intervalo do Poço 1 ilustrando exemplos do sistema fluvial meandrante (vide também do Diagrama 1D deste poço apresentado na figura 4.1)..................................................70 Figura 4.27 – Intervalo do Poço 11 ilustrando exemplos do sistema fluvial entrelaçado (vide também do Diagrama 1D deste poço apresentado na figura 4.8)..................................................71 Figura 4.28 - Marcas de onda nos arenitos calcíferos (fácies Cre) da Formação Rio da Batateira, 86 m acima da base do afloramento, exemplificando o sistema lacustre (vide também o Diagrama 1D deste afloramento ilustrado na figura 4.11). ...........................................................72.

(14) Figura 4.29 - Pelitos verdes no Riacho da Batateira, 72 m acima da base do afloramento, ilustrando o sistema lacustre interpretado na área (vide também o Diagrama 1D deste afloramento ilustrado na figura 4.11). ...........................................................................................72 Figura 4.30 – Intervalo do Poço 11 ilustrando exemplos do sistema deltaico (vide também o Diagrama 1D deste poço ilustrado na figura 4.8)..........................................................................73 Figura 4.31. Afloramento de Minas Caldas apresentando estratos da fácies tal com geometria montiforma (base reta e topo convexo) interpretada como lobo deltaico do sistema deltaico. ....74 Figura 4.32. Afloramento de Minas Caldas apresentando estratos da fácies (Aext) com geometria montiforma (base reta e topo convexo) interpretada como lobo deltaico do sistema deltaico. ....74 Figura 4.33 – Intervalo do Poço 11 ilustrando exemplos dos diferentes padrões de empilhamento reconhecidos na área de estudo (vide também o Diagrama 1D deste poço ilustrado na figura 4.8). .......................................................................................................................................................76 Figura 5.1 - Mapa de isópacas apresentando as variações de espessura da Seqüência 1 na área estudada. ........................................................................................................................................79 Figura 5.2 - Mapa de isópacas apresentando as variações de espessura da Seqüência 2 na área estudada. ........................................................................................................................................80 Figura 5.3 - Mapa de isópacas apresentando as variações de espessura da Seqüência 3 na área estudada. ........................................................................................................................................80 Figura 5.4 - Mapa de isópacas apresentando as variações de espessura da Seqüência 4 na área estudada. ........................................................................................................................................81 Figura 5.5 - Mapa de isópacas apresentando as variações de espessura da Seqüência 5 na área estudada. ........................................................................................................................................81 Figura 5.6 - Mapa de isópacas apresentando as variações de espessura da Seqüência 6 na área estudada. ........................................................................................................................................82 Figura 5.7 - Visualização tridimensional das seqüências deposicionais identificada na área de estudo. ...........................................................................................................................................83 Figura 5.8 – Cenário evolutivo idealizado para a deposição dos tratos de sistemas de Nivel Baixo, Transgressivo e de Nivel Alto da Seqüência 1 na área estudada.......................................86 Figura 5.9 – Cenário evolutivo idealizado para a deposição dos tratos de sistemas Transgressivo e de Nivel Alto das Seqüência 2 e 3 na área estudada. .................................................................87 Figura 5.10 – Cenário evolutivo idealizado para a deposição dos tratos de sistemas de Nivel Baixo, Transgressivo e de Nivel Alto da Seqüência 4 na área estudada.......................................89 Figura 5.11 – Cenário evolutivo idealizado para a deposição dos tratos de sistemas Transgressivo e de Nivel Alto da Seqüência 5 na área estudada..........................................................................90.

(15) Figura 5.12 – Cenário evolutivo idealizado para a deposição dos tratos de sistemas de Nivel Baixo e Transgressivo da Seqüência 6 na área estudada. .............................................................92 Figura 5.13 - Curva global do clima, http://homepage.mac.com/uriarte/fanerozoico.html ..........94 Figura 5.14 - Variação hipotética do nível de base para o intervalo Aptiano ao Albiano na Bacia do Araripe, com base na análise estratigráfica conduzida neste estudo........................................95.

(16) Tabela 2.1 - Principais divisões estratigráficas propostas para a Bacia do Araripe (Neumann, 1999). Tabela 4.1 - Fácies identificadas no intervalo Aptiano ao Albiano da seção pós–rifte da Bacia do Araripe.. Anexo 5.1 – Seção Estratigráfica A, de direção N10W-S10E, paralela ao mergulho regional das camadas sedimentares (sentido dip). Anexo 5.2 – Seção Estratigráfica B, de direção N60E-S60W, perpendicular ao mergulho regional das camadas sedimentares (sentido strike)..

(17) 1. INTRODUÇÃO ................................................................ ................................................................................................ ............................................................................................... ............................................................... 1. 1.1 APRESENTAÇÃO ............................................................................................................... 1 1.2 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO.........................................................................1 1.3 OBJETIVOS..........................................................................................................................3 1.4 JUSTIFICATIVA..................................................................................................................3 1.4 BASE DE DADOS................................................................................................................4 1.4.1. Dados de poços..............................................................................................................4 1.4.2. Dados de campo ............................................................................................................5 1.4.3. Levantamento bibliográfico geral e específico .............................................................6 1.5. MÉTODOS EMPREGADOS ..............................................................................................6 1.5.1. Análise Estratigráfica 1D ..............................................................................................7 2. BACIA DO ARARIPE ................................................................ ................................................................................................ ................................................................................ ................................................ 10. 2.1 ESQUEMA ESTRUTURAL...............................................................................................10 2.2 ARCABOUÇO ESTRATIGRÁFICO.................................................................................12 2.2.1 Formação Mauriti.........................................................................................................14 2.2.2 Formação Brejo Santo..................................................................................................17 2.2.3 Formação Missão Velha...............................................................................................18 2.2.4 Formação Abaiara ........................................................................................................18 2.2.5 Formação Rio da Batateira ...........................................................................................20 2.2.6 Formação Crato ............................................................................................................21 2.2.7 Formação Ipubi ............................................................................................................22 2.2.8 Formação Romualdo ....................................................................................................23 2.2.9 Formação Arajara......................................................................................................... 24 2.2.10 Formação Exu ............................................................................................................25 3. MARCO CONCEITUAL ................................................................ ................................................................................................ ........................................................................... ........................................... 26. 3.1 INTRODUCAO ..................................................................................................................26 3.2 HISTORIA GERAL DA ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS.....................................26.

(18) 3.3 DEFINICÕES E CONCEITOS...........................................................................................28 3.3.1 Trato de Sistemas de Nível de Mar Baixo (TSMB) .....................................................31 3.3.2 Trato de Sistemas Transgressivo (TST) .......................................................................31 3.3.3 Trato de Sistema de Nível de Mar Alto (TSMA).........................................................33 3.4 ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS DE SUCESSÕES FLUVIAIS.............................34 3.4.1 Tipos de rios .................................................................................................................34 3.4.2 Conceitos da Estratigrafia de seqüências aplicados a sucessões fluviais.....................35 3.5 ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS EM SUCESSÕES LACUSTRES .......................36 3.5.1 Depósitos de Evaporitos...............................................................................................38 3.6 ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS DE SUCESSÕES DELTAICAS.........................40 3.7 MODELOS EMPREGADOS NA BACIA DO ARARIPE ................................................41 4. ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS: ANÁLISE ........................................................... 43 ANÁLISE 1D............................................................ 4.1 INTRODUÇÃO E APRESENTAÇÃO DOS DIAGRAMAS 1D ......................................43 4.2 FÁCIES SEDIMENTARES................................................................................................56 4.2.1 Conglomerados a Arenitos Conglomeráticos clasto–suportados (Cep).......................58 4.2.2 Arenitos (Aexa, Aext, Aep, Afl e Am) ........................................................................58 4.2.3 Pelitos (Pl e Plf)............................................................................................................62 4.2.4 Calcários Laminados (Cl).............................................................................................63 4.2.5 Arenitos calcíferos a calcarenitos (Cre) .......................................................................66 4.2.6 Margas (Ma).................................................................................................................66 4.2.7 Gipsita (Gi)...................................................................................................................67 4.3 SISTEMAS DEPOSICIONAIS ..........................................................................................67 4.3.1 Sistema Fluvial.............................................................................................................68 4.3.2 Sistema Lacustre ..........................................................................................................70 4.3.3 Sistema Deltaico...........................................................................................................71 4.3.4 Sistema Lagunar (Supramaré)......................................................................................75 4.3.5 Sistema Plataformal......................................................................................................75 4.4 PADRÕES DE EMPILHAMENTO, SUPERFÍCIES-CHAVE E TRATOS DE SISTEMAS................................................................................................................................75 5. ESTRATIGRAFIA DE SEQÜÊNCIAS: ANÁLISE 2D E 3D ................................................ ................................................ 78. 5.1 ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA 2D...................................................................................78 5.2 ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA 3D...................................................................................82 5.3 HISTÓRIA ESTRATIGRÁFICA EVOLUTIVA DO INTERVALO ESTUDADO..........84.

(19) 5.3.1 Início da deposição do Intervalo estudado: Seqüência 1..............................................84 5.3.2 Seqüências 2 e 3 ...........................................................................................................85 5.3.3 Seqüência 4 ..................................................................................................................88 5.3.4 Seqüência 5 ..................................................................................................................88 5.3.6 Final da deposição do Intervalo estudado: Seqüência 6...............................................91 5.4 SÍNTESE DA ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA DO INTERVALO ESTUDADO............93 6. CONCLUSÕES E SUGESTÕES ................................................................ ................................................................................................ ................................................................ 96 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ ....................................................................................... ....................................................... 100.

(20) 1.1 APRESENTAÇÃO Esta dissertação representa parte dos requisitos necessários à obtenção o grau de Mestre em Geodinâmica pelo Programa Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica (PPGG) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). A mesma encontra-se inserida no Projeto de Pesquisa “Arquitetura e evolução tectono-estratigráfica das bacias interiores do ordeste, a norte do Lineamento Pernambuco”, o qual é financiado por um convênio entre a PETROBRAS e a UFRN/PPGG/FUNPEC. O tema deste estudo está centrado na caracterização estratigráfica da seção pós–rifte da Bacia do Araripe, situada na porção noroeste da Zona Transversal, imediatamente a sul do Lineamento de Patos. A Bacia do Araripe é uma das principais bacias de idade eocretácea situada no interior do Nordeste brasileiro, estando associada ao rifteamento que moldou a atual margem continental. Em relação a outras bacias desta província, a exemplo das bacias do Rio do Peixe e de Iguatu, a mesma se destaca por apresentar, em adição aos depósitos sinrifte, uma importante seção prérifte preservada no assoalho da bacia, constituída por rochas sedimentares de provável idade eopaleozóica e neojurássica, e uma cobertura pós-rifte, englobando unidades de um contexto lacustre-evaporítico, de idade aptiana, e siliciclásticos continentais de idade albianacenomaniana.. 1.2 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO O estudo foi realizado no setor leste da Bacia do Araripe, que está localizada no Nordeste do Brasil, entre os estados de Pernambuco, Ceará e Piauí. Tal bacia recobre uma área de cerca de 8.000 km2 e engloba, além do município de Barbalha, as cidades de Juazeiro do Norte, Crato, Nova Olinda e Santana do Cariri, na parte nordeste, e as cidades de Araripina, Ipubí e Marcolandia, na parte oeste (Figura 1.1)..

(21) 2. Figura 1.1 - Localização da área de estudo.. A Bacia do Araripe apresenta duas feições geomorfológicas principais, um altiplano que cobre quase 70% da bacia (setores oeste e central) denominado Chapada do Araripe, e um vale localizado na parte leste chamado Vale do Cariri onde se encontram rochas que vão desde o Paleozóico até o Eocretáceo..

(22) 3. 1.3 OBJETIVOS O objetivo principal deste trabalho consistiu em realizar um estudo detalhado, empregandose a estratigrafia de seqüências, da seção pós-rifte, especificamente das rochas do intervalo Aptiano ao Albiano, litoestratigraficamente representadas pelas formações Rio da Batateira, Crato, Ipubí e Romualdo. De forma mais específica, esta dissertação delineou três objetivos, os quais consistem em: (1) Empregar técnicas de análise estratigráfica, envolvendo duas etapas, as análises 1 D e 2D, do intervalo Aptiano ao Albiano da Bacia do Araripe, as quais baseiam-se na caracterização de fácies, interpretação dos sistemas deposicionais, identificação dos padrões de empilhamento e das superfícies-chaves, bem como em correlações estratigráficas entre os diferentes pontos de controle; (2) Estabelecer, com base em seções de campo e perfis de poços, um arcabouço estratigráfico detalhado para o intervalo estudado por meio do reconhecimento de seqüências deposicionais, que correspondem a unidades genéticas separadas por discordâncias ou suas concordâncias correlativas, e (3) Visualizar tridimensionalmente as seqüências deposicionais descritas, mediante uma modelagem computacional.. 1.4 JUSTIFICATIVA São muitos os trabalhos realizados na Bacia do Araripe, no entanto, a maioria deles trata de aspectos litoestratigráficos e/ou paleontológicos. A primeira tentativa de classificação estratigráfica das rochas presentes nesta bacia remonta à Small (1913). Nesta classificação, o autor leva em consideração apenas as características litológicas, além de informações quanto ao conteúdo fossilífero das rochas estudadas. A seguir, vieram os trabalhos de outros estudiosos como Moraes (1928), Beurlen (1962, 1963, 1970) e Lima (1978). Mais recentemente, já com uma visão mais moderna da estratigrafia, podem ser ressaltados os trabalhos de Assine (1990, 1994), Ponte & Api (1990), Neumann (1999), entre outros. Todos estes trabalhos têm trazido aportes consideráveis para o avanço do conhecimento estratigráfico das unidades da Bacia. Além dos trabalhos exploratórios, as bacias interiores também foram objeto de interesse por parte de vários grupos de pesquisa em universidades e na PETROBRAS. Deste modo, existe uma significativa parcela de conhecimentos sobre a sua litoestratigrafia e bioestratigrafia,.

(23) 4 todavia, ainda é fraco o quadro de conhecimentos a nível regional, bem como no que tange ao emprego de ferramentas de análise estratigráfica de cunho genético. A estratigrafia de seqüências, desde há algumas décadas, têm sido uma ferramenta poderosa para o entendimento das bacias sedimentares. Na Bacia do Araripe, os conceitos desta metodologia foram empregados nos trabalhos de Scheid et al. (1978), Silva (2003) e Castro et al. (2006). Nestes trabalhos, tais autores, de forma distinta, compartimentaram as seções estudadas em seqüências deposicionais, tentando dar um caráter mais cronoestratigráfico à classificação, no entanto, o fizeram em uma escala muito regional, e muitas vezes, ainda sob forte influência da litoestratigrafia. Assim, por tudo o que foi exposto anteriormente, justifica-se a proposição do presente estudo, que visa realizar uma análise estratigráfica sob a ótica da estratigrafia de seqüências, de forma detalhada, para assim poder fornecer ao final, um melhor entendimento das seqüências depositadas do intervalo Aptiano ao Albiano, bem como compreender a história evolutiva da seção investigada.. 1.4 BASE DE DADOS Para o adequado conhecimento e cumprimento dos objetivos propostos anteriormente, a presente dissertação contou com a seguinte base de dados:. 1.4.1. Dados de poços Para a análise de estratigrafia de seqüências esta dissertação contou com informações de poços selecionados do Projeto Santana (realizado entre os anos de 1977 e 1987 pelo Ministério de Minas e Energia/DNPM/CPRM). Foram priorizados aqueles poços localizados na parte leste da Chapada do Araripe, visto que os mesmos amostram o intervalo de interesse para esta investigação, ou seja, a seção pós-rifte, bem como aqueles que contêm perfis geofísicos mais completos e apresentam alta porcentagem de recuperação. Desta forma, dos 14 furos do Projeto Santana, testemunhados e armazenados na litoteca do DNPM, na cidade de Recife, foram selecionados dez, os quais são assim denominados: PS-1, PS-3, PS-4, PS-5, PS-7, PS-8, PS-10, PS-11, PS-12 e PS-13 (Figura 1.2)..

(24) 5 1.4.2. Dados de campo. A análise estratigráfica também contou com dados de afloramentos. Para a coleta destas informações em campo, foram realizadas duas viagens, totalizando 30 dias de trabalho. A primeira, de caráter preliminar, visou o reconhecimento da área e a seleção dos melhores afloramentos para o levantamento de seções colunares e estudos de detalhe. Na segunda etapa, realizada um mês depois, foram então elaboradas seções colunares, na escala 1:100, e coletados dados de paleocorrentes, acamamentos e dados estruturais nas formações Rio da Batateira, Crato e Ipubi.. Figura 1.2 - Localização dos poços estudados e dos afloramentos de referência ao estudo, tendo como fundo o mapa geológico de Ponte & Ponte Filho (1996)..

(25) 6 1.4.3. Levantamento bibliográfico geral e específico Para dar suporte ao estudo proposto, integra também a base de dados desta dissertação, o acervo bibliográfico pré-existente, que inclui relatórios, artigos e dissertações de mestrado e doutorado. Tais publicações abordam assuntos dos mais variados que vão desde a geologia e a geofísica da Bacia do Araripe, até os aspectos metodológicos empregados nesta dissertação. Além disso, a base de dados conta com mapas topográficos e geológicos, disponíveis em formato digital.. 1.5. MÉTODOS EMPREGADOS O estudo estratigráfico aqui realizado baseou-se na proposição metodológica de Kerans & Tinker (1997) que compartimentam a análise estratigráfica nas análises 1D, 2D e 3D. A seguir, e como ilustrado na figura 1.3, serão apresentadas em maior detalhe os procedimentos realizados no decorrer desta dissertação envolvendo cada uma destas etapas.. LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO. METODOLOGIA DADOS DE POÇO. DADOS DE CAMPO. ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA 1D. DETERMINAÇÃO DAS FÁCIES SEDIMENTARES. INTERPRETAÇÃO DOS SISTEMAS DEPOSICIONAIS. ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA 2D. RASTREAMENTO DOS TRATOS DE SISTEMAS. ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA 3D. VISUALIZAÇÃO 3D DAS SEQÜÊNCIAS DEPOSICIONAIS. MAPEAMENTO DAS SEQÜÊNCIAS DEPOSICIONAIS. DEFINIÇÃO DOS PADRÕES DE EMPILHAMENTO. IDENTIFICAÇÃO DAS SUPERFICES CHAVES E DOS TRATOS DE SISTEMAS. DETERMINAÇÃO DAS. ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA PÓS – RIFTE, BACIA ARARIPE. SEQÜÊNCIAS DEPOSICIONAIS. Figura 1.3 - Fluxograma que apresenta as etapas metodológicas realizadas nesta dissertação..

(26) 7 1.5.1. Análise Estrati Estratigráfica gráfica 1D A análise estratigráfica 1D baseou-se no estudo individual de cada um dos poços e na análise das seções colunares elaboradas em campo. Nesta etapa, foram identificadas as diferentes fácies, interpretados os sistemas deposicionais e reconhecidos os padrões de empilhamento, as superfícies-chaves e os tratos de sistemas, elementos que forneceram indicações valiosas sobre o posicionamento das seqüências deposicionais.. A) Fácies sedimentares: sedimentares Para a descrição das fácies sedimentares seguiu-se a classificação proposta por Miall (1996), a qual encontra-se explicada de forma detalhada em Scherer (2004). Nesta descrição foram utilizados critérios como a litologia (composição e textura) e os tipos de estruturas sedimentares presentes. Naqueles poucos poços em que os testemunhos não foram disponibilizados ou inexistem, foram utilizados padrões característicos nos perfis de raios-gama e, nestes casos, as fácies passaram a ter um caráter de eletrofácies.. B) Sistemas deposicionais: Após a descrição das fácies nos diferentes poços e nas seções colunares elaboradas em campo, as mesmas foram agrupadas em associações faciológicas com o objetivo de se interpretar os diferentes sistemas deposicionais existentes.. C) Padrões de empilhamento, superfíciessuperfícies-chaves chaves e tratos tratos de sistemas sistemas: A análise dos padrões de empilhamento baseou-se nas variações dos perfis de raios-gama, assim como nas mudanças verticais das fácies e dos sistemas deposicionais. Dois padrões de empilhamento se tornaram mais evidentes na análise aqui conduzida, os padrões progradacional e retrogradacional. As superfícies-chaves, representadas pelas superfícies transgressivas, de inundação máxima e pelos limites discordantes, foram identificadas levando-se em consideração as mudanças sistemáticas entre os padrões de empilhamento progradacional e retrogradacional. A seguir, tendo-se como guia o posicionamento destas superfícies, foram identificados os tratos de sistemas..

(27) 8 D) Seqüências deposicionais: deposicionais Uma vez identificados os tratos de sistemas, foram definidos conjuntos geneticamente relacionados limitados no topo e base por discordâncias, que se relacionam às seqüências deposicionais identificadas para a seção investigada na área de estudo.. 1.5.2. Análise Estratigráfica 2D e 3D. Após a etapa referente à análise estratigráfica 1D, foram elaboradas duas seções estratigráficas, uma delas com direção N10W – S10E e a outra N60E – S60W.. A) Seções estratigráficas: Para a elaboração das seções estratigráficas foi escolhido como datum uma superfície de inundação máxima presente na maioria dos poços e nos afloramentos estudados. Litoestratigraficamente, esta superfície encontra-se próximo ou coincide com o contato entre as formações Rio da Batateira e Crato. A partir daí, as seções colunares dos poços e afloramentos, já devidamente interpretadas à luz da análise 1D, foram alinhadas e as unidades genéticas e superfícies-chaves foram então correlacionadas e rastreadas.. B) Mapas de Isópacas e visualização tridimensional: Foram a seguir confeccionados mapas de isópacas para cada uma das seqüências deposicionais reconhecidas. O mapeamento e a visualização tridimensional foram realizados no programa SURFER 8.0. Com base nos dados da tabela 1, foram feitos grids para cada um dos topos das seqüências deposicionais (utilizando a subtração do valor da elevação de cada ponto no terreno do valor da profundidade em que se encontra cada seqüência). Depois foram subtraídos os respectivos grids de topos e bases de cada seqüência para se obter a espessura de cada uma delas. Os grids foram elaborados tendo-se como limite o contorno da seção pós–rifte e empregando o método de extrapolação de “Minima Curvatura” do programa SURFER 8.0, o qual apresentou os melhores resultados depois de varias simulações..

(28) 9 Tabela 1.1 - Dados de topos das seqüências deposicionais nos diferentes pontos de controle. X 444000 458710 475590 484540 490310 493080 450000 446610 459780 481340 451406 459645. Y. PONTO DISC. PRE COTA (m) SEQ 1 (m) SEQ 2 (m) SEQ 3 (m) SEQ 4 (m) SEQ 5 (m) SEQ 6 (m) CONTROLE RIFTE (m). 9208450 PS-1 9188090 PS-3 9182190 PS-4 9183450 PS-5 9186360 PS-7 9180680 PS-8 9201080 PS-10 9206760 PS-11 9171780 PS-12 9183380 PS-13 9200444 R.BAT 9186787 M.CALDAS. 555 489 601 585 643 630 553 679 819 657 558 580. 495 469 505 526 560 549 460 484 542 515 497 519. 553 520 578 590 613 606 527 542 578 574 548 565. 576 544 609 617 632 621 554 565 601 606 583 588. 582 562 621 630 653 650 557 571 619 615 588 608. 611 585 643 648 669 665 578 600 652 633 610 632. 639 601 658 667 690 686 603 627 657 652 632 646. 689 657 722 732 754 750 654 677 718 716 686 704.

(29) A Bacia do Araripe é uma bacia de forma alongada, com o eixo em direção W-E, compreendendo uma área de 8.000 Km2 aproximadamente, sendo uma das maiores bacias do interior do Nordeste. Tem duas feições geomorfológicas principais, um altiplano que cobre quase 70% da bacia (setores oeste e central), denominada Chapada do Araripe, e um vale localizado na parte leste, chamado Vale do Cariri, onde se encontram rochas que vão desde o Paleozóico até o Eocretáceo. A Bacia do Araripe, junto com as bacias de Iguatu, Rio do Peixe, Icó e Lavras da Mangabeira, fazem parte das bacias interiores do Nordeste do Brasil (Figura 2.1), as quais se encontram na província estrutural Borborema. Durante o Neojurássico e o Eocretáceo iniciou-se a formação das bacias intracratônicas do Nordeste brasileiro, como resultado da separação da América do Sul e África (Berthou, 1990; Matos, 1992). Na historia evolutiva destas bacias foram identificados três principais estágios de subsidência: o primeiro deles, estágio pré–rifte, caracteriza-se por uma subsidência regional; o segundo, estágio rifte, relaciona – se à fase na qual a subsidência ocorre rápida e de forma local; e, finalmente, o estagio pós-rifte representa o retorno das condições de suave subsidência regional (Matos, 1992). Segundo Matos (1992), a Zona de Cisalhamento ou Lineamento Patos teria sua extremidade oeste terminada em uma série de falhas curvadas formando uma geometria sigmoidal, e que durante o Neocomiano, uma distensão geral de direção NW-SE inverteu as falhas originalmente transpressionais para falhas normais, o que reativou pequenos segmentos da anterior zona de cisalhamento, dando como origem as bacias interiores do Nordeste brasileiro (Figura 2.2).. 2.1 ESQUEMA ESTRUTURAL A Bacia do Araripe está limitada a norte pelo Lineamento da Paraíba, a noroeste pela Falha de Farias Brito, a sul pela Falha de Sítio das Moreiras, e a leste pela Falha de Conceição. Internamente, a bacia está separada por grabens e horsts, orientados na direção NE-SW..

(30) 11 Tal bacia foi dividida em duas sub-bacias pré-aptianas menores, uma a oeste e outra a leste, sendo estas separadas por um alto estrutural denominado Alto de Dom Leme. Rand & Manso (1984), com base em dados gravimétricos e magnetométricos, perceberam pela primeira vez a compartimentação da bacia e as chamaram de sub-bacias de Oeste e Leste. Estes autores também notificaram falhamentos nas bordas da bacia. Depois, Castro & Castelo Branco (1999), com base em modelagem gravimétrica 3D, confirmaram a existência das duas sub-bacias, definindo profundidades de até 1.600 m para o topo do embasamento. Segundo estes autores, estas duas sub-bacias, chamadas de Feitoria (oeste) e Cariri (leste), são separadas pelo Horst de Dom Leme.. Figura 2.1 - Mapa geológico do Nordeste do Brasil, contextualizando regionalmente a Bacia do Araripe (Jardim de Sá, 2008). Ponte (1996), a partir de linhas sísmicas de reflexão e de dados obtidos dos trabalhos realizados por Guerra (1986), Miranda et al. (1986), Crepani (1987) e Brito Neves (1990), propôs um cenário estrutural para a Bacia do Araripe (Figuras 2.3 e 2.4). A seqüência pós-rifte desta bacia repousa discordantemente e de forma horizontalizada sobre os litotipos das.

(31) 12 seqüências pré-rifte e rifte (exceto no Vale do Cariri), e ainda sobre áreas do embasamento adjacente, o que evidencia a baixa atividade tectônica que esta sofreu.. Figura 2.2 – A) Modelo de extensão NW-SE ao longo de zonas de cisalhamento sigmoidais préexistentes para a origem e evolução das bacias do Vale do Cariri; B) Cenário tectônico pré-rifte, e C) Distribuição dos riftes e cenário tectônico (Matos, 1992).. 2.2 ARCABOUÇO ESTRATIGRÁFICO São muitos os trabalhos realizados na Bacia do Araripe no que se refere à paleontologia e de estratigrafia clássica. A primeira divisão das rochas da bacia foi elaborada por Small em 1913; mais tarde, cientistas como, Beurlen (1962, 1963, 1970), Lima (1978), Assine (1990, 1994), Ponte & Appi (1990), Neumann (1999), entre outros, realizaram estudos de cunho estratigráfico que forneceram aportes consideráveis para o avanço da estratigrafia da bacia. A tabela 2.1 sintetiza as diferentes classificações para as unidades litoestratigráficas desta bacia. Esta tabela não inclui, no entanto, a proposta mais atual de classificação estratigráfica para a Bacia do Araripe, de Assine (2007), pelo fato da mesma ter somente sido divulgada recentemente, quando da apresentação ao meio científico, na forma de um artigo publicado no Boletim de Geociências da Petrobrás. Neste trabalho aqui realizado, optou-se por adotar a nomenclatura empregada por Ponte & Appi (1990) e Neumann (1999), por ser a que foi utilizada na fase de campo e por melhor se adequar ao tipo de trabalho aqui desenvolvido (Figura 2.6)..

(32) 13. Figura 2.3 - Principais elementos estruturais da Bacia do Araripe e adjacências (Ponte & Ponte Filho 1996)..

(33) 14. Figura 2.4 - Modelo estrutural subbacia de Feitoria (Ponte e Ponte Filho, 1996).. Figura 2.5 - Modelo estrutural subbacia do Cariri (Ponte e Ponte Filho, 1996).. A seguir será feita uma breve explanação sobre cada uma das unidades litoestratigráficas da Bacia do Araripe, começando pelas unidades mais antigas.. 2.2.1 Formação Mauriti A Formação Mauriti foi descrita pela primeira vez por Gaspary & Anjos, em 1964, e corresponde à unidade ‘Cariri’ proposta por Beurlen, em 1962..

(34) 15 Tabela 2.1 - Principais divisões estratigráficas propostas para a Bacia do Araripe (Neumann, 1999)..

(35) 16. Figura 2.6 – Carta Estratigráfica simplificada da Bacia do Araripe adotada neste estudo (Modificada de Ponte & Ponte Filho, 1996).. Tal unidade é composta por arenitos quartzosos ou feldspáticos, médios a grossos, muito silicificados, cujas colorações variam desde branca a amarela. Estes arenitos contêm níveis conglomeráticos, cujos seixos são principalmente de quartzo e feldspatos. Segundo Feitosa (1987), a ocorrência de minerais esverdeados, denominados Paligorskita, é um critério diagnóstico para a caracterização desta unidade. Estes litótipos exibem estratificações cruzadas predominantemente tangenciais, que compõem sets decimétricos a métricos (Figura 2.7), cujas paleocorrentes indicam sentido.

(36) 17 principal para N e NW; tal orientação permite concluir que a área fonte dos sedimentos que originaram as rochas desta formação situava-se à sudeste.. Figura 2.7 – Arenitos da Formação Maurití exibindo estratificação cruzada tangencial em sets métricos.. 2.2.2 Formação Brejo Santo A Formação Brejo Santo apresenta uma espessura de aproximadamente 400m, e sua ocorrência também se restringe às porções norte e nordeste da bacia. Tal unidade foi primeiramente definida por Gaspary & Anjos (1964), sendo caracterizada por conter argilitos de cor marrom (Figuras 2.8), bem estratificados, e margas esverdeadas, com a presencia de ostracodes típicos do Jurásico. Esta unidade representa a porção inferior da sucessão de rochas que foi interpretada como a primeira incursão lacustre na bacia, devido a associação exclusiva não marinha..

(37) 18. Figura 2.8 – Argilitos vermelhos, característicos da Formação Brejo Santo, em afloramento entre os povoados de Brejo Santo e Milagres, pela via férrea.. 2.2.3 Formação Missão Velha A Formação Missão Velha foi inicialmente definida por Beurlen (1962) e depois redefinida por Ponte & Appi (1990), que restringiram sua espessura média a cerca de 200m, modificando também seu alcance estratigráfico. Tal unidade equivale-se à a Formação Sergi de Braun (1966), sendo constituída, basicamente, por arenitos quartzosos médios a grossos, com níveis conglomeráticos, brancos a amarelados; ocorrem, com freqüência, troncos de vegetais superiores fossilizados. Tais arenitos exibem estratificações cruzadas acanaladas e tabulares dispostas em sets decimétricos e, por vezes, métricos (Figura 2.9). Segundo Assine (2007), o contexto deposicional interpretado para os litótipos da Formação Missão Velha é o de planícies de inundação de sistemas fluviais entrelaçados.. 2.2.4 Formação Abaiara As rochas que compõem esta unidade foram depositadas durante a fase rifte da bacia, e tal fato traz uma maior complexidade ao entendimento da evolução sedimentar destas rochas, visto que vários aspectos sedimentológicos encontram-se alterados pela estruturação intrínseca à esta fase tectônica. Tal formação apresenta espessuras de cerca de 400m e dispõe-se em contato.

(38) 19 discordante, tanto com a Formação Missão Velha, inferiormente, como com a Formação Rio da Batateira, superiormente.. Figura 2.9 - Arenitos da Formação Missão Velha exibindo estratificações cruzadas em afloramento localizado a leste do povoado de Missão Velha.. Esta unidade, definida por Ponte & Appi (1990) no poço 2 – AP – 1 – CE tem associações faciológicas e um contido fossilifero que indica sedimentação em ambientes continentais, onde depósitos lacustres são paulatinamente mudados para planícies fluviais de rios entrelaçados (Assine, 2007), figura 2.10. As paleocorrentes medidas nas rochas desta unidade mostram um paleofluxo principal para o SSW (Assine, 2007)..

(39) 20. Figura 2.10 - Arenitos da Formação Abaiara nas cercanias do povoado de Abaiara. 2.2.5 Formação Rio da Batateira A Formação Rio da Batateira como definida por Ponte & Appi (1990), equivale à Formação Barbalha de Assine (1990 e 2007), e representa o início da fase pós-rifte da bacia. Tal unidade apresenta espessura de cerca de 200m, e foi dividida, neste trabalho, em duas associações de fácies a seguir. Em sua porção inferior ocorre uma associação de fácies de caráter predominantemente arenoso composta por arenitos grossos com estratificações cruzadas tangenciais e acanaladas, que se dispõem em sets decimétricos a métricos e, de forma subordinada, por conglomerados; esta associação encontra-se em contato discordante com rochas da Formação Abaiara. No topo, por sua vez, tem-se uma segunda associação, agora de caráter principalmente pelítico, formada por folhelhos escuros e vermelhos com intercalações de arenitos finos a médios, os quais se encontram em contato concordante com os litótipos da Formação Crato. A primeira associação é interpretada como depósitos de sistemas fluviais meandrantes com canais amalgamados, ao passo que a segunda relaciona-se à deposição de.

(40) 21 sistemas fluviais meandrantes com amplias planícies de inundação. As estruturas sedimentares presentes nas rochas que compõem a Formação Rio da Batateiras indicam paleocorrentes principalmente para SE (Figura 2.11).. Figura 2.11 - Intervalo do perfil Riacho da Batateira, confeccionado neste trabalho, ilustrando fácies e medidas de paleocorrentes da associação que caracteriza a porção inferior da Formação Rio da Batateira. Se necessário, consulte também o perfil completo do Riacho da Batateira apresentado na Figura 4.11 do Capítulo 4.. 2.2.6 Formação Crato Esta unidade teve seu status elevado para a categoria de formação primeiramente por Beurlen (1963). Porém, Beurlen (1971) voltou a classificá-la de Membro Crato, até que Martill (1993) e, mais recentemente, Neumann (1999) e Neumann & Cabrera (1999) tornaram a denominá-la de Formação Crato. Ainda hoje persiste certa divisão na literatura sobre a que categoria enquadrar esta unidade, havendo, porém, uma maior tendência para o uso do termo ‘formação’. As rochas desta formação estão sendo interpretadas neste trabalho como tendo sido formadas durante uma segunda fase de implantação do lago na Bacia do Araripe (Figura 2.12). A mesma é constituída principalmente por seis unidades carbonáticas denominadas informalmente.

(41) 22 de C1 a C6 por Neumann (1999), separadas entre si, tanto lateralmente como verticalmente, por arenitos, siltitos e folhelhos, alguns dos quais ricos em matéria orgânica (oil shales).. Figura 2.12 – Detalhe do Afloramento Minas Caldas, exemplificando o calcário laminado (unidade C4) da Formação Crato.. 2.2.7 Formação Ipubi A Formação Ipubi foi descrita primeiramente por Beurlen (1971), que a enquadrou na categoria de ‘membro’. Martill, em 1993, propôs sua elevação para a categoria de ‘formação’ o que, recentemente foi confirmado por Neumann (1999) e Neumann & Cabrera (1999). A Formação Ipubi possui equivalência com a parte superior da Formação Araripina, como definida por Silva (1983). Esta unidade é formada por fácies evaporíticas (Figura 2.13), interpretadas por Assine (2007) como tendo sido depositadas nas regiões de supramaré de um sistema lagunar do Aptiano Albiano. A mesma é composta essencialmente por corpos descontínuos de gipsita e anidrita intercaladas com folhelhos pretos..