Paleolineamentos na Bacia do Paraná : favorabilidade para acumulações de petróleo

Abstract

Resumo: A importância do papel desempenhado pelas estruturas tectônicas regionais de bacias intracratônicas, durante o processo de acumulação-retenção do petróleo em trapas estruturais, vem sendo enfatizada há muito tempo por diversos autores. As relações espaciais entre feições estruturais e áreas de ocorrência de campos de petróleo são muito bem documentadas em bacias produtoras. Na Bacia do Paraná, os programas exploratórios desenvolvidos até o momento não direcionaram suas estratégias priorizando a existência das grandes estruturas lineares reconhecidas na bacia. Neste trabalho foi testado um procedimento metodológico envolvendo estudos de análise de tendência e análise geoestatística de dados de espessura, tendo como objetivo identificar paleo-estruturas e direções controladoras da sedimentação e erosão-preservação das sequências tectonossedimentares que compõem o registro preservado da Bacia do Paraná. Para isso, foram selecionados pacotes limitados por superfícies discordantes ou de máxima inundação, os quais representam as partes inferiores e superiores dos registros Devoniano, Pensilvaniano-Permiano e Triássico Inferior. Para a parte inferior foi investigada a tectônica formadora das sequências, enquanto que para a superior a tectônica modificadora. Estas seções foram deümitadas em perfis de poços para petróleo e com base na listagem de topo e base de formações, fornecidos pela Petrobrás. A análise de tendência efetuada sobre os valores de espessura permitiu reconhecer fenômenos de amplitude regional, e após sua retirada dos dados foi possível avaliar, através da análise variográfica dos resíduos, as variações de espessura não relacionadas aos trends regionais. Para cada sequência analisada foram construídos semivariogramas direcionais, possibilitando a identificação das direções de maior e menor continuidade espacial. Com isso, foram reveladas as direções estruturais ativas em intervalos distintos de tempo geológico. Os parâmetros variográficos obtidos nas modelagens dos semivariogramas de cada sequência, foram adotados nas estimativas por krigagem dos dados de resíduo, e assim, feições morfológicas foram traçadas sobre os mapas gerados. Estas feições morfoestruturais, tais como gradientes anômalos, alinhamento de flexões nas curvas, alinhamento de narizes e depressões, foram traçadas manualmente e interpretadas como paleo-estruturas e paleolineamentos ativos na época de sedimentação dos pacotes sobre discordância e de erosão dos pacotes sob discordância. Procedimentos similares foram adotados para investigar a distribuição dos corpos intrusivos concordantes em meio aos pacotes sedimentares, tendo em vista sua possível associação com sistemas de falhas profundas durante o magmatismo e, portanto, com zonas mais quentes na época de geração e migração do petróleo. Os paleolineamentos foram posteriormente comparados com feições reveladas por tratamento similar de dados gravimétricos, a fim de associá-los com estruturas do embasamento. Finalmente, as paleo-estruturas definidas nesse estudo foram comparadas com estruturas identificadas por outros autores que utilizaram diferentes métodos, entre os quais sensoriamento remoto e magnetometria. Considerando-se, a princípio, a importância do controle dos paleolineamentos nas acumulações de petróleo, foi empregado um método de quantificação de favorabilidade baseado na análise probabilística condicional, com o objetivo de investigar o poder destas estruturas como indicadoras de zonas de aümentação dos sistemas acumuladores. Os resultados sugerem que as regiões mais favoráveis da bacia para o Sistema Petrolífero Ponta Grossa-Itararé estão relacionadas a paleolineamentos com direção nordeste identificados no Devoniano e reativados até o recente. No Sistema Petrolífero Irati-Rio Bonito/Tietê as áreas mais favoráveis estão relacionadas às falhas com direção nordeste, ativas entre os períodos Triássico e Juro-Cretáceo, adicionalmente às regiões que sofreram aquecimento anômalo devido à intrusão de maiores espessuras de corpos intrusivos em meio às rochas geradoras.

Abstract: In intracratonic basins the importance o f regional structures fo r petroleum accumulationretention in structural traps has been emphasized by several authors. Structural features and their spatial relationships with oil fields in productive basins are very well documented. In the Paraná Basin strategies so fa r used fo r the exploration programs have not considered decisively the major structures. In the present study, a methodological procedure was applied in order to identify and to evaluate the history and the role o f regional structures. Trend surface and geostatistical analysis o f layer thickness data are applied to identify controlling structural directions in the sedimentation and erosion-preservation o f the tectonicsedimentary sequences. It were selected rock packages limited by unconformities or by maximum flood surfaces, which represent the lower and upper parts o f the Devonian, Pensilvanian-Permian and lower part o f Triassic ages. Forming and modifier tectonics were investigated fo r the lower and upper parts independently. The sequence boundaries were slightly modified from conventional usage, based on well logs and also from the formations top and base list, both supplied by Petrobrás. The trend surface analysis o f the thickness values allowed to recognize regional trends in the basin, and the residuals values were worked out through variographic analysis. In that way, the sequence thickness variations not related to the regional trends were studied. For each sequence residuals, directional semivariograms were built up fo r identification o f the directions o f maximum and minimum spatial continuity. With that procedure, the active structural directions were revealed fo r each interval o f geological time. The variographic parameters obtained from semivariograms modeling were adopted in kriging estimates o f the thickness residuals, and so morphologic features were contoured in the maps generated. These features, such as anomalous gradients, strike discontinuities and alignment o f noses and depressions were interpreted as tectonic structures. They were traced manually and interpreted as active paleostructures and paleolineaments, either in periods o f sedimentation fo r those packages lying over the unconformity or o f erosion o f those under unconformity. Similar procedures were adopted to investigate the distribution o f the concordant intrusive bodies which occur in the sedimentary units. They could be associated with deep faults systems during the magmatic event and, therefore, with hotter zones at the time o f petroleum generation and migration. The paleolineaments so defined in this study were compared with structures revealed by similar treatment and analysis o f gravimetric data in order to associate with basement structures. They were further compared with structures identified by other authors working with remote sensing and other different techniques. The petroleum accumulation favorability, based on the conditional probability analysis, was used fo r evaluation o f these structures as indicative o f feeding zones o f petroleum systems. The results suggest that : 1) the most favorable areas o f the Ponta Grossa-Itararé Petroleum System are those associated with northeast paleolineaments, identified in Devonian sequence and reactivated until the recent and; 2) the most favorable areas o f the Irati-Rio Bonito/Tietê Petroleum System are related to northeast faults active during the Triassic and Juro-Cretaceous periods, additionally to areas that suffered anomalous heating, due to the intrusion o f large intrusive bodies.