Aplicação da técnica de EBSD no estudo de porosidade e permeabilidade em bandas de deformação

Abstract

Resumo: Os arenitos porosos do Grupo Ilhas, hospedam bandas de deformação (Bd) que alteram a capacidade de armazenamento de uma rocha considerada como uma possível rocha reservatório. Além das próprias características físicas e mineralógicas, as alterações impostas durante a colocação da Bd influenciam diretamente sobre o fechamento e selamento de poros, diminuindo a qualidade dessa rocha, como possível reservatório. Algumas técnicas de observação dessas estruturas e de análise de porosidade e permeabilidade já são largamente utilizadas em rochas, no entanto, ainda são poucas as informações a respeito das relações cristalográficas entre os cristais detríticos, que podem afetar a qualidade das rochas reservatórios. O objetivo deste estudo é aplicar diferentes técnicas de investigação microscópica e microestrutural para análise da influência da banda de deformação na diminuição desse espaço poroso. Os valores de porosidade medidos através da técnica de microtomografia computadorizada indicam que nos domínios externos a Bd a porosidade total chega a 13%, enquanto nos domínios internos, chegam a pouco mais de 1%. As análises de MEV demonstraram presença de microtexturas de fragmentação e dissolução nos grãos, além de presença de cimento preenchendo antigos poros. As análises de EBSD apontaram uma intensa fragmentação de grãos e ainda que a deformação plástica não foi marcante nestas amostras. No entanto há indícios dos eixos-c dos cristais de quartzo se alinharem grosseiramente paralelos ao trend da banda de deformação. Com isso, as bandas de deformação podem ser melhor classificadas como Banda de deformação cataclástica e sendo a fragmentação mecânica dos grãos e a formação de cimento o principal mecanismo de selamento dos poros e consequente redução da qualidade do reservatório.

Abstract: The porous sandstones of the Ilhas Group, host deformation bands (Bd) that alter the storage capacity of a rock considered as a possible rock reservoir. In addition to the physical and mineralogical aspects, the changes imposed during the placement of Bd directly influence the closing and sealing of pores, reducing the quality of this rock, as a possible reservoir. Some techniques for observing these structures and analyzing porosity and permeability are already widely used in rocks. However, there is still little information about the crystallographic relationships between detrital crystals, which can affect the quality of reservoir rocks. The objective of this study is to apply different microscopic and microstructural investigation techniques to analyze the influence of the deformation band on the reduction of pore space. The porosity values measured using the computerized microtomography technique indicate that in the external domains, the total porosity of Bd reaches 13%, while in the internal domains, they reach just over 1%. The SEM analyzes showed that the presence of fragmentation and dissolution microstructures in the grains, in addition to the presence of cement filling old pores. The EBSD analyzes indicated an intense fragmentation of grains and little contribution of intracrystalline plasticity as deformation mechanism. However, there is evidence that the c-axes of the quartz crystals align roughly parallel to the trend of the defomation band. Thus, the deformation bands can be better classified as cataclastic deformation band and the mechanical fragmentation of the grains and cement formation are the main mechanism for sealing the pores and consequent reduction in the quality of the rock reservoir.