RESUMO DO LIVRO ESTRATIGRAFIA DE SEQUENCIAS Severiano Ribeiro
Capitulo 2 – Evolução do conceito de Seqüência
Sloss et al., (1949) – (1949) – Primeira definição de seqüência. Definiu que eram sucessões de estratos limitados por discordância. Sloss (1950) – Considerou seqüência como ciclos deposicionais, mas não como unidades cronoestratigráficas porque as discordâncias não coincidem com as linhas do tempo. Wheeler (1958) – Uma assembléia de estratos que é separada das rochas sotopostas e sobrepostas por discordâncias. (independentes do conteúdo litológico e paleontológico) Sloss (1963) – Unidade estratigráfica de hierarquia maior que grupo, megagrupo ou supergrupo, rastreável por extensas áreas de um continente e limitada por discordâncias inter regionais. Vail et al., (1977) – (1977) – Definiu seqüência deposicional como uma unidade estratigráfica composta de uma sucessão relativamente concordante de estratos geneticamente relacionados e limitada, no topo e na base, por discordâncias ou suas conformidades correlatas . OBS: Seqüências de Vail constituem unidades estratigráficas menor ordem de magnitude que
as seqüências de Sloss. Essa concepção foi expressa de maneira clara por Vail, que adotou o termo superseqüência (superciclo) para designar seqüência correspondentes as de S loss. OBS2: Comissão Norte-Americana de Nomenclatura estratigráfica em 198 3 distinguiu unidades
limitadas por discordâncias como uma categoria independente de unidades, culminando na denominação de unidades aloestratigráficas. Ciclos estratigráficos de diferentes ordens de magnitude Ciclos transgressivo-regressivos ou Facyes cycle wedges são ciclos de 2° ordem com duração
de 10 a 100 Ma que correspondem a Seqüências definidas por Sloss e Superciclos por Vail. Caracterizados por elevação e queda do nível do mar. Os superciclos, segundo a nomenclatura de Vail, comportam ciclos de 3° ordem, com duração de 1 a 10 Ma e são representados por Seqüências Deposicionais. Ciclos de 4° ordem receberam denominações diversas como ciclotemas por Wanless e Weller (1932), ponctuated aggradational cycles ou PAC’s por Goodwin e Anderson (1985) e parasseqüências por Van Wagoner et al., (1987)
Della Fávera considerou depósitos de eventos raros como turbiditos, tempestitos, sismitos e inunditos como ciclos de 5° e 6° ordem. São depositados em ordem de horas e separados por hiatos de dezenas de milhares de anos. Causas dos ciclos Ciclos de 1° ordem – ciclos eustáticos derivados de fenômenos tectônicos globais, como a
formação e ruptura de supercontinentes. Ex: grandes transgressões do Eopaleozóico e Cretáceo. Ciclos de 2° ordem – Sloss (1972 e 1984) e Soares et al. (1978) acreditam que decorram de
eventos de soerguimento e subsidência de áreas cratônicas. Vail et al. (1977) consideram a natureza geotectônica e também consideram a glacio-eustasia. Miall (1990) acreditam que são devida a mudanças na capacidade cúbica dos oceanos, induzidas por mudanças nos sistemas de expansão meso-oceanico. Miall (1997) que deriva de processos tectônicos formadores de bacias como sobrecarga litosférica e subsidência distensional. Ciclos de 3° ordem – Variações eustáticas devido a glaciações e deglaciações.
Ciclos (ordem)
Duração (anos)
Denominações propostas
1° 2° 3° 4° - 6°
> 108 107 - 108 106 - 107 < 106
Superciclo (Vail et al., 1977) Seqüência Deposicional (Vail et al., 1977) Parasseqüência (Van Wagoner et al., 1987)
Capítulo 3 – Cicloestratigrafia Ciclos de Milankovitch - Variações cíclicas orbitais de baixa freqüência (durações superiores a
longevidade humana), que alternam no decorrer de milênios, a distribuição da energia solar conforme a latitude e condições de inclinação e posição do eixo da Terra ou, ainda, devida a variação na forma e distância da órbita do planeta em relação ao Sol. Ciclo de Obliquidade – inclinação do eixo rotacional terrestre (23,5°) varia em até 3°
em um ciclo de cerca de 41 mil anos. Ciclo de Excentricidade – a órbita da Terra varia de quase-circular a elíptica em dois
destes ciclos dos quais um tem duração de 100 mil anos e outro de 410 mil anos. Precessão – o eixo da Terra tem um movimento de precessão, semelhante ao
bamboleio de um pião inclinado, com período médio de 20 mil anos.
Capitulo 4 – Noções de método sísmico e de resolução sísmica
Os métodos sísmicos são divididos em métodos sísmicos de reflexão e métodos sísmicos de refração. O fenômeno de propagação de ondas elásticas nas rochas é a base dos métodos sísmicos. São chamadas ondas sísmicas ou elastodinâmicas por se propagarem nas rochas. Adota-se que as rochas se comportam como materiais elásticos e homogêneos, cujas propriedades são constantes em todos os pontos, e isotrópicos, nos quais as propriedades não variam qualquer que seja as direções em que são feitas as observações. As ondas sísmicas compõem-se de dois processos ondulatórios independentes: ondas primárias (P) e ondas secundárias (S) . Sendo que ondas P possuem velocidade de propagação maior que as ondas S. As ondas P são melhor caracterizadas como ondas compressionais ou dilatacionais e as ondas S como ondas cisalhantes ou transversais. Nas ondas P as partículas vibram na direção de propagação da onda e nas ondas S as partículas estão submetidas à esforços de cisalhamento. Assume-se que as rochas possuem o mesmo comportamento que os fluidos (ou seja meio acústico) nos quais apenas as ondas P se propagam. Para estas circunstâncias as ondas sísmicas possuem outra terminologia: ondas acústicas. Princípio de Huygens – Cada ponto ao longo de uma frente de onda funciona como uma fonte
secundária para produção de uma nova onda esférica. A tangente (envelope) a essas novas ondas secundárias forma uma nova frente de onda. Quando a onda alcança uma descontinuidade ocorre a partição da energia nos pontos desta interface. Uma parcela da energia é refletida e a outra parcela é refratada ou transmitida. Impedância acústica – é o que determina o espalhamento da energia sísmica na forma de
reflexão e refração de ondas elásticas. É determinado pelo produto entre a densidade da rocha e a velocidade das ondas P na mesma (I=ρV). Geofones – receptores terrestres.
X
Hidrofones – receptores marinhos.
Capítulo 5 – Sismo-estratigrafia
É o método estratigráfico de interpretação de dados sísmicos. As reflexões sísmicas são o tempo de percurso (ida e volta) de ondas sísmicas geradas artificialmente na superfície e refletidas em interfaces físicas das rochas. Essas interfaces demarcam o contraste de impedância acústica entre dois pacotes rochosos contíguos. Na estratigrafia moderna, os padrões de terminação de reflexão não representam somente limites de seqüência, na verdade tais padrões indicam superfícies que vão delimitar unidades sísmicas que, em ultima estância serão interpretados como tratos de sistemas deposicionais. Os padrões de terminação de reflexões mais comuns são: lapout, onlap, downlap, toplap, truncamento e a concordância ou conformidade (ver figuras das paginas 78 e 80 do livro) .
Lapout – é quando as reflexões/estratos terminam lateralmente em seu limite deposicional.
Denomina-se baselap quando ocorre no limite inferior de uma unidade sísmica e toplap no seu limite superior.
O baselap pode ser de dois tipos: a) Onlap – quando uma reflexão/estrato inicialmente horizontal, termina deposicionalmente contra uma superfície inicialmente inclinada ou quando um certo estrato/reflexão com uma certa inclinação termina deposicionalmente, mergulho acima contra uma superfície de maior inclinação (ver a seguinte animação http://sepmstrata.org/terminology/onlap.html). b) Downlap – quando uma reflexão/estrato, inicialmente inclinada, termina mergulho abaixo contra uma superfície originalmente horizontal ou inclinada.
O onlap pode ser costeiro (coastal onlap) quando a terminação mergulho acima ocorre em ambientes costeiros e fluviais. Pode ser onlap marinho (marine onlap) quando as terminações de mergulho acima ocorrem em ambientes de talude/sopé de talude. No toplap as reflexões/estratos terminam lateralmente, diminuindo gradualmente de espessura mergulho acima e ascendendo ao limite superior assintoticamente. O toplap evidencia um hiato não deposicional e ocorre quando o nível de base é muito baixo, a ponto de impedir a continuidade da deposição mergulho acima de um estrato. No truncamento as reflexões/estratos terminam lateralmente por terem sido seccionadas de seu limite deposicional original, podendo ser erosional ou estrutural. A Concordância ou conformidade é quando as reflexões/estratos de duas unidades sísmicas ou seqüências adjacentes se apresentam paralelas a superfície que as delimitam. O offlap é um padrão não-sistemático de terminação das reflexões em onlap/toplap mergulho acima e downlap mergulho abaixo. É utilizado pelos intérpretes para designar o padrão de reflexão progradante na bacia.
Fácies sísmicas
Define-se como uma unidade tridimensional, arealmente definida, constituída por reflexões sísmicas cujos parâmetros inerentes diferem das fácies adjacentes (ver padrões de fácies sísmicas na pagina 82 para demais explicações). Configurações progradantes ocorrem em áreas em que os estratos se sobrepõe lateralmente, constituindo-se em superfícies inclinadas denominadas clinoformas. Os padrões de clinoformas diferem em função das variações na razão de deposição e profundidade da lamina de água. Configuração divergente pode indicar uma variação em área na taxa de deposição, inclinação progressiva do substrato ou os dois fatores juntos. Configurações caóticas consistem em reflexões discordantes e descontínuas, sugerindo um arranjo desordenado das superfícies de reflexão, podendo indicar ambiente de energia alta e variável, deformações peneconteporaneas ou posteriores a deposição. Configuração transparente são intervalos com ausência de reflexão podendo indicar pacotes intensamente redobrados ou com mergulhos muito abruptos, como também como litologias homogêneas para o método sísmico ou não estratificada como alguns folhelhos e arenitos espessos, carbonatos maciços, camadas de sal e corpos ígneos. Configuração hummocky é interpretado comumente como lobos de estratos interdigitados no prodelta, área interdeltáica de águas rasas ou leques turbidíticos no sopé do talude. Geometrias de preenchimento – (ver figuras das paginas 86, 87 e 88) são interpretadas como
a sedimentação em feições negativas no relevo da superfície deposicional.
Fácies sísmicas de margem de plataforma/talude progradante distingeum-se segundo o
padrão de configuração interna, em dois tipos de fácies sísmicas progradacionais: sigmoidais e obliquas. Sigmoidais – deposição em mais baixa energia Obliquas – Ambientes de mais alta energia Fácies sísmica de talude/fundo de bacia tem vários tipos: lençol drapeado, preencimento de
talude e etc. Fácies sísmica carbonática – Inicialmente foram discriminadas 4 tipos principais de
construções carbonáticas: barreiras, pináculos, de margem de plataforma e patch (ver figura da pagina 91). As construções carbonáticas podem ser inferidas também do reconhecimento de sítios favoráveis ao seu desenvolvimento dentro de uma bacia, como por exemplo, bordas
de plataformas e de blocos falhados e elevados, altos estruturais contemporâneos a deposição, linhas de charneira e etc.
Ver figura da pagina 93 – Fácies sísmicas para ambientes deposicionais carbonáticos!!
Indicadores sismo-estratigráficos de variações relativas do nível do mar
São indicadores de variações relativas do nível do mar: onlap costeiro, toplap costeiro e deslocamento para baixo do onlap costeiro. O onlap costeiro indica uma subida relativa do nível do mar e consiste na deposição de sedimentos costeiros em progressivo onlap em direção do continente. Pode ser causada por três situações: a) Uma subida eustática, enquanto o substrato da bacia subside, fica estacionário ou ascende em razão inferior a subida eustática. b) Quando o substrato da bacia subside e o nível do mar mantem-se constante c) Quando o substrato da bacia subside numa razão maior que a da queda eustática.
Vale lembrar que o suprimento sedimentar disponível é fator determinante nas relações faciológicas numa situação de onlap costeiro.
O toplap costeiro é indicador de estabilidade relativa do nível do mar, ou seja, o mesmo permanece estacionário. Áreas deltaicas com altas taxas de deposição são favoráveis para produzir toplap costeiro. O deslocamento para baixo do onlap costeiro é o reflexo de uma rápida queda relativa do nível do mar em relação aos limites da superfície deposicional inicial. Tres situações são sugeridas para ocorrer uma queda relativa do nível do mar: a) Durante uma queda eustática quando a superfície inicial permanece estacionaria, se eleva ou subside numa queda menor que a eustática. b) Quando a superfície deposicional inicial se eleva enquanto o nível do mar permanece estacionário c) Quando a superfície deposicional inicial se eleva numa razão inicial que a subida eustática.
Capitulo 6 – Fundamentos de estratigrafia de seqüências Conceitos e definições básicas
Segundo Posamentier et al. (1988) o padrão estratal e a distribuição espacial de fácies dependem de dois fatores: - da quantidade de espaço em disponibilidade para a deposição de sedimentos e - da taxa de variação de novos espaços adicionados. Acomodação – refere-se a todo espaço colocado em disponibilidade para potencial
acumulação de sedimentos. É em função das flutuações eustáticas e da subsidência.
Taxa de acomodação – taxa que foi criada num determinado tempo Variação relativa do nível do mar – é a alteração na distancia vertical entre a posição da
superfície do mar e um datum situado no fundo do mar ou próximo dele como, por exemplo, o embasamento. É independente da acumulação de sedimentos acima do datum.
Eustasia – relaciona-se com variações globais no nível do mar, diz respeito somente a posição
da superfície do mar um datum estabelecido no centro da Terra. É independente de fatores locais como subsidência ou suprimento sedimentar. Profundidade da lamina da água – é resultado da interação de três parâmetros: suprimento
sedimentar, eustasia e tectônica (subsidência ou soerguimento), correspondendo a uma posição do nível do mar menos a espessura de sedimento acumulado.
Seqüências e modelo de trato de sistemas Seqüência - se constitui por uma sucessão de tratos de sistemas deposicionais interpretados
como depositados entre dois pontos de inflexão de queda eustática. Sistema deposicional – conjunto tridimensional de litofácies geneticamente associadas por
processos e ambientes ativos ou inferidos. A unidade fundamental é a litofácies, o qual se define como um corpo tridimensional de rochas ou sedimentos limitados por uma superfície deposicional (ou erosiva). Trato de sistemas – conjunto de sistemas deposicionais contíguos e contemporâneos.
Quatro fatores principais que influenciam na distribuição de litofácies dentro de um pacote sedimentar são: subsidência tectônica, variações eustáticas, suprimento sedimentar e clima (ver figura da página 120). Uma seqüência deposicional deposita-se durante um ciclo de variação eustática, começando e terminando nos pontos mais próximos da inflexão das quedas eustáticas. Ciclos de 1° ordem (> 50 Ma) são considerado em termos de tectônica de placas, ou seja, grandes ciclos orogênicos, cuja resposta estratigráfica são o conjunto de Megasseqüências. A seqüência, unidade básica, corresponde a um ciclo de 3° ordem, com duração de 0,5 a 3 Ma. (Ver quadro da pagina 122) As unidades fundamentais da seqüência são chamadas parasseqüências. Define se como conjunto de camadas relativamente concordantes, geneticamente relacionadas, limitadas por superfícies de inundação marinha ou superfícies correlatas. Um conjunto de parassequencias pode ser progradacional, retrogracional e agradacional, dependendo da razão entre a taxa de deposição e a taxa de acomodação.
Ver e entender figura da pagina 124 – Caiu idêntico na Petrobras!!
Na estratigrafia de seqüências são propostos dois tipos de discordâncias (Ver figuras das paginas 125 e 126): a) Discordância do Tipo 1 – superfície regional caracterizada por exposição subaérea e concomitante erosão subaérea, associada com rejuvenescimento de correntes, os quais escavam vales e canais na plataforma. Ocorre quando a taxa de queda eustática (queda rápida) excede a taxa de subsidência no limite deposicional da linha de costa. Das características marcantes desta discordância tem-se os leques submarinos de sopé de talude depositados acima dela nesses períodos de nível de mar baixo. b) Discordância do Tipo 2 – é uma superfície regional marcada pó uma exposição subaérea e deslocamento para baixo do onlap costeiro para uma posição que não chega a atingir o limite deposicional na linha de costa. É mais sutil e não apresenta rejuvenescimento de correntes. Ocorre lenta e ampla deposição subaérea provocando uma gradual degradação da fisiografia. É caracterizado pela interrupção fluvial, sobre a qual se depositam sedimentos de planície costeira. Forma-se quando a queda eustática é menor do que a taxa de subsidência no limite deposicional da linha de costa. Seqüências do Tipo 1 é limitado abaixo por uma discordância do tipo 1 e acima por uma do
tipo 1 ou 2. Seqüências do Tipo 2 tem seu limite inferior uma discordância do tipo 2 e superiormente do
tipo 1 ou 2. Por definição uma seqüência deposicional compõe-se por uma sucessão de tratos de sistemas deposicionais e esses por sua vez, constituem-se por sistemas deposicionais contemporâneos. Desta forma propõe se 4 tipos de tratos de sistemas associados a curva eustática: 1) Trato de sistema de mar alto (TSMA); 2) Trato de Sistemas de mar baixo (TSMB); 3) tratos de sistemas de margem de plataforma (TSMP) e 4)Trato de sistemas transgressivos (TST). A Sequencia do Tipo 1 é composta pelos tratos de sistemas de mar baixo, transgressivos e de
mar alto. A Sequencia do Tipo 2 constitui-se pelos tratos de sistemas de margem de plataforma, transgressivos e mar alto (Ver figura da pagina 127). O Trato de Sistemas de Mar Alto caracteriza-se por um padrão de empilhamento de parasseqüências crescentemente progradacional (ver figura da pagina 128). Inicialmente na metade ascendente do patamar da curva eustática, o padrão de empilhamento tende a ser predominantemente agradacional, isso devida a influencia de altas taxas de acomodação. Após o momento que se atinge o auge da curva eustática, a taxa de acomodação decresce gradualmente, imprimindo um padrão predominantemente progradacional. Sobrepõe-se a uma seção condensada (ou superfície de inundação máxima). O Trato de sistemas de mar baixo é depositado a partir do início de uma queda relativa do nível do mar, ou seja, quando a queda eustática é maior que a taxa de subsidência no limite
deposicional da linha de costa, persistindo ate uma subseqüente e lenta subida. Divide-se em dois membros não-contemporâneos: leques de mar baixo e cunha de mar baixo. Os leques de mar baixo são característicos de fisiografias com acentuadas quebras
plataforma/talude. A cunha de mar baixo caracteriza-se por um padrão de empilhamento progradacional
de parasseqüências. O limite superior de um trato de sistemas de mar baixo é marcado por uma significativa superfície de inundação marinha denominada Superfície Transgressiva . O evento da superfície transgressiva marca o inicio do trato de sistemas transgressivos . É marcado por uma sucessão de parasseqüências retrogradacionais, caracterizando eventos inundantes, que podem gerar concentrações de minerais autigênicos e depósitos de carvão. Seções condensadas ocorrem com maior freqüência no meio dos tratos de sistemas transgressivos e, também, na porção distal do trato de mar alto. Quando ocorrer uma lenta queda eustática, após o trato de mar alto II, resultando portanto, numa discordância do tipo 2, deposita-se o trato de sistemas de margem de plataforma. Caracteriza-se por um padrão de parasseqüências decrescentemente progradacional, passando para um padrão com predominância de agradação. O topo desse trato de sistemas é uma superfície transgressiva, a qual, também constitui-se a base do trato de sistemas transgressivos.
