Petrologia das fraturas associadas a feições típicas de dissolução hipogênica na Formação Salitre, Bacia de Irecê, Bahia, Brasil

The recognition of karst reservoirs in carbonate rocks has become increasingly common. However, most karst features are small to be recognized in seismic sections or larger than expected to be investigated with borehole data. One way forward has been the study of analogue outcrops and caves. The present study investigates lithofacies and karst processes, which lead to the generation of the largest system of caves in South America. The study area is located in the Neoproterozoic Una Group in central-eastern Brazil. This province comprises several systems of carbonate caves (Karmann and Sanchéz, 1979), which include the Toca da Boa Vista and Barriguda caves, considered the largest caves in South America (Auler and Smart, 2003). These caves were formed mainly in dolomites of the Salitre Formation, which was deposited in a shallow marine environment in an epicontinental sea (Medeiros and Pereira, 1994). The Salitre Formation in the cave area comprises laminated mud/wakestones, intraclastic grainstones, oncolitic grainstones, oolitic grainstones, microbial laminites, colunar stromatolites, trombolites and fine siliciclastic rocks (marls, shales, and siltites). A thin layer and chert nodules also occur at the top of the carbonate unit. Phosphate deposits are also found. Our preliminary data indicate that folds and associated joints control the main karstification event at the end of the Brasiliano orogeny (740-540 Ma). We recognized five lithofacies in the cave system: (1) Bottom layers of grainstone with cross bedding comprise the main unit affected by speleogenesis, (2) thin grainstone layers with thin siltite layers, (3) microbial laminites layers, (4) layers of columnar stromatolites, and a (5) top layer of siltite. Levels (1) to (3) are affected by intense fracturing, whereas levels (4) and (5) seal the caves and have little fracturing. Chert, calcite and gipsite veins cut across the carbonate units and play a major role in diagenesis. Our preliminary study indicate that hypogenic spelogenesis is the main process of karst development and contributed significantly to the generation of secondary porosity and permeability in the carbonate units.

O reconhecimento dos reservatórios cársticos em rochas carbonáticas tornou-se cada vez mais comum. No entanto, a maioria das feições cársticas são pequenas para serem reconhecidos em seções sísmicas ou maiores do que o esperado para serem investigadas com os dados de poços. Um caminho a seguir tem sido o estudo de afloramentos análogos e cavernas. O presente estudo investiga litofácies e processos cársticos, que levaram à geração do maior sistema de cavernas da América do Sul. A área de estudo situa-se no norte do Município de Campo Formoso-BA, no contexto geológico da Formação Salitre, Grupo Una, que corresponde às coberturas neoproterozoicas da Bacia de Irecê. Esta unidade dispõe de um sistema de cavernas, em rochas carbonáticas, que incluem as cavernas da Toca da Boa Vista e Toca da Barriguda, consideradas as maiores cavernas da América do Sul. Estas cavernas foram formadas principalmente em dolomitos da Formação Salitre, que foram depositados em um mar epicontinental raso. A Formação Salitre na área da caverna compreende camadas de mudstones/wackestones, grainstones intraclásticos, grainstones oncolíticos, grainstones oolíticos, laminitos microbiais, estromatólitos colunares, trombolitos e rochas siliciclásticas finas (margas, folhelhos e siltitos). Uma camada fina e nódulos de sílex também ocorrem na parte superior da unidade de carbonato. Os dados preliminares indicam que as dobras e as juntas associadas controlam o principal evento de carstificação, teriam ocorrido no final da Orogenia Brasiliana (740-540 Ma). Foram reconhecidas cinco litofácies principais no sistema de cavernas: (1) camadas inferiores de grainstone com estratificação cruzada, as quais constituem a principal unidade afetada pela espeleogênese, (2) grainstone fino com intercalações de siltito, (3) laminito microbial, (4) estromatólitos colunares, e (5) camada superior composta por siltito. Os níveis de (1) a (3) são os mais afetados pelo intenso fraturamento, enquanto os níveis (4) e (5) apresentam comportamento selante, constituindo o teto da caverna e sofrendo menos fraturamento. Veios preenchidos por chert e calcita atravessam as unidades carbonáticas e desempenham um papel importante na diagênese. Nosso estudo preliminar indica que a espelogenese hipogênica é o principal processo de desenvolvimento cárstico. O estudo das fraturas, sua distribuição em cada litofácies, o material que preenche essas fraturas e sua interação com a rocha encaixante, é muito importante para se entender que tipo de fluido atuou na espeleogênese e como esse processo contribuiu significativamente para a geração de porosidade e permeabilidade secundárias nas unidades de carbonatos.