Padrões geoacústicos de fundo e sub-fundo na Baía de Sepetiba: implicações no conhecimento da geologia do holoceno

A Baía de Sepetiba, localizada entre a Baía de Guanabara e a Baía de Ilha Grande, Estado do Rio de Janeiro, está inserida em um cenário estratégico para o desenvolvimento econômico do Estado. Isto ocorre devido ao aumento da concentração populacional, que está diretamente relacionado com o turismo, com a presença de portos e de áreas industriais. Sendo assim, se faz necessário estudar sua estrutura geológica e dinâmica sedimentar para entender sua evolução ao longo do tempo e para uma utilização mais racional desta área. Utilizando-se da sísmica rasa de alta resolução e da sonografia de varredura lateral juntamente com dados pretéritos de amostragem superficial de sedimentos, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar sua geologia holocênica. A investigação, em subsuperfície, da geologia estrutural e sedimentar dessa baía, através da interpretação de 09 perfis sísmicos, baseada na determinação de diferentes tipos de ecotexturas, revelou a presença de diferentes pacotes sedimentares depositados ao longo do Holoceno. Ao todo, foram encontrados 15 tipos de ecotexturas perfazendo 14 camadas sedimentares, que estão relacionados em 4 Grupos de acordo com sua distribuição. Já a investigação em superfície através dos registros sonográficos, baseada nos diferentes graus de reflexão acústica (backscattering) e parametrizada pelos dados de amostragem direta pretérita, identificou 6 padrões sonográficos distintos. Com isso foi confeccionado um novo mapa de distribuição textural dos sedimentos superficiais da Baía de Sepetiba. Com a correlação dos dados de sísmica rasa com os dados sonográficos, foi possível ainda sugerir a provável existência de neotectonismo na área de estudo.

Estudo diagenético aplicado ao Membro Maruim da Formação Riachuelo , na parte terrestre da sub-bacia de Sergipe, Brasil

O Membro Maruim da Formação Riachuelo (Neoalbiano), na parte terrestre da Sub-bacia de Sergipe, contém fácies de água rasa compostas, principalmente, por rudstone/grainstone oncolítico oolítico, com baixo conteúdo e variedade de bioclastos. A correlação dos afloramentos e análise petrográfica detalhada, envolvendo catodoluminescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estudos isotópicos e análise química elementar, permitiram a reconstrução da história diagenética do intervalo estudado. As rochas carbonáticas do Membro Maruim estão completamente afetadas por processos diagenéticos associados aos estágios eogenético, mesogenético e telogenético. A dolomitização foi um dos principais produtos diagenéticos observados no estágio eogenético e encontra-se substituindo total ou parcialmente os calcários do Membro Maruim. A dolomitização concentra-se no topo dos ciclos deposicionais descritos na área de estudo e diminuem gradativamente para a base dos mesmos. As relações entre a porosidade e a dolomitização foram estudadas com base nas comparações da fábrica cristalina da dolomita preservada nos afloramentos estudados. Os resultados isotópicos das dolomitas indicam que o processo de dolomitização ocorreu a partir do refluxo de salmouras em um ambiente ligeiramente hipersalino (penesalino). As áreas mais próximas ao contato com a salmoura, fonte dos fluidos dolomitizantes, exibem menor desenvolvimento de porosidade, uma vez que nessas regiões ocorreriam processos de superdolomitização (Pedreira Carapeba). Nestas áreas a assinatura isotópica do carbono e do oxigênio é muito positiva (o valor do δ13C varia de 2.37 a 4.83 e o valor do δ18O oscila entre 0.61 e 3.92), indicando que os processos diagenéticos tardios não teriam alterado significativamente a assinatura isotópica original. As dolomitas geradas nas áreas afastadas da salmoura (pedreiras Massapé, Inorcal I, Inorcal II, Inhumas e Santo Antônio) exibem um maior desenvolvimento de porosidade e têm uma composição isotópica de carbono e oxigênio mais negativa (o valor do δ13C varia de -5.66 a 2.61 e o valor do δ18O oscila entre -4.25 e 0.38). A assinatura isotópica das dolomitas descritas nestas pedreiras também se encontra alterada por processos de dedolomitização. Os cimentos diagenéticos precipitados durante o estágio mesogenético foram os principais responsáveis pela obliteração da porosidade primária e secundária dos calcários do Membro Maruim. Adicionalmente, estes cimentos diagenéticos tardios calcitizaram as dolomitas, fechando parcialmente a porosidade secundária das mesmas. A porosidade das rochas carbonáticas também se encontra fortemente reduzida pela compactação mecânica e química. A dissolução foi o único processo que levou à geração de porosidade secundária no estágio telogenético, porém em porcentagens muito baixas. As fácies dolomíticas são as que apresentam maior desenvolvimento de porosidade secundária, como consequência dos processos de dissolução no ambiente telogenético. A dissolução compreende um dos últimos eventos diagenéticos identificados no intervalo estudado.

Caracterização do maciço Santa Clara no município de Cujubim (RO) com base em litogeoquímica, geocronologia e estudos isotópicos

A Suíte Intrusiva Santa Clara está inserida na Província Estanífera de Rondônia, na porção SW do Cráton Amazônico. Essa suíte intrusiva é composta pelos maciços Santa Clara, Oriente Velho, Oriente Novo, Manteiga-Sul, Manteiga-Norte, Jararaca, Carmelo, Primavera e das Antas. Os litotipos que perfazem a Suíte Santa Clara ocorrem hospedados nas rochas do Complexo Jamari, uma associação polideformada composta por gnaisses ortoderivados e paraderivados. Características observadas em campo e em análises petrográficas permitiram subdividir o Maciço Santa Clara em cinco fácies distintas: fácies porfirítica, fácies isotrópica, fácies fina, fácies piterlítica e fácies viborgítica. Os litotipos observados correspondem a hornblenda-biotita granitos e biotita granitos intermediários a ácidos, com composições médias semelhantes àquelas verificadas para sienogranitos e monzogranitos. Geoquimicamente, três magmas podem ser identificados. O magma menos evoluído corresponde às rochas das fácies porfirítica e equigranular, e o mais evoluído compreende as fácies de granulometria fina e piterlítica. A fácies viborgítica representa o terceiro líquido magmático, e aparentemente é diferente de todas as outras fácies em termos de aspectos de campo e geoquímica. A análise litogeoquímica indica que estes granitoides são subalcalinos, bastante empobrecidos em MgO e exibem caráter metaluminoso a fracamente peraluminoso. Os padrões de elementos-traços evidenciam que tais granitóides possuem alto conteúdo em elementos incompatíveis (Rb, Zr, Y, Ta, Ce) e ETR, com exceção do Eu. Além disso, também exibem leve enriquecimento em LILE, forte depleção em elementos como Sr e Ti, e leve empobrecimento de Ba, indicando que o fracionamento de minerais como plagioclásio e titanita foi importante na evolução do líquido magmático analisado. A anomalia negativa de Nb indica envolvimento de material crustal nos processos magmáticos que geraram estes granitoides. Os litotipos analisados possuem características típicas de granitos tipo-A ferroan, e as razões FeOt/MgO entre 4,27 e 26,22 sugerem tratar-se de uma série de granitos félsicos fracionados. Os padrões de ETR observados para os litotipos analisados exibem um considerável enriquecimento em ETRL, e anomalia negativa de Eu, sugerindo fracionamento de feldspato durante o processo de diferenciação do líquido magmático. Diagramas discriminantes de ambientes tectônicos sugerem que os litotipos do Maciço Intrusivo Santa Clara são típicos de ambiente intraplaca, do tipo-A2, isto é, associados a ambientes pós-colisionais/pós-orogênicos. As características isotópicas observadas para os granitoides do Maciço Santa Clara sugerem que os mesmos foram gerados a partir da fusão parcial de uma crosta inferior pré-existente. As idades U-Pb entre 1,07 e 1,06 Ga são compatíveis com um magmatismo ocorrido nos estágios finais da colagem do supercontinente Rodínia (1,2-1,0 Ga) e estágios finais do Ciclo Orogênico Sunsás-Aguapeí (1320-1100 Ma). Sugere-se ainda que na verdade o Maciço Santa Clara seja formado por uma coalescência das três intrusões graníticas que são representadas pelos três magmas anteriormente descritos.

Integração de dados geofísicos de poços e geoquímicos na avaliação do potencial gerador dos folhelhos betuminosos da Formação Tremembé, Bacia de Taubaté

Nos depósitos cenozóicos da Bacia de Taubaté são encontrados depósitos de folhelhos betuminosos (oleígenos) pertencentes à Formação Tremembé, de idade oligocênica, que durante alguns anos na década de 50 foram investigados com relação ao seu aproveitamento econômico através da extração industrial do óleo nele contido. Entretanto, em face de aspectos tecnológicos e conjunturais da época, esse aproveitamento industrial foi considerado inviável do ponto de vista econômico. Nesta dissertação é proposta uma aplicação da perfilagem geofísica para a caracterização da faciologia dos folhelhos betuminosos da Formação Tremembé, tendo como objetivo principal a identificação das eletrofácies nos perfis elétricos, através de uma metodologia robusta e consistente. A identificação de eletrofácies é importante para ajudar na determinação da caracterização de uma reserva não convencional e na análise da viabilidade econômica. Neste estudo foram utilizados os perfis convencionais de poço: Raio gama, resitividade, potencial espontâneo e sônico. Os dados de perfis de poços foram integrados com os testemunhos e dados geoquímicos, mais precisamente os dados de COT, S, IH, S2 para uma caracterização realística das eletrofácies. Os dados foram obtidos a partir de três sondagens rotativas realizadas na Bacia de Taubaté, resultantes de testemunhagem contínua e perfilagem a cabo ao longo do intervalo de folhelhos da Formação Tremembé. A partir disto, obtém-se como resposta um modelo específico para cada litologia, onde cada pico corresponde a uma eletrofácies, permitindo o estabelecimento de alguns padrões ou assinaturas geofísicas para as principais fácies ocorrentes. Como resultado deste trabalho, foi possível correlacionar as eletrofácies entre os poços numa seção modelo, a partir de similaridade lateral das eletrofácies entre os marcos estratigráficos representado, foi possível observar a continuidade de duas sequências de folhelhos betuminoso com alto teores de COT, S, IH, S2, considerados os mais importantes do ponto de vista econômico e gerado um modelo faciológico 2D e 3D dessas camadas. Os resultados obtidos neste trabalho são bastante promissores, apontando para a possibilidade de aplicação desta técnica a outros poços da Bacia de Taubaté, fornecendo subsídios relevantes à determinação da evolução sedimentar.

Microorganisms linked to Neoproterozoic microspar carbonate sedimentation in the Jilin-Liaoning area

Molar-tooth carbonate refers to a sort of rock that has ptygmatical folded structure comparable to the ivory. This kind of carbonate exists in a special time range (from Middle to Neoproterozoic). Its origin and the possibility to use it in stratigraphic correlation of the paleocontinent is the key task of the IGCP447, a project on Proterozoic molar tooth carbonates and the evolution of the earth (2001-2005). The importance lies in that the molar-tooth structure is the key to solving problems related to Precambrian biological and global geochemical events. The molar-tooth structure is associated with microorganisms. Development and recession of such carbonates have relations with the evolution process of early lives and abrupt changes in sea carbonate geochemistry. In recent years, based on researches on petrology, geochemistry and Sr isotope of molar-tooth carbonate in the Jilin-Liaoning and Xuzhou-Huaiyang area, the authors hold that it can be used as a marker for stratigraphic sequence and sedimentary facies analyses.

Microorganisms linked to Neoproterozoic microspar carbonate sedimentation in the Jilin-Liaoning area

Molar-tooth carbonate refers to a sort of rock that has ptygmatical folded structure comparable to the ivory. This kind of carbonate exists in a special time range (from Middle to Neoproterozoic). Its origin and the possibility to use it in stratigraphic correlation of the paleocontinent is the key task of the IGCP447, a project on Proterozoic molar tooth carbonates and the evolution of the earth (2001-2005). The importance lies in that the molar-tooth structure is the key to solving problems related to Precambrian biological and global geochemical events. The molar-tooth structure is associated with microorganisms. Development and recession of such carbonates have relations with the evolution process of early lives and abrupt changes in sea carbonate geochemistry. In recent years, based on researches on petrology, geochemistry and Sr isotope of molar-tooth carbonate in the Jilin-Liaoning and Xuzhou-Huaiyang area, the authors hold that it can be used as a marker for stratigraphic sequence and sedimentary facies analyses.

timng of the last glacial maximum from observed sea level minima

During the Last Glacial Maximum, ice sheets covered large areas in northern latitudes, and global temperatures were significantly lower than today. But few direct estimates exist of the volume of the ice sheets, or the timing and rates of change during their advance and retreat. Here we analyze four distinct sediment facies in the shallow, tectonically stable Bonaparte Gulf, Australia - each of which is characteristic of a distinct range in sea level - to estimate the maximum volume of land-based ice during the last glaciation and the timing of the initial melting phase. We use faunal assemblages and preservation status of the sediments to distinguish open marine, shallow marine, marginal marine and brackish conditions, and estimate the timing and the mass of the ice sheets using radiocarbon dating and glacio-hydroisostatic modelling. Our results indicate that from at least 22,000 to 19,000 (calendar) years before present, land-based ice volume was at its maximum, exceeding today's grounded ice sheets by 52.5 x 10 exp 6 cu km. A rapid decrease in ice volume by about 10 percent within a few hundred years terminated the Last Glacial Maximum at 19,000 +/- 250 years.

Geophysical signatures associated with fluid flow and gas hydrate occurrence in a tectonically quiescent sequence, Qiongdongnan Basin, South China Sea

Interpretation of high-resolution two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) seismic data collected in the Qiongdongnan Basin, South China Sea reveals the presence of polygonal faults, pockmarks, gas chimneys and slope failure in strata of Pliocene and younger age. The gas chimneys are characterized by low-amplitude reflections, acoustic turbidity and low P-wave velocity indicating fluid expulsion pathways. Coherence time slices show that the polygonal faults are restricted to sediments with moderate-amplitude, continuous reflections. Gas hydrates are identified in seismic data by the presence of bottom simulating reflectors (BSRs), which have high amplitude, reverse polarity and are subparallel to seafloor. Mud diapirism and mounded structures have variable geometry and a great diversity regarding the origin of the fluid and the parent beds. The gas chimneys, mud diapirism, polygonal faults and a seismic facies-change facilitate the upward migration of thermogenic fluids from underlying sediments. Fluids can be temporarily trapped below the gas hydrate stability zone, but fluid advection may cause gas hydrate dissociation and affect the thickness of gas hydrate zone. The fluid accumulation leads to the generation of excess pore fluids that release along faults, forming pockmarks and mud volcanoes on the seafloor. These features are indicators of fluid flow in a tectonically-quiescent sequence, Qiongdongnan Basin. Geofluids (2010) 10, 351-368.

Characteristics and Formation Mechanism of Polygonal Faults in Qiongdongnan Basin, Northern South China Sea

Based on high-resolution 3D seismic data, we document the polygonal faults within the Miocene Meishan (sic) Formation and Huangliu (sic) Formation of the Qiongdongnan (sic) basin, northern South China Sea. Within the seismic section and time coherent slice, densely distributed extensional faults with small throw and polygonal shape were identified in map view. The orientation of the polygonal faults is almost isotropic, indicating a non-tectonic origin. The deformation is clearly layer-bounded, with horizontal extension of 11.2% to 16%, and 13.2% on average. The distribution of polygonal faults shows a negative correlation with that of gas chimneys. The development of polygonal faults may be triggered by over-pressure pore fluid which is restricted in the fine-grained sediments of bathyal facies when the sediments is compacted by the burden above. The polygonal faults developed to balance the volumetric contraction and restricted extension. The product of hydrocarbon in the Meishan Formation may have contributed to the development of the polygonal faults. In the study area, it was thought that the petroleum system of the Neogene post-rift sequence is disadvantageous because of poor migration pathway. However, the discovery of polygonal faults in the Miocene strata, which may play an important role on the fluid migration, may change this view. A new model of the petroleum system for the study area is proposed.

Discovery of Late Cretaceous garnet two-pyroxene granulite in the southern Lhasa terrane, Tibet and its tectonic significances

The Lhasa terrane, located between the Bangonghu-Nujiang suture zone and the Indus-Yalung Tsangpo suture zone in the southern Tibetan Plateau, was considered previously as a Precambrian continental block. Mesozoic and Cenozoic tectonic evolution of the Lhasa terrane is closely related to the subduction of the Tethys ocean and the collision between the Indian and European continents; so it is one of the keys to reveal the formation and evolution of the Tibetan plateau. The garnet two-pyroxene granulite which was found at the Nyingtri rock group of the southeastern Lhasa terrene consists of garnet, clinopyroxene, orthopyroxene, labradorite, Ti-rich amphibolite and biotite, with a chemical composition of mafic rock. The metamorphic conditions were estimated to be at T = 747 similar to 834 degrees C and P = 0.90 similar to 1.35GPa, suggesting a formation depth of 45km. The zircon U-Pb dating for the garnet amphibolite and marble associated with the granulite give a metamorphic age of 85 similar to 90Ma. This granulite-facies metamorphic event together with a contemporaneous magmatism demonstrated that the southern Lhasa terrane has undergone an Andean-type orogeny at Late Mesozoic time.

Petroleum System in Deepwater Basins of the Northern South China Sea

The northern South China Sea margin has experienced a rifting stage and a post-rifting stage during the Cenozoic. In the rifting stage, the margin received lacustrine and shallow marine facies sediments. In the post-rifting thermal subsidence, the margin accumulated shallow marine facies and hemipelagic deposits, and the deepwater basins formed. Petroleum systems of deepwater setting have been imaged from seismic data and drill wells. Two kinds of source rocks including Paleogene lacustrine black shale and Oligocene-Early Miocene mudstone were developed in the deepwater basin of the South China Sea. The deepwater reservoirs are characterized by the deep sea channel rill, mass flow complexes and drowned reef carbonate platform. Profitable capping rocks on the top are mudstones with huge thickness in the post-rifting stage. Meanwhile, the faults developed during the rifting stage provide a migration path favourable for the formation of reservoirs. The analysis of seismic and drilling data suggests that the joint structural and stratigraphic traps could form giant hydrocarbon fields and hydrocarbon reservoirs including syn-rifting graben subaqueous delta, deepwater submarine fan sandstone and reef carbonate reservoirs.

Seismic stratigraphy of the Qiongdongnan deep sea channel system, northwest South China Sea

Based on more than 4000 km 2D seismic data and seismic stratigraphic analysis, we discussed the extent and formation mechanism of the Qiongdongnan deep sea channel. The Qiongdongnan deep sea channel is a large incised channel which extends from the east boundary of the Yinggehai Basin, through the whole Qiongdongnan and the Xisha trough, and terminates in the western part of the northwest subbasin of South China Sea. It is more than 570 km long and 4-8 km wide. The chaotic (or continuous) middle (or high) amplitude, middle (or high) continuity seismic facies of the channel reflect the different lithological distribution of the channel. The channel formed as a complex result of global sea level drop during early Pliocene, large scale of sediment supply to the Yinggehai Basin, inversion event of the Red River strike-slip fault, and tilted direction of the Qiongdongnan Basin. The large scale of sediment supply from Red River caused the shelf break of the Yinggehai Basin to move torwards the S and SE direction and developed large scale of prograding wedge from the Miocene, and the inversion of the Red River strike-slip fault induced the sediment slump which formed the Qiongdongnan deep sea channel.

Petroleum geological framework and hydrocarbon potential in the Yellow Sea

Sedimentary basins in the Yellow Sea can be grouped tectonically into the North Yellow Sea Basin (NYSB), the northern basin of the South Yellow Sea (SYSNB) and the southern basin of the South Yellow Sea (SYSSB). The NYSB is connected to Anju Basin to the east. The SYSSB extends to Subei Basin to the west. The acoustic basement of basins in the North Yellow Sea and South Yellow Sea is disparate, having different stratigraphic evolution and oil accumulation features, even though they have been under the same stress regime since the Late Triassic. The acoustic basement of the NYSB features China-Korea Platform crystalline rocks, whereas those in the SYSNB and SYSSB are of the Paleozoic Yangtze Platform sedimentary layers or metamorphic rocks. Since the Late Mesozoic terrestrial strata in the eastern of the NYSB (West Korea Bay Basin) were discovered having industrial hydrocarbon accumulation, the oil potential in the Mesozoic strata in the west depression of the basin could be promising, although the petroleum exploration in the South Yellow Sea has made no break-through yet. New deep reflection data and several drilling wells have indicated the source rock of the Mesozoic in the basins of South Yellow Sea, and the Paleozoic platform marine facies in the SYSSB and Central Rise could be the other hosts of oil or natural gas. The Mesozoic hydrocarbon could be found in the Mesozoic of the foredeep basin in the SYSNB that bears potential hydrocarbon in thick Cretaceous strata, and so does the SYSSB where the same petroleum system exists to that of oil-bearing Subei Basin.

Seismic profiles across the middle Tan-Lu fault zone in Laizhou Bay, Bohai Sea, eastern China

The stratigraphic architecture, structure and Cenozoic tectonic evolution of the Tan-Lu fault zone in Laizhou Bay, eastern China, are analyzed based on interpretations of 31 new 2D seismic lines across Laizhou Bay. Cenozoic strata in the study area are divided into two layers separated by a prominent and widespread unconformity. The upper sedimentary layer is made up of Neogene and Quaternary fluvial and marine sediments, while the lower layer consists of Paleogene lacustrine and fluvial facies. In terms of tectonics, the sediments beneath the unconformity can be divided into four main structural units: the west depression, central uplift, east depression and Ludong uplift. The two branches of the middle Tan-Lu fault zone differ in their geometry and offset: the east branch fault is a steeply dipping S-shaped strike-slip fault that cuts acoustic basement at depths greater than 8 km, whereas the west branch fault is a relatively shallow normal fault. The Tan-Lu fault zone is the key fault in the study area, having controlled its Cenozoic evolution. Based on balanced cross-sections constructed along transverse seismic line 99.8 and longitudinal seismic line 699.0, the Cenozoic evolution of the middle Tan-Lu fault zone is divided into three stages: Paleocene-Eocene transtension, Oligocene-Early Miocene transpression and Middle Miocene to present-day stable subsidence. The reasons for the contrasting tectonic features of the two branch faults and the timing of the change from transtension to transpression are discussed. Crown Copyright (C) 2008 Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.