Silicificação hidrotermal ao longo de falhas em unidades carbonáticas e siliciclásticas e seu impacto na qualidade dos reservatórios, bacia potiguar, Brasil

We analyzed hydrothermal silicification along the Afonso Bezerra strike-slip fault system in the Potiguar Basin, equatorial margin of Brazil, to assess the role of Si-rich fluids in fault geometry, properties, and evolution. The fault cut across the whole basin, including its crystalline basement...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Menezes, Cristiane Paulino de
Outros Autores: Vieira, Marcela Marques
Formato: doctoralThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Fluxo de fluidos
Silicificação hidrotermal
Zona de falha
Reservatórios análogos
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27747
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Menezes, Cristiane Paulino de
Silicificação hidrotermal ao longo de falhas em unidades carbonáticas e siliciclásticas e seu impacto na qualidade dos reservatórios, bacia potiguar, Brasil
description We analyzed hydrothermal silicification along the Afonso Bezerra strike-slip fault system in the Potiguar Basin, equatorial margin of Brazil, to assess the role of Si-rich fluids in fault geometry, properties, and evolution. The fault cut across the whole basin, including its crystalline basement, a late Cretaceous siliciclastic unit and a lower carbonate unit, and a Paleogene-Neogene upper carbonate unit. Intense fault-controlled silicification caused by the upward migration and diffusion of hydrothermal fluids occurred repeatedly. The fault zone is characterized by multiple events of syntectonic (dynamic) silicification with hydraulic brecciation at all scales in the fault core and static silicification, in which no or little lattice orientation or deformation occurred in the damage zone. In the carbonate units, silicification resulted in the complete replacement of the carbonate mineralogy by quartz, chalcedony and opal, and the SiO2 content increased from 3 to 15% in the host carbonate units to as much as 94–97% in the silicified portions of the fault. The silicified fault zone presents an abrupt widening from 150 m in the siliciclastic unit to as much as 800 m in the lower carbonate unit. The matrix of the siliciclastic unit exhibits a porosity reduction from 27% to 4%. By contrast, the matrix porosity of the lower carbonate unit exhibits a primary porosity of approximately 5–10%, which is either reduced to ~ less than 1% or increased to more than 15% in the silicified zone. In the upper and lower carbonate units, centimeter-scale vuggy porosity along fractures occurs in the silicified zone. This anomalous vuggy porosity could serve as a reservoir pore space. The collective field and petrological evidence suggests that volcanic intrusion plays an important role in silicification. This work may shed light on the origin and likely geometry of the fault-controlled silica distribution causing heterogeneities within carbonate and siliciclastic reservoirs.
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Intense fault-controlled silicification caused by the upward migration and diffusion of hydrothermal fluids occurred repeatedly. The fault zone is characterized by multiple events of syntectonic (dynamic) silicification with hydraulic brecciation at all scales in the fault core and static silicification, in which no or little lattice orientation or deformation occurred in the damage zone. In the carbonate units, silicification resulted in the complete replacement of the carbonate mineralogy by quartz, chalcedony and opal, and the SiO2 content increased from 3 to 15% in the host carbonate units to as much as 94–97% in the silicified portions of the fault. The silicified fault zone presents an abrupt widening from 150 m in the siliciclastic unit to as much as 800 m in the lower carbonate unit. The matrix of the siliciclastic unit exhibits a porosity reduction from 27% to 4%. By contrast, the matrix porosity of the lower carbonate unit exhibits a primary porosity of approximately 5–10%, which is either reduced to ~ less than 1% or increased to more than 15% in the silicified zone. In the upper and lower carbonate units, centimeter-scale vuggy porosity along fractures occurs in the silicified zone. This anomalous vuggy porosity could serve as a reservoir pore space. The collective field and petrological evidence suggests that volcanic intrusion plays an important role in silicification. This work may shed light on the origin and likely geometry of the fault-controlled silica distribution causing heterogeneities within carbonate and siliciclastic reservoirs. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Analisamos a silicificação hidrotermal ao longo do Sistema de Falhas de Afonso Bezerra na Bacia Potiguar, margem equatorial do Brasil, para avaliar o papel dos fluidos ricos em Si na geometria, propriedades e evolução das falhas. A falha corta toda a bacia, incluindo seu embasamento cristalino, unidade siliciclástica e carbonática do Cretáceo Superior, até a unidade de carbonato superior Paleógeno-Neógeno. Intenso processo de silicificação controlada por falha causada por a migração ascendente e a difusão de fluidos hidrotermais ocorreram repetidamente. A zona de falha é caracterizada por múltiplos eventos de silicificação sintética (dinâmica) com brecciação hidráulica em todas as escalas no núcleo da falha e silificação estática, em que nenhuma ou pouca orientação ou deformação ocorreu na zona de dano. Em as unidades carbonatadas, a silicificação resultou na substituição completa da mineralogia do carbonato pelo quartzo, calcedônia e opala, e o conteúdo de SiO2 aumentou de 3 a 15% na rocha hospedeira, para 94–97% nas porções silicificadas da falha. A zona de falha silicificada apresenta um alargamento abrupto de 150m a unidade siliciclástica até 800m na unidade de carbonática inferior. A matriz da unidade siliciclástica exibe um redução de porosidade de 27% para 4%. Em contraste, a porosidade da matriz da unidade de carbonato inferior exibe porosidade primária de aproximadamente 5 a 10%, que é reduzida a ~ menos de 1% ou aumentada para mais de 15% na zona silicificada. Nas unidades de carbonato superior e inferior, a porosidade vugular em escala centimétrica ocorre na zona de falha silicificada. Essa porosidade vugular anômala poderia servir como espaço poroso de um reservatório. As evidências coletivas de campo e petrológicas sugerem que a intrusão vulcânica desempenha um papel importante na silicificação. Este trabalho pode esclarecer a geometria original e provável da distribuição de sílica controlada por falhas, causando heterogeneidades em reservatórios carbonáticos e siliciclásticos. 2019-09-18T19:38:12Z 2019-09-18T19:38:12Z 2019-07-15 doctoralThesis MENEZES, Cristiane Paulino de. Silicificação hidrotermal ao longo de falhas em unidades carbonáticas e siliciclásticas e seu impacto na qualidade dos reservatórios, bacia potiguar, Brasil. 2019. 62f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27747 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO

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