Modelagem física analógica de rifteamento oblíquo : a influência de estruturas pré-existentes na formação do pré-sal da Bacia de Santos, Brasil.

Abstract

A evolução tectônica da margem continental do Atlântico Sul vem se tornando cada vez mais importante devido às descobertas de novos campos de petróleo. A Bacia de Santos apresenta grande destaque devido à existência de hidrocarbonetos em reservatórios carbonáticos fortemente associados a altos estruturais da fase rifte (Pré-sal). De modo geral, os estudos experimentais existentes na literatura, os quais abordam os efeitos das estruturas pré-existentes na formação do rifte, utilizam simplificações da estrutura pré-existente, considerando rifte oblíquos ou ortogonais. O objetivo desse trabalho é compreender a influência da estrutura pré-existente (charneira Cretácea), que constitui uma estrutura com direção geral NE-SW com algumas inflexões impostas por zonas de transferência, na formação e evolução da Bacia de Santos. Foram analisados a formação de altos estruturais, a segmentação do rifte e o desenvolvimento de rampas de revezamento e zonas de acomodação através do estudo de diferentes ângulos de distensão da bacia. Os modelos físicos foram realizados com areia seca e silicone, simulando crosta superior e inferior respectivamente, em um aparato de caixa de areia com dimensões internas de 37 cm x 41 cm x 07 cm (largura x comprimento x altura), acoplados a um motor elétrico. A charneira Cretácea foi simulada por duas folhas de acetato, na base da caixa de experimentos, representando quatro domínios estruturais que caracterizaram uma grande curvatura irregular. A abertura do rifte, ortogonal a oblíqua em relação à estrutura pré-existente, foi efetuada pela movimentação das duas paredes móveis frontais da caixa de experimentos. Ao todo foram realizados 3 experimentos diferentes variando a direção de distensão ( λ), simulando a abertura do continente, com a distensão total de 6 cm. Para uma melhor compreensão dos experimentos e para identificar as regiões com maiores magnitudes de deformação, foi utilizado a técnica PIV (Particle Image Velocimetry), que se baseia na correlação de imagens digitais obtidas por um conjunto de câmeras fotográficas. Os resultados dos modelos revelam que as características do rifte são influenciadas tanto pela configuração da estrutura préexistente quanto pela direção de distensão. Os modelos 1 e 2, cujos domínios estruturais formam ângulos de obliquidade com a direção de distensão menores que 90º, produziram um alto estrutural proeminente segmentando o modelo em duas sub-bacias dispostas en echelon, assim como falhas curtas a intermediárias que apresentavam mudanças de direção quando passavam de um domínio a outro, e o desenvolvimento de um grande número de rampas de revezamento e zonas de acomodação. Já o modelo 3, cujo domínios estruturais formavam ângulos de obliquidade próximo a 90º, apresentou uma estrutura mais continua, sem a presença de um alto estrutural único que segmenta-se a bacia e produziu falhas contínuas, mais longas, quase retas, com pouca presença de rampa de revezamento e nenhuma zona de acomodação. Neste modelo, foi possível observar através do PIV que as falhas revelaram a maior magnitude de deformação. Apesar dos mecanismos de deformação e a evolução dos modelos representarem uma simplificação da natureza, observou-se, que os modelos análogos desenvolvidos revelam a formação de estruturas parecidas com as da Bacia de Santos. Os modelos reproduziram um xix alto proeminente, análogo ao Alto Externo da Bacia de Santos (AEBS), assim como a segmentação entre sub-bacias. A configuração definiu uma geometria em “S” das falhas, muito similar a porção centro-norte da Bacia de Santos.