O presente trabalho realizou a caracterização faciológica, petrofísica e diagenética de análogos de reservatório em afloramentos de depósitos fluviais e eólicos da Formação Marizal, Aptiano, Bacia do Tucano (BA), buscando agregar novos conhecimentos em relação a heterogeneidades em multiescala para o entendimento dos processos que controlam os parâmetros petrofísicos e diagenéticos. As propriedades petrofísicas, porosidade e permeabilidade, dos arenitos da Formação Marizal são controladas pela proveniência e diagênese, além da posição dos depósitos fluviais (axial e transversal) dentro da bacia sedimentar. Para os arenitos que possuem proveniência da borda da bacia, ocorrem maiores quantidades de fragmentos líticos. Esses fragmentos, quando sujeitos a diagênese, sofrem processos de compactação mecânica que obstruem poros e gargantas de poro, levando a menores valores de porosidade e permeabilidade em relação ao depósitos de sistema fluvial axial do Membro Banzaê. Os depósitos fluviais axiais possuem composição de arenito arcoseano não tiveram obstrução de poros. Os arenitos dos depósitos fluviais transversais do Membro Banzaê apresentam como constituintes diagenéticos franja de interestratificados I/S e caulinita mesodiagenéticas; enquanto que os depósitos axiais apresentam sobrecrescimento de k-feldspato, calcita e dolomita eodiagenéticas, além de interestratificados de I/S e caulinita mesodiagenéticas. Para os arenitos do Membro Cícero Dantas também se observa sobrecrescimento de kfeldspato, calcita e dolomita eodiagenéticas, além de interestratificados de I/S e caulinita mesodiagenéticas. Os constituintes telodiagenéticos para os dois membros são a ferruginização e a argila infiltrada, sendo que para o Membro Cícero Dantas esses processos foram mais significativos, tendo influência negativas sobre os valores de permeabilidade, onde se observa que os depósitos de barra dessa unidade apresentam valores similares aos mesmos elementos arquiteturais dos depósitos transversais do Membro Banzaê. Por fim, os constituintes diagenéticos, como sobrecrescimento de k-feldspato e interestratificados I/S, indicam condições de climas semi-áridos para a Formação Marizal durante sua deposição. / This study presents facies, petrophysical and diagenetic characterization of outcrop reservoir analogues of fluvial and aeolian deposits from the Marizal Formation, Tucano Basin, Northeastern Brazil. The study brings new knowledge to the study of multiscale heterogeneities and processes controlling petrophysical and diagenetic parameters. The petrophysical parameters, porosity and permeability of the Marizal Formation sandstones are controlled by provenance, diagenesis, as well as the position of the deposits (axial and transverse) within the sedimentary basin. The sandstones with source areas at the basin border have large amounts of lithic fragments. When lithic fragments are subjected to diagenesis mechanical compaction process obstruct pores and pore throats, leading to lower values of porosity and permeability relative to the axial fluvial systems deposits from the Banzaê Member. Moreover, the axial deposits have arkosic composition, without the lithic fragments that obstruct pores. The sandstones from the Banzaê Member transverse fluvial deposits present illite-smectite mixed layers and kaolinite as mesodiagenetic constituents; while the axial deposits have eodiagenetic K-feldspar overgrowths, calcite and dolomite, besides mesodiagenetic illite-smectite mixed layers and kaolinite. The Cícero Dantas Member sandstones also have eodiagenetic K-feldspar overgrowths, calcite and dolomite, and mesodiagenetic illite-smectite mixed layers and kaolinite. The telodiagenetic constituents for the two members are ferruginization and infiltrated clay. These processes were more important, with influence on the permeability, in the Cícero Dantas Member, whose bar deposits have values similar to the bar deposits from the transverse deposits from the Banzaê Member. Finally, the diagenetic constituents, such as k-feldspar overgrowth and illite-smectite mixed layers, indicate semi-arid climate for the Marizal Formation during deposition.