Na costa do leste do Brasil, destacam-se importantes acumulações de carbonatos lacustres do Cretáceo (Aptiano) relacionadas à fase de rift que precede a abertura do Oceano Atlântico, estes carbonatos consistem principalmente em espessos pacotes de bivalves associados a sedimentos siliciclásticos finos. Na bacia de Campos este intervalo equivale a Formação Coqueiros e é portador de hidrocarbonetos sendo reservatório nos campos de Badejo, Linguado, Pampo e Trilha. Estes reservatórios são o foco deste estudo, que teve como objetivo aprofundar o conhecimento desses depósitos através da análise das fácies e associações de fácies para definição de sequências seguindo a compreensão atual dos conceitos de estratigrafia de sequência. Foram descritos testemunhos de poços associados a análise de dados de perfil e sísmica através das quais foram definidas dezesseis fácies. A classificação das fácies utilizou critérios sedimentológicos associados a conceitos tafonômicos o que permitiu a intepretação dos processos sedimentares envolvidos em sua deposição Estas fácies foram agrupadas em associações de acordo com gradiente hidrodinâmico de uma plataforma dominada por ondas o que permitiu a interpretação dos padrões de empilhamento e definição de tratos de sistema transgressivos e regressivos. Foi proposto um ciclo ideal de alta frequência com a sucessão esperada de fácies para cada trato que serviu de base para interpretação de sequências de alta e média frequência. Esta análise permitiu a definição de três sequências internas no intervalo conhecido como Coquina Inferior, correlacionadas entre os poços que possuíam a melhor amostragem do intervalo permitindo assim analisar a variação vertical e lateral de fácies. A metodologia proposta permite a intepretação da estratigrafia em uma escala de maior detalhe auxiliando a interpretação da ocorrência de fácies e sua distribuição espacial na escala de dezenas a centenas de metros. Este tipo de análise é importante para desenvolvimento da produção de campos de hidrocarbonetos sendo útil na construção de modelos geológicos. Pode ser aplicável a ambientes análogos com similaridades quanto à composição das rochas e os processos envolvidos em sua deposição, como a Formação Itapema análoga na Bacia de Santos. / On the eastern Brazilian coast there is an important accumulation of Cretaceous lacustrine carbonates linked to the rift phase, which precedes the opening of the Atlantic Ocean. These carbonates consist mainly of bivalve packages associated with fine siliciclastic sediments. In the Campos Basin this interval is denominated Coqueiros Formation and constitutes a hydrocarbon reservoir in the fields of Badejo, Linguado, Pampo and Trilha. These reservoirs are the focus of this study, which aimed to detail the knowledge of these deposits through the analysis of facies and their associations in order to define sequences according to the present understanding of sequence stratigraphy concepts. Core samples description, well logs and seismic data analyses have been carried out, allowing the definition of sixteen facies. The facies classification was based on sedimentary characteristics associated with taphonomic concepts that allowed the interpretation of sedimentary processes involved in the deposition. These facies were grouped in associations according to a hydrodynamic gradient of a wave-dominated platform, which allowed the interpretation of stacking patterns and the definition of both transgressive and regressive system tracts It was proposed an ideal high frequency cycle with the facies succession from each tract which was used for the interpretation of high and medium frequency sequences. This analysis allowed the definition of three internal sequences in the so-called Lower Coquina Interval correlated among the best sampled wells, and the analysis of vertical and lateral variation of facies. The proposed methodology allows the interpretation of the stratigraphy in a small scale contributing to the interpretation of the occurrence of facies and their spatial distribution in a scale of tens to hundreds of meters. This type of analysis is important for the development of production in a hydrocarbon field and is useful for the construction of geological models and is applicable to similar environments with same composition of the rocks and similarities in the processes involved in their deposition, such as the Itapema Formation in the Santos Basin.

A Bacia de Campos está limitada pelo Alto de Vitória ao Norte e pelo Alto de Florianópolis ao sul, possuindo uma área de aproximadamente 100.000 km2. Sua seção rifte é composta pela porção basal a mediana do Grupo Lagoa Feia, e inclui a principal rocha geradora da bacia, reconhecidamente rica em matéria orgânica, sendo a maior produtora de hidrocarbonetos do Brasil, e rochas reservatório carbonáticas. O presente estudo foca sua análise no intervalo rifte, onde foi realizada uma interpretação e mapeamento sistemático de linhas sísmicas 2D em uma área chave da bacia. Esta análise é baseada em adaptações de modelos já existentes de evolução de bacias rifte, e nos conceitos de estratigrafia de sequências aplicados à sismoestratigrafia. Através da interpretação e mapeamento das seções sísmicas, foi possível elaborar um modelo evolutivo para a fase inicial da Bacia de Campos, com a elaboração de uma carta cronoestratigráfica e estabelecimento dos tratos de sistemas que distinguem as diferentes fases de evolução dos meio-grábens reconhecidos. O resultado foi a delimitação de três tratos de sistemas tectônicos, que permitiram uma compreensão detalhada da complexa evolução e desenvolvimento das calhas da Bacia de Campos durante a fase rifte. / The Campos Basin is limited northward by the Vitória High and southward by the Florianópolis High, with an area of approximately 100,000 km2. The rift section in the Campos Basin comprises the basal and median portions of the Lagoa Feia Group, and includes the main source rocks in the basin, which is known to be rich in organic matter and is the best hydrocarbon producer in Brazil, as well as carbonate reservoir rocks. The present study focuses its analysis on the rift section, where a systematic mapping and interpretation of 2D seismic lines in a key area of the basin was carried out. This analysis is based on adaptations of existing evolution models for rift basins, and the concepts of sequence stratigraphy applied to seismic stratigraphy. Through the interpretation and mapping of seismic sections, it was possible to propose an evolution model for the initial phase of the Campos Basin, with the construction of a chronostratigraphic chart and the establishment of systems tracts that distinguish different stages on the evolution of the recognized half-grabens. The result was the delimitation of three tectonic systems tracts that allowed the detailed understanding of the complex evolution and trough development of the Campos Basin during the rift phase.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho apresenta os resultados de um estudo geológico e geofísico que utilizou diversas ferramentas e métodos (particularmente dados de gravimetria, magnetometria e trabalhos de campo) na tentativa de identificar as megaestruturas existentes na região do Alto de Cabo Frio, e suas possíveis continuações para as bacias costeiras de Campos e Santos. Procurou-se ainda com o uso das mesmas ferramentas, mas a nível de detalhe em mapeamento geológico de campo, identificar e caracterizar estrutural e petrograficamente uma falha de direção NE-SW, concordante com as principais direções estruturais regionais. Esta falha é aqui reconhecida e nomeada como Falha do Bico-Preto, e sugere-se que tenha sido reativada no Terciário Superior. Essa falha é paralela à Falha do Pai Vitório, uma importante falha que ocorre na região de Búzios, e que limita a borda sul do graben de Barra de São João, que ocorre em águas rasas na plataforma continental entre Búzios e Macaé. Neste estudo foram utilizados levantamentos agnetométricos, aeromagnéticos, gravimétricos, dados de batimetria e topografia, e imagens de satélite de toda a região do Alto de Cabo Frio, entre as Bacias de Campos e Santos. Os trabalhos de campo realizados na região entre Saquarema e Búzios, e também nas Ilhas de Cabo-Frio, fazem parte dessa integração de informações, tendo sido visitadas durante os trabalhos de campo. Com os resultados obtidos, pôde-se verificar que a direção NE-SW da porção emersa da região, manifesta em dados de métodos potenciais e também nas direções estruturais de diques de diabásio e falhas, formados no Cretáceo Inferior, durante a fase rift das bacias marginais. Essas estruturas apresentam uma continuidade mar adentro, tanto na direção da bacia de Campos quanto a bacia de Santos. Na região entre Ilha Grande e Cabo Frio, no entanto, essas direções são afetadas pela zona de charneira cretácea da Bacia de Santos, de proeminente direção leste-oeste, que limita tanto a sequência sin-rift quanto a a sequência transicional evaporítica. Grande parte das megaestruturas também puderam ser individualizadas na interpretação dos métodos geofísicos, com destaque para os altos de Badejo, baixo de Corvina e o Graben de Barra de São João na Bacia de Campos. Na Bacia de Santos identifica-se através de métodos potenciais a expressão regional da charneira cretácea, a quebra da plataforma continental e também os lineamentos de direção NW-SE dos diques do arco de Ponta Grossa, que afetam também a Bacia do Paraná na região emersa. / The present work presents the results of a geological and geophysical study that used several tools and methods (particularly gravimetric data, magnetic data, and field work) in the attempt to identify the megastructures in the Cabo Frio High province, and their possible continuation towards the Campos and Santos coastal basins. The same tools were also used, but with a more detailed approach in geological field work, aiming at identifying structurally and petrographically a NE-SW trending fault concordant with the main regional structural directions. This fault is here recognized and named as "Falha do Bico-Preto", and we suggested that it was tectonically active during the Late Tertiary. This fault is parallel to an importang fault known as "Falha do Pai Vitório", located near Buzios, which limits the southern border of the Barra de São João Graben, and extends towards the shallow water continental platform between Búzios and Macaé. In this study several geophysical surveys were analyzed, including magnetic, aeromagnetic, gravity, bathymetry and topography data, which were integrated with satellite images of the Cabo Frio High and along the coastal basins between the Campos and Santos basins. The field work was conducted in the area between Saquarema and Búzios, and also in the Islands of Cabo Frio platform, which were also visited during the integration of all available information. The results of the integration indicate that the NE-SW trend, which is the main direction of the regional structures observed in the onshore area, is clearly manifested in the potential field methods, and also coincide with the directions of the diabase dikes and major faults that were formed in the Early Cretaceous synrift phase that affected the marginal basins. These structures present a continuity towards the offshore area, towards the Campos and Santos basins. In the region between Ilha Grande and Cabo Frio, however, these directions are affected by the Cretaceous hinge line of the Santos Basin, with a prominent E-W direction, which limits both the synrift sequence and the transitional evaporitic sequence. Most of the megastructures could also be individualized in the geophysical interpretation, particularly the Badejo High, the Corvina Low, and the Barra de São João Graben in the Campos Basin. In the Santos Basin the potential field methods allowed the identification of the regional expression of the Cretaceous hinge line, the shelfbreak along the continental platform, and also the NW-SE trending lineaments associated with the dikes of the Ponta Grossa Arch, which also affect the onshore Paraná Basin.

A estratigrafia química abrange a aplicação de dados geoquímicos orgânicos e inorgânicos para caracterização e correlação de poços, tanto em seqüência carbonáticas, bem como em seqüências siliciclásticas. Baseadas em assinaturas geoquímicas, essas seqüências podem ser subdivididas em unidades quimioestratigráfica distintas, possibilitando correlação em grandes áreas. O presente trabalho refere-se aos resultados de um estudo quimioestratigráfico realizado em uma área no norte da Bacia de Campos, que teve por objetivo de correlacionar três poços. O estudo quimioestratigráfico foi baseado na análise de elementos maiores a partir de amostras de calha. O intervalo estudado é representado, em sua maioria, por arenitos do Eoceno e Oligoceno da Formação Urucutuca intercalados com siltes e margas. Foram realizadas análises geoquímicas em 187 amostras. Para auxiliar na interpretação dos perfis quimioestratigráficos outras ferramentas foram utilizadas, como a análise estatística e funções discriminantes. De acordo com a concentração de elementos maiores, a correlação entre os três poços pôde ser estabelecida. Treze unidades quimioestratigráfica foram definidas. A correlação dos pacotes de arenito só foi possível entre os poços 1 e 4. O poço 2 apresenta padrões químicos similares demais, no entanto, apresenta deposição mais recente. De acordo com a interpretação das funções discriminantes pôde-se concluir que as rochas analizadas têm a mesma proveniência, variando entre uma proveniência ígnea Intermediária e proveniência sedimentar quartzosa. Das 13 unidades quimioestratigráficas correlacionadas e validadas pela interpretação sísmica, quatro (A, B, H e I) puderam ser associadas através do estudo de mapas de amplitude RMS à disposição em canais e lobos turbidíticos. / The chemical stratigraphy covers the application of organic and inorganic geochemical data for well characterization and correlation, both in carbonate sequences as well as in siliciclastic sequences. Based on geochemical signatures, these sequences can be subdivided into distinct chemostratigraphic units, allowing correlation in large areas. The present work refers to the results of a hemostratigraphic study carried an area in North Campos Basin, which had the objective of subdivided and correlation three wells. The chemostratigraphic was based on the analyses of major elements in cuttings samples. The studied intervals contain 187 samples and are represented by sandstones interceded with fines shale sands and marls from the Urucutuca Formation from Eocene and Oligocene. To assist in the interpretation of the chemostratigraphic profiles other tools were used, such as statistical analysis, discriminant functions. According to the concentrations of major elements, correlations among the three wells could be established. Thirteen chemostratigraphic units could be defined. The correlation of the package of sandstone was possible only between the wells 1 and 4, the well 2 have similar chemical patterns but it has a more recent deposition. According to the interpretation derived from the discriminant functions one can conclude that these rocks have the same provenance. The provenance is a mixture between Intermediate igneous provenance and quartzose sedimentary provenance. From the 13 units chemostratigraphic correlated and validated by the seismic interpretation, four (A, B, H and I) could be identified by the application of RMS amplitude maps as channels and lobes from turbidite geometries.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho apresenta os resultados de um estudo geológico e geofísico que utilizou diversas ferramentas e métodos (particularmente dados de gravimetria, magnetometria e trabalhos de campo) na tentativa de identificar as megaestruturas existentes na região do Alto de Cabo Frio, e suas possíveis continuações para as bacias costeiras de Campos e Santos. Procurou-se ainda com o uso das mesmas ferramentas, mas a nível de detalhe em mapeamento geológico de campo, identificar e caracterizar estrutural e petrograficamente uma falha de direção NE-SW, concordante com as principais direções estruturais regionais. Esta falha é aqui reconhecida e nomeada como Falha do Bico-Preto, e sugere-se que tenha sido reativada no Terciário Superior. Essa falha é paralela à Falha do Pai Vitório, uma importante falha que ocorre na região de Búzios, e que limita a borda sul do graben de Barra de São João, que ocorre em águas rasas na plataforma continental entre Búzios e Macaé. Neste estudo foram utilizados levantamentos agnetométricos, aeromagnéticos, gravimétricos, dados de batimetria e topografia, e imagens de satélite de toda a região do Alto de Cabo Frio, entre as Bacias de Campos e Santos. Os trabalhos de campo realizados na região entre Saquarema e Búzios, e também nas Ilhas de Cabo-Frio, fazem parte dessa integração de informações, tendo sido visitadas durante os trabalhos de campo. Com os resultados obtidos, pôde-se verificar que a direção NE-SW da porção emersa da região, manifesta em dados de métodos potenciais e também nas direções estruturais de diques de diabásio e falhas, formados no Cretáceo Inferior, durante a fase rift das bacias marginais. Essas estruturas apresentam uma continuidade mar adentro, tanto na direção da bacia de Campos quanto a bacia de Santos. Na região entre Ilha Grande e Cabo Frio, no entanto, essas direções são afetadas pela zona de charneira cretácea da Bacia de Santos, de proeminente direção leste-oeste, que limita tanto a sequência sin-rift quanto a a sequência transicional evaporítica. Grande parte das megaestruturas também puderam ser individualizadas na interpretação dos métodos geofísicos, com destaque para os altos de Badejo, baixo de Corvina e o Graben de Barra de São João na Bacia de Campos. Na Bacia de Santos identifica-se através de métodos potenciais a expressão regional da charneira cretácea, a quebra da plataforma continental e também os lineamentos de direção NW-SE dos diques do arco de Ponta Grossa, que afetam também a Bacia do Paraná na região emersa. / The present work presents the results of a geological and geophysical study that used several tools and methods (particularly gravimetric data, magnetic data, and field work) in the attempt to identify the megastructures in the Cabo Frio High province, and their possible continuation towards the Campos and Santos coastal basins. The same tools were also used, but with a more detailed approach in geological field work, aiming at identifying structurally and petrographically a NE-SW trending fault concordant with the main regional structural directions. This fault is here recognized and named as "Falha do Bico-Preto", and we suggested that it was tectonically active during the Late Tertiary. This fault is parallel to an importang fault known as "Falha do Pai Vitório", located near Buzios, which limits the southern border of the Barra de São João Graben, and extends towards the shallow water continental platform between Búzios and Macaé. In this study several geophysical surveys were analyzed, including magnetic, aeromagnetic, gravity, bathymetry and topography data, which were integrated with satellite images of the Cabo Frio High and along the coastal basins between the Campos and Santos basins. The field work was conducted in the area between Saquarema and Búzios, and also in the Islands of Cabo Frio platform, which were also visited during the integration of all available information. The results of the integration indicate that the NE-SW trend, which is the main direction of the regional structures observed in the onshore area, is clearly manifested in the potential field methods, and also coincide with the directions of the diabase dikes and major faults that were formed in the Early Cretaceous synrift phase that affected the marginal basins. These structures present a continuity towards the offshore area, towards the Campos and Santos basins. In the region between Ilha Grande and Cabo Frio, however, these directions are affected by the Cretaceous hinge line of the Santos Basin, with a prominent E-W direction, which limits both the synrift sequence and the transitional evaporitic sequence. Most of the megastructures could also be individualized in the geophysical interpretation, particularly the Badejo High, the Corvina Low, and the Barra de São João Graben in the Campos Basin. In the Santos Basin the potential field methods allowed the identification of the regional expression of the Cretaceous hinge line, the shelfbreak along the continental platform, and also the NW-SE trending lineaments associated with the dikes of the Ponta Grossa Arch, which also affect the onshore Paraná Basin.

A estratigrafia química abrange a aplicação de dados geoquímicos orgânicos e inorgânicos para caracterização e correlação de poços, tanto em seqüência carbonáticas, bem como em seqüências siliciclásticas. Baseadas em assinaturas geoquímicas, essas seqüências podem ser subdivididas em unidades quimioestratigráfica distintas, possibilitando correlação em grandes áreas. O presente trabalho refere-se aos resultados de um estudo quimioestratigráfico realizado em uma área no norte da Bacia de Campos, que teve por objetivo de correlacionar três poços. O estudo quimioestratigráfico foi baseado na análise de elementos maiores a partir de amostras de calha. O intervalo estudado é representado, em sua maioria, por arenitos do Eoceno e Oligoceno da Formação Urucutuca intercalados com siltes e margas. Foram realizadas análises geoquímicas em 187 amostras. Para auxiliar na interpretação dos perfis quimioestratigráficos outras ferramentas foram utilizadas, como a análise estatística e funções discriminantes. De acordo com a concentração de elementos maiores, a correlação entre os três poços pôde ser estabelecida. Treze unidades quimioestratigráfica foram definidas. A correlação dos pacotes de arenito só foi possível entre os poços 1 e 4. O poço 2 apresenta padrões químicos similares demais, no entanto, apresenta deposição mais recente. De acordo com a interpretação das funções discriminantes pôde-se concluir que as rochas analizadas têm a mesma proveniência, variando entre uma proveniência ígnea Intermediária e proveniência sedimentar quartzosa. Das 13 unidades quimioestratigráficas correlacionadas e validadas pela interpretação sísmica, quatro (A, B, H e I) puderam ser associadas através do estudo de mapas de amplitude RMS à disposição em canais e lobos turbidíticos. / The chemical stratigraphy covers the application of organic and inorganic geochemical data for well characterization and correlation, both in carbonate sequences as well as in siliciclastic sequences. Based on geochemical signatures, these sequences can be subdivided into distinct chemostratigraphic units, allowing correlation in large areas. The present work refers to the results of a hemostratigraphic study carried an area in North Campos Basin, which had the objective of subdivided and correlation three wells. The chemostratigraphic was based on the analyses of major elements in cuttings samples. The studied intervals contain 187 samples and are represented by sandstones interceded with fines shale sands and marls from the Urucutuca Formation from Eocene and Oligocene. To assist in the interpretation of the chemostratigraphic profiles other tools were used, such as statistical analysis, discriminant functions. According to the concentrations of major elements, correlations among the three wells could be established. Thirteen chemostratigraphic units could be defined. The correlation of the package of sandstone was possible only between the wells 1 and 4, the well 2 have similar chemical patterns but it has a more recent deposition. According to the interpretation derived from the discriminant functions one can conclude that these rocks have the same provenance. The provenance is a mixture between Intermediate igneous provenance and quartzose sedimentary provenance. From the 13 units chemostratigraphic correlated and validated by the seismic interpretation, four (A, B, H and I) could be identified by the application of RMS amplitude maps as channels and lobes from turbidite geometries.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lipídios como marcadores moleculares (ácidos graxos, esterois e n- alcoois) e COT foram analisados em 48 amostras de sedimento superficial (0-2 cm) em dois períodos (inverno de 2008/2009 e verão de 2009) ao longo de 12 isóbatas em 2 transectos (25 a 3000 m) na principal região de ressurgência da costa sudeste do Brasil, onde a influência do aporte fluvial é mínima. O objetivo foi (i) avaliar as fontes, transporte e regiões de acúmulo da matéria orgânica (MO) (ii) identificar a fração da MO potencialmente disponível para os orgânismos bentônicos. Este estudo faz parte do Projeto Habitats Heterogeneidade Ambiental da Bacia de Campos coordenado pelo CENPES/PETROBRAS. Lipídios derivados da produção primária (0.058 - 3.1 mg gCOT-1) e secundária (0.015 - 2.2 mg gCOT-1) representaram a maior fração da MO sedimentar, enquanto lipídios derivados de fontes alóctonas (0.043 - 0.40 mg gCOT-1) e bactérias (<0.01 - 0.43 mg gCOT-1) foram menos representativos. O padrão de transporte e acúmulo da MO no sedimento depende da associação entre fatores físicos (hidrodinâmicos) e biológicos (resposta a ressurgência), e não é influenciado sazonalmente como observado em dados prévios na mesma região. Verificou-se que regiões restritas da plataforma continental apresentam acúmulo de MO lábil e esse material é exportado para regiões do talude (400 a 1000 m de profundidade), o que representa uma fonte importante de MO biodisponível para a comunidade bentônica desta região. / Lipid biomarkers [fatty acids (FA), sterols and alcohols] and total organic carbon (TOC) were analyzed in 48 superficial (0-2 cm) sediment samples collected in two periods (winter 2008/2009 and summer/2009) in two transects ranging from 25 m to 3000 m depths and that encompass the major region of occurrence of upwelling events in the southeastern Brazilian continental margin and where the river influence is probably minimal. The objectives were (i) to evaluate the sources, transport and major areas of organic matter (OM) accumulation in the continental margin and (ii) to identify the fraction of OM that is potentially available to secondary benthic producers. This study is part of a larger project entitled "Habitats Project - Campos Basin Environmental Heterogeneity by CENPES /PETROBRAS". As expected, lipids derived from primary (0.058 - 3.1 mg gTOC-1) and secondary (0.015 - 2.2 mg gTOC-1) producers made the major fraction of the sedimentary OM, whereas lipids from allochthonous sources (0.043 - 0.40 mg gTOC-1) and from bacteria (<0.01 - 0.43 mg gTOC-1) were of less importance. The accumulation patter of OM in the sediments is highly dependent of coupling of physical (hydrodynamics) and biological (response to upwelling) properties, and when compared to previous data on the same region have no seasonal trend. It was found that while some restricted areas in the shelf may be a sink of labile OM, the export of this material to the upper and middle slope (400 to 1000 m depths) is significant, which represents an important source of bioavailable OM to the deep-sea benthic community.

Esta dissertação de mestrado compreende o artigo submetido à publicação, bem como a nota explicativa, base conceitual e contextualização do tema e objetivos, e por fim uma discussão integradora sumarizando os principais resultados. O tema principal da dissertação são os complexos turbidíticos marinhos profundos da Bacia de Campos, notórios produtores de petróleo e de relevante significância no contexto da matriz energética do Brasil desde os anos 1970. Estes depósitos portadores de hidrocarbonetos foram descobertos após um grande esforço exploratório inicial, e desde então sempre se mostraram reservatórios prolíficos e cada vez mais relevantes na produção de petróleo anual brasileira. Com a descoberta do pré-sal, estima-se a ultrapassagem da capacidade de produção dos turbiditos, mas é inegável que o suporte capital e conhecimento geológico inicial que permitiram a descoberta do pré-sal são diretamente sustentados pela bem estabelecida produção dos turbiditos Cretácicos. O intervalo de estudo é o Cretáceo Superior (Turoniano ao Maastrichtiano), um período globalmente definido por uma transgressão de segunda ordem. Entretanto, dentro de um intervalo estratigráfico não usual, são reconhecidos uma série de corpos areníticos de espessuras consideráveis, os quais podem atingir até 200 metros de arenitos contínuos Estes depósitos foram sistematicamente formados por fluxos gravitacionais associados ou não a cânions, sendo depositados na forma de complexos de leques de assoalho (basin floor fan complexes). A variabilidade de espessura, dimensões laterais e geometrias destes depósitos são muito expressivas, e isso motivou a presente dissertação. A área de estudo compreende os campos produtores de Polvo e Peregrino, considerados já bem estabelecidos e com um programa de explotação de longo prazo. Utilizando dados sísmicos convertidos em profundidade e um total de 105 poços, foram selecionadas as linhas sísmicas mais relevantes a fim de desenvolver uma interpretação sismoestratigráfica da área de estudo. Desta forma, o presente trabalho consistiu inicialmente em uma análise de alta resolução dos refletores sísmicos e suas respectivas terminações nas seções sísmicas previamente selecionadas. A interpretação completa dos refletores sísmicos permitiu o reconhecimento das superfícies limítrofes e uma posterior caracterização regional de cinco unidades sismoestratigráficas no intervalo de estudo. Após o reconhecimento das unidades sismoestratigráficas, foram também caracterizadas as principais fácies sísmicas reconhecidas no intervalo estudado a partir do mapeamento regional de pacotessísmicos com assinaturas específicas e correlação com dados litológicos de poços adjacentes. Por fim, utilizando-se dos conceitos básicos de estratigrafia de sequencias, foram construídas cartas cronoestratigráficas visando o reconhecimento das fases evolutivas e uma posterior construção do modelo deposicional com caráter preditivo dos complexos turbidíticos. Como resultado final, obteve-se um modelo deposicional de alta resolução da área mapeada, o qual pode ser utilizado como guia para a predição de depósitos turbidíticos arenosos na Bacia de Campos. A presente dissertação ainda propõe uma metodologia sistemática visando o reconhecimento e caracterização regional de depósitos turbidíticos, a qual compreende significativas implicações para avaliação na distribuição de reservatórios arenosos. / This master's thesis is comprised by a scientific article submitted for publication, an explanatory note, a summary of conceptual basis and contextualization of the theme and objectives, and an integrative discussion summarizing the most important results obtained. The main subject of this dissertation deals with seismic stratigraphic study of the deep marine turbidite complexes of the Campos Basin, which are notorious and extremely important oil producing formations in Brazil since the 1970s. These hydrocarbons deposits were discovered after a great initial exploratory effort, and since then have always been prolific and increasingly relevant reservoirs in Brazilian annual oil production. With the discovery of pre-salt reservoirs, it is estimated that turbidite production capacity is exceeded, but it is undeniable that the initial support and initial geological knowledge that allowed the discovery of the pre-salt is directly supported by the well-established production of the Cretaceous turbidites. The studied interval has an Upper Cretaceous (Turonian to Maastrichtian) age, a period globally defined by a second order transgression. However, within an unusual stratigraphic range, several laterally continuous sandstone bodies with thickness up to 200 meters are regionally recognized in the Campos Basin. These deposits were systematically formed by gravitational fluxes associated or not with canyons and deposited as basin floor fan complexes. The variability of thickness, lateral dimensions and geometries of these deposits are characteristic, providing motivation for the present study The study area comprises the Polvo and Peregrino oilfields, already considered well established and with a long-term exploitation program. Using depth converted 2D seismic data and well data from 105 wells, the most relevant seismic lines were selected to develop a detailed seismic stratigraphic interpretation of the study area. Thus, the present work comprises an initial high-resolution analysis of seismic reflectors and their respective terminations in the previously selected seismic sections. The complete interpretation of the seismic reflectors allowed the recognition of the boundary surfaces and a subsequent regional characterization of five seismic stratigraphic units in the studied interval. After the recognition of the seismic stratigraphic units, the main seismic facies recognized were characterized through regional mapping of seismic packages with specific signatures and correlation with lithological data from adjacent wells. Finally, using the basic concepts of sequence stratigraphy, chronostratigraphic charts were constructed for recognition of the evolutionary phases and to support the construction of a predictive depositional model for the turbidite complexes As a final result, a high resolution depositional model of the study interval was obtained, which can be used as a guide for the prediction of sand dominated turbidite deposits in the Campos Basin. The present dissertation also proposes a systematic methodology for seismic recognition and regional characterization of turbidite deposits, which has significant implications for the evaluation of sand dominated, turbidite reservoir distribution during hydrocarbon exploration.

Na costa do leste do Brasil, destacam-se importantes acumulações de carbonatos lacustres do Cretáceo (Aptiano) relacionadas à fase de rift que precede a abertura do Oceano Atlântico, estes carbonatos consistem principalmente em espessos pacotes de bivalves associados a sedimentos siliciclásticos finos. Na bacia de Campos este intervalo equivale a Formação Coqueiros e é portador de hidrocarbonetos sendo reservatório nos campos de Badejo, Linguado, Pampo e Trilha. Estes reservatórios são o foco deste estudo, que teve como objetivo aprofundar o conhecimento desses depósitos através da análise das fácies e associações de fácies para definição de sequências seguindo a compreensão atual dos conceitos de estratigrafia de sequência. Foram descritos testemunhos de poços associados a análise de dados de perfil e sísmica através das quais foram definidas dezesseis fácies. A classificação das fácies utilizou critérios sedimentológicos associados a conceitos tafonômicos o que permitiu a intepretação dos processos sedimentares envolvidos em sua deposição Estas fácies foram agrupadas em associações de acordo com gradiente hidrodinâmico de uma plataforma dominada por ondas o que permitiu a interpretação dos padrões de empilhamento e definição de tratos de sistema transgressivos e regressivos. Foi proposto um ciclo ideal de alta frequência com a sucessão esperada de fácies para cada trato que serviu de base para interpretação de sequências de alta e média frequência. Esta análise permitiu a definição de três sequências internas no intervalo conhecido como Coquina Inferior, correlacionadas entre os poços que possuíam a melhor amostragem do intervalo permitindo assim analisar a variação vertical e lateral de fácies. A metodologia proposta permite a intepretação da estratigrafia em uma escala de maior detalhe auxiliando a interpretação da ocorrência de fácies e sua distribuição espacial na escala de dezenas a centenas de metros. Este tipo de análise é importante para desenvolvimento da produção de campos de hidrocarbonetos sendo útil na construção de modelos geológicos. Pode ser aplicável a ambientes análogos com similaridades quanto à composição das rochas e os processos envolvidos em sua deposição, como a Formação Itapema análoga na Bacia de Santos. / On the eastern Brazilian coast there is an important accumulation of Cretaceous lacustrine carbonates linked to the rift phase, which precedes the opening of the Atlantic Ocean. These carbonates consist mainly of bivalve packages associated with fine siliciclastic sediments. In the Campos Basin this interval is denominated Coqueiros Formation and constitutes a hydrocarbon reservoir in the fields of Badejo, Linguado, Pampo and Trilha. These reservoirs are the focus of this study, which aimed to detail the knowledge of these deposits through the analysis of facies and their associations in order to define sequences according to the present understanding of sequence stratigraphy concepts. Core samples description, well logs and seismic data analyses have been carried out, allowing the definition of sixteen facies. The facies classification was based on sedimentary characteristics associated with taphonomic concepts that allowed the interpretation of sedimentary processes involved in the deposition. These facies were grouped in associations according to a hydrodynamic gradient of a wave-dominated platform, which allowed the interpretation of stacking patterns and the definition of both transgressive and regressive system tracts It was proposed an ideal high frequency cycle with the facies succession from each tract which was used for the interpretation of high and medium frequency sequences. This analysis allowed the definition of three internal sequences in the so-called Lower Coquina Interval correlated among the best sampled wells, and the analysis of vertical and lateral variation of facies. The proposed methodology allows the interpretation of the stratigraphy in a small scale contributing to the interpretation of the occurrence of facies and their spatial distribution in a scale of tens to hundreds of meters. This type of analysis is important for the development of production in a hydrocarbon field and is useful for the construction of geological models and is applicable to similar environments with same composition of the rocks and similarities in the processes involved in their deposition, such as the Itapema Formation in the Santos Basin.

Processos diagenéticos controlam a porosidade e permeabilidade dos reservatórios de petróleo. Um estudo petrográfico sistemático de 71 arenitos e conglomerados da Formação Itabapoana (Aptiano), selecionadas de testemunhos de 13 poços na porção offshore da Bacia de Campos, Leste do Brasil, permitiu o reconhecimento dos principais constituintes primários, diagenéticos, tipos de poros e das relações temporais e espaciais entre eles. Essas rochas são contemporâneas aos extensos reservatórios lacustres do “Pré-Sal” atualmente em exploração. As rochas variam de arenitos muito finos a conglomerados, com predominância de arenitos muito grossos, e sua composição detrítica original corresponde a arcósios líticos e litarenitos feldspáticos, ricos em fragmentos de rochas vulcânicas (FRV). Argilominerais esmectíticos são os mais abundantes constituintes diagenéticos, relacionados principalmente à alteração de FRV, minerais pesados e biotita. A história térmica e de soterramento, e o fluxo de fluídos também exerceram um papel fundamental nos processos diagenéticos e na evolução da qualidade de reservatório. Os principais processos diagenéticos registrados foram a dissolução de FRV, feldspatos e minerais pesados, a autigênese de esmectitas, hematita, dolomita, calcita, zeolitas e óxidos de titânio cimentando e substituindo FRV, feldspatos, biotita e minerais pesados, a compactação mecânica e química, e a albitização dos feldspatos, principalmente dos plagioclásios. A porosidade primária intergranular foi fortemente reduzida pela compactação e cimentação por argilominerais esmectíticos, calcita, dolomita e zeolitas. Por outro lado, porosidade secundária foi gerada pela dissolução de constituintes primários e diagenéticos, e por faturamento. Futuros estudos específicos e detalhados, incluindo análises de microscopia eletrônica, difratometria de raios-X e isótopos estáveis, deverão contribuir para um melhor entendimento da distribuição espacial e temporal dos processos diagenéticos nessas rochas, de modo a embasar o desenvolvimento de modelos preditivos quanto à sua qualidade, que possam contribuir para reduzir os riscos envolvidos na sua exploração. / Diagenetic processes control the porosity and permeability of petroleum reservoirs. A systematic study of 71 sandstones and conglomerates of the Itabapoana Formation (Aptian), selected from the cores of 13 wells in the offshore portion of Campos Basin, eastern Brazil, allowed the recognition of the main primary and diagenetic constituents, pore types, and of the space and time relations among them. These rocks are contemporaneous to the extensive lacustrine Pre-Salt carbonate reservoirs under exploration. The rocks range from very fine-grained sandstones to conglomerates, with predominance of very coarse-grained sandstones, and their original detrital composition corresponds to lithic arkoses and feldspathic litharenites, rich in volcanic rock fragments (VFR). Smectitic clay minerals are the most abundant diagenetic constituents, related mostly to the alteration of VRF, heavy minerals and biotite. The burial and thermal history and the flow of fluids also exerted a fundamental role on the diagenetic processes and on the of reservoir quality. The main diagenetic processes recorded were the dissolution of volcanic fragments, feldspars and heavy minerals, the authigenesis of smectites, hematite, dolomite, calcite, zeolites and titanium oxides in intergranular pores and replacing VRF, feldspars, biotite and heavy minerals, mechanical and chemical compaction, and the albitization of feldspars, mostly plagioclase. Primary intergranular porosity was strongly reduced by compaction and smectite, calcite, dolomite and zeolite cementation. On the other hand, secondary porosity was generated by the dissolution of primary and diagenetic constituents, and by fracturing. Future specific and detailed studies, including electron microscopy, X-ray diffraction and stable isotope analyses, shall contribute to a better understanding of the space and time distribution of diagenetic processes in these rocks, in order to support the development of predictive models of their quality that may contribute to the reduction of risks involved in their exploration.