The Cleveland Shale displays a characteristic and distinctive pattern of promontories and recessed intervals on weathered outcrops, which appears to represent cyclicity. This weathering pattern can be observed in other shales, both within and outside the Appalachian Basin; so determining the nature of these cycles may be critical for understanding the origin of, not only the Cleveland Shale, but also of black shales in general. Cyclicity in the Cleveland was examined on a decimeter-to-meter scale using lithologic characterization, gamma-ray stratigraphy and x-ray fluorescence, and on a millimeter-to-centimeter scale using organic petrography. Lithologic characterization and gamma-ray stratigraphy revealed Milankovitch-band fourth- and fifth-order cyclicity related to changes in the earth’s orbital eccentricity (100 ka) and obliquity of the earth’s axis (42 ka), respectively. Sedimentological changes associated with these cycles were identified through organic petrography and x-ray fluorescence. A depositional model was developed from these data sets, which suggests that cyclic changes in local climate — from cold and wet to warm and dry — controlled advancing and retreating glaciation in the adjacent Acadian mountains as well as concomitant sea-level rise and fall in the Black-Shale Sea. Such changes would have controlled sediment influx to the sea and are thought to be reflected in the cycles.

Fine-grained clastic sediments make up the gross lithology in interior basins of ancient epicontinental seas, such as the Cretaceous Western Interior Seaway. This study provides a high-resolution thin-bedded facies analysis and regional correlations to determine how the heterolithic units of the Juana Lopez Member of the Mancos Shale were transported and deposited in the San Juan Basin. Data for this study was obtained from outcrop observations in eleven measured sections, spanning a distance of 115 kilometers. Eleven facies are observed, four sequences and eleven parasequence sets are identified. A depositional model is determined through the high-resolution facies analysis, which suggests deposition on a proximal to distal mudbelt through multiple processes, including turbidity currents, hypopycnal plumes, wave enhanced sediment gravity flows (WESGFs), storm surges, tides and oceanic currents. Overall, the Juana Lopez is dominated by upward-shoaling parasequence sets, with an increasing number and thickness of sandstone dominated bedsets, suggesting regressive sedimentation with distal expressions of transgression found in two parasequence sets. The source of sediment is determined through 520 paleocurrent measurements and plaeogeographic data, and is determined to be transported by along-shelf currents, dominantly from proximal NE clastic wedges. / Thesis / Master of Science (MSc)

As recentes descobertas de acumulações gigantes de hidrocarboneto nas coquinas e outras rochas carbonáticas lacustres das supersequência Rifte e Pós-Rifte (pré-sal) das Bacias de Campos e Santos tem fomentado uma série de pesquisas focadas em entender a gênese destes reservatórios singulares. Esta pesquisa se concentra em entender o modelo deposicional e evolução das rochas bioclásticas retrabalhadas e demais rochas associadas pertencentes a Formação Coqueiros, depositadas em alto externo no norte da Bacia de Campos, durante a transição entre as fases final de rifte e sag, a partir da integração de dados petrográficos de amostras laterais e testemunho, dados sísmicos e de perfis de poços. Sete fácies carbonáticas, duas magnesianas, uma siliciclástica e três híbridas foram definidas a partir de análise combinando informações de amostras laterais e estruturas sedimentares interpretadas em perfis de imagem. Rudstones e grainstones bioclásticos com moderado a alto retrabalhamento das conchas representam 65% das amostras descritas. Diversas evidências apontam para um ambiente deposicional lacustre predominantemente raso, dominado por correntes de tempestades, sendo as principais: (i) presença de rudstones com estratificações cruzadas de alto ângulo (>14°) e paleo-correntes de longshore; (ii) ocorrência pontual de sedimentos lamosos intercalados a espessos pacotes de rudstones bioclásticos amalgamados, indicando ambiente sujeito a correntes de maior energia, acima da zona de ação de ondas de tempo bom; (iii) predomínio de depósitos de rudstones desprovidos de matriz sobre o alto estrutural, com grande continuidade lateral, coerentes com processos de tempestades atuantes sobre amplas áreas de lago raso; (iv) depósitos de rudstones maciços, com conchas desorganizadas, semelhantes aos depósitos bioclásticos costeiros modernos da Califórnia e de Shark Bay. Três conjuntos de associação de fácies são propostos : (i) conjunto de alta energia, representado por rudstones e grainstones bioclásticos desprovidos de matriz, depositados entre as regiões de shoreface e berma, acima do nível de ação de onda de tempo bom (FWB); (ii) conjunto de baixa energia, formado pelas fácies hibridas com matriz lamosa ou peloidal e demais fácies de granulometria inferior à areia média, depositados abaixo do FWB ou em ambientes rasos protegidos (backshore); (iii) conjunto formado principalmente por facies de oóides argilo-magnesianos, cujo controle é dado pela composição mais alcalina da água do lago. Blocos diagramas dos modelos deposicionais de cada uma das cinco unidades sismo-estratigráfica estabelecidas para a Formação Coqueiros na área de estudo permitiram inferir a evolução das associações de fácies ao longo do tempo, evidenciando uma tendência geral de raseamento do lago, culminando com a discordância Pré-Neo-Alagoas (DPA). O padrão de paleo-correntes sugere atuação de mais de uma direção de vento sobre o alto externo, um mais forte vindo de noroeste e outro mais brando vindo de sudeste, resultando em fácies bioclásticas limpas de matriz e com bom potencial como reservatório em ambos os flancos do alto estrutural. Estas direções de ventos propostas para o Eobarremiano e Neoaptiano no norte da Bacia de Campos são de extrema importância para prever a localização das melhores fácies deposicionais da Fm. Coqueiros em outras áreas alvo de exploração de hidrocarboneto. / Recent discoveries of giant hydrocarbon accumulations in coquinas and other lacustrine carbonate rocks of Rift and Post-Rift (pre-salt) supersequences of Campos and Santos Basins have stimulated a series of studies focused on understanding the genesis of these unique reservoirs. An integrated petrologic-sedimentologic-stratigraphic-seismic study of Coqueiros Formation allowed characterizing the depositional model and evolution of reworked bioclastic rocks and other associated rocks deposited on the external high in the north of Campos Basin during the transition between late rift and sag stages. Seven carbonatic facies were defined from analysis combining information from sidewall core and sedimentary structures interpreted in image logs, in addition to one siliciclastic, two magnesian, and three hybrids facies. Bioclastic rudstones and grainstones with moderate to high reworking of the shells represent 65% of the samples described. Several pieces of evidences point to a predominantly shallow lacustrine depositional environment, dominated by storm currents: (i) presence of rudstones with high-angle cross-bedding (>14°) and longshore paleocurrents; (ii) limited occurrence of muddy sediments interbedded with thick packages of amalgamated bioclastic rudstones, indicating environment subject to high energy currents, above the fairweather wave base (FWB); (iii) predominance of rudstones deposits devoid of matrix on the structural high, with great lateral continuity, consistent with processes of storms acting on large areas of shallow lake; (iv) deposits of massive rudstones, with disorganized shells, similar to the modern coastal bioclastic deposits of California and Shark Bay. Three sets of facies association are proposed: (i) high energy set, represented by bioclastic rudstones and grainstones devoid of matrix, deposited between the shoreface and berm regions, above the FWB; (ii) low energy set, formed by hybrid facies with muddy or peloidal matrix and other facies of grain-size finer than medium sand, deposited below the FWB or in protected shallow environments (backshore); (iii) and an alkaline set, formed mainly by magnesian clay ooids, whose control is given by the more alkaline composition of lake water. Block diagrams of each of the five seismic-stratigraphic units, established for the Coqueiros Formation in the study area allowed to infer the evolution of the facies associations over time, demonstrate the general falling of relative lake level culminating in the pre-Neo-Alagoas unconformity (DPA). Paleocurrents suggests the activity of more than one wind direction over the external high, the stronger coming from northwest and a milder one coming from southeast, resulting in clean matrix bioclastic facies with good reservoir potential on both flanks of the structural high. These proposed wind directions for the Eobarremian and Neoaptian in the north of Campos Basin is extremely important to predict the location of the best depositional facies of the Coqueiros Formation in other target areas for hydrocarbon exploration.

As recentes descobertas de acumulações gigantes de hidrocarboneto nas coquinas e outras rochas carbonáticas lacustres das supersequência Rifte e Pós-Rifte (pré-sal) das Bacias de Campos e Santos tem fomentado uma série de pesquisas focadas em entender a gênese destes reservatórios singulares. Esta pesquisa se concentra em entender o modelo deposicional e evolução das rochas bioclásticas retrabalhadas e demais rochas associadas pertencentes a Formação Coqueiros, depositadas em alto externo no norte da Bacia de Campos, durante a transição entre as fases final de rifte e sag, a partir da integração de dados petrográficos de amostras laterais e testemunho, dados sísmicos e de perfis de poços. Sete fácies carbonáticas, duas magnesianas, uma siliciclástica e três híbridas foram definidas a partir de análise combinando informações de amostras laterais e estruturas sedimentares interpretadas em perfis de imagem. Rudstones e grainstones bioclásticos com moderado a alto retrabalhamento das conchas representam 65% das amostras descritas. Diversas evidências apontam para um ambiente deposicional lacustre predominantemente raso, dominado por correntes de tempestades, sendo as principais: (i) presença de rudstones com estratificações cruzadas de alto ângulo (>14°) e paleo-correntes de longshore; (ii) ocorrência pontual de sedimentos lamosos intercalados a espessos pacotes de rudstones bioclásticos amalgamados, indicando ambiente sujeito a correntes de maior energia, acima da zona de ação de ondas de tempo bom; (iii) predomínio de depósitos de rudstones desprovidos de matriz sobre o alto estrutural, com grande continuidade lateral, coerentes com processos de tempestades atuantes sobre amplas áreas de lago raso; (iv) depósitos de rudstones maciços, com conchas desorganizadas, semelhantes aos depósitos bioclásticos costeiros modernos da Califórnia e de Shark Bay. Três conjuntos de associação de fácies são propostos : (i) conjunto de alta energia, representado por rudstones e grainstones bioclásticos desprovidos de matriz, depositados entre as regiões de shoreface e berma, acima do nível de ação de onda de tempo bom (FWB); (ii) conjunto de baixa energia, formado pelas fácies hibridas com matriz lamosa ou peloidal e demais fácies de granulometria inferior à areia média, depositados abaixo do FWB ou em ambientes rasos protegidos (backshore); (iii) conjunto formado principalmente por facies de oóides argilo-magnesianos, cujo controle é dado pela composição mais alcalina da água do lago. Blocos diagramas dos modelos deposicionais de cada uma das cinco unidades sismo-estratigráfica estabelecidas para a Formação Coqueiros na área de estudo permitiram inferir a evolução das associações de fácies ao longo do tempo, evidenciando uma tendência geral de raseamento do lago, culminando com a discordância Pré-Neo-Alagoas (DPA). O padrão de paleo-correntes sugere atuação de mais de uma direção de vento sobre o alto externo, um mais forte vindo de noroeste e outro mais brando vindo de sudeste, resultando em fácies bioclásticas limpas de matriz e com bom potencial como reservatório em ambos os flancos do alto estrutural. Estas direções de ventos propostas para o Eobarremiano e Neoaptiano no norte da Bacia de Campos são de extrema importância para prever a localização das melhores fácies deposicionais da Fm. Coqueiros em outras áreas alvo de exploração de hidrocarboneto. / Recent discoveries of giant hydrocarbon accumulations in coquinas and other lacustrine carbonate rocks of Rift and Post-Rift (pre-salt) supersequences of Campos and Santos Basins have stimulated a series of studies focused on understanding the genesis of these unique reservoirs. An integrated petrologic-sedimentologic-stratigraphic-seismic study of Coqueiros Formation allowed characterizing the depositional model and evolution of reworked bioclastic rocks and other associated rocks deposited on the external high in the north of Campos Basin during the transition between late rift and sag stages. Seven carbonatic facies were defined from analysis combining information from sidewall core and sedimentary structures interpreted in image logs, in addition to one siliciclastic, two magnesian, and three hybrids facies. Bioclastic rudstones and grainstones with moderate to high reworking of the shells represent 65% of the samples described. Several pieces of evidences point to a predominantly shallow lacustrine depositional environment, dominated by storm currents: (i) presence of rudstones with high-angle cross-bedding (>14°) and longshore paleocurrents; (ii) limited occurrence of muddy sediments interbedded with thick packages of amalgamated bioclastic rudstones, indicating environment subject to high energy currents, above the fairweather wave base (FWB); (iii) predominance of rudstones deposits devoid of matrix on the structural high, with great lateral continuity, consistent with processes of storms acting on large areas of shallow lake; (iv) deposits of massive rudstones, with disorganized shells, similar to the modern coastal bioclastic deposits of California and Shark Bay. Three sets of facies association are proposed: (i) high energy set, represented by bioclastic rudstones and grainstones devoid of matrix, deposited between the shoreface and berm regions, above the FWB; (ii) low energy set, formed by hybrid facies with muddy or peloidal matrix and other facies of grain-size finer than medium sand, deposited below the FWB or in protected shallow environments (backshore); (iii) and an alkaline set, formed mainly by magnesian clay ooids, whose control is given by the more alkaline composition of lake water. Block diagrams of each of the five seismic-stratigraphic units, established for the Coqueiros Formation in the study area allowed to infer the evolution of the facies associations over time, demonstrate the general falling of relative lake level culminating in the pre-Neo-Alagoas unconformity (DPA). Paleocurrents suggests the activity of more than one wind direction over the external high, the stronger coming from northwest and a milder one coming from southeast, resulting in clean matrix bioclastic facies with good reservoir potential on both flanks of the structural high. These proposed wind directions for the Eobarremian and Neoaptian in the north of Campos Basin is extremely important to predict the location of the best depositional facies of the Coqueiros Formation in other target areas for hydrocarbon exploration.

As recentes descobertas de acumulações gigantes de hidrocarboneto nas coquinas e outras rochas carbonáticas lacustres das supersequência Rifte e Pós-Rifte (pré-sal) das Bacias de Campos e Santos tem fomentado uma série de pesquisas focadas em entender a gênese destes reservatórios singulares. Esta pesquisa se concentra em entender o modelo deposicional e evolução das rochas bioclásticas retrabalhadas e demais rochas associadas pertencentes a Formação Coqueiros, depositadas em alto externo no norte da Bacia de Campos, durante a transição entre as fases final de rifte e sag, a partir da integração de dados petrográficos de amostras laterais e testemunho, dados sísmicos e de perfis de poços. Sete fácies carbonáticas, duas magnesianas, uma siliciclástica e três híbridas foram definidas a partir de análise combinando informações de amostras laterais e estruturas sedimentares interpretadas em perfis de imagem. Rudstones e grainstones bioclásticos com moderado a alto retrabalhamento das conchas representam 65% das amostras descritas. Diversas evidências apontam para um ambiente deposicional lacustre predominantemente raso, dominado por correntes de tempestades, sendo as principais: (i) presença de rudstones com estratificações cruzadas de alto ângulo (>14°) e paleo-correntes de longshore; (ii) ocorrência pontual de sedimentos lamosos intercalados a espessos pacotes de rudstones bioclásticos amalgamados, indicando ambiente sujeito a correntes de maior energia, acima da zona de ação de ondas de tempo bom; (iii) predomínio de depósitos de rudstones desprovidos de matriz sobre o alto estrutural, com grande continuidade lateral, coerentes com processos de tempestades atuantes sobre amplas áreas de lago raso; (iv) depósitos de rudstones maciços, com conchas desorganizadas, semelhantes aos depósitos bioclásticos costeiros modernos da Califórnia e de Shark Bay. Três conjuntos de associação de fácies são propostos : (i) conjunto de alta energia, representado por rudstones e grainstones bioclásticos desprovidos de matriz, depositados entre as regiões de shoreface e berma, acima do nível de ação de onda de tempo bom (FWB); (ii) conjunto de baixa energia, formado pelas fácies hibridas com matriz lamosa ou peloidal e demais fácies de granulometria inferior à areia média, depositados abaixo do FWB ou em ambientes rasos protegidos (backshore); (iii) conjunto formado principalmente por facies de oóides argilo-magnesianos, cujo controle é dado pela composição mais alcalina da água do lago. Blocos diagramas dos modelos deposicionais de cada uma das cinco unidades sismo-estratigráfica estabelecidas para a Formação Coqueiros na área de estudo permitiram inferir a evolução das associações de fácies ao longo do tempo, evidenciando uma tendência geral de raseamento do lago, culminando com a discordância Pré-Neo-Alagoas (DPA). O padrão de paleo-correntes sugere atuação de mais de uma direção de vento sobre o alto externo, um mais forte vindo de noroeste e outro mais brando vindo de sudeste, resultando em fácies bioclásticas limpas de matriz e com bom potencial como reservatório em ambos os flancos do alto estrutural. Estas direções de ventos propostas para o Eobarremiano e Neoaptiano no norte da Bacia de Campos são de extrema importância para prever a localização das melhores fácies deposicionais da Fm. Coqueiros em outras áreas alvo de exploração de hidrocarboneto. / Recent discoveries of giant hydrocarbon accumulations in coquinas and other lacustrine carbonate rocks of Rift and Post-Rift (pre-salt) supersequences of Campos and Santos Basins have stimulated a series of studies focused on understanding the genesis of these unique reservoirs. An integrated petrologic-sedimentologic-stratigraphic-seismic study of Coqueiros Formation allowed characterizing the depositional model and evolution of reworked bioclastic rocks and other associated rocks deposited on the external high in the north of Campos Basin during the transition between late rift and sag stages. Seven carbonatic facies were defined from analysis combining information from sidewall core and sedimentary structures interpreted in image logs, in addition to one siliciclastic, two magnesian, and three hybrids facies. Bioclastic rudstones and grainstones with moderate to high reworking of the shells represent 65% of the samples described. Several pieces of evidences point to a predominantly shallow lacustrine depositional environment, dominated by storm currents: (i) presence of rudstones with high-angle cross-bedding (>14°) and longshore paleocurrents; (ii) limited occurrence of muddy sediments interbedded with thick packages of amalgamated bioclastic rudstones, indicating environment subject to high energy currents, above the fairweather wave base (FWB); (iii) predominance of rudstones deposits devoid of matrix on the structural high, with great lateral continuity, consistent with processes of storms acting on large areas of shallow lake; (iv) deposits of massive rudstones, with disorganized shells, similar to the modern coastal bioclastic deposits of California and Shark Bay. Three sets of facies association are proposed: (i) high energy set, represented by bioclastic rudstones and grainstones devoid of matrix, deposited between the shoreface and berm regions, above the FWB; (ii) low energy set, formed by hybrid facies with muddy or peloidal matrix and other facies of grain-size finer than medium sand, deposited below the FWB or in protected shallow environments (backshore); (iii) and an alkaline set, formed mainly by magnesian clay ooids, whose control is given by the more alkaline composition of lake water. Block diagrams of each of the five seismic-stratigraphic units, established for the Coqueiros Formation in the study area allowed to infer the evolution of the facies associations over time, demonstrate the general falling of relative lake level culminating in the pre-Neo-Alagoas unconformity (DPA). Paleocurrents suggests the activity of more than one wind direction over the external high, the stronger coming from northwest and a milder one coming from southeast, resulting in clean matrix bioclastic facies with good reservoir potential on both flanks of the structural high. These proposed wind directions for the Eobarremian and Neoaptian in the north of Campos Basin is extremely important to predict the location of the best depositional facies of the Coqueiros Formation in other target areas for hydrocarbon exploration.

Financiadora de Estudos e Projetos / Agência Nacional do Petróleo / O Membro Siri (oligo-miocénico) corresponde ao intervalo de interesse deste estudo. O mesmo é de grande importância devido ao conteúdo de óleo pesado presente na plataforma carbonática desenvolvida na Bacia de Campos durante o Terciário. Tendo em conta esta importância se empreendeu um estudo com o objetivo de gerar um arcabouço estratigráfico de alta resolução, em seqüências de 3 ordem, a partir da interpretação de duas linhas sísmicas e a análise de cinco perfis de poço. O arcabouço proposto permitiu por sua vez realizar um modelo deposicional, que facilitasse o entendimento da evolução da produção carbonática terciária, na plataforma externa da Bacia de Campos. Inicialmente, se fez à análise dos poços e posteriormente, se levou a cabo a interpretação das seções sísmicas utilizando-se a correlação e projeção de três dos cinco poços estudados nos dados sísmicos. Nesta fase de análise foram definidas três seqüências estratigráficas (seqüências I, II e III) de 3a ordem, com base na variação da resposta dos perfis de raios gama. Esta etapa permitiu por sua vez um detalhamento estratigráfico de cada seqüência em ciclos de 4a ordem e ajudou na identificação e definição dos tratos de sistema dentro de cada unidade estratigráfica. Cabe ressaltar que não foram identificados tratos de sistema de mar baixo dentro do intervalo analisado. A geração de mapas de isópacas e a interpretação das seções sísmicas permitiram a definição da geometria externa e a identificação das fácies sísmicas de cada seqüência respectivamente. Dentro de cada unidade estratigráfica foi possível a identificação de varias áreas da plataforma: 1) A região para o continente caracterizada por refletores paralelos a subparalelos, que sugerem a presença de fácies lagunares, com entrada concomitante de material siliciclástico nas seqüências I e II; 2) As bordas do banco (para a continente e para a bacia) caracterizadas por uma maior produção carbonática, durante o trato de sistema de mar alto presente para o topo das seqüências I e II; 3) A porção para a bacia caracterizada por uma forte progradação . A seqüência III constitui o último pulso da produção carbonática, e está caracterizada por um relativo aumento na entrada de material siliciclástico vindo do continente. A analise estratigráfica com base nos poços e nas seções sísmicas foi correlacionada com a análise geoquímica realizada por Albertão et al. (2005), para o intervalo estudado (Membro Siri). Durante esta fase de correlação, se observou grande concordância entre as quebras e variações nas percentagens dos elementos apresentados nos perfis geoquímicos definidos pelos referidos autores e os limites de seqüência identificados neste trabalho de pesquisa. O modelo proposto sugere o desenvolvimento de uma plataforma isolada mista (siliciclástico-carbonática) gerada sobre altos estruturais remanescentes da fase rift, resultante do inicio da separação de América do Sul e a África. A interpretação regional e detalhada das seções sísmicas também permitiu inferir um processo de reativação tectônica das falhas associadas à fase rift, durante a instalação da plataforma carbonática. Este processo teria dado o caráter assimétrico à plataforma e teria facilitado processos locais de subsidência diferencial simultânea com a produção de sedimento carbonático. / The Siri Member is of great importance due to the heavy oil content that is present on the carbonate platform developed during the Tertiary. Considering this importance, we conducted a study with the objective of generating a high resolution stratigraphic framework, on 3rd order sequences, using the interpretation of two seismic sections and the analysis of five well logs. The proposed framework allowed for the development of a depositional model that helped on the understanding of the evolution of the carbonate production of the Tertiary on the external platform of the Campos Basin. The analysis of the wells was conducted at first. After that, the interpretation of the seismic sections was carried out simultaneously with the correlation and projection of three of the five wells studied on the seismic data. On this fase of the analysis three 3rd order stratigraphic sequences were defined (sequences I, II and III) based on gamma ray well log response. This permitted a detailed stratigraphic analysis of each sequence in 4th order cycles, and helped on the identification and definition of the system tracts in each stratigraphic unit. It is important to note that no lowstand system tracts were identified on the studied interval. The generation of isopach maps and the interpretation of the seismic sections allowed for the definition of the external geometry and the identification of the seismic facies of each sequence. It was possible to identify several areas of the platform in each stratigraphic unit: 1) The leeward area, characterized by parallel to sub-parallel reflectors, which suggest the presence of lagoon facies, with entrance of siliciclastic material on sequences I and II; 2) The margin bank (leeward and windward), characterized by a higher carbonate production during the highstand system tract are present at the top of sequences I and II; 3) The basin area characterized by progradational geometry. The sequence III constitutes the last pulse of the carbonate production, and is characterized by a relative increase on the entrance of siliciclastic material coming from the continent. The stratigraphic analysis based on the wells and the seismic sections was correlated with the geochemical analysis conducted by Albertão et al. (2005) for the studied interval (Siri Member). Great concordance was observed between the peaks and variations of the percentages of the elements presented on the geochemical analysis defined by the mentioned authors and the sequence limits identified on this study. The proposed model suggests the development of a mixed isolated platform (siliciclastic-carbonatic) generated over structural horst remaining from the rift fase, resulting from the beginning of the break up of South America and Africa. The detailed and regional interpretation of the seismic sections also allowed to infer a process of tectonic reactivation during the installation of the carbonate platform. This process would have given the asymmetric character to the platform, and would have facilitated local process of simultaneous differential subsidence with the production of carbonate sediment.

Financiadora de Estudos e Projetos / Agência Nacional do Petróleo / O Membro Siri (oligo-miocénico) corresponde ao intervalo de interesse deste estudo. O mesmo é de grande importância devido ao conteúdo de óleo pesado presente na plataforma carbonática desenvolvida na Bacia de Campos durante o Terciário. Tendo em conta esta importância se empreendeu um estudo com o objetivo de gerar um arcabouço estratigráfico de alta resolução, em seqüências de 3 ordem, a partir da interpretação de duas linhas sísmicas e a análise de cinco perfis de poço. O arcabouço proposto permitiu por sua vez realizar um modelo deposicional, que facilitasse o entendimento da evolução da produção carbonática terciária, na plataforma externa da Bacia de Campos. Inicialmente, se fez à análise dos poços e posteriormente, se levou a cabo a interpretação das seções sísmicas utilizando-se a correlação e projeção de três dos cinco poços estudados nos dados sísmicos. Nesta fase de análise foram definidas três seqüências estratigráficas (seqüências I, II e III) de 3a ordem, com base na variação da resposta dos perfis de raios gama. Esta etapa permitiu por sua vez um detalhamento estratigráfico de cada seqüência em ciclos de 4a ordem e ajudou na identificação e definição dos tratos de sistema dentro de cada unidade estratigráfica. Cabe ressaltar que não foram identificados tratos de sistema de mar baixo dentro do intervalo analisado. A geração de mapas de isópacas e a interpretação das seções sísmicas permitiram a definição da geometria externa e a identificação das fácies sísmicas de cada seqüência respectivamente. Dentro de cada unidade estratigráfica foi possível a identificação de varias áreas da plataforma: 1) A região para o continente caracterizada por refletores paralelos a subparalelos, que sugerem a presença de fácies lagunares, com entrada concomitante de material siliciclástico nas seqüências I e II; 2) As bordas do banco (para a continente e para a bacia) caracterizadas por uma maior produção carbonática, durante o trato de sistema de mar alto presente para o topo das seqüências I e II; 3) A porção para a bacia caracterizada por uma forte progradação . A seqüência III constitui o último pulso da produção carbonática, e está caracterizada por um relativo aumento na entrada de material siliciclástico vindo do continente. A analise estratigráfica com base nos poços e nas seções sísmicas foi correlacionada com a análise geoquímica realizada por Albertão et al. (2005), para o intervalo estudado (Membro Siri). Durante esta fase de correlação, se observou grande concordância entre as quebras e variações nas percentagens dos elementos apresentados nos perfis geoquímicos definidos pelos referidos autores e os limites de seqüência identificados neste trabalho de pesquisa. O modelo proposto sugere o desenvolvimento de uma plataforma isolada mista (siliciclástico-carbonática) gerada sobre altos estruturais remanescentes da fase rift, resultante do inicio da separação de América do Sul e a África. A interpretação regional e detalhada das seções sísmicas também permitiu inferir um processo de reativação tectônica das falhas associadas à fase rift, durante a instalação da plataforma carbonática. Este processo teria dado o caráter assimétrico à plataforma e teria facilitado processos locais de subsidência diferencial simultânea com a produção de sedimento carbonático. / The Siri Member is of great importance due to the heavy oil content that is present on the carbonate platform developed during the Tertiary. Considering this importance, we conducted a study with the objective of generating a high resolution stratigraphic framework, on 3rd order sequences, using the interpretation of two seismic sections and the analysis of five well logs. The proposed framework allowed for the development of a depositional model that helped on the understanding of the evolution of the carbonate production of the Tertiary on the external platform of the Campos Basin. The analysis of the wells was conducted at first. After that, the interpretation of the seismic sections was carried out simultaneously with the correlation and projection of three of the five wells studied on the seismic data. On this fase of the analysis three 3rd order stratigraphic sequences were defined (sequences I, II and III) based on gamma ray well log response. This permitted a detailed stratigraphic analysis of each sequence in 4th order cycles, and helped on the identification and definition of the system tracts in each stratigraphic unit. It is important to note that no lowstand system tracts were identified on the studied interval. The generation of isopach maps and the interpretation of the seismic sections allowed for the definition of the external geometry and the identification of the seismic facies of each sequence. It was possible to identify several areas of the platform in each stratigraphic unit: 1) The leeward area, characterized by parallel to sub-parallel reflectors, which suggest the presence of lagoon facies, with entrance of siliciclastic material on sequences I and II; 2) The margin bank (leeward and windward), characterized by a higher carbonate production during the highstand system tract are present at the top of sequences I and II; 3) The basin area characterized by progradational geometry. The sequence III constitutes the last pulse of the carbonate production, and is characterized by a relative increase on the entrance of siliciclastic material coming from the continent. The stratigraphic analysis based on the wells and the seismic sections was correlated with the geochemical analysis conducted by Albertão et al. (2005) for the studied interval (Siri Member). Great concordance was observed between the peaks and variations of the percentages of the elements presented on the geochemical analysis defined by the mentioned authors and the sequence limits identified on this study. The proposed model suggests the development of a mixed isolated platform (siliciclastic-carbonatic) generated over structural horst remaining from the rift fase, resulting from the beginning of the break up of South America and Africa. The detailed and regional interpretation of the seismic sections also allowed to infer a process of tectonic reactivation during the installation of the carbonate platform. This process would have given the asymmetric character to the platform, and would have facilitated local process of simultaneous differential subsidence with the production of carbonate sediment.

Les carbonates de sources hydrothermales (ou Geothermal Spring Carbonate, GSC) sont des systèmes carbonatés qui se développent autour de sources dont les eaux ont circulé en profondeur et sont remontées le long de failles perméables. Leur développement est contrôlé en tout premier lieu par la nature des eaux souterraines auxquelles ils sont liés. La formation de ces carbonates dépend d’interactions complexes entre les processus hydrologiques, tectoniques et structuraux se produisant avant l’émergence. Par la suite, la sédimentation est régie par de nombreux processus résultant des variations hydrologiques et chimiques de l’eau ainsi que par l’activité biologique. Du fait des interactions complexes entre ces facteurs, la sédimentation est sensible à de faible variations environnementales et il en résulte ainsi un grand nombre d’environnement de dépôts et de lithofacies.Le but de cette étude est d’améliorer les connaissances et les concepts fondamentaux propres au développement des carbonates de sources hydrothermales (GSC). Pour cela, elle s’appuie principalement sur l’examen des faciès que ce soit à petite échelle, comme l’observation des microstructures (microfabrics), ou à grande échelle, comme leur agencement en trois dimensions. De tels examens ont été effectués dans des sites hydrothermaux où ces carbonates se sont développés au cours du Quaternaire (région de Rapolano en Italie, bassin de Denizli en Turquie ou encore le Parc du Yellowstone dans le Wyoming, USA). / Geothermal spring carbonate (GSC) corresponds to a complex carbonate system formed around carbonate-rich springs fed by rising groundwaters along permeable fault zones. Their development is mainly controlled by the nature of springwaters emerging above water table. Therefore carbonate deposition is, in this setting, intimately related to complex interactions between hydrological, tectonic and structural processes occurring prior to water emergence. Moreover, carbonate sedimentation from springwater results from sedimentary processes controlled by complex interactions between hydrological, chemical characteristics and biological activity. Such processes are sensitive to slight environmental variations and thus lead to a large spectrum of lithofacies and ecosystems.The aim of this study is to improve knowledge and fundamental concepts regarding development of geothermal spring carbonates. For that purpose, lithofacies investigation, from microfabrics at micro-scale to 3-dimensional configuration at field-scale, is considered as an essential tool. Such investigations had been carried out in sites where Quaternary and actively forming GSCs were abundant (e.g. Rapolano region, Italy, Denizli Basin, Turkey and Yellowstone National Park, Wyoming, USA).

Observations of modern carbonate depositional environments and their accompanying depositional models have been used for decades in the reconstruction and interpretation of ancient carbonate depositional environments and stratigraphic successions. While these Holocene models are necessary for interpreting their more ancient counterparts, they inherently exclude important factors related to the erosion, diagenesis, and ultimate preservation of sediments and sedimentary structures that are ubiquitous in shallow marine carbonate environments. Andros Island, Bahamas is an ideal location to examine the validity of Holocene conceptual models, where geologically young (Late Pleistocene) limestones can be studied immediately adjacent to their well-documented modern equivalents. For this study, two 3D ground-penetrating radar (GPR) datasets (200 MHz and 400 MHz) were collected at a schoolyard in northwest Andros. These surveys reveal the geometries and internal characteristics of a peloidal-oolitic sand wave and tidal channel in unprecedented detail. These two prominent features are underlain by low-energy lagoonal wackestones and packstones, and are bordered laterally to the northwest by wackestones-packstones intermixed with thin sheets of peloidaloolitic grainstone. A deeper radar surface is observed at approximately 6 m depth dipping gently to the west, and is interpreted to be a karstified exposure surface delineating the base of a complete depositional sequence. Interpretation of the 3D radar volumes is enhanced and constrained by data from three cores drilled through the crest and toe of the sand wave, and through the tidal channel. This study is the first of its kind to capture the complex heterogeneity of a carbonate depositional package in three dimensions, where various depositional environments, sedimentary structures, and textures (mudstone to grainstone) have been preserved within a small volume.The results from this study suggest that the degree of vertical and lateral heterogeneity in preserved carbonate successions is often more complex than what can be observed in modern depositional environments, where sediments can generally only be observed in two dimensions, at an instant in time. Data from this study demonstrate the value of using two overlapping GPR datasets at differing resolutions to image the internal characteristics of a complete carbonate depositional package in three dimensions. From these datasets, a depositional model similar to other Holocene and Pleistocene carbonate depositional models is derived.