As camadas de carvão de idade Permiana da Formação Rio Bonito de Candiota constituem o maior depósito do país. Atualmente são mineradas duas camadas, denominadas “Camada Candiota Superior” e “Camada Candiota Inferior”. As outras camadas, S1-S9 (camadas superiores) e I1-I5 (camadas inferiores), não são explotadas. O objetivo deste trabalho foi realizar um detalhamento das camadas inferiores, superiores e Banco Louco do depósito, utilizando como metodologia a aplicação dos conceitos de sedimentologia e estratigrafia de sequências; petrologia do carvão (descrição dos litotipos, análise da reflectância da vitrinita e análise de macerais) e análises químicas (imediatas, elementares, poder calorífico e difração de raios X). Foram identificados quatro sistemas deposicionais na área: leque aluvial, fluvial, laguna-barreira e marinho raso. A partir da base, a sucessão de litofácies compreende conglomerados matriz-suportado e arenitos grossos, sugerindo um ambiente típico para sistemas de leques aluviais e fluviais, com camadas de carvão pouco desenvolvidas (camadas inferiores). As principais camadas de carvão (espessas e contínuas) ocorrem no subambiente lagunar, no final do Trato de Sistemas Transgressivo da seqüência 2. As camadas superiores desenvolvem-se no Trato de Sistemas de Nível Alto e Trato de Sistemas de Nível Baixo, sendo tipicamente finas e descontinuas. Em seguida ocorrem sedimentos marinhos no topo da seção (Formação Palermo), sobrepostos à sucessão portadora de carvão. Os resultados das reflectâncias da vitrinita das camadas analisadas indicam um rank de carvão sub-bituminoso C (Rrandom= 0,36% - 0,47%), com evidências de alguns valores anômalos baixos relacionados ao alto conteúdo de matéria mineral. A análise dos litotipos determinou o litotipo fosco (durênio) predominante. A composição dos macerais é altamente variável, com algumas camadas extremamente ricas em macerais do grupo da inertinita (fusinita, semifusinita, inertodetrinita). A petrologia juntamente com a estratigrafia de seqüências mostra que as características do carvão são controladas pelo ambiente deposicional. Os resultados da análise elementar apresentam teores médios em peso das amostras de 28,3% para o carbono, 2,8% para o hidrogênio, 0,6% para o nitrogênio, 1,9% para o enxofre total e 20,3% para o oxigênio. A matéria volátil apresenta em média 43,6% em peso (d.a.f.) classificando as camadas de carvão como sub-bituminoso A. O poder calorífico calculado em uma base seca e livre de cinzas (d.a.f.) obteve valor médio de 5588 cal/g, classificando as amostras como sub-bituminoso B. Através da difração de raios X a mineralogia é constituída principalmente por quartzo, caolinita e ilita. As camadas de carvão analisadas são ricas em cinzas, utilizando os critérios do International Classification of in-Seam Coals (1998), a maioria das camadas é classificada como carvões de categoria muito inferior, entretanto, as camadas S4, I1, I4 e I5 são classificadas como rochas carbonosas (>50% em peso de cinza). Conforme dados da CRM, a usina termelétrica Presidente Médici pode operar com até 53% % em peso de cinzas e 2,0 de enxofre total. Assim sendo, as camadas S3, S6, S7, S8, S9, BL, I3 e I4 atenderiam as exigências de teor de cinzas e enxofre total máximo e exigido pela termelétrica. / The Candiota Coalfield, RS, is the largest coal deposit in the country, with coal seams developed in the Permian age the Rio Bonito Formation. Currently two seams are mined, called "Seam Candiota Superior" and "Seam Candiota Inferior". The other seams, S1-S9 (upper seams) and I1-I5 (lower seams) have not being mined so far. The aim of the present study was a characterization of the lower and upper seams of the deposit using methods of sequence stratigraphy and sedimentology, coal petrology (coal lithotypes, vitrinite reflectance, maceral analyses), and chemical characterization (proximate analysis, ultimate analysis, calorific value determination and x-ray diffraction). Sedimentological analyses identified four depositional systems in the area: alluvial fan, fluvial, lagoon-barrier and shallow marine. From the base, the succession of lithofacies comprises matrix-supported conglomerates and coarse grained sandstones, suggesting a typical environment for systems dominated by alluvial fans and river, with poorly developed coal seams (lower seams). The main coal seams (continuous, thick) occur in a lagoon-type subenvironment at the final stage of a transgressive systems tract of sequence 2. The upper seams developed in a Highstand Systems Tract and Lowstand Systems Tract, and are typically thin and discontinuous. Marine sediments occur at the top of the section (Palermo Formation), overlapping the coal-bearing strata. The results of the vitrinite reflectance measurements of the coal seams indicate a rank of sub-bituminous C (Rrandom = 0.36 - 0.47%), with evidence of some anomalous low values related to the high content of mineral matter. The dominant lithotype in the coal seams is durain. The maceral composition is highly variable, with some seams extremely rich in the maceral group inertinita (fusinite, semifusinite, inertodetrinite). The petrology along with the sequence stratigraphic interpretation show that the characteristics of the coal seams are controlled by depositional environment. Results from elemental analysis show that the average content (wt.%) were: 28.3% carbon, 2.8 % hydrogen, 0.6% for nitrogen, 1.9% for total sulfur and 20.3% for oxygen. The average volatile matter content obtained from proximate analyses is 43.6 wt% (daf), classifying the seams as sub-bituminous A. The average calorific value calculated on an dry, ash-free basis (daf) is 5588 cal /g, classifying the samples as sub-bituminous B. Based on results from x-ray diffraction the mineralogy consists mainly of quartz, kaolinite and illite. The coal seams are rich in ashes, ranging from 32,0 to 62,3 wt%, with most seams according to the International Classification System ranked as very low quality coals. Seams such as S4, I1, I4 and I5 are classified as carbonaceous rocks (> 50 wt.% ash). According to data from CRM, the President Medici power plant in Candiota can operate with coal containing of up to 53% wt% ash and 2,0 wt% total sulfur. Thus, coal seams S3, S6, S7, S8, S9, BL, I3 and I4 meet the requirements of maximum ash and total sulphur contents for combustion in the power plant.

A Formação Candeias (PACK & ALMEIDA, 1945) pertencente ao Grupo Santo Amaro, consiste em arenitos e folhelhos do período Cretáceo e corresponde aos primeiros depósitos da abertura plena do rifte da Bacia do Recôncavo. A idade destes sedimentos varia do Berriasiano médio ao Valanginiano inferior (~143M. a.), com uma amplitude temporal de 4,5 M.a. e uma espessura média de 1000 m. Localiza-se no andar Rio da Serra, e os sedimentos são interpretados como lacustres e depósitos de corrente de turbidez, da fase de clímax do Rifte (PROSSER, 1993), possuindo um papel muito importante na historia do desenvolvimento da extração de petróleo e gás na Bacia do Recôncavo, pois os folhelhos desta formação são as rochas geradoras desta bacia, e os arenitos são importantes reservatórios de hidrocarbonetos. Entender os processos sedimentológicos desta formação, bem como sua evolução estratigráfica, ainda é um desafio, pois a maioria das informações provém de dados indiretos (sísmica, perfis elétricos e dados de produção de petróleo), já que os afloramentos são escassos. Assim, os estudos das rochas de testemunhos seriam os dados diretos principais e aqui explorados. A área de estudo está localizada no compartimento estrutural denominado Borda Nordeste da Bacia do Recôncavo, e abrange os campos de Rio Itariri, Fazenda Bálsamo e Riacho da Barra, que estão alinhados ao longo da Falha de Salvador (borda falhada do rifte) no Patamar de Patioba. O sistema deposicional é interpretado como lacustre com depósitos arenosos provenientes de corrente de turbidez, é composto principalmente por pelitos, heterolitos, arenitos arcoseanos (FOLK, 1968) e arenitos híbridos (ZUFFA, 1980). Os fluxos turbiditicos são interpretados como resultado da desestabilização do talude lacustre em período de atividade tectônica intensa. Durante o período de quiescência tectônica, a maior parte da sedimentação é atribuída a rochas pelíticas. Estes depósitos podem ser correlacionados em toda a borda nordeste e os pelitos possuem uma boa resposta em perfis elétricos e sísmica. A estratigrafia de sequências (ES) em bacias tipo rifte pode utilizar os mesmos critérios dos utilizados em bacias intracratônicas ou de margem passiva, porém deve-se levar em conta a intensa atividade tectônica atuante, como propõem Prosser, (1993) e Martins - Neto & Catuneanu (2010). A metodologia utilizada baseia-se identificar tendências Transgressiva – Regressiva (T-R) segundo Embry & Johannenessen (1992), de 3ª e 4ª ordens e, a partir destas, identificar as principais superfícies estratigráficas. Foram assim, identificadas cinco superfícies estratigráficas (duas superfícies de inundação máxima (SIM) e três limites de sequência (LS)) para as três sequências deposicionais, denominadas como Sequencia I, Sequencia II e Sequencia III. Estas superfícies permitiram correlacionar os depósitos arenosos, utilizando os perfis elétricos (Raios Gama, Resistividade e densidade-neutrão). Para isso, foram descritos 1430m de testemunhos, 54 lâminas petrográficas, feita a interpretação sísmica dos horizontes estratigráficos de duas sísmicas 3D, análises geoquímica de minerais pesados, análise de palinofácies e geoquímica orgânica, de seis poços dos três campos em estudo. A análise estratigráfica e sedimentológica baseou-se na correlação rocha x perfil destes poços, descrição granulométrica e interpretação das fácies, suas associações e petrofácies. As fácies arenosas são descritas como arenitos finos a grossos, com estratificação plana paralela a cruzada de baixo ângulo, muitas vezes com fluidização e carga e maciços. Estas fácies estão relacionadas à fácies de canais turbidíticos ou a lobos turbidíticos proximais. Heterolitos e arenitos muito finos com ripples de corrente e intensa fluidização e pelitos cinza laminados e maciços estão relacionados a lobos turbidíticos distais ou a depósitos de fundo de bacia. A análise petrográfica dos arenitos revelou que estes são essencialmente arcoseanos, e com presença abundante de bioclastos de ostracodes, oncolitos, além de pelóides e alguns aloquímicos indiferenciados, para sequencia I, e fragmentos de rocha metamórfica, ígnea e sedimentar, além de cristais de carbonato, fosfatos e intraclasto lamoso, para a sequência II. Calcita, calcita ferrosa, dolomita, dolomita ferrosa e são os principais cimentos encontrados provavelmente devido à dissolução dos aloquímicos carbonáticos. Porém os processos diagenéticos mais frequentes são a autigênese de sílica gerando crescimento de quartzo e albita. Muitos destes processos diagenéticos podem contribuir para redução substancial da porosidade primária e permeabilidade, porém quando a principal porosidade (primária intergranular) está combinada com a secundária (dissolução de feldspatos ou bioclastos gerando porosidade móldica ou intragranular), pode melhorar consideravelmente a porosidade destes arenitos. As características permoporosas melhores estão localizadas na sequência II, porém os reservatórios mais extensos, e de boa correlação lateral estão na sequência I, isso de dá pelo fato da sequencia I ter sido depositada em um ambiente desconfinado, e a sequencia II estar numa região mais confinada. Além da sequencia I ter sofrido maior processo de diagênese que a sequencia II, resultado provavelmente da cimentação de carbonato abundante neste intervalo estratigráfico e autigênese de sílica nos grãos de quartzo. Porém a porosidade secundária gerada pela dissolução dos constituintes carbonáticos e feldspato, proporcionou um aumento desta porosidade. A análise de palinofácies e geoquímica orgânica revelaram um aumento de fitoclastos para o topo da formação, o que indica que estes ficam cada vez mais continentais e com influencia fluvial mais acentuada. A intensa concentração de matéria orgânica resultando em um COT alto corresponde as SIM, reconhecidas em perfil e sísmica, sendo estes os intervalos Geradores da Bacia. Os dados de geoquímica dos minerais pesados permitiu reconhecer a existência de duas proveniências diferentes para os arenitos da sequencia I e sequência II, com base na assembleia de minerais pesados e principalmente pelos índices de Ar e Titanio+Zr. Revela ainda que a sequência I corresponde a sedimentos de segundo ciclo, ou seja, a retrabalhamento de rochas sedimentares preexistentes, e a grande quantidade de granada em todo o poço revela que estas rochas sofreram pouco processo de intemperismo, com rápida erosão e deposição. A importância dos estudos sedimentológicos e estratigráficos em escala de campo é principalmente para a previsão das fácies e sistema deposicional e consequentemente do reservatório encontrado. Sob o ponto de vista da ocorrência de reservatórios, estas correlações são muito importantes, pois permitem realizar previsões destes depósitos, e das suas fácies. / Candeias Formation (PACK & ALMEIDA, 1945) is belonging to the Santo Amaro Group, and consisting in sandstones and shales of the Cretaceous period and corresponds to the first deposit of the Rift phase from Recôncavo Basin. The age of these sediments varies from Medium Berriasian to lower Valanginian (~ 143M.a.). With a time range from of 4.5 M.a. and an average thickness of 1000 m. Located in Rio da Serra stage and this sediments are interpreted as lacustrine shales and deposits of turbidity current. The Rift climax (PROSSER, 1993), or Candeias Formation had a very important role in the history of development of oil and gas extraction in the Recôncavo Basin, because the shales are the source rocks from this basin, and the sandstones are important hydrocarbon reservoirs. Understanding the sedimentological processes of this formation and their stratigraphic evolution, is still a challenge, because most of the information comes from indirect data (seismic, logs and oil production data), because the outcrops are scarce. Thus, studies of the cores are the main and direct data explored here. The study area is located in the structural compartment from Recôncavo Basin, called Borda Nordeste, and covers the Rio Itariri field, Fazenda Bálsamo field and Riacho da Barra field, which are aligned along the Salvador Fault in Patioba plateau. The depositional system is interpreted as lake with sandy deposits from turbidity current, and is mainly composed of shales, intercalation of shale and very fine sandstones, arkosean sandstones (FOLK, 1968) and sandstones hybrids (ZUFFA, 1980). The turbidite flows are interpreted as a result of destabilization of the lake platform in intense tectonic activity period. During the tectonic quiescence, most of shale sedimentation is assigned. These deposits can be correlated throughout the study area and the shale has a good response in electrical and seismic profiles. The sequence stratigraphy (SE) in rift basins could be used with the same criteria from those used in intracratonic basins or passive margin basins, but always thinking that this kind of basin are constantly affected by tectonics, as proposed by Prosser (1993) and Martins - Neto & Catuneanu (2010). The methodology is based on identify tendencies Transgressive - Regressive (TR) as proposed for Embry & Johannenessen (1992), from 3rd and 4th orders of sequence and, identify key stratigraphic surfaces then. Have been interpreted five stratigraphic surfaces (two of maximum flood surfaces (MFS) and three sequence limit (SL)) for the three depositional sequences, referred to as Sequence I Sequence II and Sequence III. These surfaces allowed correlating the sandy deposits, using the electric logs (Gamma, Resistivity and neutron-density). Have been described 1430m core, 54 thin sections, seismic interpretation of the stratigraphic surfaces of two 3D seismic, geochemical analysis of heavy minerals, palynofacies analysis and organic geochemistry, of six wells from the three fields in study. The stratigraphic and sedimentological analysis was based on the rock x core correlation, size description and interpretation from facies, and their associations. The sandstones facies are described as fine and coarse sandstones, parallel stratification and cross low angle stratification, often fluidization and massive sandstones happens. These facies are related to facies of turbidite channels or proximal turbidite lobes. Very fine sandstones with intercalation of shales and sandstones with current ripples and intense fluidization and gray shales laminated and massive are related to distal turbidite lobes or the basin bottom deposits. The petrographic analysis of sandstones showed that they are essentially arkosean, and had presence abundant of ostracod bioclasts, oncolites, and peloids to sequence I, and metamorphic rock fragments, and plutonic, and carbonate crystals, phosphates to the sequence II. Calcite, ferrous calcite, dolomite, ferrous dolomite are the main cements probably found due to the dissolution of carbonate components. But the most common diagenetical processes are silica authentic growth of quartz and albite. Many of these diagenetic processes can contribute to substantial reduction of primary porosity and permeability, but when the main porosity (primary intergranular) is combined with secondary porosity (dissolution of feldspars or bioclasts) can greatly improve the porosity of these sandstones. Best permoporosity features are located in the sequence II, but the most extensive reservoirs and good lateral correlation are in sequence I. It happens because the sequence I was placed in a large environment and the sequence II is a region more confined. Sequence I have suffered larger process of diagenesis that the sequence II, probably as result of the carbonate cementation in this stratigraphic interval and authigenic silica in quartz grains. But the secondary porosity generated by dissolution of carbonate constituents and feldspar, provided an increase of this porosity. The palynofacies and geochemical organic analysis showed an increase of phytoclasts to the top of the Candeias Formation, showing increasingly more severe continental and river influences. The intense concentration of organic matter is resulting in a high organic total carbon matches the MFS recognized in profile and seismic, which are the generators of the Recôncavo Basin. The geochemical data of heavy minerals allowed to recognize the existence of two different sources for the sandstones of sequence I and II, based on the assembly of heavy minerals and especially the rates of ARi and Titanium + Zr. It also reveals that the sequence I is formed by the second cycle sediments, like an erosion of pre-existing sedimentary rocks, and the large amount of garnet around the well shows that the rocks have no significant intemperism process, with quickly erosion and deposition. The importance of sedimentological and stratigraphic studies in field scale is mainly for the prediction of facies and depositional system of the reservoir. From the point of view of the occurrence of reservoirs, these correlations are very important, since these allow to forecast deposits and their facies.

Fósseis devonianos de braquiópodes infaunais denominados informalmente de lingulídeos compõem o principal objeto de estudo da presente tese. Dados tafonômicos e estratigráficos associados ao registro desses fósseis foram coletados. A abundância dos lingulídeos, suas diferentes formas de ocorrência, sua ausência em determinados afloramentos, e o fato de possuírem pares recentes (i.e. animais semelhantes que vivem nos mares atuais e que podem vir a colaborar na compreensão da paleobiologia, paleoecologia e nos processos tafonômicos dos lingulídeos fósseis) foram os fatores que influenciaram na escolha do grupo como alvo de estudo. No total analisaram-se 32 afloramentos que tiveram descritas suas litologias e estruturas sedimentares, e quando possível, foram realizadas coletas tafonômicas de alta resolução e a inserção de tais afloramentos em arcabouço de estratigrafia de sequências. Nas coletas todos os táxons encontrados foram devidamente considerados. Os afloramentos investigados distribuem-se pela sucessão devoniana da bacia sedimentar do Paraná, e atualmente encontram-se na região fitogeográfica Campos Gerais, estado do Paraná, Brasil. Para análise do material coletado foi construído um banco de dados tafonômicos. Também foram realizadas análises com microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, para alguns lingulídeos extremamente bem preservados, durante o período de estágio sanduíche. Ainda neste intervalo, métodos estatísticos foram aplicados com material de lingulídeos fósseis devonianos e também com material Miocênico/Eocênico contendo lingulídeos. Visitas a coleções de museus no exterior foram realizadas com intuito comparativo, uma vez que a incerteza taxonômica dos fósseis devonianos já havia adentrado a tese como mais uma problemática. As principais questões abordadas na presente tese se referem à possibilidade (1) de utilização de dados de lingulídeos atuais na interpretação do registro devoniano destes animais; (2) das características intrínsecas dos lingulídeos (i.e. concha quitinofosfática, hábito de vida infaunal) atuarem como agentes de preservação diferencial em diferentes contextos deposicionais; e por último: (3) da análise tafonômica ser dependente da identificação taxonômica precisa dos lingulídeos. Os resultados obtidos indicam que o uso de dados atualísticos pode ser efetuado, com algumas reservas; aparentemente as conchas dos lingulídeos devonianos eram mais biomineralizadas (não significa que eram mais espessas) que as conchas de lingulídeos atuais, o que aumentaria o potencial de fossilização dos lingulídeos devonianos, afetando sua tafonomia e explicando, por exemplo, a ocorrência de fragmentos de lingulídeos preservados no registro paleozóico; outro fator observado é de que há provavelmente um tendenciamento analítico negativo para a presença de fragmentos de organismos quitinofosfáticos no registro cenozóico. Além disso, as características intrínsecas dos lingulídeos podem sim ser a chave para o reconhecimento de situações deposicionais específicas, ao longo dos tratos de sistemas. Finalmente, a correta identificação taxonômica ajuda a prevenir erros tafonômicos interpretativos; no caso dos lingulídeos aqui estudados, o(s) tipo(s) de preservação dos bioclastos não auxiliou em sua classificação taxonômica específica, mas, com o uso de uma nomenclatura aberta e com o máximo de dados taxonômicos observados foi possível propor o fim do gênero Lingula, e a utilização de Lingularia cf. para se referir aos fósseis de lingulídeos do Devoniano da bacia do Paraná. / Devonian fossils of infaunal lingulid brachiopods (lingulids) are the main study object of the present dissertation. Taphonomic and stratigraphic data, associated with the record of the Devonian lingulids were collected. The main factors influencing the choice of this group as the subject of study were: abundance of specimens, their different occurrence forms, absence in some outcrops, and the presence of extant species (i.e.similar animals that live at present and that can cooperate with (paleo)biological, (paleo)ecological and taphonomical studies of the fossil forms). Thirty-two outcrops were analyzed in terms of their lithologies and sedimentary structures; when possible, high resolution taphonomic data was obtained and sequence stratigraphic analyses were preformed on the outcrops. Every fossil specimen found was properly considered, i.e. there was no tendency to collect only lingulids. The investigated outcrops pertain to the Devonian succession of the sedimentary Paraná Basin; presently they occupy the Campos Gerais phytogeographic region, Paraná State, Brazil. A taphonomic database was constructed to analyze the collected material. During the period at the Virginia Tech Institution, scanning electron microscope with energy dispersive x-ray was used to analyze lingulids of exceptional preservation. During this same period, statistical analyses were applied to Devonian and Miocenic/Eocenic fossil material containing lingulids. Visits to some museum collections were done with comparative aims, once the taxonomic problematic of the Devonian lingulids had already entered the dissertation list of issues. The main hypothesis of the present dissertation are linked to the following possibilities: (1) the use of recent lingulids to interpret the Devonian lingulid record; (2) that lingulid intrinsic characteristics (i.e. chitinophosphatic shell, infaunal life habit) could act as agents of preferential preservation in different depositional contexts; and (3) the taphonomic analysis being dependent of a true lingulid taxonomy. The obtained results indicate that actualistic data can be used but within these careful paramaters: (1) Devonian lingulids were more biomineralized (though not implying that they were thicker) when compared to recent ones, which could enhance the preservation potential of the fossil lingulids and would affect their taphonomy (this could explain the presence of fragmented lingulids in the Paleozoic record); (2) there is a negative analytical bias accounting for the absence of fragmented lingulids in Cenozoic record; (3) the intrinsic lingulid characteristics can be used as a key to recognize specific depositional environments, over successive systems tracts; and (4) the correct taxonomic identification helps to avoid taphonomical interpretative errors. In the present case, the lingulid type(s) of preservation did not help to achieve an accurate diagnosis of the genus. It was possible, instead, to abolish Lingula and use Lingularia cf. to refer to the Devonian lingulids of the Paraná Basin.

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 Formação Piauí registra a deposição de um sistema eólico, fluvial e marinho raso acumulado em uma bacia de sinéclise intracratônica. A caracterização das associações de fácies e do arcabouço estratigráfico foi feito através de uma descrição detalhada das fácies sedimentares e levantamento de perfis de afloramentos. As fácies foram classificadas de acordo com a textura dos grãos (tamanho e seleção) e estruturas sedimentares observadas. Medidas de paleocorrentes foram feitas nas estratificações e laminações cruzadas. Os perfis foram medidos na escala 1:50 em locais com boa exposição vertical. Seis associações de fácies foram reconhecidas, dunas e interdunas eólicas, lençóis de areia eólicos, canais fluviais, canais fluviais influenciados por maré, shoreface superior e shoreface inferior. Através da correlação das superfícies estratigráficas as associações de fácies foram organizadas em tratos de sistema, que formaram oito sequências deposicionais de alta frequência, delimitados por discordâncias subaéreas. Estas sequências são compostas por um trato de sistemas de nível baixo (TSNB), que é dominado por sistemas eólicos ou fluviais, um trato de sistemas transgressivo (TST), que é formado por canais fluviais influenciados por maré e/ou depósitos de shoreface superior e inferior com empilhamento retrogradacional, e um trato de sistemas de nível alto (TSNA), que é formado por depósitos de shoreface superior e inferior com empilhamento progradacional. Duas sequências deposicionais de mais baixa frequência foram determinadas ao observar o empilhamento das sequências de alta frequência. Ambas as sequências são formadas por uma regressão inicial seguida por uma transgressão progressiva. O principal controle das variações no nível relativo do mar durante a acumulação da Formação Piauí foi glacio-eustático. Contudo, mudanças climáticas estavam associadas com as fases glacio-eustáticas e influenciaram a deposição eólica e fluvial. / The Piauí Formation records the deposition of aeolian, fluvial and shallow marine systems accumulated in a cratonic sag basin. Characterization of the facies associations and sequence stratigraphic framework was done by detailed description of sedimentary facies and logging of outcrops. The facies were classified based on grain texture (size and selection) and sedimentary structures observed. Paleocurrent orientations were measured from cross-strata. Stratigraphic sections were measured at a 1:50 scale at outcrops with good vertical exposure. Six facies associations were recognized: aeolian dunes and interdunes, aeolian sandsheets, fluvial channels, tidally-influenced fluvial channels, upper shoreface and lower shoreface. Through correlation of stratigraphic surfaces the facies associations were organized in system tracts, which formed eight high frequency depositional sequences, bounded by subaerial unconformities. These sequences are composed of a lowstand system tract (LST), that is aeolian-dominated or fluvial-dominated, a transgressive system tract (TST) that is formed by tidally-influenced fluvial channels and/or upper and lower shoreface deposits with retrogradational stacking, and a highstand system tract (HST), which is formed by lower and upper shoreface deposits with progradational stacking. Two low frequency cycles were determined by observing the stacking of the high frequency cycles. Both sequences are formed by an initial regression followed by a progressive transgression. The main control on sedimentation in Piauí Formation was glacioeustasy, which was responsible for the changes in relative sea level. Even though, climate changes were associated with glacioeustatic phases and influenced the aeolian and fluvial deposition.

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.

A deposição aptiana da margem continental brasileira é caracterizada por dois elementos principais: 1) a presença de evaporitos (halita e/ou anidrita) num ambiente definido como lago-mar (de acordo com HSÜ, 1987); e 2) uma configuração tectonossedimentar do tipo sag. A chegada do mar às bacias, antes puramente continentais, é um evento que afeta toda a margem continental do Brasil, bem como tem ocorrência global. A sua presença nas bacias da margem equatorial , em particular, na Bacia Potiguar, possui um forte relacionamento com a existência de petróleo e gás (Bertani et al., 1989). A margem sudeste da Bacia Potiguar possui um razoável cobertura sísimica tanto 2D como 3D. As unidades estratigráficas compõe esta porção da bacia são a Formação Pendência, na base, a Formação Alagamar, a Formação Açu e no topo, a Formação Jandaíra. A Formação Pendência, na realidade mais um grupo do que formação, engloba as rochas depositadas na fase riftee da bacia (Della Favera et al., 1994). A Formação Alagamar envolve os sedimentos depositados no Aptiano, os quais estarão no foco deste trabalho; é formada por três membros: Upanema, Camadas Ponta de Tubarão e Galinhos (Della Favera, 1990). A Formação Açu, do Cretáceo Superior, separa-se discordantemente da seção da Formação Alagamar e é formada principalmente por arenitos fluviais. Esta formação transiciona para a Formação Jandaíra, denatureza carbonática, que constitui o topo da sequência sedimentar. Neste trabalho serão definidos os sistemas deposicionais e respectivos controles da sequência aptiana ao longo da borda sudeste da Bacia Potiguar a partir da identificação de eletrofácies e sismofácies. Sendo assim, nesta dissertação são mostradas as sequências de 3 e 4 ordem que representam, em conjunto, a Fm. Alagamar. Foram identificadas, em perfis elétricos de diferentes poços na área de estudo pelo menos 6 sequências de 4 ordem e 3 sequências de 3 ordem, que também foram identificadas em seções sísmicas arbitrária de direção SW-NE e SE-NW interligando os poços de etudo. A partir da análise dos dados e sequências identificadas, a reconstituiçãopaleoambiental apontou para ambiente de borda de lago (lago-mar) próxima a escarpa de falha, com depósitos de leques aluviais a delta de rios entrelaçados, praias com tempestitosareno-calcíferos, laguna salgada com formação de estromatólitos e eventuais solos carbonáticos. Sendo assim, as sequências de 3 ordem identificadas representariam cada um dos membros da Fm. Alagamar (Mb. Upanema, Mb. Ponta de Tubarão e Mb. Galinhos, da base para o topo). A correlação das sequências de 4 ordem identificadas pode ser aplicada no rastreamento de corpos arenosos, reservatórios de petróleo nessa porção da bacia. / The Aptian deposits of the Brazilian continental margin are characterized by two main elements: 1) the presence of evaporites (halite and / or anhydrite) in an environment defined as lake-sea (according to Hsu, 1987), and 2) a configuration of tectonossedimentar sag type. The arrival of the sea in basins before purely continental, is an event that affects the entire continental margin of Brazil, and has overall occurrence. Their presence in the equatorial margin basins, in particular in the Potiguar Basin, has a strong relationship with the existence of oil and gas (Bertani et al., 1989). The southeastern margin of Potiguar basin has a reasonable 2D and 3D seismic coverage. The stratigraphic units in this portion of the basin are Pendencia Formation at the base, Alagamar Formation, Acu Formation and at the top, Jandaíra Formation. The PendenciaFormation, includes rocks deposited during the rifte phase (Della Favera et al., 1994). The Alagamar Formation involves sediments deposited in the Aptian, which will be the focus of this work, consists of three members: Upanema, Layers Ponta de Tubarão and Galinhos (Della Favera, 1990). Acu Formation, Upper Cretaceous, separates the Alagamar Formation by an unconformity and it consists mainly of fluvial sandstones. The Jandaira Formation from transitional phase is represented by carbonates, which is the top of the sedimentary sequence. This work will define the depositional systems and their controls on Aptian sequence along the southeastern margin of the Potiguar basin Therefore, this dissertation shows the 3rd and 4th order sequences. These sequences, together, represent the AlagamarFm. The sequences were identified in electric logs from different wells in the studied area and at least 6 sequences of 4thand3 sequences of 3rdorder were identified for each well. These 3rd order sequences were also identified in arbitrary seismic sections (SW-NE and SE-NW directions).From the analysis of the data and the identified sequences the paleo-environmental reconstruction showed the edge of the lake (lakesea) near the Carnaubais fault zone. The reconstruction also showed, sandy beachtempestites and salty laguneswith stromatolites and carbonatic soils.Thus, the 3rd order sequences identified represent each member of Alagamar Fm. (Upanema Mb, Ponta de Tubarão Mb. And Galinhos Mb.from bottom to the top). The correlation of the 4th order sequences can be applied onidentification of sandy reservoirs in this part of the basin.

Toutes les analyses et les constructions de modèles stratigraphiques s'appuient sur des corrélations stratigraphiques entre unités sédimentaires observées au niveau de forages ou d'affleurements. Cependant, deux problèmes se posent aux géologues au moment de la construction de ces corrélations stratigraphiques. Premièrement, les données disponibles sont éparses et peu nombreuses. Deuxièmement, les processus sédimentaires menant à la mise en place des unités sédimentaires à corréler sont nombreux, interdépendants et partiellement connus. Ainsi la construction d'un modèle de corrélations stratigraphiques peut être vue comme un problème sous-contraint auquel plusieurs solutions peuvent être proposées. L'objectif de cette thèse est de mettre en place un système numérique permettant de générer de manière stochastique des modèles stratigraphiques contraints localement par des données d'observation. Deux éléments sont nécessaires à la mise en place d'un tel système : 1. La mise en place de règles régissant l'organisation spatiale d'unités sédimentaires observées au niveau d'affleurements ou de puits. En ce qui concerne ces règles, deux voies seront explorées : - La mise en équation des règles définies dans le cadre de la stratigraphie séquentielle. Ces règles, exprimées d'un point de vue qualitatif dans la littérature sont traduites en termes quantitatifs afin d'évaluer la probabilité de deux unités sédimentaires observées d'être corrélées. - La déduction de la probabilité de corrélations entre deux unités sédimentaires observées à partir de modèles stratigraphiques construits par approche basée processus (forward stratigraphic models). 2. La mise en place d'un cœur algorithmique permettant de construire de façon stochastique un ensemble de modèles stratigraphiques plausibles à partir des règles précédemment présentées et des données d'observation / All stratigraphic models building and analysis are based on stratigraphic correlations of sedimentary units observed on wells or outcrops. However, the geologist building these stratigraphic correlations faces two main problems. First, the data available are few and sparse. Second, the sedimentary processes leading to the deposition of the units are numerous, interdependent and poorly known. So, the construction of a stratigraphic correlation model might be seen as an under-constrained problem with several possible solutions. The aim of this thesis is to create a numeric method to generate stochastic stratigraphic models that are locally constrained by observation data. Two steps are necessary: 1. The establishment of rules describing the spatial organization of sedimentary units observed on outcrops and wells. For these rules, two axis are explored: - The formulation in equations of rules defined in the sequence stratigraphy framework. These rules, presented qualitatively in the literature are translated in quantitative terms to evaluate the probability of two sedimentary units to be correlated. - The deduction of the probability of two sedimentary units to be correlated from stratigraphic models built from forward stratigraphic methods. 2. The development of an algorithm to build possible stochastic stratigraphic models from the rules cited above and observation data

O termo Coal Bed Methane (CBM) refere-se ao metano gerado nas camadas de carvão e é um alvo exploratório na indústria do petróleo. Desde os anos setenta quando o CBM foi visto como uma fonte de energia economicamente viável estudos foram direcionados no entendimento de sua ocorrência, distribuição, viabilidade, produtividade e recuperação (Flores, 1997). Atualmente o CBM é produzido economicamente e investigado em diversas bacias carboníferas do mundo. No Brasil as principais acumulações de carvão são de idade Permiana e fazem parte da Formação Rio Bonito da Bacia do Paraná. De várias jazidas de carvão conhecidas a Jazida de Santa Terezinha, nordeste do estado do Rio Grande do Sul, é a que certamente apresenta o maior potencial para CBM. Seu condicionamento como um baixo estrutural com camadas de carvão de espessuras significativas ocorrendo entre 400m e 1000m de profundidade conferiram a jazida uma situação favorável para geração de metano. Uma boa quantidade de dados geológicos provenientes de diversos poços testemunhados foi utilizada para caracterização estratigráfica do intervalo carbonoso da jazida. A descrição detalhada de testemunhos deu embasamento para análise de fácies e sistemas deposicionais permitindo o reconhecimento de parasseqüências, cujo empilhamento evidenciou uma seqüência deposicional dominantemente transgressiva apresentando na base depósitos aluviais, na porção intermediária sistemas lagunares/paludais com formação de turfeiras, e no topo depósitos marinhos. A análise estrutural revelou uma forte compartimentação tectônica das camadas de carvão, deslocadas por falhamentos normais de alto rejeito. A integração de dados estratigráficos com a determinação do padrão de estruturação atual e demais complexidades forneceu elementos para o reconhecimento de uma zona com melhores condições para exploração de CBM na Jazida de Santa Terezinha. / Coal bed methane (CBM0 refers to the methane gas generated in coal beds and is a worldwide target in the petroleum industry. Since the Seventies when CBM was seen like a economically viable energy source studies had been directed to understand it’s occurrence pattern, distribution, viability, productivity and recovery (Flores, 1997). Nowadays CBM is economically produced and investigated in several coaly basins around the world (USA, China). In Brazil the main coal accumulations are of Permian age being part of the Rio Bonito Formation of Parana Basin. From all known coalfields the Santa Terezinha coalfield, in the northeastern region of Rio Grande do Sul state, certainly is the one that presents greater potential to CBM. The structural conditioning and the good thickness of coal beds occurring in depths between 400m and 1000m emplaced the coalfield in a favorable situation to methane generation. Tens of cored wells were utilized to the stratigraphic characterization of the coal bearing interval. A detailed description of cores supplied informations to facies and depositional environments analysis allowing the recognition of parasequences with a dominant retrogradational pattern characterizing a manly transgressive depositional sequence showing aluvial deposits at the base, marsh and lacustrine deposits in middle portion and marine strata on top. The structural analysis revealed a strong tectonic compartmentation of coal beds, displaced by normal faults with high slip. The integration of stratigraphic data with the determination of actual structural patterns and other complexities allowed the recognition of a zone with better conditions to CBM exploration in the Santa Terezinha coalfield.

O termo Coal Bed Methane (CBM) refere-se ao metano gerado nas camadas de carvão e é um alvo exploratório na indústria do petróleo. Desde os anos setenta quando o CBM foi visto como uma fonte de energia economicamente viável estudos foram direcionados no entendimento de sua ocorrência, distribuição, viabilidade, produtividade e recuperação (Flores, 1997). Atualmente o CBM é produzido economicamente e investigado em diversas bacias carboníferas do mundo. No Brasil as principais acumulações de carvão são de idade Permiana e fazem parte da Formação Rio Bonito da Bacia do Paraná. De várias jazidas de carvão conhecidas a Jazida de Santa Terezinha, nordeste do estado do Rio Grande do Sul, é a que certamente apresenta o maior potencial para CBM. Seu condicionamento como um baixo estrutural com camadas de carvão de espessuras significativas ocorrendo entre 400m e 1000m de profundidade conferiram a jazida uma situação favorável para geração de metano. Uma boa quantidade de dados geológicos provenientes de diversos poços testemunhados foi utilizada para caracterização estratigráfica do intervalo carbonoso da jazida. A descrição detalhada de testemunhos deu embasamento para análise de fácies e sistemas deposicionais permitindo o reconhecimento de parasseqüências, cujo empilhamento evidenciou uma seqüência deposicional dominantemente transgressiva apresentando na base depósitos aluviais, na porção intermediária sistemas lagunares/paludais com formação de turfeiras, e no topo depósitos marinhos. A análise estrutural revelou uma forte compartimentação tectônica das camadas de carvão, deslocadas por falhamentos normais de alto rejeito. A integração de dados estratigráficos com a determinação do padrão de estruturação atual e demais complexidades forneceu elementos para o reconhecimento de uma zona com melhores condições para exploração de CBM na Jazida de Santa Terezinha. / Coal bed methane (CBM0 refers to the methane gas generated in coal beds and is a worldwide target in the petroleum industry. Since the Seventies when CBM was seen like a economically viable energy source studies had been directed to understand it’s occurrence pattern, distribution, viability, productivity and recovery (Flores, 1997). Nowadays CBM is economically produced and investigated in several coaly basins around the world (USA, China). In Brazil the main coal accumulations are of Permian age being part of the Rio Bonito Formation of Parana Basin. From all known coalfields the Santa Terezinha coalfield, in the northeastern region of Rio Grande do Sul state, certainly is the one that presents greater potential to CBM. The structural conditioning and the good thickness of coal beds occurring in depths between 400m and 1000m emplaced the coalfield in a favorable situation to methane generation. Tens of cored wells were utilized to the stratigraphic characterization of the coal bearing interval. A detailed description of cores supplied informations to facies and depositional environments analysis allowing the recognition of parasequences with a dominant retrogradational pattern characterizing a manly transgressive depositional sequence showing aluvial deposits at the base, marsh and lacustrine deposits in middle portion and marine strata on top. The structural analysis revealed a strong tectonic compartmentation of coal beds, displaced by normal faults with high slip. The integration of stratigraphic data with the determination of actual structural patterns and other complexities allowed the recognition of a zone with better conditions to CBM exploration in the Santa Terezinha coalfield.