A composição das águas aprisionadas nos poros dos sedimentos passa por sistemáticas mudanças durante o soterramento inicial, profundamente relacionadas à diagênese da matéria orgânica e à ação de específicos grupos de bactérias. Isso leva a uma sucessão de processos da decomposição da matéria orgânica por meio da oxidação, redução do nitrato, Mn, Fe e sulfato, e fermentação metanogênica em diferentes ambientes geoquímicos. Os principais produtos dessas reações são carbonatos, sulfetos e fosfatos diagenéticos. As composições elementares e isotópicas da siderita eodiagenética (FeCO3) podem ser usadas para identificar a composição original das águas contidas nos poros, como também para discriminar ambientes marinhos e não marinhos. O objetivo desse estudo foi identificar a composição precoce das águas contidas nos poros e suas implicações para os ambientes deposicionais do Complexo Deltaico do Rio Paraíba do Sul (RJ) com base nas composições elementares e isotópicas, hábitos e relações paragenéticas das sideritas dos testemunhos do poço UFRJ-2-MU-1-RJ. As rochas estudadas foram separadas composicionalmente em siliciclásticas, híbridas e carbonáticas, com base na proporção relativa do total de constituintes carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TCIc), total de constituintes não-carbonáticos extrabaciais não-contemporâneos (TNCEnc) e o total de constituintes não-carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TNCIc). As rochas siliciclásticas sofreram processos pedogenéticos que atuaram logo após a deposição, incluindo: iluviação de argilas, bioturbação por plantas, dissolução de feldspatos e precipitação de óxidos/hidróxidos de ferro. Os principais produtos diagenéticos são sideritas e piritas em diversos hábitos. Outros produtos diagenéticos incluem caulinita, esmectita, pseudomatriz carbonática e argilosa, crescimentos de quartzo, mineral de titânio diagenético, jarosita e óxidos/hidróxidos de ferro. Quatro grupos de sideritas foram reconhecidos. As sideritas esferulíticas a macrocristalinas do grupo 1 são quase puras (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). Foram precipitadas por águas meteóricas em condições subóxicas, em rochas siliciclásticas continentais (δ18O de -10.28 a -5.57 ‰ e δ13C de -12.68 a -4.33‰.). As sideritas romboédricas do grupo 2, ocorrentes em packstones e wackestones, são zonadas e apresentam grande substituição por Ca e Mg (média de 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 no centro e 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 nas bordas), além de valores relativamente positivos de δ13Cvpdb (+0.17‰) e δ18Ovpdb (-1.96‰). Esses dados sugerem que as sideritas formaram-se em condições subóxicas e a partir de águas marinhas. O grupo 3 consiste em sideritas esferulíticas com moderada substituição por Ca e Mg (composição média 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) e valores de δ18Ovpdb variando de -5.96 a -7.61‰ e δ13Cvpdb variando de -5.15 a -10.41‰. O grupo 4 é representado por sideritas microcristalinas, ricas em magnésio (pistomesitas média 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ e δ18Ovpdb -14.09‰). As sideritas do grupo 3 e 4 formaram-se de águas salobras e em condições subóxicas, em rochas híbridas e em siliciclásticas. As variações nas composições elementares e isotópicas das sideritas estão relacionadas a dinâmica do Rio Paraíba do Sul, variações no nível do mar, mudanças climáticas e tectônicas. / The composition of porewaters in the sediments undergo to systematic changes during the initial burial, deeply related to organic matter diagenesis and to action of specific bacteria groups. This leads to a succession of decomposition processes of organic matter by oxidation, reduction of nitrate, Mn, Fe and sulphate and methanogenic fermentation in different geochemical environments. The main diagenetics products of these reactions are carbonates, sulphides and phosphates. The elemental and isotopic compositions of eodiagenetic siderite (FeCO3) can be used to identify the original porewaters composition, as well as to discriminate marine and non-marine environments. The aim of this study was to identify the early porewaters composition and their implications to depositional environments of Deltaic Complex of Paraíba do Sul (RJ), based in elementary and isotopic compositions, habits and siderites paragenetic relationships of cores from UFRJ-2-MU-1-RJ. The rocks studied were compositionally separated in siliciclastics, hybrids and carbonatics, based on the relative proportion of total carbonate intrabasinal coeval constituents (TCIc), total non-carbonate extrabasinal non-coeval constituents (TNCEnc) and total non-carbonate intrabasinal coeval constituents (TNCIc). The siliciclastic rocks underwent pedogenetic processes that acted after the deposition, including clay illuviation, plant bioturbation, and feldspar dissolution and iron oxides/hydroxides precipitation. The main diagenetic products are siderites and pyrites in several habits. Other diagenetic products include kaolinite, smectite, carbonate and argillaceous pseudomatrix, quartz overgrowths, diagenetic titatium mineral, jarosite and iron oxides/hydroxides. Four siderites groups were recognized. The spherulitic to macrocrystalline siderites from group 1 are almost pures (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). They were precipitated from meteoric porewaters under suboxic conditions, in continental siliciclastic rocks (δ18O of -10.28 to -5.57 ‰ and δ13C of -12.68 to -4.33‰.). The rhombohedral siderites from group 2, occurring in packstones and wackestones, are zoned and presented wide substitution by Ca and Mg (average composition 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 in the cores and 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 in the edges), and relatively positive values of δ13Cvpdb (+0.17‰) and δ18Ovpdb (-1.96‰). These data suggest siderites were formed in suboxic conditions from marine waters. The group 3 consist in spherulitic siderites with moderate substitution by Ca and Mg (average composition 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) and δ18Ovpdb values of -5.96 to -7.61‰ and δ13Cvpdb of -5.15 to -10.41‰. The group 4 is represented by microcrystalline siderites, rich in magnesium (pistomesites, average composition 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ and δ18Ovpdb -14.09‰). Siderites from group 3 and 4 formed from brackish porewaters and under suboxic conditions, in hybrid and siliciclastic rocks. The variation of elemental and isotopic siderites compositions are related to Paraíba do Sul dynamic, sea level chances, and climatic and tectonic changes.

O Campo de Camorim é um dos principais produtores de hidrocarbonetos da Bacia de Sergipe (SE), situada na porção nordeste da margem continental brasileira. Foram estudados quatro poços com testemunhagem no Membro Carmópolis (da Formação Muribeca) que é considerado como o melhor reservatório do Campo. Os poços posicionamse em dois blocos estruturais (aqui denominados de Área Leste e Área Oeste) que apresentam comportamentos distintos em relação à recuperação de hidrocarbonetos. O Membro Carmópolis caracteriza-se pelo predomínio de conglomerados e litoarenitos de granulometria média a grossa (Área Oeste) e também fina a muito fina (Área Leste). Estas rochas se depositaram sob condições climáticas de semi-aridez, na fase transicional de evolução da margem continental brasileira. A cimentação dolomítica teve um importante papel na qualidade destes reservatórios principalmente pela sustentação do arcabouço. Normalmente, a porosidade é reduzida pela compactação e deformação de fragmentos líticos originando uma pseudomatriz. Em função da evolução diagenética observada na área de estudo, foram identificados três tipos de cimento dolomítico. O Tipo I (dolomita romboédrica microcristalina, intergranular, eogenética) apresenta-se livre de ferro. A dolomita Tipo II, com óxido de ferro (“aspecto sujo”), é caracterizada pela forma de mosaicos (anédricos). No estágio mesodiagenético, caracteriza-se o Tipo III identificado pelos romboedros com zoneamento entre dolomita, dolomita ferrosa e anquerita, pois há com maior disponibilidade do íon ferro no ambiente. Em relação aos valores δ18O e δ13C observa-se que para a Área Oeste, considerando-se o predomínio da influência de águas meteóricas, podem ser calculados valores de 54,9oC a 70,0oC para a precipitação da dolomítica (Tipos I e II). Este intervalo de temperatura associa-se aos arenitos cimentados próximo da superfície e de soterramento raso. Para as amostras da Área Leste propõe-se a atuação de fluidos marinhos e, neste caso, o range da temperatura de precipitação variou de 78,8oC a 102,8oC. Este intervalo de temperatura corresponderia os cimentos de precipitação pós-compactacional associados às maiores profundidades. / The Camorim Field is one of the principal producers of hydrocarbon in the Sergipe Basin (SE), situated in the northeastern portion of the eastern Brazilian continental shore. Four well cores were studied in the Carmópolis Member (from the Muribeca Formation), which is considered the best reservoir in the Field. The wells are positioned in two structural blocks (here denominated as East Area and West Area) that present distinct behavior relating to hydrocarbon recuperation. The Carmópolis Member is characterized by a predominance of conglomerates and lithoarenites with medium and thick granulometry (West Area) and also fine and very fine (East Area). These rocks were deposited under semi-arid conditions, in the transitional phase of the Brazilian continental coast evolution. Dolomitic cementation had an important role in the quality of these reservoirs principally due to supporting the framework. Normally, the porosity is reduced by the compacting and deformity of lithic fragments from a pseudomatrix. Due to the diagentic evolution observed in the studied area, three types of dolomotic cement were found. Type I (microcrystalline romboedric dolomite, intergranular, eogenetic) is free of iron. The Type II dolomite, with iron oxide (“dirty look”), is characterized by it mosaic form (anedric). In the mesodiagenetic phase, Type III is characterized, identified by romboedros with zoning between dolomite, iron dolomite, and anquerite, since there are more iron ions in the environment. In relation to the values δ18O e δ13C, it was observed that for the West Area, considering the predominance of meteoric water influence, the values 54.9oC to 70.0oC can be calculated for dolomite precipitation (Types I and II). This temperature interval is associated to the cemented arenites close to the surface. For the samples from the East Area, marine fluid action is proposed, and in this case, the precipitation temperature range varied from 78.8oC to 102.8oC. This temperature interval would correspond to the post-compact precipitation cements associated to greater depths.

A Bacia do Espírito Santo, uma das bacias mais prolíficas do Brasil, está localizada na margem sudeste do país. Importantes acumulações de hidrocarbonetos são encontradas tanto na porção offshore, nos arenitos turbidíticos da Formação Urucutuca, como também na porção onshore, nos arenitos fluviais e estuarinos do Membro Mucuri da Formação Mariricu. Os arenitos Mucuri correspondem às fácies marginais dos recém-descobertos e imensos reservatórios carbonáticos lacustres do "pré-sal". A identificação e compreensão dos controles deposicionais e diagenéticos sobre a qualidade e heterogeneidade de tais reservatórios contribui para a redução dos riscos de exploração e para a otimização na recuperação de petróleo dos campos petrolíferos produtores. O estudo dos arenitos do Mucuri possibilita angariar informações sobre as condições ambientais prevalecentes ao longo das margens dos lagos onde formaram-se os reservatórios do "pré-sal", cuja gênese e evolução são ainda pouco compreendidas. Os reservatórios Mucuri são caracterizados por intensa cimentação eodiagenética e substituição de grãos por esmectita e K-feldspato, resultado da interação entre salmouras alcalinas e uma mineralogia detrítica fortemente imatura. Com o soterramento progressivo, ocorreu a precipitação de dolomita, quartzo e pirita, e a ilitização das esmectitas. Em contraste, o influxo de água meteórica nos reservatórios do Urucutuca ocasionou intensa e heterogênea dissolução de grãos (principalmente de plagioclásio) e autigênese de caulinita, seguida por quartzo, dolomita/anquerita e albita. As alterações diagenéticas foram fortemente controladas pelas texturas deposicionais, mineralogia detrítica, composição química das águas intersticiais, taxas de fluxo de fluidos e pela história térmica e de soterramento. Os principais processos responsáveis pela modificação da porosidade foram a compactação mecânica, a dissolução de grãos e a cimentação eodiagenética por argilominerais (caulinita e/ou esmectita) e carbonatos (principalmente dolomita/anquerita). A dissolução de grãos instáveis e a precipitação do material dissolvido em poros adjacentes resultou em sistemas porosos complexos e heterogêneos. / The Espírito Santo Basin, one of the most prolific basins of Brazil, is located in Brazil southeastern margin. Important hydrocarbon accumulations are found both in the offshore portion, in the turbiditic sandstones of the Urucutuca Formation, and in the onshore portion, in fluvial and estuarine sandstones of the Mucuri Member of Mariricu Formation. The Mucuri sandstones correspond to the marginal facies of the huge, newly discovered "pre-salt" lacustrine carbonate reservoirs. The identification and understanding of the depositional and diagenetic controls on the quality and heterogeneity of these reservoirs contributes to reduce the exploration risks and to optimize oil recovery from producing oilfields. The specific study of the Mucuri sandstones enables to gather information on the prevailing environmental conditions along the margins of the lakes where were formed the "pre-salt" reservoirs, which genesis and evolution is still poorly understood. The Mucuri reservoirs are characterized by intense eodiagenetic replacement and cementation by smectite and K-feldspar, as result to the interaction between alkaline brines and the strongly immature detrital mineralogy. With progressive burial, occurred the precipitation of dolomite, quartz and pyrite, and smectite illitization. Conversely, an influx of meteoric water in the Urucutuca reservoirs resulted in intense and heterogeneous dissolution of grains (mostly plagioclase) and authigenesis of kaolinite, followed by quartz, dolomite/ankerite and albite. The diagenetic alterations were strongly controlled by the depositional textures, detrital mineralogy, pore waters chemistry, fluid flow rates and thermalburial history. The main processes responsible for porosity modification were the mechanical compaction, grain dissolution and eodiagenetic cementation by clayminerals (kaolinite or smectite) and carbonates (mainly dolomite/ankerite). The dissolution of unstable grains and the precipitation of the dissolved materials in adjacent pores resulted in complex and heterogeneous pore systems.

A Bacia do Espírito Santo, uma das bacias mais prolíficas do Brasil, está localizada na margem sudeste do país. Importantes acumulações de hidrocarbonetos são encontradas tanto na porção offshore, nos arenitos turbidíticos da Formação Urucutuca, como também na porção onshore, nos arenitos fluviais e estuarinos do Membro Mucuri da Formação Mariricu. Os arenitos Mucuri correspondem às fácies marginais dos recém-descobertos e imensos reservatórios carbonáticos lacustres do "pré-sal". A identificação e compreensão dos controles deposicionais e diagenéticos sobre a qualidade e heterogeneidade de tais reservatórios contribui para a redução dos riscos de exploração e para a otimização na recuperação de petróleo dos campos petrolíferos produtores. O estudo dos arenitos do Mucuri possibilita angariar informações sobre as condições ambientais prevalecentes ao longo das margens dos lagos onde formaram-se os reservatórios do "pré-sal", cuja gênese e evolução são ainda pouco compreendidas. Os reservatórios Mucuri são caracterizados por intensa cimentação eodiagenética e substituição de grãos por esmectita e K-feldspato, resultado da interação entre salmouras alcalinas e uma mineralogia detrítica fortemente imatura. Com o soterramento progressivo, ocorreu a precipitação de dolomita, quartzo e pirita, e a ilitização das esmectitas. Em contraste, o influxo de água meteórica nos reservatórios do Urucutuca ocasionou intensa e heterogênea dissolução de grãos (principalmente de plagioclásio) e autigênese de caulinita, seguida por quartzo, dolomita/anquerita e albita. As alterações diagenéticas foram fortemente controladas pelas texturas deposicionais, mineralogia detrítica, composição química das águas intersticiais, taxas de fluxo de fluidos e pela história térmica e de soterramento. Os principais processos responsáveis pela modificação da porosidade foram a compactação mecânica, a dissolução de grãos e a cimentação eodiagenética por argilominerais (caulinita e/ou esmectita) e carbonatos (principalmente dolomita/anquerita). A dissolução de grãos instáveis e a precipitação do material dissolvido em poros adjacentes resultou em sistemas porosos complexos e heterogêneos. / The Espírito Santo Basin, one of the most prolific basins of Brazil, is located in Brazil southeastern margin. Important hydrocarbon accumulations are found both in the offshore portion, in the turbiditic sandstones of the Urucutuca Formation, and in the onshore portion, in fluvial and estuarine sandstones of the Mucuri Member of Mariricu Formation. The Mucuri sandstones correspond to the marginal facies of the huge, newly discovered "pre-salt" lacustrine carbonate reservoirs. The identification and understanding of the depositional and diagenetic controls on the quality and heterogeneity of these reservoirs contributes to reduce the exploration risks and to optimize oil recovery from producing oilfields. The specific study of the Mucuri sandstones enables to gather information on the prevailing environmental conditions along the margins of the lakes where were formed the "pre-salt" reservoirs, which genesis and evolution is still poorly understood. The Mucuri reservoirs are characterized by intense eodiagenetic replacement and cementation by smectite and K-feldspar, as result to the interaction between alkaline brines and the strongly immature detrital mineralogy. With progressive burial, occurred the precipitation of dolomite, quartz and pyrite, and smectite illitization. Conversely, an influx of meteoric water in the Urucutuca reservoirs resulted in intense and heterogeneous dissolution of grains (mostly plagioclase) and authigenesis of kaolinite, followed by quartz, dolomite/ankerite and albite. The diagenetic alterations were strongly controlled by the depositional textures, detrital mineralogy, pore waters chemistry, fluid flow rates and thermalburial history. The main processes responsible for porosity modification were the mechanical compaction, grain dissolution and eodiagenetic cementation by clayminerals (kaolinite or smectite) and carbonates (mainly dolomite/ankerite). The dissolution of unstable grains and the precipitation of the dissolved materials in adjacent pores resulted in complex and heterogeneous pore systems.

O Campo de Camorim é um dos principais produtores de hidrocarbonetos da Bacia de Sergipe (SE), situada na porção nordeste da margem continental brasileira. Foram estudados quatro poços com testemunhagem no Membro Carmópolis (da Formação Muribeca) que é considerado como o melhor reservatório do Campo. Os poços posicionamse em dois blocos estruturais (aqui denominados de Área Leste e Área Oeste) que apresentam comportamentos distintos em relação à recuperação de hidrocarbonetos. O Membro Carmópolis caracteriza-se pelo predomínio de conglomerados e litoarenitos de granulometria média a grossa (Área Oeste) e também fina a muito fina (Área Leste). Estas rochas se depositaram sob condições climáticas de semi-aridez, na fase transicional de evolução da margem continental brasileira. A cimentação dolomítica teve um importante papel na qualidade destes reservatórios principalmente pela sustentação do arcabouço. Normalmente, a porosidade é reduzida pela compactação e deformação de fragmentos líticos originando uma pseudomatriz. Em função da evolução diagenética observada na área de estudo, foram identificados três tipos de cimento dolomítico. O Tipo I (dolomita romboédrica microcristalina, intergranular, eogenética) apresenta-se livre de ferro. A dolomita Tipo II, com óxido de ferro (“aspecto sujo”), é caracterizada pela forma de mosaicos (anédricos). No estágio mesodiagenético, caracteriza-se o Tipo III identificado pelos romboedros com zoneamento entre dolomita, dolomita ferrosa e anquerita, pois há com maior disponibilidade do íon ferro no ambiente. Em relação aos valores δ18O e δ13C observa-se que para a Área Oeste, considerando-se o predomínio da influência de águas meteóricas, podem ser calculados valores de 54,9oC a 70,0oC para a precipitação da dolomítica (Tipos I e II). Este intervalo de temperatura associa-se aos arenitos cimentados próximo da superfície e de soterramento raso. Para as amostras da Área Leste propõe-se a atuação de fluidos marinhos e, neste caso, o range da temperatura de precipitação variou de 78,8oC a 102,8oC. Este intervalo de temperatura corresponderia os cimentos de precipitação pós-compactacional associados às maiores profundidades. / The Camorim Field is one of the principal producers of hydrocarbon in the Sergipe Basin (SE), situated in the northeastern portion of the eastern Brazilian continental shore. Four well cores were studied in the Carmópolis Member (from the Muribeca Formation), which is considered the best reservoir in the Field. The wells are positioned in two structural blocks (here denominated as East Area and West Area) that present distinct behavior relating to hydrocarbon recuperation. The Carmópolis Member is characterized by a predominance of conglomerates and lithoarenites with medium and thick granulometry (West Area) and also fine and very fine (East Area). These rocks were deposited under semi-arid conditions, in the transitional phase of the Brazilian continental coast evolution. Dolomitic cementation had an important role in the quality of these reservoirs principally due to supporting the framework. Normally, the porosity is reduced by the compacting and deformity of lithic fragments from a pseudomatrix. Due to the diagentic evolution observed in the studied area, three types of dolomotic cement were found. Type I (microcrystalline romboedric dolomite, intergranular, eogenetic) is free of iron. The Type II dolomite, with iron oxide (“dirty look”), is characterized by it mosaic form (anedric). In the mesodiagenetic phase, Type III is characterized, identified by romboedros with zoning between dolomite, iron dolomite, and anquerite, since there are more iron ions in the environment. In relation to the values δ18O e δ13C, it was observed that for the West Area, considering the predominance of meteoric water influence, the values 54.9oC to 70.0oC can be calculated for dolomite precipitation (Types I and II). This temperature interval is associated to the cemented arenites close to the surface. For the samples from the East Area, marine fluid action is proposed, and in this case, the precipitation temperature range varied from 78.8oC to 102.8oC. This temperature interval would correspond to the post-compact precipitation cements associated to greater depths.

O Campo de Camorim é um dos principais produtores de hidrocarbonetos da Bacia de Sergipe (SE), situada na porção nordeste da margem continental brasileira. Foram estudados quatro poços com testemunhagem no Membro Carmópolis (da Formação Muribeca) que é considerado como o melhor reservatório do Campo. Os poços posicionamse em dois blocos estruturais (aqui denominados de Área Leste e Área Oeste) que apresentam comportamentos distintos em relação à recuperação de hidrocarbonetos. O Membro Carmópolis caracteriza-se pelo predomínio de conglomerados e litoarenitos de granulometria média a grossa (Área Oeste) e também fina a muito fina (Área Leste). Estas rochas se depositaram sob condições climáticas de semi-aridez, na fase transicional de evolução da margem continental brasileira. A cimentação dolomítica teve um importante papel na qualidade destes reservatórios principalmente pela sustentação do arcabouço. Normalmente, a porosidade é reduzida pela compactação e deformação de fragmentos líticos originando uma pseudomatriz. Em função da evolução diagenética observada na área de estudo, foram identificados três tipos de cimento dolomítico. O Tipo I (dolomita romboédrica microcristalina, intergranular, eogenética) apresenta-se livre de ferro. A dolomita Tipo II, com óxido de ferro (“aspecto sujo”), é caracterizada pela forma de mosaicos (anédricos). No estágio mesodiagenético, caracteriza-se o Tipo III identificado pelos romboedros com zoneamento entre dolomita, dolomita ferrosa e anquerita, pois há com maior disponibilidade do íon ferro no ambiente. Em relação aos valores δ18O e δ13C observa-se que para a Área Oeste, considerando-se o predomínio da influência de águas meteóricas, podem ser calculados valores de 54,9oC a 70,0oC para a precipitação da dolomítica (Tipos I e II). Este intervalo de temperatura associa-se aos arenitos cimentados próximo da superfície e de soterramento raso. Para as amostras da Área Leste propõe-se a atuação de fluidos marinhos e, neste caso, o range da temperatura de precipitação variou de 78,8oC a 102,8oC. Este intervalo de temperatura corresponderia os cimentos de precipitação pós-compactacional associados às maiores profundidades. / The Camorim Field is one of the principal producers of hydrocarbon in the Sergipe Basin (SE), situated in the northeastern portion of the eastern Brazilian continental shore. Four well cores were studied in the Carmópolis Member (from the Muribeca Formation), which is considered the best reservoir in the Field. The wells are positioned in two structural blocks (here denominated as East Area and West Area) that present distinct behavior relating to hydrocarbon recuperation. The Carmópolis Member is characterized by a predominance of conglomerates and lithoarenites with medium and thick granulometry (West Area) and also fine and very fine (East Area). These rocks were deposited under semi-arid conditions, in the transitional phase of the Brazilian continental coast evolution. Dolomitic cementation had an important role in the quality of these reservoirs principally due to supporting the framework. Normally, the porosity is reduced by the compacting and deformity of lithic fragments from a pseudomatrix. Due to the diagentic evolution observed in the studied area, three types of dolomotic cement were found. Type I (microcrystalline romboedric dolomite, intergranular, eogenetic) is free of iron. The Type II dolomite, with iron oxide (“dirty look”), is characterized by it mosaic form (anedric). In the mesodiagenetic phase, Type III is characterized, identified by romboedros with zoning between dolomite, iron dolomite, and anquerite, since there are more iron ions in the environment. In relation to the values δ18O e δ13C, it was observed that for the West Area, considering the predominance of meteoric water influence, the values 54.9oC to 70.0oC can be calculated for dolomite precipitation (Types I and II). This temperature interval is associated to the cemented arenites close to the surface. For the samples from the East Area, marine fluid action is proposed, and in this case, the precipitation temperature range varied from 78.8oC to 102.8oC. This temperature interval would correspond to the post-compact precipitation cements associated to greater depths.

A Bacia do Espírito Santo, uma das bacias mais prolíficas do Brasil, está localizada na margem sudeste do país. Importantes acumulações de hidrocarbonetos são encontradas tanto na porção offshore, nos arenitos turbidíticos da Formação Urucutuca, como também na porção onshore, nos arenitos fluviais e estuarinos do Membro Mucuri da Formação Mariricu. Os arenitos Mucuri correspondem às fácies marginais dos recém-descobertos e imensos reservatórios carbonáticos lacustres do "pré-sal". A identificação e compreensão dos controles deposicionais e diagenéticos sobre a qualidade e heterogeneidade de tais reservatórios contribui para a redução dos riscos de exploração e para a otimização na recuperação de petróleo dos campos petrolíferos produtores. O estudo dos arenitos do Mucuri possibilita angariar informações sobre as condições ambientais prevalecentes ao longo das margens dos lagos onde formaram-se os reservatórios do "pré-sal", cuja gênese e evolução são ainda pouco compreendidas. Os reservatórios Mucuri são caracterizados por intensa cimentação eodiagenética e substituição de grãos por esmectita e K-feldspato, resultado da interação entre salmouras alcalinas e uma mineralogia detrítica fortemente imatura. Com o soterramento progressivo, ocorreu a precipitação de dolomita, quartzo e pirita, e a ilitização das esmectitas. Em contraste, o influxo de água meteórica nos reservatórios do Urucutuca ocasionou intensa e heterogênea dissolução de grãos (principalmente de plagioclásio) e autigênese de caulinita, seguida por quartzo, dolomita/anquerita e albita. As alterações diagenéticas foram fortemente controladas pelas texturas deposicionais, mineralogia detrítica, composição química das águas intersticiais, taxas de fluxo de fluidos e pela história térmica e de soterramento. Os principais processos responsáveis pela modificação da porosidade foram a compactação mecânica, a dissolução de grãos e a cimentação eodiagenética por argilominerais (caulinita e/ou esmectita) e carbonatos (principalmente dolomita/anquerita). A dissolução de grãos instáveis e a precipitação do material dissolvido em poros adjacentes resultou em sistemas porosos complexos e heterogêneos. / The Espírito Santo Basin, one of the most prolific basins of Brazil, is located in Brazil southeastern margin. Important hydrocarbon accumulations are found both in the offshore portion, in the turbiditic sandstones of the Urucutuca Formation, and in the onshore portion, in fluvial and estuarine sandstones of the Mucuri Member of Mariricu Formation. The Mucuri sandstones correspond to the marginal facies of the huge, newly discovered "pre-salt" lacustrine carbonate reservoirs. The identification and understanding of the depositional and diagenetic controls on the quality and heterogeneity of these reservoirs contributes to reduce the exploration risks and to optimize oil recovery from producing oilfields. The specific study of the Mucuri sandstones enables to gather information on the prevailing environmental conditions along the margins of the lakes where were formed the "pre-salt" reservoirs, which genesis and evolution is still poorly understood. The Mucuri reservoirs are characterized by intense eodiagenetic replacement and cementation by smectite and K-feldspar, as result to the interaction between alkaline brines and the strongly immature detrital mineralogy. With progressive burial, occurred the precipitation of dolomite, quartz and pyrite, and smectite illitization. Conversely, an influx of meteoric water in the Urucutuca reservoirs resulted in intense and heterogeneous dissolution of grains (mostly plagioclase) and authigenesis of kaolinite, followed by quartz, dolomite/ankerite and albite. The diagenetic alterations were strongly controlled by the depositional textures, detrital mineralogy, pore waters chemistry, fluid flow rates and thermalburial history. The main processes responsible for porosity modification were the mechanical compaction, grain dissolution and eodiagenetic cementation by clayminerals (kaolinite or smectite) and carbonates (mainly dolomite/ankerite). The dissolution of unstable grains and the precipitation of the dissolved materials in adjacent pores resulted in complex and heterogeneous pore systems.

Os reservatórios lacustres do Grupo Lagoa Feia, seção rift da Bacia de Campos, margem Leste brasileira, tem mantido há décadas uma expressiva produção a partir de campos localizados em águas rasas. A descoberta de grandes acumulações na seção rift e sag (pré-sal) da Bacia de Santos reativou a exploração por reservatórios análogos na Bacia de Campos e em outras bacias marginais. Um estudo petrográfico e petrofísico sistemático foi executado sobre os reservatórios rift da Formação Coqueiros e sag da Formação Macabu do Norte da Bacia de Campos, com objetivo de caracterizar os principais controles sobre a gênese e evolução daqueles reservatórios não-convencionais e seus sistemas porosos. As principais petrofácies de reservatório reconhecidas foram grainstones e rudstones bioclásticos, arenitos ooidais argilosos e dolomitos na Formação Coqueiros, e crostas coalescentes e não-coalescentes de calcita fascicular, rudstones e grainstones intraclásticos e dolomitos na Formação Macabu. A evolução dos reservatórios bioclásticos foi controlada pelo balanço entre dissolução ou neomorfismo dos bioclastos aragoníticos de bivalves, favorecendo a geração de porosidade móldica pouco conectada, ou a preservação da porosidade interpartícula bem conectada, controlando a permeabilidade dos reservatórios. Os arenitos de oóides de argilas magnesianas sofreram dissolução e substituição por dolomita e sílica, o que gerou sistemas porosos altamente heterogêneos, compostos por poros móldicos, intercristalinos, vugulares e microcristalinos. O crescimento de agregados cristalinos arborescentes nas crostas coalescentes de calcita gerou porosidade de crescimento do arcabouço primária, que foi reduzida principalmente por cimentação dolomítica, ou alargada por dissolução, o que ampliou sua permeabilidade. Crostas nãocoalescentes de calcita mostram forte interação com argilominerais magnesianos, que preenchem interstícios, e/ou estão intercalados com as crostas. Sua porosidade está relacionada com a dissolução das argilas, o que produziu baixa permeabilidade. Rochas intraclásticas comumente mostram matriz argilosa, ou estão compactadas e cimentadas. Onde exibem porosidade interpartícula primária ou dissolução da matriz, podem ter boas porosidades e permeabilidades. A dolomitização heterogênea de ambas as Formações em alguns casos destruiu a porosidade primária ou eodiagenética, ou em outros gerou altos valores de porosidade e permeabilidade nos dolomitos. Relações de substituição e de compactação indicam que muitos dos processos diagenéticos ocorreram durante a eodiagênese, controlados principalmente pela instabilidade da aragonita nos reservatórios bioclásticos da Formação Coqueiros, e dos argilominerais magnesianos na Formação Macabu. Este estudo representa a primeira caracterização petrográfica publicada dos reservatórios carbonáticos não-convencionais do sag, e salienta a importância crucial dos estudos petrográficos sistemáticos para a compreensão e previsão da qualidade de reservatórios complexos. / Lacustrine carbonate reservoirs from the Lagoa Feia Group, rift section of Campos Basin, offshore eastern Brazil, have sustained for decades a significant production from shallow water oil fields. The discovery of giant accumulations in the rift and sag (pre-salt) section of the adjacent Santos Basin has reactivated the exploration for equivalent reservoirs in the Campos Basin and in other marginal basins. A systematic petrographic and petrophysical study was performed on the rift Coqueiros Formation and the sag Macabu Formation carbonates from the Lagoa Feia Group in northern Campos Basin, in order to characterize the main controls on the origin and evolution of those unconventional reservoirs and their pore systems. The main types of reservoir petrofacies recognized were grainstones and bioclastic rudstones, magnesian clay ooidal arenites and dolostones from the Coqueiros Formation; coalescent and non-coalescent crusts of fascicular calcite, intraclastic rudstones and grainstones, and dolostones from the Macabu Formation. The evolution of bioclastic reservoirs was controlled by the balance between dissolution and neomorphism of the aragonitic bivalve bioclasts, favoring the generation of poorly-connected moldic porosity or the preservation of well-connected interparticle porosity, which controlled the permeability of the reservoirs. The magnesian clay (stevensite) ooidal arenites suffered dissolution and replacement by dolomite and silica, what generated highly heterogeneous pore systems, composed by moldic, intercrystalline, vugular and microcrystalline pores. The growth of crystal shrubs in coalescent calcite crusts generated growth-framework primary porosity, which was reduced mostly by dolomite cementation, or enlarged by dissolution, what enhanced their permeability. Non-coalescent calcite crusts usually show strong interaction with syngenetic magnesian clay minerals, which fill interstices and/or are interbedded with the crusts. Their porosity is related to dissolution of the clays, what generated poor permeability. Intraclastic rocks usually display clay matrix, or are compacted and cemented. Where they show interparticle primary porosity or matrix dissolution, they may have good porosities and permeabilities. The heterogeneous dolomitization of both formations, either destroyed the primary or early diagenetic porosity, or generated high porosity and permeability values in the dolostones. Relationships of replacement and compaction indicate that most of the diagenetic processes occurred during eodiagenesis, controlled mostly by the instability of the aragonite in the bioclastic Coqueiros reservoirs, and of the magnesian clay minerals in the Macabu Formation. This study represents the first published petrographic characterization of the unconventional sag carbonate reservoirs, and stresses the crucial importance of systematic petrographic studies for the understanding and prediction of the quality of complex reservoirs.

This study investigated the warm-temperate to tropical shallow-water Miocene carbonates of the Perfugas basin (Anglona area), northern Sardinia, Italy (Central Mediterranean). The aim of this study was to identify and document the existence and significance of early diagenesis in this carbonate system, especially the diagenetic history, which reflects the diagenetic potential in terms of skeletal mineralogy. The motivation behind the present study was to investigate the role that early cementation has over facies stabilization linked to differences in biotic associations in shallow-water settings. Principal to this was to unravel the amount, kind and distribution of early cements in this type of carbonates, in order to complement previous studies, and hence acquire a more global perspective on non-tropical carbonate settings. The shallow-buried Sedini Limestone Unit was investigated for variations on early diagenetic features, as well as for the type of biotic association, and oxygen and carbon stable isotope stratigraphy. Results showed, that particularly at the Perfugas basin (< 15 km2), which evolves in time from a ramp into a steep-flanked platform, shallow-water facies are characterized by a “transitional” type of biotic association. The biotic assemblages change gradually over time from a heterozoan-rich into a photozoan-rich depositional system. This transition implies a change in the depositional environmental control factors such as temperature. It is considered that sedimentation took place under warm-temperate waters, which shifted to more warmer or tropical waters through time. Moreover, it was noticed that along with these changes, marine early syn-depositional cements (high-Mg calcite), with particular fabrics (e.g. fibrous), gradually contributed to the early lithification of rocks, favoring a steepening of the platform relief. The major controls for the shift of the depositional geometry was triggered by the change of the type of biotic associations (carbonate factory), related with the shift towards warmer conditions, and the development of early marine cementation. The identification of the amount and distribution of different cement phases, porosities and early diagenetic features, within facies and stratigraphy, showed that diagenesis is differential along depth, and within the depositional setting. High-Mg calcite cements (micrite, fibrous and syntaxial inclusion-rich) are early syn-depositional, facies-related (shallow-water), predominant at the platform phase, and marine in origin. Low-Mg calcite cements (bladed, syntaxial inclusionpoor and blocky) are early to late post-depositional, non-facies related (shallow- to deep-water) and shallow-burial marine in origin. However, a particular difference exists when looking at the amount and distribution of low-Mg calcite bladed cements. They become richer in shallow-water facies at the platform phase, suggesting that the enrichment of bladed cementation is linked to the appearance of metastable grains (e.g. aragonite). In both depositional profiles, the development of secondary porosity is the product of fabric-selective dissolution of grains (aragonite, high-Mg calcite) and/or cements (syntaxial inclusion-rich). However, stratigraphy and stable isotopes (oxygen and carbon), indicate that the molds found at shallower facies located beneath, and close to stratigraphic boundaries, have been produced by the infiltration of meteoric-derived water, which caused recrystallization without calcite cementation. Away from these stratigraphic locations, shallow- and deep-water facies show molds, and recrystallization, as well as low-Mg calcite cementation, interpreted as occurring during burial of these sediments by marine waters. The main cement source is suggested to be aragonite. Our results indicate that the Sedini Limestone Unit was transformed in three different diagenetic environments (marine, meteoric and shallow-burial marine); however, the degree of transformation in each diagenetic environment differs in the heterozoan-dominated ramp from the photozoan-dominated platform. It is suggested that the sediments from the ramp follow a diagenetic pathway similar to their heterozoan counterparts (i.e. lack of marine cementation, and loss of primary porosity by compaction), and the sediments from the platform follow a diagenetic pathway similar to their photozoan counterparts (i.e. marine cementation occluding primary porosity). However, in this carbonate setting, cements are Mg-calcite, no meteoric cementation was produced, and secondary porosity at shallow-water facies of the platform phase is mostly open and preserved. Despite the temporal and transitional change in biotic associations, ramp and platform facies (shallow- to deep-water facies) showed an oxygen isotope record overprinted by diagenesis. Oxygen primary marine signatures were not found. It is believed that burial diagenesis (recrystallization and low-Mg calcite cementation) was the main reason. This was unexpected at the ramp, since heterozoan-rich carbonates can hold isotope values close to primary marine signals due to their low-Mg calcite original composition. Ramp and platform facies (shallow- to deep-water facies) showed a carbon isotope record that was less affected by diagenesis. However, only at deep-water facies, did the carbon record show positive values comparable with carbon primary marine signals. The positive carbon values were noticed with major frequency at the platform deep-water facies. Moreover, these values usually showed a covariant trend with the oxygen isotope record; even that the latter did not hold positive values. The main conclusion of this work is that carbonates, deposited under warm-temperate to tropical conditions, have a unique facies, diagenesis and chemostratigraphic expression, which is different from their cool-water heterozoan or warm-water photozoan counterparts, reflecting the “transitional” nature of biotic association. / Diese Arbeit befasst sich mit den warmen bis tropischen miozänen Flachwasserkarbonaten des Perfugas Beckens (Region Anglona) im nördlichen Sardinien, Italien. Ziel dieser Arbeit war es, die Existenz und Signifikanz der frühen Diagenese in diesem Karbonatsystem zu identifizieren und zu dokumentieren. Die Geschichte der Verfestigung reflektiert dabei das diagenetische Potential, welches von der Mineralogie der Grundgerüste ehemaliger Lebewesen abhängig ist. Die Motivation bestand darin, die frühe Zementation der Karbonate zu beschreiben, da sie eine wesentliche Rolle bei der Faziesstabilisierung spielt wenn diese durch unterschiedliche biotische Verbindungen im Flachwasser aufgebaut wurde. Der Fokus dieser Studie liegt bei der Trennung von Menge, Art und Verteilung der frühen Zemente in Karbonaten. Frühere Arbeiten wurden ergänzt und zusammen gefasst, um eine globale Übersicht bezüglich nicht tropischer karbonatischer Milieus zu erlangen. Die flach abgelagerte Einheit der Sedini Karbonate wurde unter multiplen Gesichtspunkten z.B. früher diagenetischer Strukturen, biotischer Gesellschaften sowie durch Messungen stabiler Isotope an Sauerstoff und Kohlenstoff untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das Perfugas Becken (< 15 km2), welches sich von einer Rampe zu einem, von steilen Flanken begrenzten, Plateau entwickelte und sich durch eine Flachwasserfazies auszeichnet, die auf eine “Übergangsart” der biotischen Gemeinschaft hinweist. Diese Gemeinschaft veränderte sich allmählich von einem heterozoischen zu einem photozoischen Ablagerungssystem. Diese Verschiebung impliziert einen Wechsel der Faktoren, wie der Temperatur, die das Ablagerungsmilieu beeinflussen. Es wird angenommen, dass die Sedimentation in warmen Gewässern stattfand, welche sich bis hin zu tropischen Temperaturen kontinuiertlich erwärmten. Es ist bekannt, dass sich parallel zu diesen marinen Veränderungen frühe Mg- reiche kalzitische Zemente bildeten, die ein ausgeprägtes z.T. faseriges Gefüge zeigen. Diese unterstützen die frühe Verfestigung der Kalke und ermöglichen eine Versteilung des Reliefs der Plattform. Die hauptsächlichen Faktoren, die eine Verschiebung der Ablagerungsumgebung hervorriefen, wurden durch die Veränderung der biotischen Gesellschaft und durch die Entwicklung früher Zemente aufgezeichnet, die wiederum mit der Erwärmung des Habitats zusammenhängen. Die Identifizierung der Menge und Verteilung der verschiedenen Zementphasen, der Porosität und der frühen diagenetischen Elemente in Fazies und Stratigraphie zeigen, dass die Verfestigung mit zunehmender Tiefe und innerhalb des Ablagerungsareals variiert. Mg- reiche kalzitische Zemente (mikritisch, faserig, syntaxial einschlussreich) wurden im frühen, marinen Stadium während der Ablagerung gebildet. Mg- arme kalzitische Zemente (blättrig, syntaxial einschlussarm, blockig) entstanden nach der Ablagerung im flachen bis tiefen marinen Wasser z.T. unter überlagernden Einheiten. Ein offensichtlicher Unterschied existiert bei Menge und Verteilung von Mg-armen, blättrigen Zementen. Sie werden in der Flachwasserfazies innerhalb der Plattformphase häufiger, was mit dem Auftreten metastabiler aragonitischer Körner zusammen fällt. In beiden Ablagerungsprofilen ist die Entwicklung der Sekundärporosität das Produkt einer gefügeabhängigen Auflösung der Körner (aragonit, Mg-reiche Kalzite) und/oder der Zemente (syntaxial einschlussreich). Stratigraphie und stabile Isotope (Sauerstoff, Kohlenstoff) zeigen jedoch, dass sich Abdrücke in der Flachwasserfazies finden lassen, die sich zwischen und in der Nähe der stratigraphischen Grenze befinden. Die Abdrücke entstanden durch Infiltration von meteorischen Wässern, was zu Rekristallisation ohne kalzitische Verfestigung führte. Fernab dieser stratigraphischen Lokalitäten, zeigen Flach- und Tiefwasserfazien Abdrücke, Rekristallisationen und Mg-arme kalzitische Zemente die offensichtlich durch Überlagerung dieser Sedimente in marinen Gewässern entstanden sind. Als Hauptzementkomponent wird Aragonit angenommen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Sedini Kalksteineinheit in drei verschiedene diagenetische Umgebungen umstrukturiert wurde (marin, meteorisch, flach überlagert). Der Grad der Umwandlung in den einzelnen diagenetischen Umgebungen unterscheidet sich von der heterozoisch dominierten Rampe zur photozoisch dominierten Plattform. Es wird angenommen, dass die Sedimente der Rampe einem diagenitischen Pfad folgen, der ähnlich des heterozoischen Gegenstücks verläuft (z.B. Fehlen der marinen Zementation, Verlust primärer Porosität durch Kompaktion). Die Plattformsedimente folgen einer diagenetischen Abfole ähnlich ihrer photozoischen Pendants (z.B. marine Zementation welche die primäre Porosität). In diesem Karbonatumfeld sind die Zemente Mg-reich und nicht meteorische verfestigt. Eine sekundäre Porosität der Flachwasserfazien in der Plattformphase ist offen und gut erhalten. Trotz der temporären und vorübergehenden Wechsel in den biotischen Vergesellschaftungen, in den Flachwasserfazien von Rampe und Plattform wie in den Tiefwasserfazien der Rampen, sind Signale in den Sauerstoffisotopen erkennbar, wenn diese auch durch von der Diagenese überdeckt. In diesen Fazien wurden keine primären, marinen Sauerstoffisotopien gefunden. Es wird angenomen, dass die erfolgte überdeckt Diagenese (rekristallisation, Mg-arme kalzitische Zementation) der Hauptgrund dieser fehlenden Isotopensignale darstellen. Dies war an der Rampe unerwartet, da heterozoen-reiche Karbonate primäre, marine Isotopenwerte speichern können, welches aufgrund ihrer Mg-armen Zusammensetzung ermöglicht wird. Das Kohlenstoffisotopensignal der unterscheidlichen Fazien von Rampe und Plattform, zeigten sich weniger von der Diagenese betroffen. Nur in den Tiefwasserfazien zeigte das Kohlenstoffsignal positive Werte, vergleichbar mit primären, marinen Signalen. Die positiven Kohlenstoffwerte wurden an den Plattformtiefenwasserfazien mit größter Häufighkeit registriert. Diese Werte zeigten in der Regel einen kovarianten Trend mit dem Sauerstoffisotopensignal, sogar wenn letzterer keine positiven Werte enthielt. Die Schlussfolgerung aus dieser Arbeit ist, dass Karbonate welche unter warmen bis tropischen Verhältnissen abgelagert wurden, eine einmalige Faziesgenese und chemische Stratigraphie aufweisen. Diese ist unterschiedlich zu ihren heterozoischen Kaltwasser oder ihren photozoischen Gegenstücken aus wärmeren Wässern. Dies wiederum reflektiert gut das “transitionale” Wesen einer biotischen Gesellschaft.

O objetivo principal desta tese foi a avaliação de métodos radiométricos aplicados em minerais diagenéticos potássicos. Procurou-se verificar a sua viabilidade na obtenção de idades referentes a eventos deposicionais e diagenéticos em rochas sedimentares siliciclásticas. O método 40K-40Ar foi aplicado em ilitas diagenéticas presentes nos arenitos fluviais da Formação Guaritas (Bacia do Camaquã, RS). As ilitas diagenéticas foram identificadas por técnicas analíticas convencionais, como petrografia, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura e transmissão, permitindo a separação de diferentes frações granulométricas para datação. As frações maiores (2-6 μm) contendo ilita resultaram em idades mais antigas (ente 521 e 489 Ma), o que pode indicar uma sútil contaminação por minerais detríticos potássicos, derivados dos granitóides sin-tectônicos adjacentes, potencial área-fonte dos arenitos da Formação Guaritas. As frações mais finas (0,1, 0,4 e < 2 μm), provavelmente desprovidas de contaminação, revelaram idades entre 490 e 470 Ma, representativas do processo de ilitização nos arenitos. Estas idades ficaram muito próximas à idade ordoviciana previamente inferida para esta unidade sedimentar. O outro método utilizado foi o 40Ar-39Ar em overgrowths de K-feldspato que ocorrem em abundância nos arenitos-reservatório da Formação Açu (Bacia Potiguar, RN). Esses overgrowths precipitaram em condições de superfície, logo após a deposição do sedimento, de acordo com feições diagnósticas de eodiagênese, tais como cutículas de argilominerais mecanicamente infiltrados ao redor destes. Assim, a idade de 120 Ma obtida nessa feição diagenética indiretamente representa a idade deposicional para os arenitos da Formação Açu. Além disso, estes resultados ficaram muito próximos às idades inferidas (entre 112,9 e 96,9 Ma) pelo seu conteúdo palinológico. Foram obtidas também idades 40Ar-39Ar do K-feldspato detrítico, onde os valores entre 428 e 373 Ma estão muito próximos aos cristais datados de rochas da Província Borborema, embasamento da Bacia Potiguar e fonte dos arenitos da Formação Açu. Este estudo mostra que a aplicação de métodos radiométricos em minerais diagenéticos tem sido usada com sucesso na obtenção de idades diagenéticas e deposicionais em arenitos e assim contribuindo para o melhor entendimento da evolução diagenética de rochas sedimentares siliciclásticas. / The present thesis aimed at the application of radiometric methods to diagenetic mineral phases in order to determine depositional or diagenetic events in siliciclastic sedimentary rocks. The 40K-40Ar method was applied to diagenetic illites from sandstones of the Guaritas Formation (Camaquã basin, south Brazil). Diagenetic illites were initially identified by different analytical procedures such as petrography, X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, in order to obtain different size fractions. The obtained ages of around 521 Ma in the 2-6 μm fraction is associated with a slight contamination probably derived from syn-transcurrent granitoids, the potential sources of detritus for the sandstones of the Guaritas Formation. Contamination-free, fine fractions (<0.1, <0.4, and < 2 μm) yielded ages between 490 and 470 Ma, interpreted as the age of the illitization process in these sandstones. The obtained results are close to the previously estimated age for this sedimentary unit. In hydrocarbon reservoir sandstones of the Açu Formation (Potiguar basin, northeast Brazil), the 40Ar-39Ar method was applied to K-feldspar overgrowths. These overgrowths precipitated in near-surface conditions, soon after deposition, as inferred from typical eogenetic features as infiltrated grain coatings around the overgrowths. Thus, the obtained age of around 120 Ma is interpreted as a depositional age for the sandstones of the Açu Formation. Besides, the result is close to the estimated age for the Açu Formation (112.9 to 96.9 Ma) by its palynological content. Ages from detrital K-feldspar grains spread from 428 to 373 Ma, very similar to ages obtained in areas of the Borborema Province, which is the basement of the Potiguar basin and main source area for the sandstones of the Açu Formation. This study highlights that the radiometric methods have been used with success on diagenetic minerals for constraining the timing of depositional and diagenetic events in sandstones, contributing for a better understanding of diagenetic history of siliciclastic sedimentary rocks.