Processos deposicionais do sistema misto turbidito-contornito na porção norte da Bacia de Campos

Abstract

Processos sedimentares conduzidos por correntes de gravidade talude abaixo e correntes de contorno paralelas ao talude são fenômenos comuns ao longo das margens continentais e podem ser distinguidos por sua energia, competência e duração de fluxo. No entanto, sua distinção no registro geológico, tanto em depósitos sedimentares quanto em dados sísmicos, requer análises complexas e detalhadas. Um cenário favorável a interação e alternância entre esses processos deposicionais pode fornecer uma compreensão mais aprofundada dos reservatórios marinhos profundos e sua formação sob as mudanças oceanográficas e morfológicas do fundo. Este trabalho busca compreender os processos deposicionais que operam nas margens continentais do sul do Brasil, onde o sistema era dominado por correntes de contorno e posteriormente por correntes de turbidez, formando um sistema submarino de cânion-canal que foi continuamente retrabalhado em seu talude superior/médio, evidenciado por ondas de sedimentos e driftes contorníticos. Um novo modelo evolutivo é proposto para o sistema Itabapoana (Bacia de Campos, Brasil), um sistema turbidito-contornito tectônicamente controlado, ativo do Neógeno ao Holoceno; bem como a configuração do fluxo que atuou durante o sistema de turbidez ativo. A partir dos dados sísmicos 2D, juntamente com atributos sísmicos, cinco sequências deposicionais são reconhecidas para a área de estudo da porção norte da Bacia de Campos, que abrange não somente o sistema Itabapoana, mas também o sistema Marataízes. Os resultados encontrados apontam que os processos sedimentares dominados por correntes de contorno ocorreram durante períodos de mar alto, promovendo depósitos de grãos finos como plastered drifts. Enquanto, em períodos de nível de mar baixo, correntes de turbidez erosivas e arenosas formavam canais submarinos que posteriormente foram retrabalhados por correntes de fundo. Assim, os resultados destacam os padrões de deposição cíclica dominados pelas correntes de contorno e turbidez na margem continental estudada. Dessa forma, como canais submarinos são consequência da ação dominante da corrente de turbidez sobre o fundo do mar em evolução, um fluxo formativo foi reconstruído usando a geometria hidráulica do sistema de canais Itabapoana. Os valores médios calculados de velocidade e descarga do fluxo são 1,05 m/s e 4,12 x 104 m³/s, respectivamente. Essa descoberta confere ao sistema uma feição de gradação vertical corroborado pelos refletores de alta amplitude (HARs) sobre o talude médio.

Abstract: Sedimentary processes driven by downslope gravity currents and alongslope contour currents are common phenomena along continental margins and may be distinguished by their flow energy, competency and duration. However, their distinction in the geological record, either in sedimentary deposits or in seismic data, requires complex and detailed analyses. A privileged scenario for interaction and alternation among downslope and alongslope can provide further understanding of deep-marine reservoirs and their formation under oceanographic changes and bedform morphologies. This work attends to understand the depositional processes operating along the southern Brazilian continental margins, where the system was dominated by contour currents and later by turbidity currents, forming a canyon-channel submarine system that was continuously reworked on its upper/middle slope section, evidenced by sediment waves and contour drifts. Here, is presented an evolutive model for the Itabapoana system (Campos Basin, Brazil), a structurally-controlled mixed turbidite-contourite system active from the Neogene to the Quaternary, along with the formative flow that occurred during the active turbidite system in the northern Campos Basin. Using 2D seismic database along with seismic attributes, five depositional sequences are recognized for the study area which covers not only the Itabapoana System but also the Marataízes System, both on the northern Campos Basin. Sedimentary processes dominated by contour currents occurred during highstands, promoting fine-grain deposits as contourite plastered drifts. Whereas, at lowstands, erosive turbidity currents and resulting sand deposits formed submarine channels that were eventually reworked by downward bottom currents on the upper/middle slope section of the channel. Thus, our results highlight the cyclic deposition patterns dominated by contour and turbidity currents in the studied continental slope. As deep-water channels analyzed in this study are a consequence of the dominant turbidity current action over the evolving seafloor, a formative flow was reconstructed using the hydraulic geometry of the Itabapoana?s submarine channel system. The calculated mean values of flow velocity and discharge are 1.05m.s-1 and 4.12 x 104m³.s-1, respectively. These findings confer the system a vertical aggrading feature seen in high amplitude reflectors (HARs) over the middle slope.