Bioclastic accumulation in a lake rift basin: The Early Cretaceous coquinas of the Sergipe–Alagoas Basin, Brazil

Abstract

Coquinas constitute widespread deposits in lacustrine, estuarine, and shallow marine settings, where they are a valuable source of information on environmental conditions. Thick coquina successions were deposited in a series of lacustrine rift basins that formed along the Brazilian Continental Margin during the early stages of the opening of the South Atlantic Ocean, in the Early Cretaceous. In the Sergipe–Alagoas Basin, the coquina sequence, equivalent to the Morro do Chaves Formation, crops out in the Atol Quarry, and is considered a relevant analog for the economically important hydrocarbon reservoirs in the Pre-salt strata (Barremian to Aptian) of the Campos Basin (Pampo, Badejo, and Linguado oil fields), which occur only in the subsurface. The aim of this study is to generate a depositional and stratigraphic model through facies and stratigraphic analyses of a well core. These analyses allowed the geological characterization of the Morro do Chaves Formation and of its transition to the adjacent stratigraphic units, the Coqueiro Seco Formation above and the Penedo Formation below, contributing to the growing knowledge of sedimentation in rift basins and exploratory models in hydrocarbon-producing reservoirs. Facies analysis consists of sedimentological, taphonomic, and stratigraphic features of the rocks. Fourteen depositional facies were recognized, stacked into low-frequency and high-frequency, deepening-upward and shallowing-upward cycles driven by the interaction between climate and tectonism. A depositional model is presented, based on the correlation between well-core and outcrop data described in previous studies, providing insights into the spatial distribution of facies. The detailed analysis of facies and stacking patterns sheds light on depositional processes, paleoenvironmental conditions, and the evolution of the system through time, so we may better understand analogous deposits in the geological record.

Coquinas da Formação Itapema, Campo de Mero (Pré-sal da Bacia de Santos): Análise de Microfácies e Paleoambiente Deposicional

“…Por outro lado, a classificação granulométrica de Folk (1962) baseada em Grabau (1904) foi aplicada satisfatoriamente, em consonância com o uso de Rigueti et al (2020) e de Favoreto et al (2021) para as coquinas da Formação Morro do Chaves, correlata à Formação Itapema, na Bacia de Sergipe-Alagoas.…”

“…Oliveira et al (2019) como micrita substituída por dolomita e como micrita parcialmente recristalizada por Bizotto (2014). A micrita formada pelo processo de micritização é produzida pelo ataque de microorganismos sobre os bioclastos, que geram microperfurações e, consequentemente, a obliteração da superfície desses grãos pela formação de carbonatos criptocristalinos (Bathurst, 1966;Dal'Bó et al 2020) ou microcristalinos.…”

Petrophysical Correlations for the Permeability of Coquinas (Carbonate Rocks)

“…The Morro do Chaves Formation, belonging to this basin, is defined as a coquina (carbonate) succession of the local Jiquiá stage (late Barremian to early Aptian) interbedded with siliciclastic rocks, varying between 50 and 350 m in total thickness (Coqueiro Seco Formation and Rio Pitanga Formation) (Campos Neto et al 2007). Studies of this formation are often made using outcrops (Tavares et al 2015;Borghi and Corbett 2013) and cores (Carvalho et al 2000;Rigueti et al 2020) that are close analogues of off-shore oil-bearing Pre-salt reservoirs of the Santos (Fm. Itapema; Carlotto et al 2017) and Campos (Fm.…”

Análise Microfaciológica e Geoquímica dos Folhelhos da Formação Morro do Chaves, Bacia de Sergipe-Alagoas

“…Com importantes descobertas de petróleo nos depósitos de coquinas do Grupo Lagoa Feia, na bacia de Campos (Abrahão & Warme, 1990;Carvalho et al, 2000;Castro, 2006;Winter et al, 2007;Muniz, 2013;Mizuno et al, 2018;Oliveira et al, 2019), na Formação Itapema, na bacia de Santos (Chang et al, 2008;Beasley et al, 2010;Chinelatto et al, 2020) e na Formação Toca, na bacia do Congo (Harris et al, 1994;Thompson et al, 2015), o estudo de análogos a estes intervalos produtores, como a Formação Morro do Chaves na bacia de Sergipe-Alagoas (Abrahão & Warme, 1990;Azambuja et al, 1998;Tavares et al, 2015;Corbett et al, 2016;Rigueti et al, 2020), tem ganhado posição de destaque. Com isso, os folhelhos que ocorrem associados à estas rochas carbonáticas têm exigido um crescente número de estudos para a melhor compreensão dos sistemas deposicionais dessa seção.…”

“…Diversos autores têm dado diferentes interpretações aos folhelhos da Formação Morro do Chaves (Figueiredo, 1981;Azambuja et al, 1998;Teixeira, 2012;Tavares et al, 2015;Garcia et al, 2018;Chinellato et al, 2018;Rigueti et al, 2020). Alguns deles descrevem-os como "margas" ou "folhelhos ricos em carbonatos" (Figueiredo, 1981); Teixeira (2012) define-os como "folhelhos em contexto de lago profundo, apresentando estruturas como gretas de diástase", contrapondo Azambuja et al (1998) que afirma que estes são depositados em contexto de lago baixo, apresentando estruturas indicativas de exposição subaérea.…”