Paleoweathering features in the Sergi Formation (Jurassic-Cretaceous), northeastern Brazil, and implications for hydrocarbon exploration

摘要

Paleoweathering in the Sergi Formation has been classified and analyzed to ascertain its origin and relationship with stratigraphic evolution. The Sergi Formation belongs to the pre-rift sequence of the Reconcavo Basin (northeastern Brazil) and comprises a complex association of eolian and fluvial sandstones and lacustrine mudstones. This formation can be subdivided into three depositional sequences bounded by regional unconformities. Four paleoweathering types, each one related to a distinct origin, have been described in the Sergi Formation: (1) textural mottling, which is distinguished by alternating rock colors as a result of the iron oxide mobilization within mineral phases that evolved under alternating oxidation (yellowish, brownish and reddish shades) and reduction (grayish or greenish hues) conditions; (2) non-textural mottling, which displays a discoloration pattern that is independent of the original rock texture; (3) carbonate concentrations, usually related to carbonate nodule formation, which display a massive internal structure that reveals their origin through continuous growth or crystallization; and (4) banded carbonates (silicified), associated with the beginning of regular surface formation due to the chemical precipitation of carbonates within lacustrine environments. Both mottling color motifs and carbonate accumulation usually represent groundwater oscillation rather than pedogenesis. Only carbonate intraclasts and banded carbonate (silicified) have their origin ascribed to pedogenesis sensu stricto, although the carbonate intraclasts do not represent soil deposits in situ, but calcretes eroded from areas close to channels, and the banded carbonates (silicified) have strong diagenetic modifications. Therefore, it is reasonable to assume that fluvial and meteoric water have controlled paleoweathering evolution as well as deposition, yet both aspects are ruled by the same mechanisms (relief, sedimentation rate and, above all, climate).%As paleoalteracoes da Formacao Sergi foram classificadas e estudadas com o objetivo de determinar sua genese e sua relagao com a evolucao estratigráfica. A Formacao Sergi faz parte da seqüéncia pré-rift da Bacia do Reconcavo (NE Brasil) e é composta por urna complexa justaposicao de arenitos eólicos e fluviais e pelitos lacustres. Essa formacao pode ser subdividida em tres seqüéncias deposicionais, limitadas por discordancias regionais. As paleoalteracoes da Formacao Sergi foram classificadas em quatro tipos com diferentes interpretares genéticas: (1) marmoreado textural é caracterizado por urna alternancia espacial de tons na rocha, resultante da mobilizacao dos óxidos de Fe em fases minerais onde ocorre a alternancia entre estágios de oxidacao (coloracoes variando entre o amarelo, castanho e vermelho) e reducao (coloracoes variando entre cinza ou verde); (2) marmoreado nao-textural apresenta descoloracoes inde-pendentes das texturas origináis da rocha; (3) concentracoes carbonáticas estao relacionadas, principalmente, á formacao de nodulos de carbonato, os quais apresentam estrutura interna macica que reflete o modo como foram formados pelo crescimento ou cristalizacao continuos; e (4) carbonatos bandados (silcificados), que estao associados ao inicio da formac,ao de superficies regulares, interpretados como resultado da precipitado química de carbonates em ambiente palustre.rnO padrao de cores do marmoreado, bem como as acumulares de carbonatos nao sao, na sua maioria, produtos de processos pedogénicos, mas refletem predominantemente a atividade de aguas subterráneas e de variacoes do nivel freático. Os intraclastos carbonáticos e os carbonatos bandados (silicificados) tém sua génese relacionada a processos pedogénicos em sentido estrito. Deste modo é natural que as aguas fluvial e meteórica sejam os fatores essenciais para que a evolucao das paleoalteracoes na Formacao Sergi acompanhe a tendencia deposicional, já que ambos sao controlados pelos mesmos fatores -clima, relevo e taxa de sedimentado.