Cenozoic contractional deformation in the Cumuruxatiba Basin: interaction between halokinesis and Abrolhos magmatism

Authors

  • Talles Souza Ferreira Petrobras
  • Mário Neto Cavalcanti de Araújo Petrobras
  • Fernando César Alves da Silva Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Keywords:

Cumuruxatiba Basin, contractional Cenozoic deformation, Abrolhos magmatism, halokinesis

Abstract

The Cumuruxatiba basin, located on the southern coast of Bahia State in northeastern of Brazil was formed within distensional context, by rifting and a subsequent thermal phase during the Neocomian to late Cretaceous periods. In Cenozoic ages, the Abrolhosmagmatism took place by several peaks during the Paleocene and Eocene times. In this period, there was a contractional deformation in the basin represented by folds related to reverse faults (fault-related folds). Structural restoration of regional 2D seismic sections revealed that most of the contractional deformation was concentrated at the beginning of the Cenozoic period with the maximum strain peak in the Eo-Eocene. The Post-Eocene was marked by a decrease of strain rate to the present. The 3D structural modeling presented a fold belt (trending EW to NE-SW) accommodating the deformation between the Royal Charlotte and Sulphur Minerva magmatic highs where volcanic eruptions and flows resulted in a differential overburden on the borders of the Cumuruxatiba basin being acted as the trigger for halokinesis demonstrated by 3D digital modeling whereas deformation tends to be higher in the edges of the basin. The magmatic rocks occur mainly as concordant features in the syn-tectonic sediment that denotes a clearly association between magmatism and contrational deformation. Isopach maps associated with maximum strain vectors diagrams revealed that most of the folds were activated and reactivated at several times during the Cenozoic without a structural pattern. Moreover, the Cenozoic folds show diverse kinematic systems over time which would be a response to variation of magmatic activity at adjacent volcanic highs. These structural interpretations allied with information on the petroleum system of the basin play an important role in mapping of low-risk hydrocarbon prospects. 

References

ALMEIDA, F. F. M.; CARNEIRO, C. D. R.; MIZUSAKI, A. M. P. Correlação do magmatismo das bacias da margem continental brasileira com o das áreas emersas adjacentes. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 26, n. 3, p. 125-138. jun.1996.

ASMUS, H. E. Geotectonic significance of Mesozoic-Cenozoic magmatic rocks in the Brazilian continental margin and adjoining emerged area. In: CONGRESSO LATINO-AMERICANO GEOLOGIA, 5., Buenos Aires, 1982. Actas... Buenos Aires: Serviço Geológico Nacional, 1982. p. 761-779.v. 3

CONCEIÇÃO, J. C. J.; ZALÁN, P. V.; DAYAN, H. Deformações em rochas sedimentares induzidas por intrusões magmáticas: classificação e mecanismos de intrusão. Boletim de Geociências da Petrobras, v. 7, n. 1-4, p. 57-91. jan./dez. 1993.

CORDANI, U. G. Idade do vulcanismo no oceano Atlântico Sul. Boletim do Instituto de Geociências e Astronomia, São Paulo, v. 1, p. 1-80. 1970.

CHANG, H. K.; BENDER, A. A.; KOWSMANN, R. E; MELLO, U. T. Origem e evolução termodinâmica de bacias sedimentares. In: RAJA GABAGLIA, G. P.; MILANI, E. J. (Eds.). Origem e evolução de bacias sedimentares. Rio de Janeiro: Petrobras, 1990. 205 p.

CHAW, J. H.; CONNORS, C.; SUPPE, J. Seismic interpretation of contractional fault-related folds: and AAPG Seismic Atlas. New York: American Association of Petroleum Geologists, 2005. 156 p. (Studies in Geology, v. 53).

FERREIRA, T. S. Análise estrutural da deformação cenozoica na Bacia de Cumuruxatiba. 2010. 127 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.

FERREIRA, T. S.; ARAÚJO, M. N. C.; SILVA, F. C. A. The Abrolhos Magmatism as a Trigger for Cenozoic Deformation in Cumuruxatiba Basin, Brazil. In: AMERICAN ASSOCIATION OF PETROLEUM GEOLOGISTS ANNUAL CONVENTION AND EXHIBITION, 2012, Long Beach, California. Extended Abstract... Tulsa: AAPG, 2012. Disponível em: <http://www.searchanddiscovery.com/documents/2012/30232ferreira/ndx_ferreira.pdf.>. Acesso em: 22 nov. 2012.

GONTIJO, R. C. Estratigrafia de sequências da plataforma carbonática do Terciário da Bacia de Cumuruxatiba (Bahia, Brasil): integração de múltiplas técnicas de análise estratigráfica. 1996. 345 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1996.

GUERRA, M. C. M. A Estruturação da Bacia do Espírito Santo por halocinese e influência de vulcanismo de Abrolhos. 1989. 140 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 1989.

GROSHONG, R. H. 3-D structural geology: a practical guide to quantitative surface and subsurface map interpretation. 2. ed. New York: Springer. 2006. 400 p.

HIGGINS, S.; DAVIES, R. J., CLARKE, B. Antithetic fault linkages in a deep water fold and thrust belt. Journal of Structural Geology, Oxford, v. 29, n. 12, p. 1900-1914. Dez. 2007.

INDA, H. A. V.; BARBOSA, S. F. Texto explicativo para o mapa geológico do estado da Bahia, escala: 1: 1.000.000. Salvador: Secretaria das Minas e Energia. Coordenação da Produção Mineral, 1978. Mapa geológico.

MITRA, S. Fault-propagation folds: geometry, kinematic evolution, and hydrocarbon traps. AAPG Bulletin, Tulsa,v. 74, n. 6, p. 921-945, June 1990.

MIZUSAKI, A. M. P.; MOHRIAK, W. U. Sequências vulcano-sedimentares na região da plataforma continental de Cabo Frio, RJ. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 37.,1992, Cabo Frio. Resumos Expandidos... São Paulo: SBG, 1992. p. 468-469. v. 2

MIZUSAKI, A. M. P., ALVES, D. B., CONCEIÇÃO, J. C. J. Eventos magmáticos nas bacias do Espírito Santo, Mucuri e Cumuruxatiba. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 38., 1994, Balneário Camboriú. Resumos Expandidos… São Paulo: SBG, 1994. p. 566-568.

MIZUSAKI, A. M. P.; THOMAZ-FILHO, A.; CESERO, P. Ages of the magmatism and the opening of the South Atlantic ocean. Pesquisas em Geociências, Porto Alegre, v. 25, n. 1, p. 47-57. jan./jun. 1998.

MIZUSAKI A, M. P.; THOMAZ-FILHO, A.; MILANI, E. J.;CÉSERO, P. Mesozoic and Cenozoic igneous activity and its tectonic control in northeastern Brazil. Journal of South American Earth Sciences, New York, v. 15, n. 2, p. 183-198, June 2002.

MOHRIAK, W. U.; PAULA, O.; SZATMARI, P.; SOBREIRA, J. F.; PARSONS M.; MACQUEEN, J.; UNDLI, T. H.; BERSTAD, S.; WEBER, M.; HORSTAD, I. Volcanic provinces in the eastern brazilian margin: geophysical models and alternative geodynamic interpretations. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF THE BRAZILIAN GEOPHYSICAL SOCIETY, 8., 2003. Rio de Janeiro. Anais… São Paulo: SBGf, 2003.1 CD-ROM.

MOHRIAK, W. U. Interpretação geológica e geofísica da Bacia do Espírito Santo e da região de Abrolhos: petrografia, datação radiométrica e visualização sísmica das rochas vulcânicas. Boletim Geociências da Petrobras, Rio de Janeiro, v. 14, n. 1, p. 133-142, nov. 2005/maio 2006.

NEMCOK, M.; SCHAMEL, S.; GAYER, R. A. (Eds.) Thrustbelts: structural architecture, thermal regimes and petroleum systems. New York: Cambridge University Press, 2009. 294 p.

PARSONS, M.; MACQUEEN, J.; UNDLI, T. H.; BERSTAD, S.; HORSTAD, I. A tale of three methods: volcanics in the Abrolhos bank, Brazil. In: SOCIETY OF EXPLORATION GEOPHYSICISTSINTERNATIONAL EXPOSITION AND ANNUAL MEETING, 2001, San Antonio, Texas. Abstract… Texas: SEG, 2001. p. 52-53.

RODOVALHO, N.; GONTIJO, R. C., SANTOS, C. F., MILHOMEM, P. S. Cartas estratigráficas: Bacia de Cumuruxatiba. Boletim de Geociências da Petrobras, Rio de Janeiro, v. 15, n. 2, p.490, nov. 2007.

SOBREIRA, J. F. F.; FRANÇA, R. L. Um modelo tectono-magmático para a região do Complexo Vulcânico de Abrolhos. Boletim de Geociências Petrobras, v. 14, n.1, p. 143-147. nov. 2005/maio 2006.

SZATMARI, P.; MOHRIAK, W. U. Plate model of post-breakup tectono-magmatic activity in SE Brazil and the adjacent Atlantic. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ESTUDOS TECTÔNICOS, 5., 1995, Gramado. Anais..., Gramado: SBG/Núcleo Rio Grande do Sul, 1995. p. 213-214.

SUPPE, J. Geometry and kinematics of fault-bend folding. American Journal of Science, v. 283, n. 7, p. 684-721, Sept. 1983

THOMAZ-FILHO, A.; MIZUSAKI, A. M. P.; MILANI, E. J.; CESERO, P. Rifting and magmatism associated with the South America and Africa break up. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 30, n. 1, p. 17-19, mar. 2000.

THOMAZ-FILHO, A. Magmatismo nas bacias sedimentares brasileiras e sua influência na geologia do petróleo. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 38, n. 2, p. 128-137, jun. 2008. Suplemento.

Published

2013-05-01

Issue

Section

Articles

How to Cite

FERREIRA, Talles Souza; ARAÚJO, Mário Neto Cavalcanti de; SILVA, Fernando César Alves da. Cenozoic contractional deformation in the Cumuruxatiba Basin: interaction between halokinesis and Abrolhos magmatism. Boletim de Geociências da Petrobras, Rio de Janeiro, v. 21, n. 1, p. 179–206, 2013. Disponível em: https://bgp.petrobras.com.br/bgp/article/view/50. Acesso em: 19 sep. 2024.