Aula 15 - Diagênese

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Aula 15
Diagênese
Curso de Sedimentologia e Estratigrafia
Prof. C. J. Abreu, D.Sc., UnB/IG
Diagênese
• Processos físicos, químicos e biológicos que transformam os 
sedimentos inconsolidados em rochas, tais como, arenitos, 
folhelhos, calcilutitos, etc. A diagênese não inclui os processos 
superficiais de intemperismo nem os muito profundos de 
metamorfismo. Por isso, admite-se uma temperatura de 
aproximadamente 200°C como limite de ação dos processos 
diagenéticos.
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Diagênese
• ≈ 200°C
• Compactação
• Cimentação
• Substituição
• Dissolução
• (Fraturamento)
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Estágios Diagenéticos
• Eodiagênese – regime próximo à superfície de deposição, 
onde a química da água intersticial é controlada pelo 
ambiente, antes de haver um soterramento efetivo. Zonas 
vadosa e freática em função do lençol freático
• Mesodiagênese – regime de subsuperfície, durante o 
soterramento efetivo. P e T mais altas (catagênese dos 
russos, mudanças secundárias antes do metamorfismo).
• Telodiagênese – regime próximo à superfície após ter havido 
um soterramento significativo da rocha, soerguimento e 
erosão.
Diagênese
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Principais Fatores que Controlam a Diagênese
• Composição dos sedimentos/rochas e textura
• Composição dos fluidos no espaço poroso
Diagênese
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Efeitos Positivos da Diagênese
• Dissolução
– Grãos
– Cimento
– Argilas
• Encolhimento
• Fraturamento
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Dissolução 
Poros intragranular, 
intergranular e 
microporos. 
Heterogeneidades de 
escala microscópica
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• Arenito Gray, Pensilvaniano, Texas, 1.370m
Porosidade
Mesmo com 
microporosidade os 
reservatórios podem 
conter HC leve (gás e 
condensado ao invés 
de óleo). 
Dutton em Scholle, 1979
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Argilas
Caulinita autigênica
Podem causar problemas ao migrar junto com o óleo e obstruir
a garganta dos poros.
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Fratura
As fraturas são alimentadas 
pelo fluido da matriz. Quando 
abertas possuem 
permeabilidades infinitas, 
levando a um contato 
óleo/água bem marcado e 
brusco
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Formas de Dissolução dos Minerais
• Gás CO2 CaCO3 + 2H
+ <--> Ca++ + CO2 + H2O
• K = [aCa++] [PCO2] / [aH
+]
• Ácidos orgânicos
• Gás sulfídrico H2S+H2O > H2SO4
• Hidrólise de silicatos - Caulinita + K+ <--> ilita + H+
Diagênese
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• Solubilidade de sílica e calcita sob diferentes pHs
Diagênese
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Efeitos Negativos da Diagênese
• Compactação (mecânica e química).
• Cimentação (precipitação de calcita, dolomita, anquerita, 
siderita, sílica, FLD, sulfato).
• Infiltração de argilas
• Formação de argilas autigênicas (K, C, I, S, I/S, C/S)
• Porosidade não efetiva > baixa permeabilidade
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Tipos de Porosidade em Arenitos
Com relação à 
morfologia:
Porosidade
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Porosidade Intergranular
Porosidade: x %
Permeabilidade: y mD.
Exercite sua habilidade 
para estimar a 
porosidade em uma 
imagem de lâmina 
delgada! Qual a 
percentagem de azul? 
(poros)
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Mecanismos de Compactação
Alguns exemplos de como os grãos se comportam durante a 
compactação.
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Compactação
Dissolução por 
pressão
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» Arenito Tensleep, Pensilvaniano, Wyoming. 1967m
Porosidade
Arenitos, mesmo com 
bastante cimento 
carbonático (losango e 
vermelho na foto) podem 
conter porosidade 
intercristalina, suficiente 
para armazenar gás
Scholle, 1979
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Arenito com Crescimento Secundário de Quartzo e Calcita
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Tipos de contatos entre os grãos
• Aberto, suportado por matriz
• Pontual, suportado por grão (arcabouço)
• Alongado, idem
• Côncavo-convexo, idem
• Suturado, idem 
Empacotamento
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Lonoy (2006)
Tipos de Poros em Calcários
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Tipos de Poros em Calcário e Recuperação de HC
A recuperação de 
HC, deslocado com 
salmoura, é maior 
em reservatórios 
com microporos 
homogêneos (Chalk), 
enquanto é baixa em 
macroporos 
móldicos e 
intermediária em 
porosidade 
interpartícula de 
tamanho médio 
(Pourmohammadi et al. 
2008).
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Fábrica ou petrotrama, 
consiste na organização dos 
grãos entre si.
Empacotamento
Fábrica
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Destruição da 
porosidade e 
variação do contato 
dos grãos com o 
aumento da 
profundidade.
Compactação
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Método para Quantificar a Compactação
Metodologia para
determinar o índice de
empacotamento de Khan,
em lâmina delgada.
Índice de Khan
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Argilas 
Belo exemplo de ilita autigênica em forma de ponte ligando dois grãos de um
arenito.
Concreções
Concreções de calcita em 
arenito com óleo. 
Heterogeneidade de escala 
mesoscópica (Fonte: Bruhn, 
1998)
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Arenitos com cimento de calcita
Diagênese
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Formas de Transporte de Material Cimentante
• Fluxo de fluidos devido ao gradiente hidrodinâmico
• Difusão iônica no fluido dos poros
• Dissolução e reprecipitação de um ou mais minerais
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Diagênese
Evolução Diagenética
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Evolução Diagenética
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Evolução Diagenética
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Evolução Diagenética
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Evolução Diagenética
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Carta Diagenética
• A história diagenética de um reservatório, que define sua qualidade é melhor 
entendida quando se realiza um estudo petrográfico reunindo lâmina delgada, 
MEV, DRX, etc.
Diagênese
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