RECOGNIZING LATE CRETACEOUS TO PALEOGENE CHANGES IN RELATIVE SEA LEVEL IN NORTHERN SANTOS BASIN, BRAZIL

Abstract

ABSTRACT. The stratigraphy of the Santos Basin has become of great interest in the last decade because of the large oil accumulations in pre-salt (rift) and post-salt (drift) strata. Nevertheless, the most accepted stratigraphic models for the drift phase are only at a basin scale and can still be improved by more detailed work. In this paper we analyze an inline seismic section in the modern continental slope of the Santos Basin in order to describe the stratigraphy and to reconstruct relative-sea level (RSL) changes from the Campanian to the Eocene/Oligocene boundary. We mapped 40 seismic horizons, in which clinoform rollovers (former shelf margins) and stratal terminations were recognized. These data allowed for the construction of a chronostratigraphic chart and a RSL curve. The proposed stratigraphic chart displays three lower-order sequence sets comprising higher-order sequences including mostly alternating forced-regressive and normal-regressive system tracts, with the exception of three important transgressive episodes. Higher-order sequences above the intra-Maastrichtian unconformity exhibit low-angle ascending to descending shelf-margin trajectories and frequently truncated topsets, while aggradation was more important during Campanian to Maastrichtian. Expressive mass-transport deposits (chaotic seismic facies) at the bottomsets of some mapped horizons all match with forced-regressive episodes.

Keywords: seismic interpretation, sequence stratigraphy, shelf-margin clinoforms.

RESUMO. A Bacia de Santos tornou-se de grande interesse na última década devido às acumulações de petróleo no pré-sal (rifte) e pós-sal (deriva). No entanto, os modelos estratigráficos mais aceitos para a fase de deriva são em escala de bacia e podem ser incrementados por trabalhos de maior detalhe. Analisamos uma seção sísmica longitudinal no talude continental atual da bacia, a fim de descrever a estratigrafia e reconstruir mudanças do nível relativo do mar (NRM) do Campaniano ao limite Eoceno/Oligoceno. Quarenta horizontes sísmicos foram mapeados, nos quais margens da plataforma (clinoform rollovers) e terminações estratais foram reconhecidas. Esses dados permitiram a construção de um diagrama cronoestratigráfico e uma curva de variação do NRM. Identificou-se três conjuntos de sequências de menor ordem compreendendo sequências de ordem mais elevada, incluindo, na sua maioria, alternância entre regressão forçada e normal, com exceção de três importantes episódios transgressivos. As sequências de maior ordem acima da inconformidade intra-Maastrichtiano exibem trajetórias ascendentes de baixo ângulo a descendentes de margem de plataforma e topsets truncados, enquanto agradação foi mais importante entre o Campaniano e o Maastrichtiano. Depósitos de transporte de massa (fácies sísmicas caóticas) nos bottomsets de alguns horizontes mapeados associam-se com episódios de regressão forçada.

Palavras-chave: interpretação sísmica, estratigrafia de sequências, clinoformas de margem de plataforma.