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ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-7508-410X
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Análise multivariada aplicada à caracterização química de rochas carbonáticas do marco Lula, pré-sal da Bacia de Santos
Author: Luiz, Iraelly Gomes
First Advisor: Plantz, Josiane Branco
First coorientator: Santos, Hélisson Nascimento dos
First member of the Committee: Santos, Jeferson Andrade de
Second member of the Committee: Menezes, Maurícius Nascimento
Summary: Desde a descoberta das reservas do pré-sal da Bacia de Santos, avanços têm sido alcançados no entendimento dos reservatórios carbonáticos não marinhos, embora persistam discussões sobre processos deposicionais e distribuição espacial. Nesse contexto, destaca-se o Marco Lula, situado no topo da Formação Barra Velha, próximo à sucessão evaporítica da Formação Ariri. Esse intervalo é muito bem marcado por anomalias de raios gama total e espectral, especialmente urânio, e reúne evidências consistentes de atividade microbiana e exposição subaérea, contrastando com o modelo clássico de precipitação abiótica do pré-sal. Diante da relevância do Marco Lula, o presente estudo tem como objetivo identificar e descrever as texturas, estruturas sedimentares e assinaturas químicas diagnósticas do intervalo, além de comparar os resultados obtidos em poços perfurados nos Campos de Tupi e Iracema, pré-sal da Bacia de Santos. Para isso, propõe-se uma análise multitécnica e multiescala, envolvendo dados de testemunhos de sondagem, lâminas petrográficas e análises químicas de fluorescência de raios-X portátil (FRX-p) e MEV-EDS, obtidos a partir de três poços (A, B e C). Dados químicos quantitativos de FRX-p foram processados por meio de algoritmo de análise não supervisionada para definição de fácies químicas, enquanto os dados pontuais de MEV-EDS foram utilizados para refinar as fácies químicas e melhorar a compreensão acerca da distribuição dos compostos. Os resultados mostram que o Marco Lula é constituído essencialmente por rochas formadas in situ, calcilutitos (CLU), spherulestones (SPH) e shrubstones (SHB), e rochas retrabalhadas, calcarenitos (CRE) e calcirruditos (CRU), com destaque para a recorrência de CLU com laminações irregulares ou crenuladas. A proporção e o empilhamento dessas litologias variam significativamente entre os poços, com particularidades marcantes no poço C (Campo de Iracema), onde se discute um padrão tectônico distinto em relação ao Alto de Tupi. A análise multivariada de agrupamentos realizada neste estudo de caso permitiu reconhecer quatro fácies químicas (FQ1, FQ2, FQ3 e FQ4) comuns para os três poços, com ocorrência pontual de FQ5 no poço C. Essas fácies registram processos diagenéticos e deposicionais distintos, incluindo dolomitização, silicificação, aumento no aporte detrítico, deposição sob altas taxas de evaporação e influência de atividade hidrotermal. Apesar de não haver uma relação única entre litologia e fácies químicas, a relação estabelecida por análise de probabilidade indica a instalação de planícies microbiais associadas ao sistema lacustre raso do pré-sal, com indícios de incursões marinhas. Dessa forma, a análise integrada de dados e a abordagem adotada não só avança em questões metodológicas de processamento de dados, mas também permitiu uma melhor compreensão da evolução paleoambiental do Marco Lula, reforçando a importância da integração de dados petrográficos e químicos na caracterização de sistemas deposicionais complexos como o pré-sal da Bacia de Santos.
Abstract: Since the discovery of the pre-salt reserves in the Santos Basin, significant progress has been made in understanding non-marine carbonate reservoirs, although debates persist regarding depositional processes and spatial distribution. In this context, the Lula’s Fingers stands out, located at the top of the Barra Velha Formation, near the evaporitic succession of the Ariri Formation. This interval is characterized by total and spectral gamma-ray anomalies, particularly uranium, and gathers consistent evidence of microbial activity and subaerial exposure, contrasting with the classical abiotic precipitation model. Given the relevance of the Lula’s Fingers, this study aims to identify and describe the textures, sedimentary structures, and diagnostic chemical signatures of the interval, as well as to compare results from wells drilled in the Tupi and Iracema Fields. To achieve this, a multi-technical and multi-scale analysis was proposed, involving drill cores, petrographic thin sections, and chemical analyses via portable X-ray fluorescence (p-XRF) and SEM-EDS from three wells (A, B, and C). Quantitative p­XRF chemical data were processed using an unsupervised machine learning algorithm to define chemical facies, while SEM-EDS point data were used to refine these facies and improve the understanding of compound distribution. Results show that the Lula’s Fingers is essentially composed of in situ rocks, calcilutites (CLU), spherulestones (SPH), and shrubstones (SHB), and reworked rocks, such as calcarenites (CRE) and calcirrudites (CRU), with a notable recurrence of CLU featuring irregular or crenulated laminations. The proportion and stacking patterns of these lithologies vary significantly between wells, with distinct features in Well C (Iracema Field) suggesting a different tectonic pattern compared to the Tupi High. Multivariate cluster analysis identified four common chemical facies (FQ1, FQ2, FQ3, and FQ4) across all three wells, with a localized occurrence of FQ5 in Well C. These facies record distinct diagenetic and depositional processes, including dolomitization, silicification, increased detrital input, high evaporation rates, and hydrothermal influence. Probability analysis indicates the establishment of microbial plains associated with the shallow lacustrine pre-salt system, with evidence of marine incursions. This integrated approach not only advances data processing methodologies but also provides a better understanding of the paleoenvironmental evolution of the Lula’s Fingers, reinforcing the importance of integrating petrographic and chemical data in characterizing complex depositional systems such as the pre-salt of the Santos Basin.
Keywords: Rochas carbonáticas não marinhas
Fácies químicas
Aprendizado de máquina não supervisionado
Calcilutitos com estruturas microbiais
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: LUIZ, Iraelly Gomes. Análise multivariada aplicada à caracterização química de rochas carbonáticas do marco Lula, pré-sal da Bacia de Santos. 2026. 107 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Geologia) – Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, 2026.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50007
Date of defense: 19-Mar-2026
Appears in Collections:TCC - Geologia (Monte Carmelo)

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