Caracterização de ocorrências de gás raso na plataforma continental interna do Rio Grande Do Sul, Brasil

Abstract

Através de perfis sísmicos de alta resolução (3,5 kHz), coletados entre os anos de 2009 e 2014, foi possível analisar o fundo e sub-fundo marinho da plataforma continental interna do Rio Grande Sul, mais especificamente em frente à desembocadura do estuário da Lagoa dos Patos. Estes dados permitiram observar anomalias acústicas caracterizadas como sendo uma resposta à presença de gás intersticial no sedimento. As acumulações foram identificadas com base na morfologia, dimensão, tipo de assinatura acústica e concentração aparente de gás. Assim, cinco formas distintas de gás raso foram reconhecidas: cortina de gás, blanking acústico, turbidez acústica, pináculo de turbidez e pluma intra-sedimentar. Tais estruturações se apresentaram isoladas ou então relacionadas umas com as outras. Dentre estas, as cortinas de gás e blanking acústico foram as que ocorreram em maior número e área. As cortinas apresentaram morfologia bem definida, em formato de caixa, onde o gás se encontra mais concentrado. O blanking acústico, formado pela presença de bolhas de gás bem disseminadas no sedimento, foi distinguido por uma forte reflexão de topo e um mascaramento dos refletores subjacentes, sem demonstrar limites laterais bem definidos A turbidez acústica, associada à disseminação de gás moderada a alta, é uma perturbação de sinal pela presença de bolhas no sedimento em quantidades que apenas atenuam a energia sísmica, possibilitando identificar algum refletor abaixo do seu topo. Os pináculos de turbidez encontrados são pequenos e apresentaram forma pontiaguda, indicando uma disseminação de gás baixa a moderada. A pluma intra-sedimentar encontrada apresentou formato quase parabólico, interpassando a camada de sedimentos de modo que o gás presente nela é baixo a moderadamente disseminado. Tais formas estão diretamente ligadas com a distribuição das fácies sedimentares, as quais agem como reservatório e selante, retendo ou não o gás e gerando as diferentes respostas acústicas. A ocorrência do gás está concentrada em frente à desembocadura da Lagoa dos Patos, local de deposição de sedimentos finos e matéria orgânica. Este aporte lagunar e o retrabalhamento da plataforma por eventos de regressão e transgressão marinha no Quaternário permitiram a gênese e preservação do gás em sedimentos holocênicos, de provável origem biogênica.

Using high-resolution (3.5 kHz) seismic profiles collected between 2009 and 2014, it was possible to analyze the bottom and sub-bottom geoacoustics characteristics of the inner continental shelf of the Rio Grande Sul, more specifically in front of the mouth of the estuary of the Patos Lagoon. The data allowed observing acoustic anomalies characterized like being a response to gas presence in the sediment. The gas accumulations were identified based on their morphology, dimension, type of acoustic signature and apparent concentration of gas. Thus, five different features of shallow gas were recognized: gas curtain, acoustic blanking, acoustic turbidity zone, turbidity pinnacle and intra-sedimentary plume. These structures have been isolated or then related each other. Among these, the gas curtain and acoustic blanking were those that occurred in greater number and area. Gas curtains presented well defined morphology, in gas boxes format, where the gas is more concentrated. Acoustic blacking, originated from presence of well disseminated gas bubbles in the sediment, was distinguished by a strong top reflection that masks the below reflectors, without to show well defined lateral limits Acoustic turbidity zone, associated with the dissemination of moderate to high gas, is a signal disturbance due to the presence of bubbles in the sediment in quantities that only attenuate the seismic energy, allowing yet identifying some reflector below its top. Turbidity pinnacles found are small and present pointed shape, indicating to a low to moderated gas dissemination. Intra-sedimentary plume found presented an almost parabolic shape, penetrating across the sediment layer thus the gas dissemination in the plume is low to moderate. These forms are linked directly with the sedimentary facies distribution, which act like reservoir and sealant, retaining or not the gas and producing the distinct acoustic response. The gas is concentrated in front of the mouth of Patos Lagoon, deposition site of fine sediments and organic matter. Such lagoon sediment input and the reworking of the shelf by marine regression and transgression events during Quaternary allowed the genesis and preservation of gas occurring in the Holocene sediments, which origin is probable biogenic.