Imageamento GPR e medidas petrofísicas de rochas carbonáticas carstificadas da formação salitre, norte da Bahia

Three-dimensional distribution of karstic zones and estimated porosity were obtained in fractured carbonate units of the Salitre Formation (Northern of the Bahia State) from GPR data and petrophysical. Low-amplitude GPR zones could be associated with mineral dissolution halos that developed around fractures and bedding planes. GPR volumes show a 3D mazelike geometry of the vertical karstified carbonate zones, similar with the set of passages controlled by ~N-S and E-W oriented fracture system, observed on surface in unmanned aerial vehicle images. Measurements in plug samples indicate that the local karstification modified the density, dielectric permittivity and porosity of the studied carbonate rocks. While the average density and relative dielectric permittivity decreased from 2714 to 2713 kg/m3 and from 7.36 to 6.81, respectively, the average porosity slightly increased from 0.95% to 1.08%. These changes in the rock properties affect the EM impedance contrasts between carbonate bedding, causing attenuation of the reflected GPR signal. The correlation between dielectric permittivity and porosity could be analyzed using the complex refractive index model (CRIM), which uses EM velocity estimated from GPR data. The CRIM porosities are somewhat lower than porosities derived from plug sample due to different measurement scales. However, the fact that porosity is slightly higher in the karstified carbonates was maintained. In addition, GPR instantaneous amplitude and frequency attributes were used to estimate spatial variability in porosity throughout the whole GPR data volume. The crossplot of these two GPR attributes show that karstified zones generally cluster in narrow ranges of GPR instantaneous amplitude and in broad range of GPR instantaneous frequency. Assuming empirical correlation between physical properties and GPR attributes two predicted porosity volumes were established for the karstified carbonates in the studied area.O presente estudo compreende uma análise integrada de dados GPR e petrofísicos que permitiram definir a distribuição tridimensional de zonas cársticas e a distribuição de porosidade a partir de atributos GPR, em unidades de rochas carbonáticas fraturadas da Formação Salitre na Pedreira Sal (norte da Bahia). Zonas caracterizadas por reflexões de baixa amplitude podem estar associadas a halos de dissolução mineral que se desenvolveram em torno de fraturas e planos de acamamento. Os volumes GPR mostram uma geometria 3D das zonas de rochas carbonáticas carstificadas, com orientações e dimensões semelhantes ao conjunto de condutos controlados pelos sistemas de fraturas de direção N-S e E-W, observado em imagens de veículos aéreos não tripulados. Medidas em amostras de plugs indicam que a dissolução modificou a densidade, a permissividade dielétrica e a porosidade das rochas carbonáticas estudadas. A densidade média e a permissividade dielétrica relativa diminuíram de 2714 para 2713 kg/m3 e de 7,36 para 6,81, respectivamente, e a porosidade média aumentou ligeiramente de 0,95% para 1,08%. Essas mudanças nas propriedades da rocha afetam os contrastes da impedância EM entre os horizontes carbonáticos, causando a atenuação do sinal GPR. A correlação entre a permissividade dielétrica e a porosidade pode ser analisada usando o Modelo de Indice de Refração Complexo (CRIM), que usa a velocidade EM estimada a partir de dados GPR. Apesar da porosidade obtida pelo CRIM ser um pouco mais baixa que a porosidade medida nas amostras coletadas, devido às diferentes escalas de medição, o fato de que a porosidade é ligeiramente maior nas zonas carbonáticas carstificadas foi mantido. Além disso, os atributos instantâneos de amplitude e frequência foram utilizados para estimar a variabilidade espacial da porosidade ao longo de todo o volume de dados GPR. Assumindo a correlação empírica entre as propriedades físicas e atributos, dois volumes de porosidade estimada foram estabelecidos para as rochas carbonáticas carstificados na área estudada