A bacia de Pelotas, no extremo sul da margem continental do Brasil, pode ainda ser considerada uma área de fronteira exploratória, em função do escasso conhecimento atual sobre essa bacia. Sobre a bacia de Pelotas, afirma-se que
há ausência de estruturas afetando sua seção pós-rifte, o que constitui uma das maiores dificuldades exploratórias, em função da ausência de claras armadilhas estruturais.
seu embasamento, em sua porção mais externa, apresenta uma profusão de refletores mergulhantes em direção ao oceano (Seaward Dipping Reflectors) que têm sido associados à natureza vulcânica da margem continental nesta porção meridional do Brasil.
seu registro sedimentar tem início com a deposição da supersequência rifte, com os depósitos vulcânicos síncronos à formação Serra Geral.
importantes depósitos carbonáticos de idade pós-paleocênica são encontrados na porção proximal dessa bacia, enquanto que, em águas profundas, se desenvolvem os espessos depósitos de folhelhos e turbiditos que caracterizam o leque submarino do Rio Grande.
desde o Eoceno a sedimentação em águas profundas registra a deposição dominantemente lamosa, em ambiente tranquilo, de baixa energia, com pouco ou nenhum retrabalhamento do fundo submarino.
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