Modelagem sísmica de ondas S e imageamento Vp/Vs da crosta sob o perfil sísmico NW-SE do SE do Brasil : NE Bacia do Paraná, Faixa Brasília Meridional e Faixa Ribeira Central

• Main Author: Simões, Camila Hanna Sampaio Prates
• Other Authors: Soares, José Eduardo Pereira
• Format: Thesis
• Language: Portuguese
• Published: 2021
• Subjects: Refração; Reflexão de Ângulo Amplo; Pesquisa sismológica; Razão Velocidade da onda P; Litosfera; Paraná; Rio; Bacia; Faixa Brasília Meridional; Faixa Ribeira Central; Razão Velocidade da onda S; Alta; Nordeste; Sob’; Sudeste; South Atlantic Ocean
• Online Access: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41756

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2018. O perfil PABBRISE (PAraná Basin, Brasília and RIbeira belts Seismic Experiment) consiste no experimento sísmico de refração e reflexão de ângulo amplo realizado no Estado de São Paulo, cruzando a porção nordeste da Bacia do Paraná, passando pela Faixa Brasília meridional e Faixa Ribeira central. Possui cerca de 700 km de extensão, com orientação NW-SE. Os dados foram obtidos no âmbito do projeto de pesquisa “Estudo da Transição da Crosta Continental-Crosta Oceânica na Região Sudeste do Brasil: Experimentos de Refração Sísmica Profunda e Magnetotelúrico e Estudos Geológicos na Faixa Ribeira e Bacia do Paraná (PETROBRAS/UnB/Finatec–2012). A razão Vp/Vs da crosta e manto superior sob o perfil PABBRISE foi obtida a partir da modelagem do campo de velocidade das ondas P e S. Essa razão é uma medida adimensional particularmente sensível ao conteúdo de sílica das rochas, mas sensível também à presença de fluidos e à anisotropia, ressaltando variações não observadas com o imageamento Vp ou Vs separadamente. O imagemento Vp/Vs diferenciou a crosta superior em três domínios: na porção noroeste do perfil, os valores de Vp/Vs superiores a 1,80 mostram que a crosta foi modificada por intrusões máficas, possivelmente relacionadas ao magmatismo Serra Geral no Cretáceo; a região central do perfil apresenta valores de Vp/Vs de composição intermediária a félsica, interpretada como crosta superior Precambriana preservada ou pouco modificada; na extremidade sudeste do perfil, a razão Vp/Vs é inferior a 1,70, indicando crosta félsica, provavelmente relacionada à granitogênese cambriano-neoproterozoica identificada na superfície. A crosta inferior mostra valores de Vp/Vs em geral maiores que 1,80, mas com significados diferentes ao longo do perfil: na porção noroeste, os valores elevados de Vp/Vs estão associados às intrusões máficas, também identificadas na crosta superior; no domínio central, o underplating máfico sugerido pela modelagem P é confirmado no imageamento Vp/Vs; na porção sudeste, a Vp/Vs de 1,80 associada à baixa velocidade da onda P (6,48 - 6,65 km/s) sugere a presença de fluidos intersticiais. O manto litosférico apresenta dois domínios distintos, caracterizados por alta Vp (8,3 km/s) e razão Vp/Vs de 1,80 sob a bacia e baixa Vp (~ 7,9 km/s) e Vp/Vs de 1,70 fora da bacia, perto da costa. Isso significa um manto mais denso e competente sob a bacia do que fora dela. Em geral, os resultados sugerem que a litosfera sob o perfil foi modificada desde o Neoproterozóico, primeiro com a implantação da Bacia do Paraná no Paleozóico e posteriormente com a implantação do Oceano Atlântico Sul no Mesozóico. The PABBRISE profile (PAraná Basin, Brasília and RIbeira belts Seismic Experiment) consists of a wide-angle reflection and refraction experiment carried out in the State of São Paulo, as part of the project continental to ocean crustal transition in southeastern Brazil: deep seismic refraction, magnetotelluric and geological studies in the Ribeira Belt and Paraná Basin (PETROBRAS/UnB/Finatec-2012). The profile has about 700 km of extension in NW-SE direction crossing the northeastern portion of the Paraná Basin, passing through the Southern Brasília and Central Ribeira Belts. The Vp/Vs image of the crust and upper mantle under the profile was obtained from the modeling of the P and S wave velocity fields separately. This ratio is a dimension less particularly sensitive to the silica content of the rocks, but also to the presence of fluids and to the anisotropy. The Vp/Vs image differentiated the upper crust in three domains: in the northwest portion of the profile, values of Vp/Vs higher than 1.80 show that the crust was modified by mafic intrusions, possibly related to the magmatism Serra Geral in the Cretaceous; the central region of the profile presents values of Vp/Vs of intermediate to felsic composition, interpreted as Precambrian upper crust that was preserved or little modified; at the southeast end of the profile the Vp/Vs ratio is less than 1.70, indicating felsic crust, probably related to the Neoproterozoic-Cambrian granite genesis identified in surface. The lower crust shows values of Vp/Vs in general larger than 1.80, but with different meanings along the profile: in the northwest portion, the high values of Vp/Vs are associated with the mafic intrusions, also identified in the upper crust; in the central domain, with the mafic underplate suggested by the P modeling; and in the southeast portion, the Vp/Vs of 1.80 is associated with low P wave velocity (6.48 – 6.65 km/s) suggesting the presence of interstitial fluids. The lithospheric mantle presents two distinct domains characterized by high Vp (8.3 km/s) and Vp/Vs ratio of 1.80 under the basin and low Vp and Vp/Vs ratio of 1.70 outside the basin, close to the coast. It means a denser and more robust mantle under the basin than outside of it. In general, the results suggest that the lithosphere under the profile was modified since the Neoproterozoic, first with the implantation of the Paraná Basin in the Paleozoic and later with the implantation of the South Atlantic Ocean in the Mesozoic.