1. Estrutura crustal da Bacia do Recôncavo-Tucano com inversão simultânea de dados sismológicos
- Author
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Santos, Miro Feliciano Doring dos, Bezerra, Francisco Hilario Rego, Assumpção, Marcelo Sousa de, and Casas, Jordi Julia
- Subjects
Bacia do Recôncavo-Tucano ,Estrutura crustal ,Geofísica ,Inversão simultânea ,Tectônica extensional - Abstract
Os esforços que levaram à abertura do Atlântico Sul foram responsáveis por extensões intracontinentais e, consequentemente, pela formação de um número de riftes abortados no Nordeste do Brasil. A extensão teve início no Neojurássico, com a formação de uma depressão Afro-Brasileira ao sul do Lineamento Patos, e continuou no Eoberriasiano com o rifteamento ao longo de dois eixos de deformação de direção NS: RecôncavoTucano-Jatobá (RTJ) e Gabon-Sergipe-Alagoas (GSA). A progressão do rifteamento se deu ao norte do Lineamento Pernambuco a partir do Neoberriasiano – Eobarremiano, migrando posteriormente para o Oeste ao longo do trend Cariri-Potiguar (CP) de direção NE-SW. No Neobarremiano, aproximadamente coincidindo com a abertura do Atlântico Equatorial, o rifteamento foi abortado ao longo dos eixos RTJ e CP, e continuou ao longo do trend GSA, eventualmente resultando na separação dos continentes. A atividade magmática na margem continental brasileira parece estar restrita ao norte do Lineamento Patos, representada pelos diques do Rio Ceará- Mirim. A história geológica do processo de rifteamento continental no NE do Brasil indica a influência de diferentes tipos de esforços extensionais nos estilos de rifteamento de cada sub-bacia. Com o objetivo de melhor entender a influência desses esforços nos possíveis modelos de rifteamento, foram instaladas 11 estações sismográficas ao longo e ao redor do trend RTJ em outubro de 2018. A instalação foi financiada pela empresa nacional de petróleo Petrobrás e incluiu estações tanto de período curto quanto de banda larga. Além disso, utilizou-se mais 10 estações da Rede Sismográfica do Nordeste (RSISNE) que estavam próximas da área de estudo. Neste trabalho será relatado sobre medidas de espessura crustal e razões Vp/Vs obtidas a partir da análise da inversão simultânea de funções do receptor e curvas de dispersão de ondas de superfície e com auxílio da metodologia de empilhamento H-k. Os resultados mostram que a crosta tem espessura de 40 km abaixo das sub-bacias do Recôncavo e Tucano e que contém uma camada espessa (5-8 km) de materiais de alta velocidade (Vs > 4.0 km/s) abaixo de 35 km. Essas observações contrastam com a estrutura imediatamente a Oeste (Cráton São Francisco) e a Leste (Província Borborema) da bacia, para a qual as espessuras crustais são da ordem de 44 km e 36 km, respectivamente, as velocidades da crosta mais baixas estão abaixo de 4,0 km/s, e instâncias locais de crosta tão finas quanto 31 km são observadas. Desta forma propomos, de acordo com o modelo 'flexural cantilever', que a camada de alta velocidade que forma a crosta mais inferior da bacia, resultou de underplating máfico após o alongamento e afinamento durante a fase sin-rifte, restaurando a espessura da crosta a valores da fase pre-rift (ou maiores) e fornecendo a flutuabilidade necessária para iniciar um soerguimento regional. Além disso, embora não sejam generalizados, os casos de crosta fina ao longo da lapa podem estar relacionados à erosão do tipo ‘rift flank’. Concluímos então que, independentemente do modo de extensão na crosta superior, nossos resultados favorecem modelos de formação de bacias que envolvem a extensão da crosta inferior por cisalhamento puro. The stresses that led to the opening of the South Atlantic were responsible for intracontinental extensions and, consequently, for the formation of a number of aborted rifts in Northeastern Brazil. The extension began in the Neo-Jurassic, with the formation of an Afro-Brazilian depression south of the Patos Lineament, and continued in the Eoberriasian with rifting along two NS-directed deformation axes: Recôncavo-TucanoJatobá (RTJ) and Gabon - Sergipe-Alagoas (GSA). The rift progression took place north of the Pernambuco Lineament from the Neoberriasian - Eobarremian, later migrating to the West along the NE-SW trend Cariri-Potiguar (CP). In the Neobarremian, approximately coinciding with the opening of the Equatorial Atlantic, the rifting was aborted along the RTJ and CP axes, and continued along the GSA trend, eventually encountering the separation of the continents. The magmatic activity on the Brazilian continental margin seems to be restricted to the north of the Patos Lineament, represented by the dykes of the Ceará-Mirim River. The geological history of the continental rifting process in NE Brazil indicates an impact of different types of extensional efforts on the rifting styles of each sub-basin. In order to better influence efforts on possible rifting models, 11 seismographic stations were installed along and around the RTJ trend in October 2018. The installation was financed by the national oil company Petrobrás and included both short-term stations how much bandwidth. In addition, 10 more stations from the Northeast Seismographic Network (RSISNE) that were close to the study area were used. In this study, measures of crustal thickness and Vp/Vs ratios were obtained from the joint inversion analysis of receiver functions and surface wave dispersion curves and with additional constraints obtained from the H-k stacking methodology. The results show that the crust is 40 km thick below the Recôncavo and Tucano sub-basins and that it contains a thick layer (5-8 km) of high velocity materials (Vs> 4.0 km/s) below 35 km. These observations contrast with the structure immediately to the West (São Francisco Craton) and East (Borborema Province) of the basin, for which crustal thicknesses are around 44 km and 36 km, respectively, the lowest crustal velocities are below of 4.0 km/s, and local crustal thicknesses as thin as 31 km are observed. Thus, we propose, according to the 'flexural cantilever' model, that the high-speed layer that forms in the lower crust of the basin resulted from mafic underplating after stretching and thinning during a syn-rift phase, restoring the crust thickness to pre-rift phase values (or greater) providing the necessary buoyancy to initiate a regional uplift. Furthermore, although not generalized, cases of thin crust along the footwall may be related to ‘rift flank’ erosion. We conclude that, regardless of the mode of extension of the upper crust, our results favor the basin formation models that involve the extension of the lower crust by pure shear.
- Published
- 2021