Estudo do manto superior sob o Brasil utilizando tomografia sísmica de tempo de percurso com ondas P

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Neste trabalho, apresentamos os resultados de tomografia sísmica de tempo de percurso utilizando ondas P no Brasil. O objetivo foi estudar a estrutura tectônica do manto superior no Brasil e algumas regiões adjacentes a partir das variações de velocidades obtidas pelo método de forma a caracterizar sismicamente algumas regiões e propor limites em subsuperfície para alguns blocos cratônicos. Foram realizadas inversões para dados registrados durante o período de 1992-2015 por 264 estações. Esses dados foram incluídos no banco de dados utilizado por Schimmel et al. (2003), Rocha et al. (2011) Azevedo et al. (2015) e Rocha et al. (2016). Anomalias anteriormente observadas puderam ser mais bem definidas e novas regiões foram amostradas com a instalação de novas estações. No Brasil central, anomalias tomográficas de baixa velocidade indicam uma região de afinamento litosférico, favorecendo atividades sísmicas nesta região. A sismicidade na bacia do Pantanal coincide com as anomalias de baixa velocidade com epicentros seguindo a tendência da zona sísmica Goiás-Tocantins (GTSZ). A faixa sísmica ao longo das anomalias de baixa velocidade observadas na província Mantiqueira e a ausência de sismicidade na faixa Araçuaí, indicam diferenças na estrutura sísmica da litosfera ao longo da margem continental brasileira. O bloco paleocontinental São Francisco é maior, em profundidades litosféricas, do que os limites de superfície propostos para o cráton do São Francisco se estendendo para leste, oeste e nordeste deste Cráton. Testes sintéticos sugerem que a raiz do cráton do São Francisco alcança cerca de 250 km de profundidade. Anomalias de alta velocidade observadas sob a bacia do Parnaíba indicam a presença do bloco do Parnaíba. Anomalias de alta velocidade na porção norte da bacia do Parnaíba podem estar relacionadas ao cráton São Luís. Intensas anomalias de alta velocidade sob o cráton Amazônico sugerem a presença da quilha deste Cráton. As anomalias de baixa velocidade observadas no cráton Amazônico podem estar relacionadas aos limites em subsuperfície das províncias geocronológicas definidas por Tassinari e Macambira (2004). In this work, we present the results of travel time seismic tomography using P-waves in Brazil. The objective was to study the tectonic structure of the upper mantle in Brazil and some adjacent regions from the velocity variations obtained by the method in order to characterize seismically some regions and propose limits in subsurface for some cratonic blocks. Inversions were performed for data recorded during the period 1992-2015 by 264 stations. These data were included in the database used by Schimmel et al. (2003), Rocha et al. (2011), Azevedo et al. (2015) e Rocha et al. (2016). Previously observed anomalies were better defined and new regions were sampled with the installation of new stations. In central Brazil, low-velocity tomographic anomalies indicate a region of thinning lithospheric, favoring seismic activity in this region. Seismicity in the Pantanal basin coincides with low-velocity anomalies with epicenters following the trend of the Goiás-Tocantins seismic zone (GTSZ). The seismic range along the low-velocity anomalies observed in Mantiqueira province and the absence of seismicity in the Araçuaí belt, indicates differences in the seismic structure of the lithosphere along the brazilian continental margin. The São Francisco paleocontinental block is larger, in lithospheric depths, than the surface boundaries proposed for the San Francisco craton extending to the east, west and northeast of this craton. Synthetic tests suggest that the root of the San Francisco craton reaches about 250 km depth. High-velocity anomalies observed beneath the Parnaiba basin indicate the presence of the Parnaiba block. High-velocity anomalies in the northern portion of the Parnaiba basin may be related to the São Luis craton. Intense high-velocity anomalies beneath the Amazonian craton suggest the presence of the keel of this Craton. The low-velocity anomalies observed in the Amazonian craton may be related to the subsurface boundaries of the geochronological provinces defined by Tassinari & Macambira (2004).