Aula 5 - Rifts

Bacias de SubsidnciaMecnica

Renato Almeida

Allen & Allen (2005)

Relevo relativo entre dois blocos continentais adjacentes:

Se Z preenchido por gua (densidade=1.0 g/cm3):

Massa da coluna 1 = Massa da coluna 2

30*2,8+90*3,4=Z*1,0+15*2,8+45*3,4+(60-Z)*3,3390=Z+42+153+198-3,3Z

3,3Z-Z=393-3902,3Z=3

Z=1,3 km

Se Z preenchido por ar (densidade ~0 g/cm3)

3,3Z=3Z=0,9 km

Se Z preenchido por sedimento (densid.=2,3 g/cm3)

Z=3 km

Relevo relativo entre dois blocos continentais adjacentes:

Variao da presso litosttica em profundidade

A B

A>BAB

Profundidade de compensao

A prpria ascenso de astenosfera causa distenso litosfrica

e o processo se auto-alimenta

Pode haver diferena significativa entre a distenso crustal (C) e a

distenso de manto litosfrico (L).

A primeira causa subsidncia e a segunda soerguimento.

Se L > 1,5 C, h soerguimento durante a distenso.

Afinamento litosfricopode ser produto de

vriosprocessos de aquecimento,

No necessariamentedistenso regional.

Fato

r de

dist

ens

o do

Man

to

Lito

sfr

ico

Fator de distenso da Crosta

Rifts

- Depresses estreitas (100 - 102 km) e alongadas (102 - 103 km), com soerguimentos marginais, limitadas por falhas normais de alto ngulo em um ou ambos os lados;

- So formados por distenso ou estiramento das pores continentais das placas litosfricas.

Geodinmica CAGEO 2011Renato Almeida

(Burke 1976)

Classificao de rifts quanto sua origem (mecanismo iniciador da distenso):

Ativos: desenvolvimento em resposta ascenso convectiva da astenosfera;

Passivos: desenvolvimento em resposta distenso litosfrica regional causada por um campo de tenses.

Sengr (1995)

Evoluo

- Incio com falhas isoladas e diversos depocentros

- Estabelecimento de falha mestra e aumento da subsdincia

- Declnio da subsidncia, denudao de altos e colmatao.

(Gawthorpe & Leeder 2000)

Tratos tectnicos (Prosser, 1993)

Seo transversal em rift mostrando a variabilidade dos arranjos de falhas

Twiss & Moores (1992)

(Gawthorpe & Leeder 2000)

Dobras de crescimento associadas propagao de terminao de falha

(Corfield & Sharp 2000)

Smorbukk, Noruega

Estruturas de revezamento - rampa de revezamento

Larsen (1988)


(Morley et al. 1990)

Zonas de transferncia

distensionais


(Morley et al. 1990)

Justaposio lateral de blocos de capa e de lapa limitados por falhas de transferncia

Lister et al. (1986)

Lago Tanganika Rosendahl et al. (1987)

Lago Tanganika - Rosendahl et al. (1987)

Modelos Geodinmicos

Lister et al. (1986)

- descolamento situado na transio rptil-dctil da crosta; abaixo deste limite a distenso acomodada por deformao dctil;

- descolamento basal secciona a litosfera com uma zona de cisalhamento discreta;

- descolamento basal se horizontaliza em trechos da transio rptil-dctil da crosta e tambm da transio crosta-manto superior, para adentrar a astenosfera.

Viso tridimensional de sistemas de rifts

Rift simtrico cisalhamento puro

Rift assimtrico cisalhamento simples

Twiss & Moores (1992)

Classificao de de rifts quanto estrutura trmica da litosferasob a bacia:


Tipo Africano: crosta com espessura e fluxo trmico normais (30 a 35 km e ~60 mW/m2), com desenvolvimento de sistemas alongados e estreitos com bacias individuais profundas;

Rift Valley

Placa Africana

Placa Arbica

Rift do leste Africano

(Rosendahl 1987)

(Illies 1976)

Graben (Rift) do Reno

(Logatchev 1984)

Rift Baikal



Tipo Basin and Range: crosta espessada no incio da distenso e alto fluxo trmico (~60 km e ~100 mW/m2), com desenvolvimento de sistemas de bacias mais largos, com muitas bacias de pequena profundidade associadas distenso dctil em nveis inferiores e ascenso de complexos de ncleo metamrfico (core complex);

Wernicke (1985)



Tipo Basin and Range: crosta espessada no incio da distenso e alto fluxo trmico (~60 km e ~100 mW/m2), com desenvolvimento de sistemas de bacias mais largos, com muitas bacias de pequena profundidade associadas distenso dctil em nveis inferiores e ascenso de complexos de ncleo metamrfico (core complex);

Tipo Mar Egeu: espessura da crosta e fluxo trmico intermedirios (~45 km e ~80 mW/m2), com desenvolvimento de rifts amplos mas compostos por bacias mais profundas.

Sengr (1995)

Papazachos (1999)

Eleftheria et al. (2001)

Di Luccio & Pasyanis (2007)

Sorel (2000)

Mas como pode ocorrer deformao distensiva intraplaca?

- O esforo deve superar o envelope de resistncia, mas nem mesmo os esforos de borda de placa ocenica seriam capazes disso.

Resistncia integrada de um perfil de litosfera

continental

Modificado de Regenauer-Lieb et al. (2008)

Chen & Molnar (1983)

A sismicidade intra-placa existe, principalmente em provncias distensionais, mas tambm como deformao compressiva e transcorrente.

Isso ainda mais intrigante, j que a resistncia da litosfera compresso ainda maior.

Uma pista para a soluo do problema a grande influnciaDa temperatura na resistncia da litosfera:

Meisner (1986)

Uma explicao possvel foi recentemente obtida por modelos que consideram efeitos trmicos e trocas de energia resultantes da prpria deformao (Regenauer-Lieb et al., 2008).

O calor gerado pelo cisalhamento enfraquece muito a litosfera, e gerado onde o cisalhamento ocorre em zonas bem definidas.

Regenauer-Lieb et al. (2008)


Assim, se considerado esse efeito, a poro de maior resistncia da litosfera

(a poro elstica da crosta) passa a ser a de menor.


Esse efeito potencialmente resolve o paradoxo do esforo tectnico e explica a distenso intraplaca. Mostra tambm que falhas lstricas so um resultado esperado da distenso.


A deformao pode tambm ser auxiliada pela colocao de corpos mficos na base da Crosta. Modelos tm demonstrado que esses corpos podem controlar a localizao e o estilo da distenso.

Yamasaki & Gernigon (2009)

O progressivo resfriamento da cunha astenosfrica vai na direo contrria distenso, espessando a litosfera (j que sua base uma isoterma).

Como a resistncia do manto litosfrico no hidratado grande, isso diminui progressivamente a taxa de deformao.

Se a taxa inicial de distenso no for grande o bastante para inibir esse efeito e no ocorrer colocao de magma para ajudar, a distenso interrompida, e o rift abortado.

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