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Sismicidade no SE do Brasil e afinamentos da litosfera: tomografia, alcalinas e a pluma de Trindade Marcelo Assumpção , IAG-USP

Marcelo Assumpção , IAG-USP

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Sismicidade no SE do Brasil e afinamentos da litosfera: tomografia, alcalinas e a pluma de Trindade. Marcelo Assumpção , IAG-USP. Sismicidade intraplaca no Brasil nivel muito baixo : magnitude maxima = 6.2 mb SISMICIDADE NÃO UNIFORME. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Marcelo Assumpção ,   IAG-USP

Sismicidade no SE do Brasil e afinamentos da litosfera: tomografia, alcalinas e a pluma de

Trindade

Marcelo Assumpção,

IAG-USP

Page 2: Marcelo Assumpção ,   IAG-USP

Sismicidade intraplaca no Brasil

nivel muito baixo :

magnitude maxima = 6.2 mb

SISMICIDADE NÃO UNIFORME

Page 3: Marcelo Assumpção ,   IAG-USP

Catálogo total não tem cobertura uniforme devido à distribuiçãoirregular da população e das estações. Deve-se “filtrar” o catálogo

Filtro:

magnitude ano

5,0 1900

4,5 1940

4,0 1965

3,2 1980

2,8 1990

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Bacia do Paraná

craton

craton

Crátons: Arqueano / Proterozóico inferior

Faixas de dobramentos: Neo Proterozóico Paleozóico Inferior

bacia Paleozóica / Mesozóica

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anomalias Bouguer

mGalAmazon craton

sutura : zona de fraqueza ??

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Paraná basin

craton

Sismicidade:

não há correlação simples com geologia de superfície

suture

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Tomographia do manto superior com onda P projeto BLSP, 1992-2003

VanDecar et al. 1995

Schimmel et al. 2003

C. Escalante, 2002

M. Rocha,

2003

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estação

craton

intrusões 85-60 Ma

profundidade

Page 9: Marcelo Assumpção ,   IAG-USP

Cretáceo inferior

Cretáceo inferior

Cretáceo SuperiorCretáceo Superior

Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.

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Tomografia de onda P:atrasos de chegada relativos --> variações laterais de velocidade

perfil de uma área ao lado

anomalia positiva

anomalia negativa

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Page 12: Marcelo Assumpção ,   IAG-USP

600.

500.

400.

300.

200.

100.

0 .

Dep

th (

km)

A A '

Número de sismos ao longo do perfil (faixa de +- 100km de largura)

Iporá APIP CSF S.Mar/plat.

mag>3,5

Limite litosfera/astenosfera ?

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Distribuição de anomalias de velocidade (100-300 km)sob epicentros.

Grade regional de 1° x 1° , toma-se a magnitude “total” num raio de 80 km.

Em cada ponto da grade:

a) magnitude total > 4

b) magnitude total <4

c) sem epicentro

anomalia média

Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.

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anomalias de velocidade sísmica:

temperatura ou composição ?

- anomalias altas (~5-10%) -> provavelmente temperatura (e.g. zonas de subducção)

- temperatura diminui velocidade das duas ondas, P e S

- manto enriquecido em Fe (olivina, piroxênio): -> baixas velocidades, alta densidade, e alta razão Vp/Vs

- Ca, Mg -> tende a aumentar Vp, Vs e diminuir Vp/Vs

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Gibson et al.(1997)

Províncias ígneas : Iporá Alto Paranaíba

80 Ma

modelo baseado em geoquímica :

impacto da pluma em “pontos finos” da litosfera

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Pluma de Trindade desviada pela raiz do cráton do São Francisco ? (Thompson et al., 1998; Gibson et al., 1999)

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geoquímica(Gibson et al., 1997)

tomografia (BLSP)

efeito da distribuição dos raios

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~1% de anomalia em Vp ---> ~100OC de temperatura

400OC em 80 Ma esfria para ~200OC hoje (condução!)

convecção ajuda a esfriar mais rápido

“thin spot”

cratonfoldbelt

lithosphere

plume

1100 oC1500 oC

0

100

200 km

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Exemplo de modelode forças na litosfera

- colisão com Nazca

- empurrão da cadeia

- espalhamento na margem passiva

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Campo teórico detensões intraplaca:

No SE do Brasil

compressão EW (S1) tração NS (S3)

S1-S3 = 10-14 MPa

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“catálogo uniforme”, 1955-2000

compressão

tração

Direção das tensões

tectônicas observadas na crosta do

Brasil(modelo

preliminar)

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Modelo de placa litosférica elástica, espessura 100 km

colisão complaca de Nazca

empurrão dacadeia meso-oceãnica

contrastecontinente/oceano

arrasteastenosfera/litosfera

No SE do Brasil, S1-S3 12 MPa em 100km de espessura:

força total equivalente = 1,2 x1012N/m = “Força média”

(Meijer 1995; Coeblentz & Richardson, 1996)

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Perfil de resistência da litosfera é complexoe depende criticamente da geoterma

Bacia do Paraná50 mW/m2

“ponto fino”55 mW/m2

rúptildúctil

Força integradada litosfera

2,5 1012 N/m

0,6 1012 N/m

manto: modelo dunita Anheim, resistência média; taxa def.,= 10-18s -1

modelo elástico: 1,2 x1012N/m

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Conclusões

distribuição epicentral não se correlaciona facilmente com feições da superfície: faixas de dobramento Brasilianas ou suturas não são zonas de fraqueza crustal

Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.

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Conclusões

seismicidade correlaciona-se com baixas-velocidades na base da litosfera.

Page 26: Marcelo Assumpção ,   IAG-USP

manto

0 150 300 MPa

Resistência da base da litosfera (S1-S3)

T

crosta

0 500oC 1000oC

Fintegrada > F média

Fintegrada < F média

DT = 100oCAheim dunite, strain rate 10-18s-1

Modelo proposto

- Litosfera mais fina é mais quente e portanto mais fraca: tensões intraplaca concentram-se na crosta superior.

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Modelo proposto

Litosfera mais fina e mais quente é mais fraca: tensões intraplaca concentram-se na crosta superior

manto

crosta

placa

litosfera/ astenosfera

fina,quente:fraca

espessa,fria:resistente

1300oC

Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.