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Marcelo Assumpção , IAG-USP

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.

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Marcelo Assumpção , IAG-USP

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Presentation Transcript

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

  2. Sismicidade intraplaca no Brasil nivel muito baixo : magnitude maxima = 6.2 mb SISMICIDADE NÃO UNIFORME

  3. Catálogo total não tem cobertura uniforme devido à distribuição irregular 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

  4. Crátons: Arqueano / Proterozóico inferior Faixas de dobramentos: Neo Proterozóico Paleozóico Inferior bacia Paleozóica / Mesozóica craton craton Bacia do Paraná

  5. anomalias Bouguer mGal Amazon craton sutura : zona de fraqueza ??

  6. craton Sismicidade: não há correlação simples com geologia de superfície suture Paraná basin

  7. 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

  8. profundidade estação craton intrusões 85-60 Ma

  9. Cretáceo inferior Cretáceo Superior Cretáceo Superior Cretáceo inferior Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.

  10. Tomografia de onda P: atrasos de chegada relativos --> variações laterais de velocidade anomalia positiva anomalia negativa perfil de uma área ao lado

  11. Limite litosfera/astenosfera ? Número de sismos ao longo do perfil (faixa de +- 100km de largura) mag>3,5 APIP CSF Iporá S.Mar/plat.

  12. anomalia média 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 Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.

  13. 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

  14. Gibson et al.(1997) Províncias ígneas : Iporá Alto Paranaíba 80 Ma modelo baseado em geoquímica : impacto da pluma em “pontos finos” da litosfera

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

  16. geoquímica (Gibson et al., 1997) efeito da distribuição dos raios tomografia (BLSP)

  17. ~1% de anomalia em Vp ---> ~100OC de temperatura 400OC em 80 Ma esfria para ~200OC hoje (condução!) convecção ajuda a esfriar mais rápido foldbelt craton 0 lithosphere 100 “thin spot” 1500 oC 1100 oC 200 km plume

  18. Exemplo de modelo de forças na litosfera - colisão com Nazca - empurrão da cadeia - espalhamento na margem passiva

  19. Campo teórico de tensões intraplaca: No SE do Brasil compressão EW (S1) tração NS (S3) S1-S3 = 10-14 MPa

  20. Direção das tensões tectônicas observadas na crosta do Brasil (modelo preliminar) compressão tração “catálogo uniforme”, 1955-2000

  21. Modelo de placa litosférica elástica, espessura 100 km arraste astenosfera/ litosfera colisão com placa de Nazca contraste continente/ oceano empurrão da cadeia meso- oceãnica 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)

  22. Perfil de resistência da litosfera é complexo e depende criticamente da geoterma rúptil dúctil “ponto fino” 55 mW/m2 Força integrada da litosfera 2,5 1012 N/m Bacia do Paraná 50 mW/m2 0,6 1012 N/m modelo elástico: 1,2 x1012N/m manto: modelo dunita Anheim, resistência média; taxa def.,= 10-18s -1

  23. 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.

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

  25. Modelo proposto - Litosfera mais fina é mais quente e portanto mais fraca: tensões intraplaca concentram-se na crosta superior. Resistência da base da litosfera (S1-S3) crosta 0 150 300 MPa 500oC 1000oC 0 T Fintegrada > F média manto Fintegrada < F média DT = 100oC Aheim dunite, strain rate 10-18s-1

  26. Modelo proposto Litosfera mais fina e mais quente é mais fraca: tensões intraplaca concentram-se na crosta superior crosta placa manto 1300oC espessa, fria: resistente fina, quente: fraca litosfera/ astenosfera Assumpção et al., 2004. Geophys.J.Int.

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