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Quarta-feira, 05 de Agosto de 2020

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BELTRÃO, Jacira Felipe. Uma nova abordagem para interpretação de anomalias gravimétricas Regionais e Residuais aplicada ao estudo da organização Crustal- exemplo da Região Norte do Piauí e Noroeste do Ceará. 1989, 156f. Tese (Doutorado em Geofísica)- Curso de Pós- Graduação em Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 1989.

 

Resumo

A interpretação de anomalias gravimétricas é de grande im­portância no estudo de feições geológicas que ocorrem na crosta terrestre. Esta interpretação é, no entanto, dificultada pelo fato das anomalias gravimétricas serem resultantes da soma to­tal dos efeitos produzidos por todos os contrastes de densida­des de subsuperfície. Desse modo, com o intuito de separar efeitos de feições mais profundas de efeitos de feições mais ra­sas, bem como a caracterização da geometria desses dois conjun­tos de feições, apresentamos um método de separação das compo­nentes regional e residual do campo e a subsequente interpreta­ção de cada componente.

A separação regional-residual de dados gravimétricos é efetuada através da aproximação do campo regional por um polinômio ajustado ao campo observado por um método robusto. Este método é iterativo e usa como aproximação inicial a solução obtida através do ajuste polinomial pelo método dos mínimos qua­drados. O método empregado minimiza a influência de observa­ções contendo forte contribuição do campo residual no ajuste do campo regional.

A componente regional obtida a partir da separação regional-residual é transformada em um mapa de distâncias verticais em relação a um nível de referência. Esta transformação com­preende duas etapas. A primeira consiste na obtenção da continuação para baixo da componente regional, que é pressuposta ser causada por uma interface suave separando dois meios homo­gêneos, representando a interface crosta-manto, cujo contraste. de densidade é supostamente conhecido. A segunda consiste na transformação do mapa de continuação para baixo em um mapa de distâncias verticais entre o nível de continuação (tomado como nível de referência) e a interface. Este método apresenta duas dificuldades. A primeira está ligada à instabilidade, havendo, portanto a necessidade do emprego de um estabilizador o que acarreta a perda de resolução das feições que se desejam mapear. A segunda, inerente ao método gravimétrico, consiste na impos­sibilidade da determinação das profundidades absolutas da interface em cada ponto, bastando, entretanto o conhecimento da profundidade absoluta em um ponto, através de informação indepen­dente, para que todas as outras profundidades absolutas sejam conhecidas.

A componente residual obtida a partir da separação regional-residual é transformada em um mapa de contrastes de densi­dade aparente. Esta transformação consiste no cálculo do con­traste de densidade de várias fontes prismáticas através de uma inversão linear pressupondo que as fontes reais estejam limita­das a uma placa horizontal, com contrastes de densidade varian­do apenas nas direções horizontais, v. O desempenho do método de separação regional-residual apresentado foi avaliado, através de testes empregando dados sinté­ticos, fornecendo resultados superiores em relação aos métodos dos mínimos quadrados e da análise espectral.

O método de interpretação da componente regional teve seu desempenho avaliado em testes com dados sintéticos onde foram produzidos mapeamentos de interfaces bem próximas das estrutu­ras reais. O limite de resolução das feições que se desejam mapear depende não só do grau do polinômio ajustam-te, como também da própria limitação inerente ao método gravimétrico. Na interpretação da componente residual é necessário que se postule ou tenha informação a priori sobre a profundidade do topo e espessura da placa onde as fontes estão supostamente confinadas. No entanto, a aplicação do método em dados sintéti­cos, produziu estimativas razoáveis para os limites laterais das fontes, mesmo na presença de fontes interferentes, e pressupondo-se valores para profundidade do topo e espessura da pla­ca, diferentes dos valores verdadeiros. A ambiguidade envolvendo profundidade do topo, espessura e densidade podem ser visualizadas através de gráficos de valores de densidade aparente con­tra profundidade do topo presumida para a placa para vários va­lores postulados para a espessura da placa. Estes mesmos grá­ficos permitem, pelo aspecto das curvas, a elaboração de uma interpretação semi-quantitativa das profundidades das fontes reais.

A sequência dos três métodos desenvolvidos neste trabalho foi aplicada a dados gravimétricos da região norte do Piauí e noroeste do Ceará levando a um modelo de organização crustal que compreende espessamentos e adelgaçamentos crustais associa­dos a um evento compressivo que possibilitou a colocação de ro­chas densas da base da crosta a profundidades rasas. Este modelo é compatível com os dados geológicos de superfície. É ainda sugerida a continuidade, por mais 200 km em direção a sudoeste, do Cinturão de Cisalhamento Noroeste do Ceará por sob os sedimentos da Bacia do Parnaíba, com base nas evidências forneci­das pela interpretação da anomalia residual.

Embora esta sequência de métodos tenha sido desenvolvida com vistas ao estudo de feições crustais de porte continental, ela também pode ser aplicada ao estudo de feições mais locali­zadas como, por exemplo, no mapeamento do relevo do embasamento de bacias sedimentares onde os sedimentos são cortados por ro­chas intrusivas mais densas.

 

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