Uma forma de interpretar os resultados de espessura crustal e raz˜ao de velocidades ´e cal- culando m´edias por grupos de estac¸˜oes nas mesmas prov´ıncias geol´ogicas. Para interpretar os dados da Tabela 2.2 apresentamos na Figura 4.3 m´edias para alguns grupos de estac¸˜oes. Para cada grupo foram calculados os valores m´edios de h e vp/vs, e os seus desvios padr˜oes da m´edia (σm) indicados como barras de incerteza.
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
H (km)
1.65 1.70 1.75 1.80V
p
/V
s
Vp/Vs H Vp/Vs de referência (1.732) Barras representam ±1σm Todas estaçõesNorte/NordesteNorte ✶Faixas Rb.+Br.Craton SFc Paraná Paraná
✶
Paraná Cr. Paraná Cr.
✶
Figura 4.3: Comparac¸˜ao das m´edias por regi˜ao para os valores de vp/vs e h. A ⋆ ao lado do
nome da regi˜ao indica que algumas estac¸˜oes foram desconsideradas para o c´alculo das m´edias em quest˜ao. Paran´a Cr. indica a regi˜ao da bacia do Paran´a quando aplicadas as correc¸˜oes pelo sedimento (2.3.2, p.70), o valor de h nessa regi˜ao ´e como nas outras, a espessura crustal total, incluindo a espessura dos sedimentos.
da m´edia por apresentarem valores de espessura crustal consideravelmente inferiores `as outras estac¸˜oes da regi˜ao Norte. Al´em disso, as estac¸˜oes CAUB e CAUB2 apresentam valores de vp/vs≈ 1.79, bastante diferentes das m´edias observadas para as outras estac¸˜oes da regi˜ao norte.
Com a remoc¸˜ao das estac¸˜oes citadas a espessura m´edia aumenta quase 3 km, enquanto que o valor de vp/vs abaixa mais um pouco, indo de≈ 1.70 para ≈ 1.68. O resultado principal dessa comparac¸˜ao ´e que a regi˜ao de crosta mais fina somente ocorre na regi˜ao nordeste. A m´edia obtida para o grupo norte⋆(39.7±1.4 km) ´e a mesma da m´edia geral de todas as estac¸˜oes (39.5± 0.5 km). Na regi˜ao da prov´ıncia Borborema (Pernambuco e Cear´a) temos um afinamento crustal significativo. J´a os baixos valores para vp/vs para as outras estac¸˜oes s˜ao atribu´ıdos a presenc¸a do cr´aton Amazˆonico e S˜ao Lu´ıs, que representa uma crosta mais f´elsica, e talvez ao fato do processo de abertura do Oceano Atlˆantico n˜ao ter retrabalhado a crosta nesta regi˜ao (abertura com menos extens˜ao crustal “pre-rift”), diferentemente da costa oriental (faixa Ribeira) da placa Sul-Americana, que apresenta valores mais elevados de vp/vs.
A segunda caracter´ıstica observada na Figura 4.3 foram as maiores espessuras crustais na bacia do Paran´a. Para isso, os dados dispon´ıveis (com e sem correc¸˜ao pelo sedimento) foram separados em quatro grupos: Paran´a e Paran´a⋆, que correspondem aos dados sem a correc¸˜ao pelo efeito dos sedimentos (Tabela 2.2), e Paran´a Cr. e Paran´a Cr.⋆, para os dados com a correc¸˜ao aplicada (Tabela 2.3). Nos grupos marcados com ⋆ foram descartadas as estac¸˜oes: IBIB por apresentar vp/vs exagerado (1.92) e espessura inconsistente com estac¸˜oes pr´oximas; RIFB por tamb´em apresentar valores anormais de vp/vs e h, e AQDB que, pelas caracter´ısticas de profundidade crustal e localizac¸˜ao (no limite ocidental da bacia), consideramos representar mais a bacia do Pantanal do que a bacia do Paran´a em si.
A correc¸˜ao aplicada resultou em uma espessura total da crosta (sedimento+embasamento) menor (a variac¸˜ao entre os dados com e sem correc¸˜ao foi de≈ 1.5 km). Mesmo assim ´e im- portante realc¸ar que em todos os casos a espessura m´edia na bacia do Paran´a est´a pelo menos um desvio padr˜ao acima da m´edia geral (ou de qualquer um dos outros grupos). Um fenˆomeno n˜ao esperado, observado pela correc¸˜ao dos sedimentos, foi um ligeiro aumento (0.01) da raz˜ao de velocidade m´edia. Com a correc¸˜ao esper´avamos obter valores de vp/vs mais baixos, pois ´e comum pensar que o vp/vs m´edio da crosta na regi˜ao da bacia seria intermedi´ario entre os valores de vp/vs do sedimento e do embasamento. Como os valores de vp/vs s˜ao mais altos para o sedimento (1.78) do que para rochas ´ıgneas do embasamento, era esperado que a raz˜ao
4.2 Interfaces do manto e zona de transic¸˜ao 106
de velocidades ap´os a correc¸˜ao fosse diminuir. Esse resultado, embora ainda n˜ao totalmente compreendido, mostra que a obtenc¸˜ao de vp/vsa partir dos tempos lidos na func¸˜ao do receptor ´e um processo mais complicado do que imaginado onde n˜ao se pode supor que o vp/vs para toda a crosta ´e uma m´edia entre os valores do vp/vs do sedimento e embasamento.
A ´ultima feic¸˜ao clara na Figura 4.3 ´e a comparac¸˜ao das estac¸˜oes sobre o cr´aton do S˜ao Francisco com as faixas retrabalhadas (Ribeira e Mantiqueira). O grupo “Cr´aton SFc” inclui estac¸˜oes efetivamente sobre a regi˜ao atualmente delimitada como cratˆonica: JNRB, CDCB, BSCB, PDCB, BAMB, TRMB, CRTB e FRMB e as estac¸˜oes pr´oximas ao limite oeste do cr´aton: CV1B, CV3B e PRCB. Este conjunto de estac¸˜oes apresentam valores de vp/vs menores do que a m´edia de todas as estac¸˜oes (regi˜ao mais fria, com uma maior quantidade de materiais f´elsicos). A regi˜ao das faixas retrabalhadas apresenta um vp/vs compar´avel com os valores da bacia do Paran´a, ou mais interessante, a bacia do Paran´a apresenta valores compat´ıveis com as faixas retrabalhadas, dando ind´ıcios de que ´e pouco prov´avel e existˆencia de um grande n´ucleo cratˆonico (Cordani et
al., 1984; Zal´an et al., 1990; Soares, 1991 apud Milani, 1997) sob os sedimentos da bacia da mesma forma como ´e hoje caracterizado o cr´aton do S˜ao Francisco ou o cr´aton Amazˆonico. De qualquer forma, os nossos resultados representam uma caracter´ıstica regional e n˜ao descartam a possibilidade de existirem pequenos blocos como proposto por Milani & Ramos (1998) e coerente com os estudos de Juli´a et al. (2008).
Por fim, os resultados de baixos valores de vp/vs para o grupo “Cr´aton SFc”, que inclui as estac¸˜oes na sua borda ocidental, ap´oia a hip´otese de continuac¸˜ao dos limites do cr´aton a oeste, sobre os sedimentos da faixa Bras´ılia. Quanto `as espessuras da crosta, as faixas retrabalhadas apresentam valores de espessura menores (≈ 38 km), e o cr´aton, valores perto da m´edia global de (≈ 39.5 km). As discuss˜oes acima levam em conta as incertezas apresentadas para cada regi˜ao.
4.2
Interfaces do manto e zona de transic¸˜ao
Ao contr´ario da crosta, o estudo das interfaces do manto e zona de transic¸˜ao (TZ) ocorreram em duas etapas, por duas metodologias diferentes que iremos abordar aqui em separado.