De acordo com os objetivos estabelecidos para esta tese, foram determinados hipocentros e mecanismos focais, possiblitando analisar a correlação com feições geológicas e determinar a orientação dos esforços tectônicos responsáveis pelos abalos sísmicos na área de estudo. Isto é importante, pois as causas da sismicidade intraplaca ainda não são bem entendidas e esta tese vem contribuir para um melhor entendimento desse tipo de sismicidade.
A análise dos dados apresentada, mostra que os sismos estão confinados na crosta superior e raramente ultrapassam profundidades hipocentrais maiores que 10 km na Zona Sísmica Acaraú. Duas falhas sismogênicas foram estudadas nesta tese: a Falha Riacho Fundo (FRF) e a Falha Santana (FS). Essas falhas surgiram através da liberação de esforços tectônicos orientados na direção NW-SE (SHmax) e na direção NE-SW (SHmin) e estão nas proximidades de uma importante feição geológica: o Lineamento Transbrasiliano. Entender a correlação entre grandes estruturas geológicas e a sismicidade ainda é um problema não totalmente entendido.
A Falha Riacho Fundo foi ativada e atuou na formação de novas feições estruturais superficiais locais e na orientação dessas estruturas. Nas proximdades da FRF, em escala de afloramento, predominam feições estruturais de direção N-S e E-W. As estruturas de direção E-W são bem marcadas por diques de composição basáltica com largura entre 3 e 40 cm com orientação média de 85° Az e com mergulho subvertical (Anexo A) que são consistentes com o mecanismo focal transcorrente encontrado (Capítulo 3 e Anexo A). Porém, não há correlação com a estrutura maior que corta a região de estudo: o Lineamento Transbrasiliano (Capítulo 3).
Mostramos também que a orientação da Falha Riacho Fundo coincide com as anomalias magnéticas no granito Meruoca e em seu embasamento (capítulo 3). Há poucos casos como esse no mundo, como exemplo, na falha Hosgri, na costa central da California (Hardbeck 2010) e na sismicidade de Caraíbas-Itacambi, em Minas Gerais (Chimpliganond et al. 2010). Este tipo de relação entre sismicidade intraplaca e
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anomalias magnéticas podem representar um indicador da possibilidade de ocorrência de atividade sísmica.
A Falha Santana corta o Lineamento Transbrasiliano (LT) na direção perpendicular, o que mostra que o LT não está reativado nessa área, pelo menos com os dados obtidos. Ainda não sabemos se a FS tem alguma relação com outras feições locais.
Estimamos a direção do esforço tectônico regional através dos mecanismos focais determinados em estudos anteriores e os mecanismos determinados nos Capítulos 3 e 4. A determinação de qual dos planos nodais era o plano de falha, foi feita utilizando a distribuição dos hipocentros. Isso nos auxiliou na determinação da direção dos esforços, pois o conhecimento da direção do plano de falha melhora e muito esta determinação.
O esforço compressional máximo obtido (σ1) está orientado na direção NW-SE
(292° Az) e o esforço compressional mínimo (σ3) está na direção NE-SW (202° Az).
Esses resultados estão de acordo com estudos anteriores e é consistente com os mecanismos focais encontrados, os quais foram do tipo transcorrente (Capítulos 3 e 4). Esses resultados mostram como está o regime de esforços atual na Zona Sísmica Acaraú com σ1 orientado paralelamente à margem passiva e σ3 perpendicular à costa na parte
noroeste da Província Borborema. Os esforços nessas direções estão associados à superposição do esforço tectônico regional (devido à compressão da cordilheira meso- oceânica e dos Andes) com esforços tectônicos locais (devido à margem continental passiva). Além disso, provavelmente, há influência devido ao contraste reológico entre a crosta quente oceânica e a crosta fria continental.
Várias zonas sísmicas em regiões intraplaca ao redor do mundo foram investigados e suas características foram descritas, assim como na Província Borborema (Ferreira et al. 1998; Bezerra et al. 2011). Várias teorias foram formuladas para tentar explicar esse tipo de sismicidade mas, até agora, não foi possível elaborar um modelo único que possa explicar toda a sismicidade intraplaca, a não ser e explicação genérica de que os sismos ocorrem numa zona de fraqueza crustal sob a ação dos esforços tectônicos atuais (Sykes 1978).
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Nesse sentido, a contribuição desta tese foi mostrar casos em que há correlações com feições geológicas e casos em que não há correlação. Uma questão muito discutida é a associação entre sismicidade e grandes lineamentos e/ou zonas de cisalhamento. Foi mostrado que um importante lineamento, o Transbrasiliano, não está ativo no momento. Por outro lado, foi possível mostrar que os esforços atuais na região são claramente uma superposição entre esforços regionais e locais, tendo sido obtidos valores mais confiáveis para a direção dos esforços horizontais. Dessa forma, esta tese ajudou a testar modelos sobre a causa dos tremores e a origem dos esforços tectônicos causadores dos mesmos.
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Watts, A.B., Rodger, M., Pierce, C., Greenroyd, C.J. & Hobbs, R.W., 2009, Seismic structure, gravity anomalies, and flexure of the Amazon continental margin, NE Brazil, J.
98 ANEXO A
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Seismogenic faulting in the Meruoca granite, NE Brazil, consistent with a local weak fracture zone
Ana Catarina de Almeida Moura1*, Paulo Henrique Sousa de Oliveira2, Joaquim Mendes Ferreira2, Francisco Hilário Rêgo Bezerra2, Reinhardt Adolfo Fuck1, Aderson Farias do Nascimento1
1 Programa de Pós-Graduação em Geologia – Instituto de Geociências - Universidade de
Brasília
2 Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica – Universidade Federal do
Rio Grande do Norte
100 ABSTRACT
A sequence of earthquakes occurred in 2008 in the Meruoca granitic pluton, located in the northwestern part of the Borborema Province, NE Brazil. A seismological study defined the seismic activity occurring along the seismically-defined Riacho Fundo fault, a 081°striking, 8 km deep structure. The objective of this study was to analyze the correlation between this seismic activity and geological structures in the Meruoca granite. We carried out geological mapping in the epicentral area, analyzed the mineralogy of fault rocks, and compared the seismically-defined Riacho Fundo fault with geological data. We concluded that the seismically-defined fault coincides with ~E–W-striking faults observed at outcrop scale and a swarm of Mesozoic basalt dikes. We propose that seismicity reactivated brittle structures in the Meruoca granite. Our study highlights the importance of geological mapping and mineralogical analysis in order to establish the relationships between geological structures and seismicity at a given area.
Keywords: Meruoca pluton, Riacho Fundo fault, seismological data, Transbrasiliano Lineament.
101 INTRODUCTION
The mechanisms of seismicity in stable continental interiors are not as well understood as those of plate boundaries. One of the most common explanations for earthquakes in stable continental regions is the reactivation of preexisting zones of weakness (Sykes 1978; Scholz 1998). Several studies show that structural reactivation plays an important role in the seismogenic faulting, but others indicate that reactivation is not the main cause and suggest other explanations such as thermal effect (e.g., Sandiford and Egholm 2008). Therefore, the understanding of the relationship between seismicity and major structures in stable continental interiors is still pending in many areas, especially because of the qualitative concept of “weakness zone”.
The relation between seismicity and preexisting structures is complex in the Borborema Province, northeast Brazil, the most seismically active area in the South American stable continental interior (South American platform). Seismically-defined faults either reactivate or cut across preexisting structures (Bezerra et al. 2011). For example, Ferreira et al. (2008) and Lopes et al. (2010) concluded that the seismicity in the Caruaru and Belo Jardim areas reactivated the Pernambuco lineament, a continental- scale ductile shear zone (Fig. A.1), established at the end of the Neoproterozoic Brasiliano orogeny (Brito Neves et al. 2000). By contrast, seismicity in the Palhano area cuts across the NE-trending Precambrian fabric (Ferreira et al. 1998; Bezerra et al. 2011). The present study investigates the relationship between the seismically-defined Riacho Fundo fault (Oliveira et al. 2010) and faults identified at outcrop scale in the Meruoca granite area (Fig. A.1b). An earthquake sequence struck this area in 2008, with