Estimativa da espessura elástica efetiva da litosfera do sul do cráton são francisco usando dados da missão Grace

Abstract

ABSTRACT. This paper presents the estimates of effective elastic thickness (T e) from free-air anomalies/geoid undulations and topography data in the southern São Francisco Craton, by using admittance function technique. The gravity field elements have been calculated from geopotential model GGM02C (GRACE mission).The observed admittance was computed by dividing the cross-spectra of the free-air anomalies/geoid undulations by the power of topography. Theoretical admittances were estimated based on two hypothesis of flexural compensation mechanism: surface topographic loads or loads beneath of lithosphere. The best fit was obtained by using the second hypothesis, were a negative density contrast (located at depth of 150 km) suggested 45 km for T e value. This low value of elastic thickness, combined with high heat flow and positive geoid undulations, can be explained by the presence of density perturbations in the mantle, which are associated with the chemical depletion and thermal anomalies, both are correlated with the complex geodynamic evolution of this important cratonic area in the South American plate.Keywords: gravity, geoid, effective elastic thickness, southern São Francisco Craton. RESUMO.Este trabalho apresenta os resultados de espessuras elásticas efetivas (T e) calculados com base em anomalias ar-livre/ondulações do geóide e topografia na região do Cráton São Francisco Meridional, por meio da técnica da função admitância. Os elementos do campo gravitacional foram obtidos utilizando-se o modelo geopotencial GGM02C (Missão GRACE ). A função admitância observada foi determinada pela divisão do espectro cruzado das anomalias ar-livre/ondulações do geóide e da topografia pelo espectro de potência da topografia. Numa etapa posterior foram construídas curvas de função admitância teóricas, supondo-se duas hipóteses de compensação isostática flexural: a topografia comoúnica carga atuante ou a ação de cargas na base da litosfera. Os melhores ajustes foram obtidos adotando-se a segunda suposição, a uma profundidade média de 150 km, com uma estimativa para T e de cerca de 45 km. A princípio, este valor baixo de espessura elástica, associado a um alto fluxo térmico e ondulações positivas do geóide, pode ser explicado pela presença de perturbações nas densidades mantélicas da região, originadas a partir de processos de empobrecimento químico e perturbações termais, ambos ocorrentes durante a complexa evolução geodinâmica desta importante região cratônica da placa Sul-Americana.Palavras-chave: gravimetria, geóide, espessura elástica efetiva, Cráton São