Variações da estrutura da crosta, litosfera e manto para a plataforma Sul Americana através de funções do receptor para ondas P e S

Abstract

RESUMO.Utilizamos neste trabalho duas metodologias distintas, a função do receptor com ondas P e a função do receptor com ondas S, para mapear variações da crosta e interfaces do manto (litosfera-astenosfera, 410 km e 660 km) em diferentes estações sismográficas na placa Sul-Americana. No estudo da interface litosferaastenosfera, por ser o primeiro realizado nesta região, utilizamos as estações temporárias do IAG/USP em conjunto com as estações permanentes da rede mundial cobrindo toda a placa Sul-Americana. O estudo para as outras interfaces (Crosta-Manto, 410 km e 660 km) foi feito com caráter regional, buscando detalhar características da crosta e manto na região estável da placa. Para ambos os métodos os traços (sismogramas) foram rotacionados para o sistema LQT, deconvolvidos, agrupados por pontos de perfuração e por estações, e finalmente empilhados. Nos traços empilhados as fases convertidas de interesse (Ps, Ppps, Ppss+Psps e Sp) foram identificadas e interpretadas. Para a parte estável da placa obtivemos um valor médio de espessura da crosta de 39.4 ± 0.6 km, variando desde 31.0 ± 0.5 km para a província Borborema, até 41.3 ± 1.0 km para a bacia do Paraná, onde aplicamos uma correção para descontar o efeito do sedimento. A razão de velocidade para a crosta, Vp/Vs, apresentou valores mais altos para a bacia do Paraná (∼1.75 ± 0.08) e região litorânea oriental (>1.74), enquanto que as regiões cratônicas (Cráton São Francisco e Amazônico) apresentaram valores de Vp/Vs baixos (< 1.72), chegando até 1.68. O valor médio de Vp/Vs para todas as estações analisadas foi de 1.73 ± 0.02. As variações dos tempos para as interfaces do manto mostraram boa correlação com resultados de tomografia sísmica de outros trabalhos, indicando alterações de até 5% na velocidade das ondas sísmicas para o manto superior sob os crátons, uma deflexão de até 15 km na interface de 660 km para a região Sul da bacia do Paraná e se mostraram bem correlacionadas com as médias globais para as outras regiões estudadas. Por fim, a espessura da litosfera apresentou valores desde ∼40 km, sob as regiões de ilhas oceânicas, até ∼160 km, sob as regiões mais estáveis. Para as regiões oceânicas a espessura da litosfera se mostra correlacionada com a idade da placa.À medida que adentramos a parte continental, o limite litosfera-astenosfera se torna menos proeminente, atingindo profundidades maiores no interior dos continentes e menores para as regiões marginais. Para a zona de subducção, observamos duas possíveis litosferas, uma oceânica, subduzindo junto com a placa de Nazca, e outra pertencenteà parte continental.ABSTRACT. Two distinct methodologies, the P-and S-wave receiver functions, are used to map variations in the crustal parameters (thickness and Vp/Vs) and mantle interfaces (lithosphere-asthenosphere, 410 km and 660 km) on a number of different seismograph stations located in the South American plate. The results of the S receiver function for the lithosphere-asthenosphere boundary are the first of this kind ever performed in South America...

An Updated Crustal Thickness Map of Central South America Based on Receiver Function Measurements in the Region of the Chaco, Pantanal, and Paraná Basins, Southwestern Brazil

“…(c) Luz et al () for northeastern Brazil. (d) Bianchi () for all of Brazil, and França and Assumpção () for southeastern Brazil. Black lines show the 1:1 relation.…”

Crustal thickness map of Brazil: Data compilation and main features

“…We compiled crustal thickness estimates from all recently published receiver function studies including stations in South America, especially those from the Brazilian Lithosphere Seismic Project (BLSP) in Brazil (Bianchi, 2008;Julià et al, 2008;Lloyd et al, 2010). Crustal thickness estimates from other stations in central and northern Brazil were also compiled from Krüger et al (2002), Rosa et al (2012), Albuquerque et al (2011) and unpublished monographs such as Pedreschi (1989) and Costa (2005).…”

Crustal framework of the northwest Paraná Basin, Brazil: Insights from joint modeling of magnetic and gravity data

“…The 2AG1MT well reached the Cuiabá Group, considered to be basement at this site, at a depth of 1943 m. The 2JA1GO and 2TQ1MT wells have maximum depths of 2107 m and 2020 m, respectively; both bottomed in the Devonian sequence of the Paraná Basin and did not reach basement. (4) Crustal thickness estimates based on receiver-function data(Assumpção et al, 2002;Bianchi, 2008;Lloyd et al, 2010; Albuquerque et al, 2010;Figures 1 to 3)and deep seismic-refraction data(Soares et al, 2006;Ventura et al, 2011; Figures 1 and 2) were compiled byPavão et al (2012).…”