Estudo do Manto Superior sob o Brasil com Tomografia Sísmica de Múltiplas Frequências utilizando Inversão Conjunta de Resíduos Relativos e Anomalias de Amplitude
Tomografia Sísmica, Geologia Regional, resíduos relativos, anomalias de amplitude, Província Borborema, Bacia do Parnaíba, estrutura cratônica, Cráton do São Francisco, Província Mineral de Carajás.
Apresentamos três modelos tomográficos derivados da inversão de resíduos de tempo de percurso obtidos por meio do processamento de sismogramas de banda larga utilizando o método de Tomografia Sísmica de Múltiplas Frequências (MFST). Os sismogramas foram registrados por estações sismográficas de banda larga operando no Brasil e em outros países da América do Sul. O primeiro estudo incluiu dados até 10/08/2023 e concentrou-se na região nordeste do Brasil. O modelo revela três anomalias de alta velocidade sob a Bacia do Parnaíba, interpretadas como núcleos cratônicos: os blocos Parnaíba e Granja e o Cráton São Luís. O modelo também revela uma anomalia de alta velocidade associada ao Cráton do São Francisco (CSF) que se estende para noroeste sob a porção sudeste da Bacia do Parnaíba. Uma anomalia de baixa velocidade ao norte do CSF é interpretada como resultado do afinamento litosférico associado à Província Borborema e da anomalia térmica causada pelo conduto lateral de uma pluma, o que explicaria o magmatismo assíncrono na província. Esses achados são corroborados por modelos sintéticos que incluem a estrutura cratônica da região. O segundo estudo incluiu dados até 31/07/2024 e teve como foco a área do CSF e cinturões móveis adjacentes. O modelo revela uma anomalia de alta velocidade que se estende além dos limites clássicos do CSF, especificamente para as regiões norte, noroeste e oeste. Essa anomalia é interpretada como o Bloco Paleocontinental São Francisco, um precursor do CSF que sofreu intenso retrabalhamento crustal em suas bordas durante o Neoproterozoico, resultando na sua redução ao cráton mais estável atual. Observamos também uma anomalia profunda de alta velocidade sob o Cinturão Araçuaí, inclinada para sudeste. Essa anomalia é consistente com litosfera oceânica gerada durante a formação da Bacia Macaúbas e posteriormente subduzida durante a formação do Orógeno Araçuaí–Congo Ocidental, com a anomalia de alta velocidade indicando a presença da placa subductada sob o cinturão. Também observamos uma anomalia de baixa velocidade dentro dos limites do CSF, na porção sul da ponte Bahia–Gabão, interpretada como uma anomalia térmica associada à ação de uma pluma. O terceiro estudo está localizado na Província Mineral de Carajás (PMC) e incluiu dados da rede 7A. Essa rede é composta por 30 estações de banda larga instaladas em uma área pequena, resultando em uma amostragem extremamente detalhada das estruturas. O estudo compara os resultados obtidos por duas abordagens complementares de tomografia sísmica de ondas de corpo: tomografia de tempo de percurso com ondas P e Tomografia Sísmica de Múltiplas Frequências. Os modelos revelam uma anomalia de baixa velocidade que separa a PMC do Cinturão Araguaia em profundidades litosféricas. O modelo também identifica uma anomalia de baixa velocidade no limite entre os Domínios Bacajá e Carajás. Baixas velocidades no setor norte do Cinturão Araguaia podem refletir eventos colisionais relacionados ao Orógeno Brasiliano. No centro-oeste da PMC, uma anomalia rasa de baixa velocidade está associada ao magmatismo Uatumã do Paleoproterozoico. Altas velocidades, consistentes com uma litosfera cratônica fria, espessa e estável são observadas sob os domínios Rio Maria e Bacajá. A justaposição de regiões de alta e baixa velocidade sugere uma quilha cratônica segmentada, com uma litosfera mais fina e possível ascensão astenosférica nas zonas de baixa velocidade.