Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-22T12:35:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoQuantitativaAnomalias.pdf: 12730807 bytes, checksum: 7ba0bcd99150d6d44229fbe764678e05 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-22T12:50:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoQuantitativaAnomalias.pdf: 12730807 bytes, checksum: 7ba0bcd99150d6d44229fbe764678e05 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-22T12:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoQuantitativaAnomalias.pdf: 12730807 bytes, checksum: 7ba0bcd99150d6d44229fbe764678e05 (MD5) Previous issue date: 1990 / Anomalias gravimétricas ar-livre de perfis perpendiculares a margem continental do tipo passiva apresentam uma configuração padrão. Esta configuração é, satisfatoriamente, explicada por um modelo geofísico formado por uma distribuição de descontinuidades horizontais bidimensionais. Um processo automático de busca aleatória é proposto para a interpretação quantitativa dos dados. Através do método de poliedros flexíves (Simplex), os parâmetros principais do modelo - o contraste de densidade, a profundidade, o rejeito e a localização de cada descontinuidade, puderam ser encontrados, admitindo uma relação número de pontos/número de parâmetros, a determinar, conveniente. Sobre a região do talude, as anomalias ar-livre da margem continental podem ser explicadas por uma única descontinuidade horizontal (degrau simples); e tendo que a resposta dos dados gravimétricos no domínio do número de onda contém informações sobre esta anomalia, foi proposto um procedimento gráfico iterativo para a análise espectral deste sinal. Aplicando a transformada de Fourier é possível determinar a profundidade e o rejeito da descontinuidade, e conhecendo estes parâmetros a densidade é calculada unicamente. O objetivo básico do uso destes procedimentos seria combinar os dois métodos de interpretação nos domínios do espaço e do número de onda, com a finalidade de obter soluções vinculadas mais plausíveis quanto ao contexto geológico esperado para a área estudada. Os dois procedimentos de interpretação foram aplicados nas anomalias gravimétricas ar-livre da margem continental norte brasileira, setor nordeste, abrangendo os estados do Maranhão ao Rio Grande do Norte. As respectivas capacidade de resolução de cada procedimento foram então analisadas. Demonstrou-se que a inversão realizada diretamente no domínio do espaço é mais favorável na interpretação das anomalias ar-livre, embora o tratamento espectral seja relativamente mais simples. / Free-air gravity anomalies across continental margins of passive type present a general standard form. This form can be well explained by a distribution of simple horizontal two-dimensional discontinuities. An automatic process of random search was proposed for quantitative interpretation of the data. Using the method of flexible polyhedron (Simplex), the main parameters of the model were estimated, considering a convenient ration between number of points/number of parameters to be determined. The free-air gravity anomalies over the region of the continental slope can be explained by a single horizontal discontinuity (simple step) and, as the wavenumber domain has information about this anomaly, it was also proposed an iterative graphic procedure for the analysis of the amplitude spectral response for the anomalies. Applying the Fourier transform, it would possible to determine the depth and the off-set of this discontinuity, and, once these parameters are measured, the density is calculated. The basic aim for studying these procedures was to combine the two methods of interpretation in the space and wavenumber domains, in order to obtain a more constrained solution to the geological structure of the studied area. The two interpretative procedures discussed above were applied and their respective capacity of resolution were analysed, over the free-air gravity anomalies of profiles across the continental margin of northeast Brazil, covering the states of Maranhão to Rio Grande do Norte. The survey, called Project EQUANT I, LEG 1, was carried out during the period of August 27 to October 10, 1987, by the Oregon State University (OSU) using the oceanographic ship Prof. W. Besnard of the Oceanographic Institute of São Paulo University (USP). It was demostrated that the inversion done directly in the space domain is more favorable for the interpretation, even for typical anomalies, although the treatment in the spectral domain is relatively simpler.

The Brazilian Equatorial Margin is a transform passive margin with long fracture zones and several seamounts, including the Ceará Plateau, as the largest one. This is a very complex and poorly known area, with very few available research data. The geophysical approach was used to achieve a better understanding, and to guide further surveys. Gravity and magnetic data from the Equant I Project, seismic published lines and previous studies were applied to make several models and analyses. The gravity and the magnetic anomaly sources seemed to be the same, related to a denser and magnetized basement. It is estimated the basement surface between 800 and 6000 m and the Mohorovičić discontinuity, which is about 22-23 km below the Ceará Plateau. It is also presented and discussed the position of the continent-ocean boundary, recognized at approximately 40 km from the continental shelf, that locate the plateau at the oceanic crust. The area of the transitional crust, with an extension of 40-50 km, represents the altered continental crust, formed during the rift phase, previous to the Atlantic Ocean. The lack of data gives some limitation to the analysis, and add some uncertainties in the results, which are discussed along this thesis. / A Margem Equatorial Brasileira é uma margem passiva transformante com longas zonas de fratura e diversos montes submarinos, incluindo o Platô do Ceará, o maior deles. Essa é uma área muito complexa e pouco conhecida, com poucos dados disponíveis. A abordagem geofísica foi utilizada para alcançar uma melhor compreensão da área e para guiar próximas pesquisas. Dados gravimétricos e magnéticos do Projeto Equant I, linhas sísmicas publicadas e estudos prévios foram aplicados para desenvolver os modelos e as análises. A fonte das anomalias gravimétricas e magnéticas pareceram ser as mesmas, relacionadas a um embasamento mais denso e magnetizado. É estimada a superfície do embasamento entre 800 e 6000 m e a descontinuidade de Mohorovičić, aproximadamente a 22-23 km abaixo do Platô do Ceará. Foi também apresentada e discutida a posição do limite crosta continental-oceânica, aproximadamente a 40 km da plataforma continental, colocando o platô na crosta oceânica. A área da crosta transicional, com uma extensão de 40-50 km, demarca uma crosta continental mais alterada, formada durante a fase rifte, anterior à abertura do Oceano Atlântico. A falta de dados limitou as análises, e certamente implicou em diversas incertezas nos resultados, que são discutidas durante esta dissertação.

The Brazilian Equatorial Margin is a transform passive margin with long fracture zones and several seamounts, including the Ceará Plateau, as the largest one. This is a very complex and poorly known area, with very few available research data. The geophysical approach was used to achieve a better understanding, and to guide further surveys. Gravity and magnetic data from the Equant I Project, seismic published lines and previous studies were applied to make several models and analyses. The gravity and the magnetic anomaly sources seemed to be the same, related to a denser and magnetized basement. It is estimated the basement surface between 800 and 6000 m and the Mohorovičić discontinuity, which is about 22-23 km below the Ceará Plateau. It is also presented and discussed the position of the continent-ocean boundary, recognized at approximately 40 km from the continental shelf, that locate the plateau at the oceanic crust. The area of the transitional crust, with an extension of 40-50 km, represents the altered continental crust, formed during the rift phase, previous to the Atlantic Ocean. The lack of data gives some limitation to the analysis, and add some uncertainties in the results, which are discussed along this thesis. / A Margem Equatorial Brasileira é uma margem passiva transformante com longas zonas de fratura e diversos montes submarinos, incluindo o Platô do Ceará, o maior deles. Essa é uma área muito complexa e pouco conhecida, com poucos dados disponíveis. A abordagem geofísica foi utilizada para alcançar uma melhor compreensão da área e para guiar próximas pesquisas. Dados gravimétricos e magnéticos do Projeto Equant I, linhas sísmicas publicadas e estudos prévios foram aplicados para desenvolver os modelos e as análises. A fonte das anomalias gravimétricas e magnéticas pareceram ser as mesmas, relacionadas a um embasamento mais denso e magnetizado. É estimada a superfície do embasamento entre 800 e 6000 m e a descontinuidade de Mohorovičić, aproximadamente a 22-23 km abaixo do Platô do Ceará. Foi também apresentada e discutida a posição do limite crosta continental-oceânica, aproximadamente a 40 km da plataforma continental, colocando o platô na crosta oceânica. A área da crosta transicional, com uma extensão de 40-50 km, demarca uma crosta continental mais alterada, formada durante a fase rifte, anterior à abertura do Oceano Atlântico. A falta de dados limitou as análises, e certamente implicou em diversas incertezas nos resultados, que são discutidas durante esta dissertação.

A sismoestratigrafia, em geral, não é utilizada em estudos de curto espaço de tempo geológico, como os de quinta e sexta ordem. Entretanto, o estudo da Baía do Araçá, no Canal de São Sebastião, no litoral norte do estado de São Paulo mostrou que este tipo de abordagem é possível para ciclos desta magnitude. Utilizando um sistema de aquisição de dados sísmicos, composto por uma fonte boomer, um pinger e um chirp, foi feito um levantamento da região, que resultou em cerca de 60 km de perfis sísmicos de alta resolução, foi possível reconhecer um conjunto de unidades sísmicas que pode ser entendida no conceito de tratos de sistema. Com a interpretação destes sismogramas, gerou-se um modelo evolutivo para a sedimentação no Araçá tendo sido encontrados tratos de sistemas de mar alto, de mar baixo e transgressivo muito bem definidos. Estes tratos foram relacionados com as curvas de variações eustáticas do Pleistoceno Superior e Holoceno conhecidas, possibilitando a proposição de duas hipóteses distintas: a primeira considerando um período de mar alto no Estágio Isotópico 5e e a segunda com um período de mar alto no Estágio Isotópico 3, em uma posição superior àquela considerada pela maioria dos autores, mas corroborada por outros. Além disso, foram encontradas evidências claras de tectônica Neoquaternária na região. / It is not that common to use the seismic stratigraphy in studies of short geological time as those from fifth and sixth orders. However, the study of Araça\'s Bay, at São Sebastião Channel, at the north coast of São Paulo State, showed that this kind of approach is in fact possible for cycles of this magnitude. Using a seismic setup composed with one boomer seismic source, as well as one pinger and one chirp, a seismic survey was taken in the area, which resulted in about 60 km of seismic profiles of high resolution. Analyzing those seismograms, we propose an evolution model for the sedimentation at Araçá area, and we found records of highstand systems tract, lowstand systems tract and transgressive systems tract very well marked. These tracts were then related to the known sea level change curves for Late Pleistocene and Holocene, allowing a proposition of two distinct hypothesis: the first one considers a highstand period at Isotopic Stage 5e and the second one a highstand period at Isotopic Stage 3, in a higher position than that considered for most authors, but corroborated for some others. Also, it was found clear evidences of Neoquaternary tectonics at the area.

A sismoestratigrafia, em geral, não é utilizada em estudos de curto espaço de tempo geológico, como os de quinta e sexta ordem. Entretanto, o estudo da Baía do Araçá, no Canal de São Sebastião, no litoral norte do estado de São Paulo mostrou que este tipo de abordagem é possível para ciclos desta magnitude. Utilizando um sistema de aquisição de dados sísmicos, composto por uma fonte boomer, um pinger e um chirp, foi feito um levantamento da região, que resultou em cerca de 60 km de perfis sísmicos de alta resolução, foi possível reconhecer um conjunto de unidades sísmicas que pode ser entendida no conceito de tratos de sistema. Com a interpretação destes sismogramas, gerou-se um modelo evolutivo para a sedimentação no Araçá tendo sido encontrados tratos de sistemas de mar alto, de mar baixo e transgressivo muito bem definidos. Estes tratos foram relacionados com as curvas de variações eustáticas do Pleistoceno Superior e Holoceno conhecidas, possibilitando a proposição de duas hipóteses distintas: a primeira considerando um período de mar alto no Estágio Isotópico 5e e a segunda com um período de mar alto no Estágio Isotópico 3, em uma posição superior àquela considerada pela maioria dos autores, mas corroborada por outros. Além disso, foram encontradas evidências claras de tectônica Neoquaternária na região. / It is not that common to use the seismic stratigraphy in studies of short geological time as those from fifth and sixth orders. However, the study of Araça\'s Bay, at São Sebastião Channel, at the north coast of São Paulo State, showed that this kind of approach is in fact possible for cycles of this magnitude. Using a seismic setup composed with one boomer seismic source, as well as one pinger and one chirp, a seismic survey was taken in the area, which resulted in about 60 km of seismic profiles of high resolution. Analyzing those seismograms, we propose an evolution model for the sedimentation at Araçá area, and we found records of highstand systems tract, lowstand systems tract and transgressive systems tract very well marked. These tracts were then related to the known sea level change curves for Late Pleistocene and Holocene, allowing a proposition of two distinct hypothesis: the first one considers a highstand period at Isotopic Stage 5e and the second one a highstand period at Isotopic Stage 3, in a higher position than that considered for most authors, but corroborated for some others. Also, it was found clear evidences of Neoquaternary tectonics at the area.