Spot cores from Phase 1 drilling of the main borehole at the San Andreas Fault Observatory at Depth (SAFOD) were mapped to characterize the mesoscale structure and infer paleostress at depth. Cores were oriented by comparing mapped structures with image logs of the borehole. The upper core (1476-1484 m measured depth, MD) is a medium-grained, weakly foliated, hornblende-biotite granodiorite containing leucocratic phenocrysts and lenses. Principal structures are sub-vertical veins, shallow dipping shears, and natural fractures of unknown kinematics. The features are compatible with horizontal extension and right-lateral, normal, oblique-slip on faults striking approximately parallel to the SAF. The lower core (3055.6-3067.2 m MD) has massivebedded, pebble conglomerates and coarse to fine grained arkosic sandstones grade into siltstones. Principal structure features are conjugate shears and two minor faults. The fracture fabric is consistent with strike-slip faulting and a maximum principal compressive paleostress at ~80° to the SAF plane. This paleostress is essentially parallel to the current in situ stress measured in the main borehole and to paleostresses inferred from fracture fabrics in exhumed faults of the San Andreas system to the south. The similarity between the current state of stress and paleostress states supports the suggestion that the maximum principal compressive stress direction is, on average, at high angles to the SAF and that the fault has been weak over geologic time.

A presente dissertação estuda os enxames de diques clásticos presentes na porção superior da Formação Corumbataí, Permotriássico da Bacia do Paraná, no interior do Estado de São Paulo. Foram analisadas três seções estratigráficas, levantadas em cortes de rodovias e ferrovia nos municípios de Limeira, Batovi e Santa Luzia. No total foram obtidas 273 medidas de atitudes de diques, distribuídos em quatro níveis estratigráficos em Santa Luzia e Limeira, e três em Batovi. Os diques estão intrudidos em siltitos, são compostos por arenito muito fino a siltoso, em sua maioria são subverticais, e possuem geometrias tabulares e ptigmáticas, essas devido a efeitos de compactação posterior. O processo de formação dos diques foi injeção forçada ascendente de sedimento fluidificado. As feições observadas que sustentam essa conclusão são: ramificações rumo ao topo, deformação na laminação da camada encaixante, diques alimentadores de extrusão de sedimento, intraclastos da encaixante, e orientação vertical da petrotrama paralela à parede dos diques. A fluidificação foi induzida provavelmente por atividade sísmica, os diques clásticos estudados podem ser intepretados como sismitos. As características em favor dessa hipótese são: a associação com outras estruturas de liquefação cronocorrelatas da Formação Corumbataí e Pirambóia, ampla distribuição geográfica das ocorrências (dezenas a centenas de quilômetros), confinamento em determinados níveis estratigráficos, e relação com estruturas tectônicas do embasamento. As atitudes dos diques apresentam significativa dispersão nas orientações, porém foi possível identificar orientação preferencial, com atitudes variando principalmente entre NNW a NE, e predomínio da direção NNE. Admitindo o fraturamento hidráulico como o principal mecanismo de ruptura das camadas pelíticas para a colocação dos diques, a direção preferencial NNE marca o esforço horizontal máximo atuante durante a intrusão, associado a distensão no plano vertical na direção WNW-ESSE. A considerável dispersão das atitudes é atribuída a existência de baixos valores de stress diferencial durante o fraturamento e injeção do sedimento fluidificado, situação esperada em casos de intrusão em baixas profundidades. Os sismos indutores dos diques clásticos foram resultado de reativações de falhas pré-cambrianas do embasamento da Bacia do Paraná. Essa relação é observada pelo alinhamento geográfico dos sismitos permotriássicos que corresponde de maneira geral ao traçado ENE da Zona de Cisalhamento Jacutinga. Dentre os afloramentos estudados, os diques de Limeira, os mais próximos a esse traçado, são mais abundantes e possuem maiores espessuras, produtos de maiores volumes de sedimento remobilizados pela fluidificação, provavelmente em função da maior proximidade com a região epicentral dos antigos abalos sísmicos. O campo de esforços sugerido pelas orientações dos diques implicaria numa reativação transcorrente sinistral da Zona de Cisalhemento Jacutinga durante os eventos de sismicidade penecontemporâneos à sedimentação permotriássica da Bacia do Paraná. Essa tectônica, numa quadro mais amplo, possivelmente está relacionada à propagação continente adentro da compressão de direção geral N-S, que ocorreu ao longo da borda sul do Gondwana ao final do Paleozóico, como bem documentado na deformação das rochas sedimentares e sedimentação sin-tectônica do Cinturão do Cabo, na África do Sul, e Serra La Ventana na Argentina. / The current dissertation presents the study of clastic dike swarms of the upper part of the Corumbataí Formation, Permian-Triassic of the Paraná Basin, São Paulo State, Brazil. Three columnar sections were analyzed in road and railroad cuts in the municipalities of Limeira, Batovi and Santa Luzia. A total of 273 measurements of structural attributes of dikes were obtained, grouped by stratigraphic level. Four different stratigraphic levels with clastic dikes were recognized in both the Santa Luzia and Limeira exposures, and three in Batovi. The clastic dikes intrude siltstones and are composed of very fine to silty sandstone, being mostly subvertical and with tabular forms, sometimes with ptigmatic folds caused by latter compaction. The origin of the dikes is related to upward forced injection of fluidized sediment. Observed features supporting this conclusion are upward ramification, drag folds in the host rock, sediment extrusion structures over the upper termination of feeding dikes, host rock intraclasts in the dikes and vertical fabric of the dikes grains oriented parallely to the dike walls. Fluidization of the sand was most likely caused by seismic activity, and therefore the studied dikes are considered as seismites. Other evidence support this interpretation, such as their association with other types of liquefaction features found in the coeval Corumbataí and Pirambóia formations, the broad area of occurrence of the dikes (tens to hundreds of kilometers), the confinement of the dikes to specific stratigraphic levels, and their spatial relationship with tectonic structures of the basement. Despite the great dispersion of dike directions, there are preferential orientations, with strikes varying from NNW to NE and the NNE direction being the most common.Admiting that hydraulic fracturing was the main mechanism of dike generation, the prevailing NNE direction would indicate the maximum horizontal stress during the intrusion, related to a WNW-ESE extensional. The great dispersion of attitudes can be interpreted as the consequence of low diferential stresses during the fracturing and injection of fluidized sediment, which is common in shallow intrusions. The interpreted earthquakes were the result of reactivation of Precambrian basement faults, as indicated by the geographic alignment of the Permian- Triassic seismites following the ENE direction of the Jacutinga Shear Zone. The Limeira dikes, which are the closest to the shear zone, are the most closely spaced and the thickest of all occurrences, indicating the fluidazitin of larger volumes of sediment, probably due to proximity to the epicentral zone of the earthquakes. The stress field interpreted from the dike orientations implies in a left-slip reactivation of the Jacutinga Shear Zone during the Permian-Triassic seismic events in the Paraná Basin. These events are possibly related, in a broader scene, to the far-field propagation of the compressional stresses of N-S direction originated in the southern border of Gondwana in the Late Paleozoic, recorded in the Cape Belt of South Africa and Sierra de Las Ventanas in Argentina.

A presente dissertação estuda os enxames de diques clásticos presentes na porção superior da Formação Corumbataí, Permotriássico da Bacia do Paraná, no interior do Estado de São Paulo. Foram analisadas três seções estratigráficas, levantadas em cortes de rodovias e ferrovia nos municípios de Limeira, Batovi e Santa Luzia. No total foram obtidas 273 medidas de atitudes de diques, distribuídos em quatro níveis estratigráficos em Santa Luzia e Limeira, e três em Batovi. Os diques estão intrudidos em siltitos, são compostos por arenito muito fino a siltoso, em sua maioria são subverticais, e possuem geometrias tabulares e ptigmáticas, essas devido a efeitos de compactação posterior. O processo de formação dos diques foi injeção forçada ascendente de sedimento fluidificado. As feições observadas que sustentam essa conclusão são: ramificações rumo ao topo, deformação na laminação da camada encaixante, diques alimentadores de extrusão de sedimento, intraclastos da encaixante, e orientação vertical da petrotrama paralela à parede dos diques. A fluidificação foi induzida provavelmente por atividade sísmica, os diques clásticos estudados podem ser intepretados como sismitos. As características em favor dessa hipótese são: a associação com outras estruturas de liquefação cronocorrelatas da Formação Corumbataí e Pirambóia, ampla distribuição geográfica das ocorrências (dezenas a centenas de quilômetros), confinamento em determinados níveis estratigráficos, e relação com estruturas tectônicas do embasamento. As atitudes dos diques apresentam significativa dispersão nas orientações, porém foi possível identificar orientação preferencial, com atitudes variando principalmente entre NNW a NE, e predomínio da direção NNE. Admitindo o fraturamento hidráulico como o principal mecanismo de ruptura das camadas pelíticas para a colocação dos diques, a direção preferencial NNE marca o esforço horizontal máximo atuante durante a intrusão, associado a distensão no plano vertical na direção WNW-ESSE. A considerável dispersão das atitudes é atribuída a existência de baixos valores de stress diferencial durante o fraturamento e injeção do sedimento fluidificado, situação esperada em casos de intrusão em baixas profundidades. Os sismos indutores dos diques clásticos foram resultado de reativações de falhas pré-cambrianas do embasamento da Bacia do Paraná. Essa relação é observada pelo alinhamento geográfico dos sismitos permotriássicos que corresponde de maneira geral ao traçado ENE da Zona de Cisalhamento Jacutinga. Dentre os afloramentos estudados, os diques de Limeira, os mais próximos a esse traçado, são mais abundantes e possuem maiores espessuras, produtos de maiores volumes de sedimento remobilizados pela fluidificação, provavelmente em função da maior proximidade com a região epicentral dos antigos abalos sísmicos. O campo de esforços sugerido pelas orientações dos diques implicaria numa reativação transcorrente sinistral da Zona de Cisalhemento Jacutinga durante os eventos de sismicidade penecontemporâneos à sedimentação permotriássica da Bacia do Paraná. Essa tectônica, numa quadro mais amplo, possivelmente está relacionada à propagação continente adentro da compressão de direção geral N-S, que ocorreu ao longo da borda sul do Gondwana ao final do Paleozóico, como bem documentado na deformação das rochas sedimentares e sedimentação sin-tectônica do Cinturão do Cabo, na África do Sul, e Serra La Ventana na Argentina. / The current dissertation presents the study of clastic dike swarms of the upper part of the Corumbataí Formation, Permian-Triassic of the Paraná Basin, São Paulo State, Brazil. Three columnar sections were analyzed in road and railroad cuts in the municipalities of Limeira, Batovi and Santa Luzia. A total of 273 measurements of structural attributes of dikes were obtained, grouped by stratigraphic level. Four different stratigraphic levels with clastic dikes were recognized in both the Santa Luzia and Limeira exposures, and three in Batovi. The clastic dikes intrude siltstones and are composed of very fine to silty sandstone, being mostly subvertical and with tabular forms, sometimes with ptigmatic folds caused by latter compaction. The origin of the dikes is related to upward forced injection of fluidized sediment. Observed features supporting this conclusion are upward ramification, drag folds in the host rock, sediment extrusion structures over the upper termination of feeding dikes, host rock intraclasts in the dikes and vertical fabric of the dikes grains oriented parallely to the dike walls. Fluidization of the sand was most likely caused by seismic activity, and therefore the studied dikes are considered as seismites. Other evidence support this interpretation, such as their association with other types of liquefaction features found in the coeval Corumbataí and Pirambóia formations, the broad area of occurrence of the dikes (tens to hundreds of kilometers), the confinement of the dikes to specific stratigraphic levels, and their spatial relationship with tectonic structures of the basement. Despite the great dispersion of dike directions, there are preferential orientations, with strikes varying from NNW to NE and the NNE direction being the most common.Admiting that hydraulic fracturing was the main mechanism of dike generation, the prevailing NNE direction would indicate the maximum horizontal stress during the intrusion, related to a WNW-ESE extensional. The great dispersion of attitudes can be interpreted as the consequence of low diferential stresses during the fracturing and injection of fluidized sediment, which is common in shallow intrusions. The interpreted earthquakes were the result of reactivation of Precambrian basement faults, as indicated by the geographic alignment of the Permian- Triassic seismites following the ENE direction of the Jacutinga Shear Zone. The Limeira dikes, which are the closest to the shear zone, are the most closely spaced and the thickest of all occurrences, indicating the fluidazitin of larger volumes of sediment, probably due to proximity to the epicentral zone of the earthquakes. The stress field interpreted from the dike orientations implies in a left-slip reactivation of the Jacutinga Shear Zone during the Permian-Triassic seismic events in the Paraná Basin. These events are possibly related, in a broader scene, to the far-field propagation of the compressional stresses of N-S direction originated in the southern border of Gondwana in the Late Paleozoic, recorded in the Cape Belt of South Africa and Sierra de Las Ventanas in Argentina.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第22265号 / 理博第4579号 / 新制||理||1657(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 / (主査)教授 山路 敦, 教授 田上 高広, 教授 生形 貴男 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

As bacias de Taubaté e Resende são bacias continentais paleógenas do tipo rift, orientadas segundo a direção NE a ENE e fazem parte do segmento central do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Ambas foram instaladas durante o Eoceno, resultantes de um campo de esforços distensivo de direção NW-SE. Este campo reativou zonas de cisalhamento de direção NE do embasamento pré-cambriano como falhas normais, importantes durante a instalação e evolução da bacia. Há também inúmeras estruturas transversais ao eixo da bacia, de direções N-S, NE-SW e NW-SE, as quais compreendem falhas e dobras que estiveram ativas durante diferentes intervalos de tempo, embora seus papeis na evolução da bacia ainda sejam pouco conhecidos. A fim de reconhecer estas estruturas em subsuperfície na Bacia de Taubaté, cinco perfis sísmicos longitudinais ao eixo da bacia foram interpretados, demonstrando o caráter distinto dessas estruturas como falhas normais e inversas, que interceptam diferentes unidades sísmicas, indicando uma deformação tectônica polifásica. A presença de altos estruturais transversais, distinguíveis em perfis sísmicos, ativos durante a abertura da bacia, pode estar relacionada com anticlinais formados na capa das falhas, durante uma evolução relacionada ao crescimento das falhas principais de borda em um regime distensivo de direção NW-SE. Ainda, foram descritas em afloramentos falhas sinsedimentares de componente normal, de direção NW-SE e transversais à Bacia de Resende, dispostas em um alto ângulo com relação à orientação ENE das falhas principais de borda. Estas estruturas foram interpretadas como falhas de alívio formadas no mesmo contexto distensivo. As relações estratigráficas e a análise de paleotensões das populações de falhas indicaram que as estruturas transversais estão relacionadas a quatro eventos deformacionais: compressão NE-SW, provavelmente durante o Mioceno; compressão NW-SE, durante o Pleistoceno Superior; distensão E-W a NW-SE durante o Holoceno; e por fim compressão E-W relacionada ao campo de esforços atual. A evolução da Bacia de Santos na porção adjacente offshore durante o Cenozoico pode estar diretamente relacionada à presença de estruturas transversais, mudanças de campo de estresse e a geração e eventos deformacionais nas bacias continentais do tipo rift. / The Taubaté and Resende are NE-to-ENE-oriented Paleogene continental rift basins of the central segment of the Continental Rift of Southeastern Brazil. Both basins were installed during the Eocene as a result of a NW-SE-oriented extensional stress field. This stress field reactivated NE-trending shear zones of the Precambrian basement as normal faults, which played a major role during the basin installation and evolution. There are also numerous N-S, NE-SW and NW-SE-oriented structures transverse to the NE-trending basin axis. These structures comprise faults and folds that were active at different time intervals, but their role in the basin evolution is poorly understood yet. In order to recognize these structures in the subsurface in Taubaté Basin, five longitudinal seismic profiles were interpreted showing their distinctive character as normal and reverse faults, which intersect different seismic units and indicate a polyphasic tectonic deformation. The presence of transverse structural highs, recognizable in the seismic profiles, which were active during the opening of the basin, can be related to anticlines formed in the hangingwall during an evolution related to the growing of the border master faults in a NW-SE-trending extensional regime. Moreover, syn-sedimentary NW-SE-oriented transverse normal faults oblique to the ENE-orientation of the border master faults were described in outcrops in the Resende Basin. These structures are interpreted as release faults and thus formed in the same extensional context. Stratigraphic relationships and paleostress analysis of fault populations indicate that transverse structures are related to four deformational events: a NE-SW-oriented compression probably during the Miocene, a NW-SE-oriented compression in the Late Pleistocene to Holocene, an E-W-to-NW-SE-oriented extension in the Holocene and lastly, an E-W-oriented compression related to the present-day stress field. The evolution of the adjoining offshore Santos Basin during the Cenozoic has a narrow correlation with the formation and evolution of Taubaté and Resende basins. The migration of depocenters in the Santos Basin during the Cenozoic can be associated with the presence of NW-SE-oriented transverse structures, changes in the stress fields, and generation and deformation events in the continental rift basins

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-12-12Bitstream added on 2014-06-13T19:42:57Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_lfb_dr_rcla.pdf: 2783705 bytes, checksum: e1a426bdf710fbec9239ad48c9b2b00a (MD5) / O embasamento cristalino precambriano no sudeste do Brasil registra uma história tectônica fanerozóica que compreende uma série de reativações tectônicas caracterizadas por soerguimentos, subsidências e reativações de falhas. Para quantificar, datar e associar estas reativações com os eventos tectônicos regionais foram realizadas análises de caráter multidisciplinar, que consistem em reconhecimento de superfície erosivas, bem como delimitação e reconhecimento de depósitos correlativos. Com o intuito de reconhecer e quantificar feições de caráter rúptil, foi realizada análise dinâmica de falhas que inclui paleotensões e reconhecimento da rugosidade de clastos. A interação destas metodologias necessitou de uma associação temporal dos eventos, para isto foi feita datações pelo método Ar/Ar em material de falha e traços de fissão em apatitas próximo a falhas. Os resultados do campo de esforços com a geomorfologia permitiram definir cinco domínios morfoestruturais principais, onde foram registrados antigos eventos tectônicos recorrentes ao longo do Fanerozóico. Estes domínios foram denominados de acordo com o reconhecimento geográfico já proposto para a área, assim temos: A serrania de São Roque, O Planalto de Jundiaí, Mantiqueira Ocidental e Depressão de Cambuí e Planalto de Campos do Jordão. Os episódios tectônicos associados a estes domínios estão relacionados a soerguimentos e nos domínios Serrania de São Roque e Planalto de Jundiaí a geração e deformação de materiais de falha (pseudotaquilitos). Estes soerguimentos preservaram paleosuperfícies erosivas em cotas mais altas, que são indicativas de antigos ciclos de erosão, estas são observadas, principalmente nos domínios Mantiqueira Ocidental e Planalto de Campos do Jordão... / Phanerozoic tectonic histories of basement is registred many reactivations of faults, uplifts and subsidence. To quantify, dater and to associate this reactivations with tectonics events are multidisciplinary analyses, consists relief analysis, paleostress analysis, and structural analysis of faults, fission track and Ar/Ar ages. The results to permit subdivide area in five domains, to registry uplift and reactivation of faults. This faults to origin pseudotachylytes, these rocks . The uplift to basement relation with subsidence of Parana basin showing one complex relation between the basement and the deposition of Parana basin. The evolution of this basin seems to have been strongly influenced by compressive and distensive events associated to the subduction of Panthalassan plate under the southwestern, Gondwana margin, reflected as important unconformities in the stratigraphic framework of the Parana basin the elucidation of the uplift and denudation histories of the basement shield is crucial to the understanding of these tectonics effects.

As bacias de Taubaté e Resende são bacias continentais paleógenas do tipo rift, orientadas segundo a direção NE a ENE e fazem parte do segmento central do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Ambas foram instaladas durante o Eoceno, resultantes de um campo de esforços distensivo de direção NW-SE. Este campo reativou zonas de cisalhamento de direção NE do embasamento pré-cambriano como falhas normais, importantes durante a instalação e evolução da bacia. Há também inúmeras estruturas transversais ao eixo da bacia, de direções N-S, NE-SW e NW-SE, as quais compreendem falhas e dobras que estiveram ativas durante diferentes intervalos de tempo, embora seus papeis na evolução da bacia ainda sejam pouco conhecidos. A fim de reconhecer estas estruturas em subsuperfície na Bacia de Taubaté, cinco perfis sísmicos longitudinais ao eixo da bacia foram interpretados, demonstrando o caráter distinto dessas estruturas como falhas normais e inversas, que interceptam diferentes unidades sísmicas, indicando uma deformação tectônica polifásica. A presença de altos estruturais transversais, distinguíveis em perfis sísmicos, ativos durante a abertura da bacia, pode estar relacionada com anticlinais formados na capa das falhas, durante uma evolução relacionada ao crescimento das falhas principais de borda em um regime distensivo de direção NW-SE. Ainda, foram descritas em afloramentos falhas sinsedimentares de componente normal, de direção NW-SE e transversais à Bacia de Resende, dispostas em um alto ângulo com relação à orientação ENE das falhas principais de borda. Estas estruturas foram interpretadas como falhas de alívio formadas no mesmo contexto distensivo. As relações estratigráficas e a análise de paleotensões das populações de falhas indicaram que as estruturas transversais estão relacionadas a quatro eventos deformacionais: compressão NE-SW, provavelmente durante o Mioceno; compressão NW-SE, durante o Pleistoceno Superior; distensão E-W a NW-SE durante o Holoceno; e por fim compressão E-W relacionada ao campo de esforços atual. A evolução da Bacia de Santos na porção adjacente offshore durante o Cenozoico pode estar diretamente relacionada à presença de estruturas transversais, mudanças de campo de estresse e a geração e eventos deformacionais nas bacias continentais do tipo rift. / The Taubaté and Resende are NE-to-ENE-oriented Paleogene continental rift basins of the central segment of the Continental Rift of Southeastern Brazil. Both basins were installed during the Eocene as a result of a NW-SE-oriented extensional stress field. This stress field reactivated NE-trending shear zones of the Precambrian basement as normal faults, which played a major role during the basin installation and evolution. There are also numerous N-S, NE-SW and NW-SE-oriented structures transverse to the NE-trending basin axis. These structures comprise faults and folds that were active at different time intervals, but their role in the basin evolution is poorly understood yet. In order to recognize these structures in the subsurface in Taubaté Basin, five longitudinal seismic profiles were interpreted showing their distinctive character as normal and reverse faults, which intersect different seismic units and indicate a polyphasic tectonic deformation. The presence of transverse structural highs, recognizable in the seismic profiles, which were active during the opening of the basin, can be related to anticlines formed in the hangingwall during an evolution related to the growing of the border master faults in a NW-SE-trending extensional regime. Moreover, syn-sedimentary NW-SE-oriented transverse normal faults oblique to the ENE-orientation of the border master faults were described in outcrops in the Resende Basin. These structures are interpreted as release faults and thus formed in the same extensional context. Stratigraphic relationships and paleostress analysis of fault populations indicate that transverse structures are related to four deformational events: a NE-SW-oriented compression probably during the Miocene, a NW-SE-oriented compression in the Late Pleistocene to Holocene, an E-W-to-NW-SE-oriented extension in the Holocene and lastly, an E-W-oriented compression related to the present-day stress field. The evolution of the adjoining offshore Santos Basin during the Cenozoic has a narrow correlation with the formation and evolution of Taubaté and Resende basins. The migration of depocenters in the Santos Basin during the Cenozoic can be associated with the presence of NW-SE-oriented transverse structures, changes in the stress fields, and generation and deformation events in the continental rift basins

Orientador: Peter Christian Hackspacher / Banca: Julio César Hadler Neto / Banca: Cláudio Coelho de Lima / Banca: Iandara Alves Mendes / Banca: Norberto Morales / Resumo: O embasamento cristalino precambriano no sudeste do Brasil registra uma história tectônica fanerozóica que compreende uma série de reativações tectônicas caracterizadas por soerguimentos, subsidências e reativações de falhas. Para quantificar, datar e associar estas reativações com os eventos tectônicos regionais foram realizadas análises de caráter multidisciplinar, que consistem em reconhecimento de superfície erosivas, bem como delimitação e reconhecimento de depósitos correlativos. Com o intuito de reconhecer e quantificar feições de caráter rúptil, foi realizada análise dinâmica de falhas que inclui paleotensões e reconhecimento da rugosidade de clastos. A interação destas metodologias necessitou de uma associação temporal dos eventos, para isto foi feita datações pelo método Ar/Ar em material de falha e traços de fissão em apatitas próximo a falhas. Os resultados do campo de esforços com a geomorfologia permitiram definir cinco domínios morfoestruturais principais, onde foram registrados antigos eventos tectônicos recorrentes ao longo do Fanerozóico. Estes domínios foram denominados de acordo com o reconhecimento geográfico já proposto para a área, assim temos: A serrania de São Roque, O Planalto de Jundiaí, Mantiqueira Ocidental e Depressão de Cambuí e Planalto de Campos do Jordão. Os episódios tectônicos associados a estes domínios estão relacionados a soerguimentos e nos domínios Serrania de São Roque e Planalto de Jundiaí a geração e deformação de materiais de falha (pseudotaquilitos). Estes soerguimentos preservaram paleosuperfícies erosivas em cotas mais altas, que são indicativas de antigos ciclos de erosão, estas são observadas, principalmente nos domínios Mantiqueira Ocidental e Planalto de Campos do Jordão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phanerozoic tectonic histories of basement is registred many reactivations of faults, uplifts and subsidence. To quantify, dater and to associate this reactivations with tectonics events are multidisciplinary analyses, consists relief analysis, paleostress analysis, and structural analysis of faults, fission track and Ar/Ar ages. The results to permit subdivide area in five domains, to registry uplift and reactivation of faults. This faults to origin pseudotachylytes, these rocks . The uplift to basement relation with subsidence of Parana basin showing one complex relation between the basement and the deposition of Parana basin. The evolution of this basin seems to have been strongly influenced by compressive and distensive events associated to the subduction of Panthalassan plate under the southwestern, Gondwana margin, reflected as important unconformities in the stratigraphic framework of the Parana basin the elucidation of the uplift and denudation histories of the basement shield is crucial to the understanding of these tectonics effects. / Doutor

Un Laboratoire de Recherche Souterrain (URL) a été construit en 2000 par l’Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs (Andra) dans le but d’étudier la faisabilité d’un site de stockage de déchets radioactifs dans une formation d’argile à Bure dans la Meuse. L’horizon choisi pour le laboratoire est une couche de 135 m d’épaisseur de roches argileuses du Callovo-Oxfordien (COX) qui s’étend de 420 à 555 m sous le Laboratoire du site de Bure. La couche d’argilites est entourée de bancs calcaires de l’Oxfordien et du Dogger (respectivement, 161,2 à 164,7 Ma et 164,7 à 175,6 Ma). De nombreux stylolites ont été trouvés dans ces horizons calcaires. Le but de ce travail était d’étudier la rhéologie des horizons contenant ces stylolites et d’utiliser ces structures comme marqueurs de contraintes dans la zone proche de l’URL. Pour ce travail, un grand nombre d’échantillons avec et sans stylolites ont été prélevés dans de nombreuses carottes provenant de plusieurs forages dans les formations de l’Oxfordien et du Dogger. Les mesures pétrophysiques et les études de microstructure mises en œuvre sur ces calcaires révèlent la structure microporeuse de toutes ces roches, de porosités comprises entre 4 et 18 %. La présence des stylolites s’accompagne d’une augmentation localisée de la porosité et de variations sensibles de certaines propriétés physiques ainsi que de la résistance mécanique des calcaires. Un modèle reliant une longueur caractéristique associée à la morphologie d’un stylolite et la contrainte associée au développement de cette structure est présenté. Pour utiliser ce modèle, nous avons développé une méthode pour analyser la morphologie de stylolites à partir du calcul du spectre de puissance de Fourier en prenant en compte toutes les difficultés liées à la géométrie de carottes provenant de forages. Cette méthode est appliquée pour des stylolites échantillonnés à des profondeurs différentes, de 158 m à 800 m dans les formations calcaires de l’Oxfordien et du Dogger. Nous avons analysé des profils 1D extraits des contours des carottes. En accord avec les prédictions théoriques, nous avons observé sur les spectres résultants des analyses, deux régimes différents pour les petites et grandes échelles séparés par une longueur de coupure. Nous avons ensuite déterminé les paléocontraintes associées aux longueurs de coupures trouvées et aux modules élastiques des roches. En considérant l’évolution géologique des formations du site de Bure, nous discutons pour finir les variations avec la profondeur des paléocontraintes estimées pour les stylolites des formations de l’Oxfordien et du Dogger. / In order to demonstrate the feasibility of a radioactive waste repository (HLW) in clay-stone formation, the french national radioactive waste management agency (Andra) started in 2000 to build an underground research laboratory (URL) at Bure in the south of the Meuse district. The target horizon for the laboratory is a 135 m thick layer of argillaceous rock (Callovo-Oxfordian claystone) that lies between about 420 and 555 meters below the surface at the URL site. The argillite layer (COX) is surrounded by limestones from the Dogger and the Oxfordian ages (respectively 164,7 to 175,6 Ma and 161,2 to 164,7 Ma). Numerous stylolites were found in these limestones. The aim of this work is to study the rheology of these stylolite-riched horizons and the stylolites as stress gauges in the Dogger and Oxfordian formations. In this work, a wide range of samples with and without stylolites were sampled in the Dogger and Oxfordian formations. Petrophysical measurements and microstructural studies showed that all these limestones have a microporous structure. We showed that the stylolites induced significant variations in some physical properties and in the rock strength. Based on an analytical model, presented here in details, linking a characteristic length associated to the stylolite morphology and the stress associated to the development of that stylolite, a method for the morphology analysis of stylolites is developed, using a Fourier power spectrum technique, by taking into account all the difficulties linked to the use of cores from deep boreholes. We apply this method on stylolites at various depths, starting from the Oxfordian formation at a depth of 158 meters to the Dogger formation at a depth of 800 meters. No stylolites are found in the intermediate Callovo-Oxfordian claystone formation. We analyze 1D profiles taken on the outer part of the cores. In agreement with theoretical predictions, we always observe two regimes for small and large scales separated by a cross-over length. We, then, infer the corresponding paleostresses from this cross-over length and from the elastic properties of the rocks. Considering the geological evolution of the area, we discuss the variation with depth of the inferred paleostresses in the Dogger and Oxfordian formations.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第23456号 / 理博第4750号 / 新制||理||1681(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 / (主査)教授 山路 敦, 准教授 佐藤 活志, 教授 生形 貴男 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM