Novas estimativas de espessura crustal e litosférica na plataforma Sul-Americana usando o método de função do receptor, para um modelo de velocidade 3D

Autor Julia Carolina Rivadeneyra Vera
Orientador Marcelo Belentani Bianchi
Tipo de programa Doutorado
Ano da defesa 2021
Palavras chave Função de receptor da onda P, Função de receptor da onda S, espessura crustal, Limite litosfera-astenosfera, modelo de velocidade 3D, Plataforma Sul-americana.
Departamento Geofísica
Resumo

Utilizando a Rede Sismográfica Brasileira e as estações temporárias XC, estudamos a descontinuidade de Moho e o limite litosfera-astenosfera (LAB) na plataforma Sul Americana. Processamos funções do receptor com o método modificado de empilhamento Hk, que fornece incertezas menores para estimar a profundidade da Moho, e com dados publicados atualizamos o mapa de espessura crustal para a América do Sul, melhorando a resolução na região Amazônica e o oeste do Brasil, e delimitando melhor a faixa estreita de crosta fina dos Sub-Andes. A média da espessura crustal na plataforma do continente é de 40.5 km. As bacias do Paraná e Parnaíba, a parte oeste da bacia do Pantanal e o Craton Amazônico apresentam uma crosta espessa de até ∼ 44km. A borda leste da bacia do Pantanal, e as províncias de Borborema e Mantiqueira apresentam uma crosta mais fina de ∼36 km. As razões de Vp/Vs foram estimadas pela primeira vez em grande escala na plataforma Sul-Americana; os valores obtidos variam entre 1.68 e 1.80, sendo mais altos na Bacia do Paraná e na margem costeira (at ́e 1.79), e menores em áreas cratônicas (<1.74). Entretanto, é difícil estabelecer padrões regionais devido às estimativas dispersas. A LAB foi estimada a partir da função do receptor da onda S e da análise de estações internacionais locais. Nas províncias da Borborema e Mantiqueira foi confirmada uma litosfera mais fina de ∼90 km, assim como nas Bacias do Chaco e Pantanal. Nos crátons Amazônico, São Francisco, e no bloco Paranapanema foi observada uma litosfera com espessura maior que 120 km; nestas áreas mais antigas e com um fluxo térmico menor foi identificada uma outra descontinuidade litosférica em ∼90 km, que tende a se correlacionar com o fluxo térmico. No entanto, não foi observada uma correlação clara entre o fluxo térmico e as medidas mais profundas da LAB. Por outro lado, a sismicidade parece ser maior em areas que apresentam litosfera mais fina. Devido à necessidade de se utilizar modelos de velocidade 3D para localizações precisas em escala regional, e poder melhorar os estudos neotectônicos e de ameaça sísmica, foi construído um modelo de velocidade a-priori 3D para a plataforma Sul-Americana que também inclui os Andes centrais. O modelo está baseado em informação estrutural, sendo uma das mais importantes a espessura crustal obtida com as funções do receptor para a onda P, e dados estruturais e relações de velocidades previamente publicadas. A resolução horizontal é de 0.5◦, e a vertical varia de 1 km na região mais superficial até 5km no manto superior. A diferença dos tempos de percurso quando usamos modelos de velocidade 3D e 1D  ́e de até 8 segundos para estações na plataforma estável que preveem tempos de percurso de eventos andinos. Para testar a confiabilidade do modelo, relocalizamos o sismo de Aiquile (Bolívia), utilizando 14 chegadas regionais da onda P, obtendo êxito.