Técnicas especializadas para o estudo de lineamentos magnéticos associados a enxame de diques e de anomalias lineares em coberturas basálticas
Autor | Felipe Lisbona Cavalcante |
Orientador | Carlos Alberto Mendonça |
Tipo de programa | Doutorado |
Ano da defesa | 2023 |
Palavras chave | diques, derrames basálticos, Bacia do Paraná, Sistema Aquífero Guarani, Província Ígnea do Atlântico Norte, aeromagnético, inversão de dados, lâmina |
Departamento | Geofísica |
Resumo | Anomalias magnéticas com forte caráter linear (lineamentos magnéticos), indicativas de enxames de diques em diferentes níveis crustais, são características comuns em províncias ígneas devido à magnetização contrastante de diabásios e doleritos em comparação com rochas cristalinas e sedimentares das encaixantes. Dados aeromagnéticos permitem rastrear a extensão dessas estruturas, embora nem sempre com clara correspondência entre as anomalias observadas e diques aflorantes no terreno, sugerindo que muitos diques inferidos de forma remota se localizam em níveis mais profundos do terreno. Uma dificuldade ainda maior, entretanto, é encontrada quando se aplica dados de magnetometria aérea para identificar a distribuição de diques subjacentes a áreas cobertas por derrames basálticos. Nesse cenário, a ocorrência de anomalias de fontes profundas e rasas impede uma identificação clara das anomalias lineares associadas à distribuição dos diques e, com isso, a caracterização de um problema geológico com diversas implicações práticas. A posição estrutural dos diques, por exemplo, é crucial em estudos de bacias sedimentares devido à sua capacidade de alimentar corpos intrusivos e corridas de lava em superfície. Um sistema de diques interfere também na configuração de sistemas geotérmicos, de petróleo e gás, e águas subterrâneas por modificar as condições de fluxo no meio. O presente trabalho desenvolve uma metodologia integrada para interpretação de anomalias magnéticas produzidas por diques em cenários geológicos desprovidos ou afetados por uma cobertura basáltica. Por serem corpos tabulares, a representação dos diques é realizada por lâminas magnéticas verticais e, tal como desenvolvido neste trabalho, mostrando sua equivalência com campos gerados por linhas de corrente. A equivalência entre modelos atribui uma função de densidade de probabilidade de Cauchy para a linha de corrente permitindo que a probabilidade do modelo seja determinada exclusivamente com base nos atributos do campo magnético observado ou resultante de processamento. A formulação por linha de correntes fornece soluções automáticas com alta representatividade, que ajudam a interpretação geológica preliminar sobre a distribuição e profundidade dos diques e incorporação como solução inicial em processos de inversão de dados. Para áreas com cobertura basáltica, o procedimento baseado a equivalência com linhas de corrente é aplicado após etapas de identificação e extração dos lineamentos. A direção média dos lineamentos é quantitativamente determinada ao rastrear as direções nas quais o componente horizontal da anomalia experimenta maior atenuação amplitude. O campo observado é então filtrado com filtro de cosseno direcional para extrair o conteúdo da anomalia ao longo dessa direção média. Para áreas com cobertura basáltica é desenvolvido um procedimento de análise baseado na profundidade dos diques inferidos em relação a marcos estratigráficos da bacia. Essa linha de análise permite identificar sistemas de diques possivelmente associados à maturação térmica em sistemas de petróleo e gás, atuantes como compartimentos para sistemas aquíferos ou contribuindo em episódios distintos de extrusão de lavas que levou à formação da cobertura basáltica. A abordagem por linha de corrente seguida de inversão sequencial de dados é utilizada para interpretar uma transecta de dados magnéticos em enxame de diques da Província Ígnea do Atlântico Norte (na Irlanda do Norte) para a qual um número mínimo de diques foi inferido e a localização em diferentes profundidades determinada. Em área com cobertura basáltica, o procedimento completo, prescindido pela identificação e extração de lineamentos, foi aplicado na continuidade do Enxame de Diques de Ponta Grossa, em área da Bacia do Paraná coberta por sequências basálticas da Formação Serra Geral. A distribuição dos diques, então inferida, identifica um sistema de diques confinado às formações Paleozoicas inferiores (com potencial de geração de petróleo e gás), uma sequência interceptando o sistema aquífero Guarani e diques em diferentes níveis no interior das sequências vulcânicas da Formação Serra Geral, sugerindo pelo menos dois eventos principais de extravasamento de lavas na estruturação da cobertura basáltica. |