Contribuição ao estudo da Bacia do Amazonas e seu embasamento através da magnetometria e gravimetria

Abstract

Resumo: Na presente tese foi realizado um estudo multiescala de dados magnéticos, gravimétricos e de sensores remotos da Bacia do Amazonas e das subáreas Tapajós, Xingu e Monte Alegre. Este estudo resultou em proposições de arcabouços geofísico-estruturais, os quais refletem estruturas do embasamento exposto que traspassam a bacia. Foi gerado, inicialmente, um mapa magnético residual a partir da integração de dados de oito levantamentos aerogeofísicos sobre o embasamento exposto e de onze levantamentos sobre a bacia, além de um mapa gravimétrico Bouguer, com base em um único banco de dados. Com o objetivo de facilitar a visualização e a interpretação qualitativa das estruturas geológicas, refletidas nos mapas de campos potenciais, foram aplicados diversos métodos de realce propostos na literatura, além de uma nova técnica desenvolvida durante a pesquisa. O desempenho dos métodos foi avaliado, para diferentes inclinações magnéticas, através de modelos sintéticos 3D obtidos a partir de um programa para geração de anomalias gravimétricas e magnéticas de corpos prismáticos com dimensões, densidades e magnetizações arbitrárias, também elaborado no transcorrer da pesquisa. A integração das informações obtidas através dos diferentes métodos de realce, testados nos modelos sintéticos, possibilitou avançar no conhecimento das estruturas interpretadas a partir dos dados de campos potenciais. Esta interpretação permitiu a delimitação de um arcabouço geofísico integrado para as áreas de estudo, o qual foi corroborado pelas principais feições de superfície, descritas na literatura. Foram realizadas também interpretações semi-quantitativas através do espectro de potência radial e da deconvolução de Euler. A análise dos resultados obtidos a partir dos métodos descritos acima permitiu verificar que o quadro tectônico do embasamento é caracterizado por tendências NW, enquanto o da Bacia do Amazonas revela direções NE. Os lineamentos NE são vinculados as direções do depocentro e das linhas de charneira da bacia, sendo marcadamente segmentados por lineamentos NW. Na subárea Tapajós, verificou-se que as tendências NW, presentes no embasamento e por vezes adentrando a bacia, são mais antigas do que as feições NE e EW. Na subárea Xingu, também se notou a presença de estruturas NW do embasamento que adentram a bacia. Na subárea Monte Alegre, o posicionamento do domo homônimo é controlado pela interseção de tendências NW, NE e NS, interpretadas como zonas de fraqueza do embasamento. Todas as áreas de estudo revelam estimativas de profundidade das estruturas compatíveis com dados da literatura. Interpretações sobre a reativação destas estruturas durante o Fanerozóico permitiram avaliar suas implicações na compartimentação e na evolução tectônica da Bacia do Amazonas.

Abstract: This thesis presents a multiscale study of magnetic, gravity and remote sensors data, for the Amazon Basin and three sub-areas whitin it: Tapajós, Xingu and Monte Alegre. The study has allowed proposing geophysical-structural frameworks, which reflect the exposed basement structures that cross the basin. First, a residual magnetic map was generated using eight aerogeophysical databases, over the basement and eleven databases over the basin, as well as, a Bouguer gravity map, generated from a single database. In order to facilitate the visualization and qualitative interpretation of geological structures from the potential field data, several enhancement methods proposed in the literature have been used, as well as, a new enhancing technique developed as part of this work. The performance of each method has been evaluated at different magnetic inclinations using 3D synthetic models generated by a program for calculation of magnetic and gravity anomalies from prismatic bodies having arbitrary dimensions, densities and magnetizations, which was designed in the course of this research. The integrated information obtained by the different enhancement methods, tested on synthetic models, led to an improvement in the knowledge of the geological structures interpreted from the potential-field data. Such a methodology contributed to the elaboration of an integrated geophysical framework for the study areas, which corroborates the main surface features previously reported in the literature. A semi-quantitative interpretation has also been performed using spectral techniques and Euler deconvolution. The results obtained from the methods described above indicate that the tectonic basement framework is characterized by NW tendencies, while on the basin NE directions are dominant. The NE lineaments are approximately parallel to the basin depocenter and the hinge lines, being strongly segmented by NW lineaments. In the Tapajós subarea, it is observed that NW trends, existent in the basement and occasionally entering into the basin, are older than the NE and EW lineaments. In the Xingu subarea it is remarkable the presence of NW basement structures that enter the basin. In the Monte Alegre subarea, the position of the Monte Alegre dome is controlled by intersecting trends in NW, NE and NS directions, which are interpreted as weakness zones in the basement. In all the studied areas, depth estimates for the structures are compatible with the data found in the literature. Finally, reactivation of geological structures during the Phanerozoic and its implication for the tectonic evolution and compartmentalization of the Amazon Basin have been evaluated.