Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mauricio de Souza Bologna
Data de Publicação: 2001
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/08.02.22.01.38
Resumo: Sondagens magnetotelúricas (MT)são apresentadas para a região da Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), uma importante província diamantífera Cretácea no oeste de Minas Gerais. Além de sondagens convencionais de banda larga, apropriadas para investigações em escala crustal, sistemas MT de longo período foram utilizados para investigações do manto litosférico. Este estudo objetiva avaliar o potencial da técnica MT em estudos tectônicos nas condições do território brasileiro, particularmente numa área bem caracterizada por estudos petrológicos e geoquímicos mas praticamente desconhecida em seus aspectos geofísicos. O uso conjunto de dados de banda larga e de longo período resultou uma ampla faixa espectral, de centésimos de segundos a cerca de 14000 s, a qual permitiu conseguir importantes informações da crosta e do manto litosférico. A análise de dados indicou uma região bastante complexa, compreendida de várias anomalias de resistividade, efeitos indutivos 3D e distorções galvânicas em dados na faixa de banda larga devido a estruturas rasas, anisotropia na crosta média, variações azimutais das anisotropias, variações da direção geoelétrica ao longo do perfil e com a profundidade, e distorções galvânicas em dados de longo período em decorrência da anisotropia crustal. Com a aplicação de algoritmos esses problemas foram minimizados anteriormente à inversão de dados e, em consequência, a precisão dos resultados foi melhorada. A inversão dos dados de períodos curtos (até 53 s), de um perfil NNE com extensão de 100 km na metade sudoeste da APIP, identifica uma zona condutora uniforme de condutância de 25 S e limitada entre 3 e 5 quilômetros de profundidade. O mecanismo de condução nesse caso poderia ser proveniente de fluídos salinos, filmes de grafita interconectados ou uma combinação de ambos. Por causa de sua profundidade, essa anomalia foi interpretada como sendo uma zona fraturada possivelmente associada à base das dobras e empurrões brasilianos que recobrem o embasamento cristalino e ofuscam os limites em superfície da porção sudoeste do Cráton do São Francisco. Em torno de 10-15 km uma camada com condutância de 200 S apresenta uma anisotropia que poderia estar relacionada à macro estruturas (enxames crustais de diques)ou à micro propriedades (fases condutoras ao longo de direções preferenciais). O comportamento complexo da anisotropia requer maiores estudos. A inversão dos dados de períodos acima de 53 s incluiu sítios de sondagem ao longo de toda região da APIP, compondo um perfil NE de extensão aproximada de 180 km. Os resultados mostram que o manto sob a APIP é heterogêneo, sendo mais condutivo sob as bordas das bacias do Paraná e Alto Sanfranciscana. Estas variações nas propriedades elétricas são compatíveis com a evolução tectônica da APIP, desenvolvida entre duas sub-bacias (Uberaba e Abaeté), com soerguimento na parte central e subsidência nas sub-bacias. A concordância com dados petroquímicos sugerindo que as rochas máfica e ultramáficas foram originadas em profundidades distintas do manto heterogêneo, sustenta a hipótese de que as variações de condutividade representem assinaturas do evento termal Cretáceo.
id INPE_d9c27b99b42fa0004a8e6ddbfccdc3b5
oai_identifier_str oai:urlib.net:sid.inpe.br/iris@1905/2005/08.02.22.01.43-0
network_acronym_str INPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisInvestigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto ParanaíbaMagnetotelluric investigation of the lithosphere in the Alto Paranaíba Ígneous Province2001-07-11Antonio Lopes PadilhaÍcaro VitorelloSeverino Luiz Guimarães DutraWaldir Renato ParadellaLuiz Augusto BizziNaomi UssamiSérgio Luiz FontesMauricio de Souza BolognaInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica EspacialINPEBRestudos magnéticosgeomagnetismocondutividadelitosferacrátonsmagnetic surveysgeomagnetismconductivitylithospherecratonsSondagens magnetotelúricas (MT)são apresentadas para a região da Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), uma importante província diamantífera Cretácea no oeste de Minas Gerais. Além de sondagens convencionais de banda larga, apropriadas para investigações em escala crustal, sistemas MT de longo período foram utilizados para investigações do manto litosférico. Este estudo objetiva avaliar o potencial da técnica MT em estudos tectônicos nas condições do território brasileiro, particularmente numa área bem caracterizada por estudos petrológicos e geoquímicos mas praticamente desconhecida em seus aspectos geofísicos. O uso conjunto de dados de banda larga e de longo período resultou uma ampla faixa espectral, de centésimos de segundos a cerca de 14000 s, a qual permitiu conseguir importantes informações da crosta e do manto litosférico. A análise de dados indicou uma região bastante complexa, compreendida de várias anomalias de resistividade, efeitos indutivos 3D e distorções galvânicas em dados na faixa de banda larga devido a estruturas rasas, anisotropia na crosta média, variações azimutais das anisotropias, variações da direção geoelétrica ao longo do perfil e com a profundidade, e distorções galvânicas em dados de longo período em decorrência da anisotropia crustal. Com a aplicação de algoritmos esses problemas foram minimizados anteriormente à inversão de dados e, em consequência, a precisão dos resultados foi melhorada. A inversão dos dados de períodos curtos (até 53 s), de um perfil NNE com extensão de 100 km na metade sudoeste da APIP, identifica uma zona condutora uniforme de condutância de 25 S e limitada entre 3 e 5 quilômetros de profundidade. O mecanismo de condução nesse caso poderia ser proveniente de fluídos salinos, filmes de grafita interconectados ou uma combinação de ambos. Por causa de sua profundidade, essa anomalia foi interpretada como sendo uma zona fraturada possivelmente associada à base das dobras e empurrões brasilianos que recobrem o embasamento cristalino e ofuscam os limites em superfície da porção sudoeste do Cráton do São Francisco. Em torno de 10-15 km uma camada com condutância de 200 S apresenta uma anisotropia que poderia estar relacionada à macro estruturas (enxames crustais de diques)ou à micro propriedades (fases condutoras ao longo de direções preferenciais). O comportamento complexo da anisotropia requer maiores estudos. A inversão dos dados de períodos acima de 53 s incluiu sítios de sondagem ao longo de toda região da APIP, compondo um perfil NE de extensão aproximada de 180 km. Os resultados mostram que o manto sob a APIP é heterogêneo, sendo mais condutivo sob as bordas das bacias do Paraná e Alto Sanfranciscana. Estas variações nas propriedades elétricas são compatíveis com a evolução tectônica da APIP, desenvolvida entre duas sub-bacias (Uberaba e Abaeté), com soerguimento na parte central e subsidência nas sub-bacias. A concordância com dados petroquímicos sugerindo que as rochas máfica e ultramáficas foram originadas em profundidades distintas do manto heterogêneo, sustenta a hipótese de que as variações de condutividade representem assinaturas do evento termal Cretáceo.Magnetotelluric (MT) soundings are presented for the region of Alto Paranaíba Igneous Province (APIP), an important Cretaceous diamondiferous province in western Minas Gerais State. In addition to conventional wideband soundings, suitable for crustal scale investigations, long period MT systems were used to investigate the mantle lithosphere. This study is focused on the potential of the MT technique to provide tectonic insights in an area with petrological and geochemical information, but is poorly known in a geophysical sense. By using wideband and long period data together we have worked in a dynamical range from about 0,001 s until 14000 s, which allowed us to get important information from the crust and the lithospheric mantle. Data analyses have indicated the presence of distinct electrical anomalies, affected by 3D induction effects and galvanic distortions due to shallow structures, anisotropy at intermediate crustal depths, azimuthal variations of the anisotropy, variations of the electrical strike along distance and with depth, and galvanic distortions on long period data due crustal anisotropy. Therefore, preinversion algorithms were applied to minimize such problems and consequently increase the accuracy of the results. The inversion of the short period data (up to 53 s)over a 100 km profile from southwestern half of the studied area has identified a uniform conducting zone with conductance of 25 S between 3 and 5 km. The source of the conduction mechanism could be saline fluids, interconnected graphite films, or a combina-tion of both. Because of its depth this feature has been interpreted as a possible fractured zone associated with the sole of thrust and fold faults of the Brasilia Belt, which is overthrusted onto crystalline terranes of southwestern border of São Francisco Craton. At about 10-15 km depth a conducting layer with conductance of 200 S over the same southwestern portion presents an anisotropy that could be related to macro structures crustal swam of dikes or deep fractured zones (micro properties). The complex behavior of the anisotropy requires further studies. The inversion of long period data has included sites across the entire APIP, in a 180 km long NE profile. The results show a heterogeneous mantle, more conductive beneath the borders of both Paraná and Alto Sanfran-ciscana basins and resistive in the central part of the profile, over the Brasília Belt. Such variations on the electrical properties of the mantle are compatible with the tectonic evolution of the APIP, developed between two sub-basins (Uberaba and Abaeté)with uplift at the central part and subsidence at the sub-basins. The agreement with petrochemical data suggesting the mafic and ultramafic intrusions originated at distinct depths from heterogeneous mantle sources, supports the implications of the conductive variations to mechanical and rheological characteristics.http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/08.02.22.01.38info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:52:38Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/iris@1905/2005/08.02.22.01.43-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:52:38.395Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
dc.title.pt.fl_str_mv Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Magnetotelluric investigation of the lithosphere in the Alto Paranaíba Ígneous Province
title Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
spellingShingle Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
Mauricio de Souza Bologna
title_short Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
title_full Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
title_fullStr Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
title_full_unstemmed Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
title_sort Investigação magnetotelúrica da litosfera na província Ígnea do Alto Paranaíba
author Mauricio de Souza Bologna
author_facet Mauricio de Souza Bologna
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Antonio Lopes Padilha
dc.contributor.advisor2.fl_str_mv Ícaro Vitorello
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Severino Luiz Guimarães Dutra
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Waldir Renato Paradella
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Luiz Augusto Bizzi
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Naomi Ussami
dc.contributor.referee5.fl_str_mv Sérgio Luiz Fontes
dc.contributor.author.fl_str_mv Mauricio de Souza Bologna
contributor_str_mv Antonio Lopes Padilha
Ícaro Vitorello
Severino Luiz Guimarães Dutra
Waldir Renato Paradella
Luiz Augusto Bizzi
Naomi Ussami
Sérgio Luiz Fontes
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv Sondagens magnetotelúricas (MT)são apresentadas para a região da Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), uma importante província diamantífera Cretácea no oeste de Minas Gerais. Além de sondagens convencionais de banda larga, apropriadas para investigações em escala crustal, sistemas MT de longo período foram utilizados para investigações do manto litosférico. Este estudo objetiva avaliar o potencial da técnica MT em estudos tectônicos nas condições do território brasileiro, particularmente numa área bem caracterizada por estudos petrológicos e geoquímicos mas praticamente desconhecida em seus aspectos geofísicos. O uso conjunto de dados de banda larga e de longo período resultou uma ampla faixa espectral, de centésimos de segundos a cerca de 14000 s, a qual permitiu conseguir importantes informações da crosta e do manto litosférico. A análise de dados indicou uma região bastante complexa, compreendida de várias anomalias de resistividade, efeitos indutivos 3D e distorções galvânicas em dados na faixa de banda larga devido a estruturas rasas, anisotropia na crosta média, variações azimutais das anisotropias, variações da direção geoelétrica ao longo do perfil e com a profundidade, e distorções galvânicas em dados de longo período em decorrência da anisotropia crustal. Com a aplicação de algoritmos esses problemas foram minimizados anteriormente à inversão de dados e, em consequência, a precisão dos resultados foi melhorada. A inversão dos dados de períodos curtos (até 53 s), de um perfil NNE com extensão de 100 km na metade sudoeste da APIP, identifica uma zona condutora uniforme de condutância de 25 S e limitada entre 3 e 5 quilômetros de profundidade. O mecanismo de condução nesse caso poderia ser proveniente de fluídos salinos, filmes de grafita interconectados ou uma combinação de ambos. Por causa de sua profundidade, essa anomalia foi interpretada como sendo uma zona fraturada possivelmente associada à base das dobras e empurrões brasilianos que recobrem o embasamento cristalino e ofuscam os limites em superfície da porção sudoeste do Cráton do São Francisco. Em torno de 10-15 km uma camada com condutância de 200 S apresenta uma anisotropia que poderia estar relacionada à macro estruturas (enxames crustais de diques)ou à micro propriedades (fases condutoras ao longo de direções preferenciais). O comportamento complexo da anisotropia requer maiores estudos. A inversão dos dados de períodos acima de 53 s incluiu sítios de sondagem ao longo de toda região da APIP, compondo um perfil NE de extensão aproximada de 180 km. Os resultados mostram que o manto sob a APIP é heterogêneo, sendo mais condutivo sob as bordas das bacias do Paraná e Alto Sanfranciscana. Estas variações nas propriedades elétricas são compatíveis com a evolução tectônica da APIP, desenvolvida entre duas sub-bacias (Uberaba e Abaeté), com soerguimento na parte central e subsidência nas sub-bacias. A concordância com dados petroquímicos sugerindo que as rochas máfica e ultramáficas foram originadas em profundidades distintas do manto heterogêneo, sustenta a hipótese de que as variações de condutividade representem assinaturas do evento termal Cretáceo.
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv Magnetotelluric (MT) soundings are presented for the region of Alto Paranaíba Igneous Province (APIP), an important Cretaceous diamondiferous province in western Minas Gerais State. In addition to conventional wideband soundings, suitable for crustal scale investigations, long period MT systems were used to investigate the mantle lithosphere. This study is focused on the potential of the MT technique to provide tectonic insights in an area with petrological and geochemical information, but is poorly known in a geophysical sense. By using wideband and long period data together we have worked in a dynamical range from about 0,001 s until 14000 s, which allowed us to get important information from the crust and the lithospheric mantle. Data analyses have indicated the presence of distinct electrical anomalies, affected by 3D induction effects and galvanic distortions due to shallow structures, anisotropy at intermediate crustal depths, azimuthal variations of the anisotropy, variations of the electrical strike along distance and with depth, and galvanic distortions on long period data due crustal anisotropy. Therefore, preinversion algorithms were applied to minimize such problems and consequently increase the accuracy of the results. The inversion of the short period data (up to 53 s)over a 100 km profile from southwestern half of the studied area has identified a uniform conducting zone with conductance of 25 S between 3 and 5 km. The source of the conduction mechanism could be saline fluids, interconnected graphite films, or a combina-tion of both. Because of its depth this feature has been interpreted as a possible fractured zone associated with the sole of thrust and fold faults of the Brasilia Belt, which is overthrusted onto crystalline terranes of southwestern border of São Francisco Craton. At about 10-15 km depth a conducting layer with conductance of 200 S over the same southwestern portion presents an anisotropy that could be related to macro structures crustal swam of dikes or deep fractured zones (micro properties). The complex behavior of the anisotropy requires further studies. The inversion of long period data has included sites across the entire APIP, in a 180 km long NE profile. The results show a heterogeneous mantle, more conductive beneath the borders of both Paraná and Alto Sanfran-ciscana basins and resistive in the central part of the profile, over the Brasília Belt. Such variations on the electrical properties of the mantle are compatible with the tectonic evolution of the APIP, developed between two sub-basins (Uberaba and Abaeté)with uplift at the central part and subsidence at the sub-basins. The agreement with petrochemical data suggesting the mafic and ultramafic intrusions originated at distinct depths from heterogeneous mantle sources, supports the implications of the conductive variations to mechanical and rheological characteristics.
description Sondagens magnetotelúricas (MT)são apresentadas para a região da Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), uma importante província diamantífera Cretácea no oeste de Minas Gerais. Além de sondagens convencionais de banda larga, apropriadas para investigações em escala crustal, sistemas MT de longo período foram utilizados para investigações do manto litosférico. Este estudo objetiva avaliar o potencial da técnica MT em estudos tectônicos nas condições do território brasileiro, particularmente numa área bem caracterizada por estudos petrológicos e geoquímicos mas praticamente desconhecida em seus aspectos geofísicos. O uso conjunto de dados de banda larga e de longo período resultou uma ampla faixa espectral, de centésimos de segundos a cerca de 14000 s, a qual permitiu conseguir importantes informações da crosta e do manto litosférico. A análise de dados indicou uma região bastante complexa, compreendida de várias anomalias de resistividade, efeitos indutivos 3D e distorções galvânicas em dados na faixa de banda larga devido a estruturas rasas, anisotropia na crosta média, variações azimutais das anisotropias, variações da direção geoelétrica ao longo do perfil e com a profundidade, e distorções galvânicas em dados de longo período em decorrência da anisotropia crustal. Com a aplicação de algoritmos esses problemas foram minimizados anteriormente à inversão de dados e, em consequência, a precisão dos resultados foi melhorada. A inversão dos dados de períodos curtos (até 53 s), de um perfil NNE com extensão de 100 km na metade sudoeste da APIP, identifica uma zona condutora uniforme de condutância de 25 S e limitada entre 3 e 5 quilômetros de profundidade. O mecanismo de condução nesse caso poderia ser proveniente de fluídos salinos, filmes de grafita interconectados ou uma combinação de ambos. Por causa de sua profundidade, essa anomalia foi interpretada como sendo uma zona fraturada possivelmente associada à base das dobras e empurrões brasilianos que recobrem o embasamento cristalino e ofuscam os limites em superfície da porção sudoeste do Cráton do São Francisco. Em torno de 10-15 km uma camada com condutância de 200 S apresenta uma anisotropia que poderia estar relacionada à macro estruturas (enxames crustais de diques)ou à micro propriedades (fases condutoras ao longo de direções preferenciais). O comportamento complexo da anisotropia requer maiores estudos. A inversão dos dados de períodos acima de 53 s incluiu sítios de sondagem ao longo de toda região da APIP, compondo um perfil NE de extensão aproximada de 180 km. Os resultados mostram que o manto sob a APIP é heterogêneo, sendo mais condutivo sob as bordas das bacias do Paraná e Alto Sanfranciscana. Estas variações nas propriedades elétricas são compatíveis com a evolução tectônica da APIP, desenvolvida entre duas sub-bacias (Uberaba e Abaeté), com soerguimento na parte central e subsidência nas sub-bacias. A concordância com dados petroquímicos sugerindo que as rochas máfica e ultramáficas foram originadas em profundidades distintas do manto heterogêneo, sustenta a hipótese de que as variações de condutividade representem assinaturas do evento termal Cretáceo.
publishDate 2001
dc.date.issued.fl_str_mv 2001-07-11
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
status_str publishedVersion
format doctoralThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/08.02.22.01.38
url http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/08.02.22.01.38
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial
dc.publisher.initials.fl_str_mv INPE
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron:INPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname_str Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron_str INPE
institution INPE
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
repository.mail.fl_str_mv
publisher_program_txtF_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial
contributor_advisor1_txtF_mv Antonio Lopes Padilha
_version_ 1706809348997513216