Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27996 |
Resumo: | A estrutura litosférica do continente Sul-Americano foi investigada principalmente por meio de estudos sismológicos de escala continental e vários experimentos sísmicos na região andina. No entanto, estudos mais detalhados na plataforma Sul-Americana ainda são escassos. Com o objetivo de melhorar a cobertura sísmica no continente, a Universidade de São Paulo (USP) está atualmente liderando um esforço internacional e multi-institucional financiado pela FAPESP que se concentra na investigação da estrutura profunda das bacias do Paraná, Pantanal e Chaco através da análise. dados sísmicos (“3- Basins Project”). Nesse sentido, as estações existentes pertencentes à Rede Sismográfica do Brasil foram complementadas com a implantação temporária de mais de 30 estações de banda larga em toda a SW-Brasil, Bolívia, Uruguai e Paraguai. Aqui apresentamos os resultados obtidos a partir da análise dos dados coletados em 33 estações dentro e ao redor da bacia do Pantanal. Nosso estudo consiste em: (i) uma análise das fases de conversão P-para-S na Moho em funções do receptor para determinar a espessura da crosta e a razão Vp/Vs; e (ii) a inversão simultânea das RFs e curvas de dispersão de onda de superfície para desenvolver perfis de velocidade-profundidade de onda S para a crosta e o manto superior sob cada estação. As estimativas da espessura crustal (H) e da razão Vp/Vs (κ) foram obtidas através da técnica do H-κ stacking, que realiza um empilhamento ponderado das amplitudes das funções do receptor ao longo das curvas phase-moveout através de uma pesquisa sistemática no espaço de parâmetros H-κ. A construção de perfis de velocidade é baseada em uma linearização do problema direto seguido pela minimização de uma média ponderada do erro RMS para dados de função do receptor e de dispersão de onda de superfície. A análise das conversões Ps revelou que as profundidades da Moho e razões Vp/Vs variam entre 33 e 50 km e entre 1.56 e 1.83, respectivamente. Dentro da bacia do Pantanal, no entanto, a crosta é mais fina (34-38 km) e exibe os menores valores de razão Vp/Vs (1.56-1.69). Os modelos de velocidade revelam a existência de até quatro diferentes tipos crustais que se correlacionam com a geologia da superfície: (i) crosta de 35 km com Vs <4,0 km / s, sob a bacia e ao longo da projeção SW do Lineamento Transbrasiliano (TBL); (ii) crosta de 45 km com Vs>4.0 km/s abaixo de 40 km de profundidade, flanqueando a bacia ao leste e oeste; (iii) crosta de 50-55 km com Vs>4.0 km/s abaixo de 40 km de profundidade, flanqueando a bacia ao norte e sul e ao longo do TBL; e (iv) crosta de 42.5-45.0 km com Vs<4.0 km/s na vizinha Bacia do Paraná. Os modelos geodinâmicos existentes propõem que a Bacia do Pantanal é formada tanto no back-bulge do sistema flexural quanto no topo do forebulge, devido a tensões flexurais distensivas que reativaram falhas pré-existentes na crosta superior. Argumentamos que a Bacia do Pantanal se formou em uma porção estruturalmente mais fraca da crosta terrestre que foi afetada pela delaminação e aumento da flexura da placa sul-americana. Nossos resultados não permitem a discriminação entre os modelos concorrentes, mas sugerem que o TBL foi crítico em marcar a localização, origem e evolução desta bacia. |
id |
UFRN_2353fb5f4530c261ebb5de63cd045ead |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27996 |
network_acronym_str |
UFRN |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
repository_id_str |
|
spelling |
Cedraz, Victória Maria de Almeida SantosNascimento, Aderson Farias doSacek, VictorCasas, Jordi Julia2019-11-25T21:31:23Z2019-11-25T21:31:23Z2019-07-30CEDRAZ, Victória Maria de Almeida Santos. Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal. 2019. 128f. Dissertação (Mestrado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27996A estrutura litosférica do continente Sul-Americano foi investigada principalmente por meio de estudos sismológicos de escala continental e vários experimentos sísmicos na região andina. No entanto, estudos mais detalhados na plataforma Sul-Americana ainda são escassos. Com o objetivo de melhorar a cobertura sísmica no continente, a Universidade de São Paulo (USP) está atualmente liderando um esforço internacional e multi-institucional financiado pela FAPESP que se concentra na investigação da estrutura profunda das bacias do Paraná, Pantanal e Chaco através da análise. dados sísmicos (“3- Basins Project”). Nesse sentido, as estações existentes pertencentes à Rede Sismográfica do Brasil foram complementadas com a implantação temporária de mais de 30 estações de banda larga em toda a SW-Brasil, Bolívia, Uruguai e Paraguai. Aqui apresentamos os resultados obtidos a partir da análise dos dados coletados em 33 estações dentro e ao redor da bacia do Pantanal. Nosso estudo consiste em: (i) uma análise das fases de conversão P-para-S na Moho em funções do receptor para determinar a espessura da crosta e a razão Vp/Vs; e (ii) a inversão simultânea das RFs e curvas de dispersão de onda de superfície para desenvolver perfis de velocidade-profundidade de onda S para a crosta e o manto superior sob cada estação. As estimativas da espessura crustal (H) e da razão Vp/Vs (κ) foram obtidas através da técnica do H-κ stacking, que realiza um empilhamento ponderado das amplitudes das funções do receptor ao longo das curvas phase-moveout através de uma pesquisa sistemática no espaço de parâmetros H-κ. A construção de perfis de velocidade é baseada em uma linearização do problema direto seguido pela minimização de uma média ponderada do erro RMS para dados de função do receptor e de dispersão de onda de superfície. A análise das conversões Ps revelou que as profundidades da Moho e razões Vp/Vs variam entre 33 e 50 km e entre 1.56 e 1.83, respectivamente. Dentro da bacia do Pantanal, no entanto, a crosta é mais fina (34-38 km) e exibe os menores valores de razão Vp/Vs (1.56-1.69). Os modelos de velocidade revelam a existência de até quatro diferentes tipos crustais que se correlacionam com a geologia da superfície: (i) crosta de 35 km com Vs <4,0 km / s, sob a bacia e ao longo da projeção SW do Lineamento Transbrasiliano (TBL); (ii) crosta de 45 km com Vs>4.0 km/s abaixo de 40 km de profundidade, flanqueando a bacia ao leste e oeste; (iii) crosta de 50-55 km com Vs>4.0 km/s abaixo de 40 km de profundidade, flanqueando a bacia ao norte e sul e ao longo do TBL; e (iv) crosta de 42.5-45.0 km com Vs<4.0 km/s na vizinha Bacia do Paraná. Os modelos geodinâmicos existentes propõem que a Bacia do Pantanal é formada tanto no back-bulge do sistema flexural quanto no topo do forebulge, devido a tensões flexurais distensivas que reativaram falhas pré-existentes na crosta superior. Argumentamos que a Bacia do Pantanal se formou em uma porção estruturalmente mais fraca da crosta terrestre que foi afetada pela delaminação e aumento da flexura da placa sul-americana. Nossos resultados não permitem a discriminação entre os modelos concorrentes, mas sugerem que o TBL foi crítico em marcar a localização, origem e evolução desta bacia.The lithospheric structure of the South American continent has been mainly investigated through continental-scale seismic studies and a number of seismic experiments in the Andean region. As a result, there is still a paucity of detailed seismic studies within the South American platform. With the aim of improving seismic coverage in the continent, the Universidade de São Paulo (USP) is presently leading an international, multiinstitutional effort funded by FAPESP that focuses on investigating the deep structure under the Paraná, Pantanal, and Chaco basins through analysis of seismic data (“3-Basin Project”). To that end, existing stations belonging to the Rede Sismográfica Brasileira have been complemented with a temporary deployment of more than 30 broadband stations throughout W-SW Brazil, Bolivia, Uruguay, and Paraguay. Here, we present results obtained from analysis of data collected at 33 stations in and around the Pantanal basin. Our study consists of: (i) an analysis of Moho P-to-S conversion phases in receiver functions to determine crustal thickness and bulk Vp/Vs ratio; and (ii) the joint inversion of the RFs and surface wave dispersion curves to develop S-wave velocity-depth profiles for the crust and uppermost mantle under each station. Estimates of crustal thickness and bulk Vp/Vs ratio have been obtained through the H-κ stacking technique, which performs a weighted stack of the receiver functions amplitudes along phase-moveout curves through a grid-search in the H-κ parameter space. Development of velocity-depth profiles is based on a linearization of the forward problem followed by minimization of a weighted average of the RMS error for the receiver function and surface-wave dispersion datasets. Analysis of P-to-S conversions has revealed that Moho depths and Vp/Vs ratios vary between 33 and 50 km and between 1.56 and 1.83, respectively. Within the Pantanal basin, however, the crust is thinnest (34-38 km) and displays the smallest Vp/Vs ratios (1.56-1.69). The velocity models reveal the existence of up to four different crustal types that correlate with surface geology: (i) crust of 35 km with VS<4.0 km/s, under the basin and along the SW projection of the Transbrasiliano Lineament (TBL); (ii) crust of 45 km with VS>4.0 km/s below 40 km depth, flanking the basin to the East and West; (iii) crust of 50-55 km with VS>4.0 km/s below 40 km depth, flanking the basin to the North and South and along the TBL; and (iv) crust of 42.5-45.0 km with Vs<4.0 km/s in the neighboring Paraná Basin. Existing geodynamic models propose that the Pantanal Basin formed either in the backbulge of the flexural system or at the top of the forebulge, due to extensional bending stresses that reactivated pre-existing faults in the shallow upper crust. We argue that the Pantanal Basin formed in a structurally weaker portion of the foreland crust that was affected by delamination and enhanced bending of the South American plate. Our findings do not allow for discrimination among the competing models, but suggest the TBL was critical in marking the location, origin and evolution of this basin.CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICABacia do PantanalBulge foreland andinoLineamento TransbrasilianoCurvas de dispersão de ondas de superfícieInversão simultâneaInversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALInversãosimultâneafunção_Cedraz_2019.pdfapplication/pdf26774551https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27996/1/Invers%c3%a3osimult%c3%a2neafun%c3%a7%c3%a3o_Cedraz_2019.pdf69333ee9a5af216af0c54868c8b61186MD51TEXTInversãosimultâneafunção_Cedraz_2019.pdf.txtInversãosimultâneafunção_Cedraz_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain254203https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27996/2/Invers%c3%a3osimult%c3%a2neafun%c3%a7%c3%a3o_Cedraz_2019.pdf.txta201905228a3bcc8f9a6a4545e8a360aMD52THUMBNAILInversãosimultâneafunção_Cedraz_2019.pdf.jpgInversãosimultâneafunção_Cedraz_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1357https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27996/3/Invers%c3%a3osimult%c3%a2neafun%c3%a7%c3%a3o_Cedraz_2019.pdf.jpgb7a91f1d03a2aec22fe95c37c3d0a235MD53123456789/279962019-12-01 02:28:08.473oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27996Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-12-01T05:28:08Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
title |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
spellingShingle |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal Cedraz, Victória Maria de Almeida Santos CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA Bacia do Pantanal Bulge foreland andino Lineamento Transbrasiliano Curvas de dispersão de ondas de superfície Inversão simultânea |
title_short |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
title_full |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
title_fullStr |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
title_full_unstemmed |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
title_sort |
Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal |
author |
Cedraz, Victória Maria de Almeida Santos |
author_facet |
Cedraz, Victória Maria de Almeida Santos |
author_role |
author |
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv |
Nascimento, Aderson Farias do |
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv |
Sacek, Victor |
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Cedraz, Victória Maria de Almeida Santos |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Casas, Jordi Julia |
contributor_str_mv |
Casas, Jordi Julia |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA |
topic |
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA Bacia do Pantanal Bulge foreland andino Lineamento Transbrasiliano Curvas de dispersão de ondas de superfície Inversão simultânea |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Bacia do Pantanal Bulge foreland andino Lineamento Transbrasiliano Curvas de dispersão de ondas de superfície Inversão simultânea |
description |
A estrutura litosférica do continente Sul-Americano foi investigada principalmente por meio de estudos sismológicos de escala continental e vários experimentos sísmicos na região andina. No entanto, estudos mais detalhados na plataforma Sul-Americana ainda são escassos. Com o objetivo de melhorar a cobertura sísmica no continente, a Universidade de São Paulo (USP) está atualmente liderando um esforço internacional e multi-institucional financiado pela FAPESP que se concentra na investigação da estrutura profunda das bacias do Paraná, Pantanal e Chaco através da análise. dados sísmicos (“3- Basins Project”). Nesse sentido, as estações existentes pertencentes à Rede Sismográfica do Brasil foram complementadas com a implantação temporária de mais de 30 estações de banda larga em toda a SW-Brasil, Bolívia, Uruguai e Paraguai. Aqui apresentamos os resultados obtidos a partir da análise dos dados coletados em 33 estações dentro e ao redor da bacia do Pantanal. Nosso estudo consiste em: (i) uma análise das fases de conversão P-para-S na Moho em funções do receptor para determinar a espessura da crosta e a razão Vp/Vs; e (ii) a inversão simultânea das RFs e curvas de dispersão de onda de superfície para desenvolver perfis de velocidade-profundidade de onda S para a crosta e o manto superior sob cada estação. As estimativas da espessura crustal (H) e da razão Vp/Vs (κ) foram obtidas através da técnica do H-κ stacking, que realiza um empilhamento ponderado das amplitudes das funções do receptor ao longo das curvas phase-moveout através de uma pesquisa sistemática no espaço de parâmetros H-κ. A construção de perfis de velocidade é baseada em uma linearização do problema direto seguido pela minimização de uma média ponderada do erro RMS para dados de função do receptor e de dispersão de onda de superfície. A análise das conversões Ps revelou que as profundidades da Moho e razões Vp/Vs variam entre 33 e 50 km e entre 1.56 e 1.83, respectivamente. Dentro da bacia do Pantanal, no entanto, a crosta é mais fina (34-38 km) e exibe os menores valores de razão Vp/Vs (1.56-1.69). Os modelos de velocidade revelam a existência de até quatro diferentes tipos crustais que se correlacionam com a geologia da superfície: (i) crosta de 35 km com Vs <4,0 km / s, sob a bacia e ao longo da projeção SW do Lineamento Transbrasiliano (TBL); (ii) crosta de 45 km com Vs>4.0 km/s abaixo de 40 km de profundidade, flanqueando a bacia ao leste e oeste; (iii) crosta de 50-55 km com Vs>4.0 km/s abaixo de 40 km de profundidade, flanqueando a bacia ao norte e sul e ao longo do TBL; e (iv) crosta de 42.5-45.0 km com Vs<4.0 km/s na vizinha Bacia do Paraná. Os modelos geodinâmicos existentes propõem que a Bacia do Pantanal é formada tanto no back-bulge do sistema flexural quanto no topo do forebulge, devido a tensões flexurais distensivas que reativaram falhas pré-existentes na crosta superior. Argumentamos que a Bacia do Pantanal se formou em uma porção estruturalmente mais fraca da crosta terrestre que foi afetada pela delaminação e aumento da flexura da placa sul-americana. Nossos resultados não permitem a discriminação entre os modelos concorrentes, mas sugerem que o TBL foi crítico em marcar a localização, origem e evolução desta bacia. |
publishDate |
2019 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-11-25T21:31:23Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2019-11-25T21:31:23Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2019-07-30 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
CEDRAZ, Victória Maria de Almeida Santos. Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal. 2019. 128f. Dissertação (Mestrado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27996 |
identifier_str_mv |
CEDRAZ, Victória Maria de Almeida Santos. Inversão simultânea de função do receptor e dispersão de ondas de superfície na Bacia do Pantanal. 2019. 128f. Dissertação (Mestrado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. |
url |
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27996 |
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.program.fl_str_mv |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRN |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
instacron_str |
UFRN |
institution |
UFRN |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
collection |
Repositório Institucional da UFRN |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27996/1/Invers%c3%a3osimult%c3%a2neafun%c3%a7%c3%a3o_Cedraz_2019.pdf https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27996/2/Invers%c3%a3osimult%c3%a2neafun%c3%a7%c3%a3o_Cedraz_2019.pdf.txt https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27996/3/Invers%c3%a3osimult%c3%a2neafun%c3%a7%c3%a3o_Cedraz_2019.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
69333ee9a5af216af0c54868c8b61186 a201905228a3bcc8f9a6a4545e8a360a b7a91f1d03a2aec22fe95c37c3d0a235 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802117564766093312 |