Modelo crustal e fluxo de calor nos domínios Estância, Canudos-Vaza-Barris e Macururé adjacentes às bordas emersas da Bacia Sergipe-Alagoas
Palavras-chave:
produção de calor radiogênico em rochas, modelagem da crosta terrestre, fluxo geotérmicoResumo
Neste artigo, determinou-se o fluxo de calor em trechos da Bacia Sergipe-Alagoas usando modelos para sua crosta subjacente com base nos domínios geotectônicos que constituem o embasamento adjacente a essa bacia. Esse embasamento aflorante é constituído pelos domínios geotectônicos Estância, Canudos-Vaza-Barris e Macururé, em uma faixa de cerca de 440km ao longo da costa oceânica e largura de 50km da borda emersa da bacia. Foram visitados 1.483 afloramentos do embasamento e coletou-se 1.623 amostras de rocha das várias unidades geológicas presentes, nas quais determinou-se a massa específica, os teores de K, U e Th e a taxa volumétrica de produção de calor. Para calcular o fluxo de calor produzido em cada domínio, usou-se dados existentes para estimar a sua espessura e o seu substrato. Utilizou-se, também, modelos para obter a função A(z) da variação vertical de produção de calor. Nesses modelos, assumiu-se ser o substrato composto por rochas do Cráton do São Francisco, as quais estão nas fácies anfibolito e granulito nos domínios Estância e Canudos-Vaza- Barris e na fácies granulito no Macururé. Os resultados obtidos mostram que nas crostas dos domínios Estância e Canudos-Vaza-Barris a produção de calor deve-se quase totalmente às rochas cratônicas. Os fluxos geotérmicos médios de 66,9mW m-2, 63,1mW m-2 e 55,7mW m–2 obtidos para os domínios Estância, Canudos-Vaza-Barris e Macururé, respectivamente, mostram-se concordantes com valores publicados do fluxo geotérmico médio de campos de petróleo nos trechos da bacia onde esses domínios devem estar presentes. Essa concordância suporta a validade das hipóteses sobre a constituição do embasamento subjacente da bacia, bem como da composição litológica dos domínios aflorantes e de seus substratos. Para explicar a alta discrepância entre os valores de fluxo geotérmico obtidos e publicados na borda norte do Domínio Macururé, sugeriu-se que esse domínio possa ser menos espesso em sua borda norte ou a unidade Rio Coruripe, que constitui sua borda, tenha uma composição crustal distinta daquela do Domínio Macururé.
Referências
ALMEIDA, F. F. M. O Cráton do São Francisco. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 7, n. 4, p. 349 -364, 1977.
ASHWAL, L. D.; MORGAN, P.; KELLEY, S. A.; PERCIVA, J. A. Heat production in an Archean crustal profile and implications for heat flow and mobilization of heatproducting elements. Earth and Planetary Sciences Letters, Amsterdam, v. 85, n. 4, p. 439-450, Oct. 1987.
BIANCHI, M. B. Variações da estrutura da crosta, litosfera e manto para a plataforma Sul Americana através de funções do receptor para ondas P e S. 2008. 133 f. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Instituto Astronômico e Geofísico, São Paulo, 2008.
BIRCH, F.; ROY, R. F.; DECKER, E. R. Heat flow and thermal history and New England and New York. In: (Ed.). ZEN, E.; WHITE, W. S.; HADLEY, J. B.; THOMPSON JUNIOR, J. B. Studies of Appalachian Geology: Northern and Maritime. New York: Interscience, 1968. p. 437-451.
BRITO NEVES, B. B. Regionalização Geotectônica do Pré-Cambriano Nordestino. 1975. 198 f. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 1975.
BRITO NEVES, B. B.; SIAL, A. N.; ALBUQUERQUE, J. P. T. Vergência centrífuga residual no sistema de dobramentos Sergipano. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 7, n. 2, p. 102-114, 1977.
BUENO, J. F.; SOUZA, J. J.; ARAÚJO, M. N. C.; OLIVEIRA, E. P. Evolução tectono-cronológica da estrutura de interferência de Nossa Senhora de Lourdes, Faixa Sergipana, NE-Brasil. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 39, n. 4, p. 608-623, dez. 2009.
DAVISON, I.; SANTOS R. A. Tectonic evolution of the Sergipano Fold Belt, NE Brazil, during the Brasiliano Orogeny. Precambrian Research, Amsterdam, v. 45, n. 4, p. 319-342, Dec. 1989.
D’EL-REY SILVA, L. J. H. Tectonic evolution of the southern part of the Sergipano Fold Belt, northeastern Brazil. 1992. 257 f. PhD Thesis – University of London, England, Royal Holloway, 1992.
D’EL-REY SILVA, L. J. H.; McClay, K. R. Stratigraphy of the southern part of the Sergipano Belt, NE Brazil: tectonic implications. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 25, n. 3, p.185-202, set. 1995a.
D’EL-REY SILVA, L. J. H. The evolution of basement gneiss domes of the Sergipano fold belt (NE Brazil) and its importance for the analysis of Proterozoic basins. Journal of South American Earth Sciences, Amsterdam, v. 8, n. 3-4, p. 325-340, July/Oct. 1995b.
D’EL-REY SILVA, L. J. H. Basin infilling in the southerncentral part of the Sergipano Belt (NE Brazil) and implications for the evolution of Pan-African/Brasiliano cratons and Neoproterozoic sedimentary cover. Journal of South American Earth Sciences, Amsterdam, v. 12, n. 5, p. 453-470, Sept. 1999.
DOMINGUEZ, J. M. L. As coberturas do Cráton São Francisco: uma abordagem do ponto de vista da análise de bacias. In: DOMINGUEZ, J. M. L.; MISI, A. (Ed.). O Cráton do São Francisco. Salvador: SBG, 1993. p. 137-159.
DRURY, M. Heat flow provinces reconsidered. Physicsof the Earth and Planetary Interiors, Amsterdam, v. 49, n. 1-2, p. 78-96, Nov. 1987.
FONTES, L. C. A. A. Determinação do fluxo geotérmico na bacia sedimentar Sergipe-Alagoas. 1980. 83 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal da Bahia, Salvador, 1980.
FOUNTAIN, D. M.; SALISBURY, M. H. Exposed crosssections through the continental crust: implications for the crustal structure, petrology and evolution. Earth and Planetary Sciences Letters, Amsterdam, v. 56, p. 263-277, Dec. 1981.
HAWKESWORTH, C. J. Vertical distribution of heat production in the basement of the Eastern Alps. Nature, v. 249, n. 5456, p. 435-436, May 1974.
KREMENTSKY, A. A.; OVCHINNIKOV, L. N. The Precambrian continental crust: is structure, composition, and evolution as revealed by deep drilling in the U.S.S.R. Precambrian Reseach, Amsterdam, v. 33, n. 1-3, p. 11-43, Sept. 1986.
KREMENTSKY, A. A.; MILANOVSKY, S. YU; OVCHINNIKOV, L. N. A heat generation model for continental crust based on deep drilling in the Baltic Shield. Tectonophysics, Amsterdam, v. 159, n. 3-4, p. 231-246, Mar. 1989.
LACHENBRUCH, A. H. Crustal temperature and heat production: Implications of the linear heat-flow relation. Journal of Geophysical Research, Malden MA, v. 75, n. 17, p. 3291-3300, Jan. 1970.
MOTTAGHY, D,; SCHELLSCHMIDT, R.; POPOV, Y. A.; CLAUSER, C.; KUKKONEN, L. T.; NOVER, G.; MILANOVSKY, S.; ROMUSHKEVICH, R. A. N. New heat data from the immediate vicinity of the Kola super deep borehole: vertical variation in heat flow confirmed and attributed to advection. Tectonophysics, Amsterdam, v. 401, n. 1 2, p. 119-142, May 2005.
MORGAN, P. Crustal radiogenic heat production and the selective survival of ancient continental crust. Part 2. Journal of Geophysical Research, Malden MA, v. 90, n. S02, p. C561-C570, Feb. 1985. Proceedings of 15th Lunar and Planetary Science Conference.
NEVES, S.P.; BRUGUIER, O.; VAUCHEZ, A.; BOSCH, D.; SILVA, J. M. R.; MARIANO, G. Timing of crust formation, deposition of supracrustal sequences, and Transamazonian and Brasiliano metamorphism in the East Pernambuco belt (Borborema Province, NE Brazil): implications for western Gondwana assembly. Precambrian Research, Amsterdam, v. 149, n. 3-4, p. 197-216, Sept. 2006.
NICOLAYSEN, L. O.; HART, R. J.; GALE, N. H. The Vredefort element profile extended to supracrustal strata et Carletonville, with implications for continental heat flow. Journal of Geophysical Research, Malden MA, v. 86, n. B11, p. 10653-12218, Jan. 1981.
OLIVEIRA, E. P., S. F. TOTEU, M. N. C. ARAÚJO, M. J. CARVALHO,.R. S. NASCIMENTO, J. F. BUENO, J. F.; MCNAUGHTON, N.; BASILICI, E. G. Geologic correlation between the Neoproterozoic Sergipano belt (NE Brazil) and the Yaoundé schist belt (Cameroon, Africa). Journal of African Earth Sciences, Amsterdam, v. 44, n. 4-5, p. 470-478, 2006.
OLIVEIRA, E. P.; WINDLEY, B. F.; ARAUJO, M. N. C. The Neoproterozoic Sergipano orogenic belt, NE Brazil: a complete plate tectonic cycle in western Gondwana. Precambrian Research, Amsterdam, v. 181, n. 1-4, p. 64-84, Aug. 2010.
OLIVEIRA, R. G. Arcabouço geofísico, isostasia e causa do magmatismo Cenozoico da Província Borborema e de sua margem continental (nordeste do Brasil). 2008. 411 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Rio Grande do Norte, 2008.
OLIVEIRA, R. G.; SANTOS, E. J. Magnetic Framework of the Borborema Province, Northeast Brazil: an interpretation from digital data. Potential Field Methods: Case histories. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF THE BRAZILIAN GEOPHYSICAL SOCIETY, 6., Rio de Janeiro, 1999. Proceedings... Rio de Janeiro: SBGf, 1999. p. 113. 1 CD-ROM.
PRIBNOW, D. F. C.; WINTER, H. R. Radiogenic heat production in the upper third of continental crust from KTB. Geophysical Research Letters, Malden MA, v. 24, n. 3, p. 349-352, Feb. 1997.
REYES, L. M. G. Distribuição vertical da taxa volumétrica de produção de calor radiogênico no Cráton do São Francisco. 2008. 156 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal da Bahia, Bahia, 2008.
REYES, L. M. G.; ARGOLO, R. M.; MARINHO, M. M. Repartição do fluxo térmico nas Bacias de Camamue Almada. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOFÍSICA DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE GEOFÍSICA, 3., Belém do Pará, 2008. Anais... Belém do Pará: SBGf, 2008.
RYBACH, L. Amount and significance of radioactive heat sources in sediments. In: BURRUS, J. (Ed.) Thermal Modeling in Sedimentary Basins. Paris: Technip, 1986. p. 311-322.
SANTOS, E. J. Ensaio preliminar sobre terrenos e tectônica acrescionária na Província Borborema. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 39., 1996, Salvador. Anais... Salvador, SBG, 1996. v. 6, p. 47-50.
SANTOS, E. J.; MEDEIROS, V. C. Constraints from granitic plutonism on proterozoic crustal growth of the Transverse Zone, Borborema Province, NE-Brazil. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 29, n. 1, p.73-84, mar. 1999.
SANTOS, R. A.; MARTINS, A. A. M.; NEVES, J. P. Geologia e recursos minerais do estado de Sergipe. Salvador: CPRM, 1998.
SCHNEIDER, R. V.; ROY, R. F.; SMITH, A. R. Investigations and interpretations of the vertical distribution of U, Th and K: South Africa and Canada. Geophysical Research Letters, v. 14, n. 3, p. 264-267, Mar. 1975.
SILVA, J. M. R.; CAMPOS NETO, M. C.; BRITO NEVES, B.B. Deformação e metamorfismo principais de uma parte da Faixa Sul-Alagoana (Complexo Macururé), Sistema de Dobramentos Sergipano, nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 25, n. 4, p. 343-350, dez. 1995.
SILVA FILHO, M. A. Arco vulcânico de Canindé- Marancó e a Faixa Sul-Alagoana: sequências orogênicas Mesoproterozoicas. In: CONGRESSO BRASILEIRO GEOLOGIA, 40., 1998, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: SBG, 1998. v. 1, p. 16.
SILVA FILHO, M. A.; TORRES, H. H. F. A new interpretation on the Sergipano Belt Domain. Anais da Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, v. 74, n. 3, p. 556-557, 2002.
SMITHSON, S. B.; DECKER, E. R. A continental crustal model and its geothermal implications. Earth Planetary Science Letters, Amsterdam, v. 22, n.3, p. 215-225, 1974.
TROMPETTE, R. Geology of Western Gondwana (200-500 Ma) Pan-African-Brasiliano aggregation of South America and Africa. A. A. Balkema, Rotterdam Brookfield, 1994. 350 p.
TROMPETTE, R. Neoproterozoic (~600 Ma) aggregation of Western Gondwana: a tentative scenario.b Precambrian Research, Amsterdam, v. 82, n. 1-2, p. 101-112, Mar. 1997.
TROMPETTE, R. Gondwana evolution; its assembly at around ~ 600 Ma. Comptes Rendus de l’ Académie Sciences de Paris, Series 2A – Earth and Planetary Science, v. 330, n. 5, p. 305-315, Mar. 2000.
VAN SCHMUS, W. R.; BRITO NEVES, B. B.; HACKSPACHER, P. C.; BABINSKI, M. U/Pb and Sm/Nd geochronologic studies of the eastern Borborema Province, Northeast Brazil: initial conclusions. Journal of South American Earth Sciences, Amsterdam, v. 8, n. 3-4, p. 267-288, July/Oct. 1995.
VAN SCHMUS, W. R., KOZUCH, M., BRITO NEVES, B. B. Precambrian history of the Zona Transversal of the Borborema Province, NE Brazil: insights from Sm-Nd and U-Pb geochronology. Journal of South American Earth Sciences, Amsterdam, v. 31, n. 2-3, p. 227-252, Mar. 2011.
VILLENEUVE, M.; CORNÉE, J. J. Structure, evolution and palaeogeography of the West African craton and bordering belts during the Neoproterozoic. Precambrian Research, Amsterdam, v. 69, n. 1-4, p. 307-326, Oct. 1994.
VITORELLO, I.; POLLACK, H. N. On the variation of continental heat flow with age and the thermal evolution of continents. Journal of Geophysical Research, Malden MA, v. 85, n. B2, p. 985-995, Jan. 1980.
WINTER, J. D. An introduction to igneous and metamorphic petrology. Prentice Hall, 2001. 699 p.
