DEGEO - Departamento de Geologia

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    The role of tectonic inheritance in the development of a fold-thrust belt and superimposed rift : an example from the São Francisco basin, eastern Brazil.
    (2021) Rodrigues, Raiza Toledo; Alkmim, Fernando Flecha de; Reis, Humberto Luis Siqueira; Piatti, Bruno Guimarães
    The Sao ̃ Francisco intracratonic basin, eastern Brazil, hosts multiple sedimentary successions younger than 1.8Ga that witnessed major plate reorganizations since its generation. During the Brasiliano/Pan-African Gondwana amalgamation, in the Ediacaran-Cambrian boundary, the western half of the basin was involved in the Brasília foreland fold-thrust belt, which propagated eastwards deforming its Proterozoic-Paleozoic strata. Lately, as the South Atlantic rift evolved giving rise to the Brazilian continental margin, the basin was affected by extensional tectonism leading to the development of the Cretaceous Abaet ́e half-graben. During this episode, elements related to a prominent structure of the Brasília foreland fold-thrust belt, the Joao ̃ Pinheiro fault, were reactivated controlling the graben architecture. Aiming to unravel the evolutionary history of the fault zone since its nucleation until its Cretaceous extensional reactivation, we conducted a structural investigation based on field, well-tied 2D seismic data, and paleostress analysis. Our study revealed that the fault represents an emergent ramp of the basal detachment of the Brasilia foreland fold-thrust belt. Formed under EW-oriented shortening, the structure exhibits a gentle recces-salient geometry in map view, which reflects variations in the detachment depth influenced by pre-orogenic rift structures. Trains of NS-trending chevron folds are abundant and their high symmetry and dominance are expressions of the control exerted by mechanical stratigraphy and low-friction basal detachment. The superposed Abaet ́e half-graben developed under an extensional regime with a NE- trending maximum extension. Under this condition, a stratigraphic interface along the Joao ̃ Pinheiro fault zone was reactivated giving rise to the graben border fault. NS- to NW-oriented preexisting bedding planes were activated as small normal faults. Although newly-formed faults are present, reactivation is the most effective mechanism of extension accommodation. Therefore, this study provides insights on the influence of tectonic inheritance on the architecture, deformation pattern, strain/stress partitioning and evolution of both extensional and compressional intracontinental systems.
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    A falha de João Pinheiro, bacia do São Francisco, MG : sua geração no evento brasiliano e reativação no evento sul-atlântico.
    (2020) Rodrigues, Raiza Toledo; Alkmim, Fernando Flecha de; Reis, Humberto Luis Siqueira; Alkmim, Fernando Flecha de; Gomes, Caroline Janette Souza; Valeriano, Claudio de Morisson
    A bacia intracratônica do São Francisco, localizada no sudeste brasileiro, hospeda múltiplos ciclos sedimentares mais novos que 1.8 Ga que registram diferentes eventos tectônicos ocorridos entre o Paleoproterozoico e o Mesozoico. Durante a orogenia brasiliana, como consequência da amalgamação do Gondwana ocidental no limite Ediacarano-Cambriano, a porção oeste da bacia foi efetada pelas frentes orogênicas do cinturão de antepaís da Faixa Brasília, que se propagaram em direção a leste deformando as unidades de preenchimento da bacia, em especial as rochas do Grupo Bambuí. Uma das estruturas mais importantes deste cinturão é a falha de empurrão de João Pinheiro que, com direção geral N-S e mergulho para oeste, se extende por cerca de 180 km no oeste de Minas Gerais. Durante a abertura do Oceano Atlântico Sul, ao mesmo tempo em que o riftte cretácico evoluía na margem brasileira, a porção sudoeste da Bacia do São Francisco experimentava também um evento distensional durante o qual formou-se um pequeno rifte intracontinental, o Graben de Abaeté. Durante a evolução deste pequeno graben, houve reativação parcial de estruturas preexistentes, incluindo a falha de João Pinheiro e os elementos estruturais associados ao seu desenvolvimento. Tendo como objetivo maior e principal decifrar a história evolutiva da zona de Falha de João Pinheiro, em especial a sua reativação em regime distensional durante o Cretáceo, realizou-se uma investigação estrutural detalhada na zona da falha, tendo como base dados coletados em campo e interpretação de seções símicas 2D. Os resultados obtidos mostram que a falha de João Pinheiro representa uma das rampas emersas do descolamento basal do cinturão de antepaís da Faixa Brasilia. Sua geometria, expressa em mapa por um par recesso-saliência, foi controlada por variações na profundidade da zona de deslocamento basal que, por sua vez, foi influenciada pela arquitetura do embasamento da bacia do São Francisco na região. Trens de dobras em chevron com alta simetria e direção geral N-S ocorrem em todas as escalas possíveis nas adjacências da falha, sendo responsáveis por grande parte da acomodação do encurtamento na região. Essas estruturas, bem como a falha de João Pinheiro, foram geradas sob um único evento tectônico de caráter compressivo, com eixo de encurtamento principal sub-horizontal e posicionado na direção E-W. O estilo estrutural da região, caracterizado pela franco predomínio de dobras simétricas, é uma das expressões do controle exercido pela estratigrafia mecânica e baixo coeficiente de fricção ao longo da zona de descolamento basal. O Graben de Abaeté, por sua vez, foi formado sob campo de tensões extensional puro, caracterizado por extensão sub-horizontal na direção N55E. Sob este campo de esforços, uma importante interface estratigráfica exposta ao longo da zona da Falha de João Pinheiro foi reativada, dando origem à sua falha de borda. Simultâneamente, flancos de dobras apertadas com direção N-S a NW-SE foram reativadas como falhas normais de pequeno rejeito, produzindo padrão deformacional difuso no Graben de Abaeté. Apesar de falhas normais neoformadas também estarem presentes, a reativação de estruturas herdadas representa o principal mecanismo de acomodação da deformação no graben, controlando, inclusive, a localização dos principais depocentros da bacia e a dispersão de seu preenchimento sedimentar. O estudo em questão demonstrou, portanto, a prolongada influência da herança tectônica na evolução da região, tanto durante o desenvolvimento da Falha de João Pinheiro, no contexto do cinturão de antepaís da Faixa Brasília, com na formação do graben superposto. Nos dois casos, a influência exercida pelas estruturas herdadas foi favorecida pela estratigrafia mecânica das unidades deformadas, de forma a influenciar a localização, partição da deformação e estilo deformacional desses dois sistemas intracontinentais.