Superfície Curie da Província Borborema

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2015.A temperatura Curie marca a profundidade de desmagnetização da crosta, correspondendo à isoterma de 580ºC, que é o ponto de desmagnetização da magnetita. Estudos sobre a estrutura termal da crosta geralmente são feitos com medidas de fluxo térmico. Todavia, esses dados são escassos e podem ser contaminados por anomalias rasas do ambiente geológico local. A superfície Curie calculada com dados magnéticos através de técnicas no domínio da frequência espacial é uma alternativa para entender a estruturação termal da crosta. Processos geodinâmicos como vulcanismo, intrusões, terremotos, soerguimento de montanhas e metamorfismo são controlados pela geração e transferência de calor na Terra, uma vez que a reologia dos sólidos é função principalmente da temperatura. A Província Borborema é parte da colisão neoproterozoica de um sistema orogênico situado entre os crátons São Francisco – Congo e Luís-Oeste África, que formou o Supercontinente Gondwana. A malha magnética da Província Borborema foi dividida em janelas de 150x150 km², com incremento de 50 km, o que totalizou 189 janelas, com o resultado localizado no centro de cada janela. Os resultados foram interpolados pelo método da mínima curvatura com célula de 10x10 km². Para validar o método de inversão, a profundidade Curie foi calculada a partir de dados de fluxo térmico. Neste sentido, os resultados foram integrados aos dados de gravimetria, calor radiogênico e espessura crustal. A superfície Curie da Província Borborema varia de 18 a 59 km, o que revela complexidades na composição crustal da região. A estrutura termal mostra diferentes blocos crustais separados pelas principais zonas de cisalhamento, o que corrobora o modelo de evolução de terrenos alóctones. A porção oeste da zona de cisalhamento Pernambuco possui assinatura dos processos que envolvem a serpentinização do manto, uma vez que a isoterma Curie é mais profunda que a descontinuidade de Mohorovic. Nesta região, há uma diminuição na amplitude da anomalia Bouguer, o que corrobora a anomalia de grande comprimento de onda e alta amplitude no campo magnético anômalo. Interpreta-se esse padrão como evidência da subducção/colisão do Evento Brasiliano-Pan africano. Não se observa a mesma anomalia na porção leste da zona de sutura, possivelmente devido à abertura do Oceano Atlântico Sul durante o Cretáceo, uma vez que este processo eleva a Moho a temperaturas superiores a 850ºC, de modo a desmagnetizar o manto. Os sismos da região concentram-se principalmente nas regiões de superfície Curie rasa (crosta menos resistente) e nas zonas de transição entre blocos quentes e frios. Calculou-se o gradiente horizontal da superfície Curie para enfatizar a assinatura do contato entre os blocos termais. Essas regiões marcam possíveis descontinuidades crustais, e possuem alta correlação com as ocorrências de ouro orogênico da área de estudo.The Curie temperature marks the lithosphere’s depth demagnetization. It assumes that magnetite is the main magnetic material of Earth and has Curie point of 580ºC. The crust thermal structure may be investigated by heat flow data. However, these data are scarce and may be contaminated by shallow heat anomalies related with local geological environment. The Curie surface calculated from magnetic data through spatial frequency domain techniques is an alternative to understand the thermal structure of Borborema Province. Volcanism, intrusions, earthquakes, uplift and metamorphism are geodynamical process controlled by the generation and transfer of heat in Earth, since the solids rheology is, mainly, function of temperature. The Borborema Province is part of the neoproterozoic collision of an orogenic system situated between the São Francisco-Congo and São Luís-West Africa cratons, which formed the Gondwana Supercontinent. To estimate the Curie depth the magnetic grid of Borborema Province was subdivided in 150x150 km² windows, incremented by 50 km totaling 189 windows with the results located at the center of each window. The results were interpolated using 10x10 km² cell size by the minimum curvature method. Heat flow data were used to validate the Curie depth estimated through magnetic inversion. The results were integrated to gravity, heat generation and crustal thickness data. The Curie surface of Borborema Province varies from 18 to 59 km, which reveals the complexity in the crustal composition of the study area. The thermal structure shows different crustal blocks separated by the main shear zones, which corroborates the evolution model of allochthonous terranes. The Curie surface signature for the west portion of Pernambuco Shear Zone indicates processes of mantle serpentinization, once the Curie isotherm is deeper than Mohorovic discontinuity. In this region, the amplitude of anomaly Bouguer decreases, which corroborates long wavelength anomaly observed in the magnetic anomaly. We interpreted this pattern as evidence of the Brasiliano-Pan-Africano’s subduction/collision Event. The same anomaly in the east portion of the suture zone is not observed, possibly due to South Atlantic opening during Cretaceous, since this process elevated Moho temperatures above 850ºC, demagnetizing the mantle. Earthquakes in the region are concentrated mainly in shallow Curie surface regions (less resistant crust) and in transition zones between warm and cold blocks. We calculated the horizontal gradient of the Curie depth to emphasize the signature of contact between the thermal blocks. These regions mark possible crustal discontinuities, and have high correlation with orogenic gold occurrence in the study area