Seismological characterization of the crust beneath PABBRISE profile : an approach for receptor function and spectral ratio H/V

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2015.Entre agosto a novembro de 2013, foi realizado o levantamento de dados sísmicos e sismológicos do perfil PABBRISE, ao longo de uma transecta de aproximadamente 700 km, que atravessa as porções norte e nordeste da Bacia do Paraná, Faixa Brasília Meridional (Nappe Socorro), Faixa Ribeira Central e, termina na Ilha de São Sebastião. Foram instaladas 37 estações triaxiais de período curto e, posteriormente, mais 4 estações do mesmo modelo na Ilha de São Sebastião. Nesses dados foram aplicados os métodos de função do receptor e razão espectral H/V. Os resultados obtidos permitem dividir a crosta em domínios crustais baseados na profundidade da Moho: os primeiros 305 km do perfil mostram espessura crustal média de 42,1 km e Vp/Vs média de 1,76. Entre o km 305 e o km 525 a crosta tem espessura média de 39,4 km e Vp/Vs média de 1,76. Do km 525 ao final da transecta, a crosta possui espessura média de 32 km e as razões Vp/Vs obtidas nesse domínio possuem maior variabilidade (1,73–1,83) com média de 1,78. Esse resultado é interpretado como possível presença de fluidos na crosta inferior. Por último a Ilha de São Sebastião, com espessura média de 34,15 km e Vp/Vs variando de 1,73 a 1,86 (média de 1,79), possivelmente relacionado às intrusões alcalinas. De forma conjunta, considerando o comportamento da Moho, da topografia e da anomalia Bouguer, é possível constatar que a crosta da metade sudeste da transecta foi afinada e sofreu reajuste isostático. O lado noroeste apresenta comportamento distinto e sugere a presença de excesso de massa no manto litosféricos. Por meio da razão H/V foram definidos quatro domínios sísmicos em superfície: os primeiros 130 km, com valor médio f0=5,73 Hz, caracteriza os derrames da Formação Serra Geral; do km 130 ao km 525, com f0= 3,32 Hz, caracteriza os sedimentos da Bacia; do km 525 ao 700, com valor médio de f0= 7,3 Hz, caracteriza a Faixa Ribeira e, a Ilha de São Sebastião, com f0= 7,79 Hz, caracteriza camada de solo fina e intrusões alcalina.Between August and November 2013, we performed a study of seismic and seismological data from PABBRISE profile, along a transecta of approximately 700 km, which crosses the northern portions and northeastern Paraná Basin, southern Brasília Belt (Nappe Socorro), Central Ribeira Bent, finished in São Sebastião Island. It was installed 37 triaxial stations short period triaxials stations and then, more four stations of the same model in Sao Sebastião Island. In these data were applied receiver function methods and spectral ratio H/V. The results allows to split the crust into domains, based on the depth of the Moho: the first 305 km profile shows average crustal thickness of 42.1 kilometers and Vp/Vs average of 1.76. Between km 305 and km 525 the crust has an average thickness of 39.4 km and Vp/Vs average of 1.76. From km 525 until the end of the profile, the crust has an average thickness of 32 km and the ratio Vp/Vs obtained in this field have greater variability (1.73-1.83) with an average of 1.78. This result is interpreted as the possible presence of fluids in the lower crust. Finally theSão Sebastião Island, with an average thickness of 34.15 km and Vp/Vs ranging from 1.73 to 1.86 (mean 1.79), possibly related to alkaline intrusions. Jointly considering the behavior of the Moho topography and Bouguer anomaly, it is clear that the crust of the half of southeastern transecta portion was tuned and adjusted isostatically. The north side has different behavior and suggests the presence of excess mass in the lithospheric mantle. Through the ratio H / V it had defined four seismic areas where surface: the first 130 km, with an average value f0 = 5.73 Hz characterizes the flows of the Serra Geral Formation; from km 130 to km 525, with f0 = 3.32 Hz, featuring Basin sediments; of 525-700 km, with an average value of f 0 = 7.3 Hz, characterizes the Ribeira Belt and the São Sebastião Island of, with f0 = 7.79 Hz, features thin soil layer and alkaline intrusions