2012_IsraelLacerdaAraujo

UNIVERSIDADE DE BRASLIA

INSTITUTO DE GEOCINCIAS

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM GEOCINCIAS

APLICADAS

CARACTERIZAO DO ARCABOUO TECTNICO DO TERRENO

SO JOS DO CAMPESTRE, PROVNCIA BORBOREMA,

COM BASE EM DADOS DE AEROGEOFSICA

DISSERTAO DE MESTRADO N 037

ISRAEL LACERDA DE ARAUJO

BRASLIA

2012

UNIVERSIDADE DE BRASLIA

INSTITUTO DE GEOCINCIAS

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM GEOCINCIAS

APLICADAS

CARACTERIZAO DO ARCABOUO TECTNICO DO TERRENO

SO JOS DO CAMPESTRE, PROVNCIA BORBOREMA,

COM BASE EM DADOS DE AEROGEOFSICA

ISRAEL LACERDA DE ARAUJO

Dissertao de Mestrado elaborada junto ao Curso

de Ps-Graduao em Geocincias Aplicadas (rea

de Concentrao em Geofsica Aplicada), do

Instituto de Geocincias (IG) da Universidade de

Braslia (UnB), para concesso do ttulo de Mestre

em Geocincias Aplicada

Orientadora:

Prof. Dr. Roberta Mary Vidotti

Coorientadores:

Prof. Dr. Roberto Alexandre Vitria de Moraes

Prof .Dr. Elton Luiz Dantas

Banca examinadora:

Prof. Dr. Reinhardt A. Fuck (UnB)

Prof. Dr. Francisco Hilrio Rego Bezerra (UFRN)

BRASLIA

JULHO DE 2012

minha maior inspirao de vida:

Minha me Noeme do Carmo Arajo

Mestrado em Geocincias Aplicadas Geofsica Aplicada

i

Dissertao de mestrado

AGRADECIMENTOS

Gostaria primeiramente de agradecer a Deus por conceder-me a pacincia e

a fora necessria, pois intercedeu para que pudesse continuar este projeto sempre que

estava prestes a desistir.

Agradeo a ESRI pela disponibilizao do Pacote de ferramentas que

compem a Famlia ArcGis 10 por intermdio do contrato n 2011 MLK 8733 e a

IMAGEM pelo apoio e viabilidade da concretizao do termo de uso entre o IG-UnB e

a ESRI e pelo suporte aos softwares.

Agradeo aos amigos gelogos que me ajudaram nas revises e auxlio, em

especial aos amigos Rafael Brant, Saulo Carreiro, Diego Pereira, Diogo Baleeiro,

Thiago Carvalho e Bruno de Jesus.

Aos amigos da Carreira de Infraestrutura Rodolfo Salomo, Martha

Martorelli, Fbio Henrique, Ktia Tancon, Renato Sampaio, Paulo Henrique Nonato e

Frederico Meira, dentre outros que sempre me incentivaram a continuar.

Aos meus orientadores, Prof. Roberto Alexandre Vitria de Moraes e

Roberta Mary Vidotti, pela pacincia ao longo desse perodo, e ao Professor e amigo

Elton Dantas, pelos ensinamentos ao longo desses oito anos, ora impaciente ora

motivador, sem o qual no poderia ser o profissional de hoje.

No menos importante, agradeo a toda minha famlia, minha me, Noeme

do Carmo Arajo, meus irmos, Ismael e Dionsia Lacerda de Arajo, ao meu sobrinho

e afilhado Miguel Lacerda e a minha namorada amiga e confidente.

A todos, muito obrigado.


ii


RESUMO

Na poro Nordeste do Domnio Rio Grande do Norte (Provncia Estrutural

Borborema), no Macio So Jos do Campestre, foram desenvolvidos estudos, com

base na anlise do espectro radial ponderado de potncia do Campo Magntico Total,

para individualizao de limites fsicos de blocos crustais cujos limites so marcados

por um conjunto de cisalhamentos transcorrentes profundos que compem a trama

tectnica do Macio So Jos do Campestre. Este sistema apresenta tendncia estrutural

marcadamente N70E e N30E correlacionados ao Lineamento Patos e s Zonas de

Cisalhamento Joo Cmara, Remgio e Brejinho. Estas estruturas regionais so

interpretadas como limites de blocos crustais denominados Bloco Alagoinha e Pedro

Velho, respectivamente localizados a sul e a norte do Lineamento Patos, Blocos So

Jos do Campestre, Brejinho, Taipu e Rio do Fogo, a leste da Zona de Cisalhamento

Brejinho, e os Blocos Dona Ins e Japi a sul da Zona de Cisalhamento Brejinho. A

assinatura geofsica permite delimitar o limite dos Complexos Santa Cruz, Serrinha

Pedro-Velho e Joo Cmara, ambos de idade paleoproterozica. O ciclo de orognese

brasiliana definiu feies magnticas de primeira ordem, alm de reativar estruturas

preexistentes, com o alojamento de corpos granticos neoproterozico preferencialmente

nestas zonas de cisalhamento.


iii


ABSTRACT

In the northeastern portion of Rio Grande do Norte Domain (Borborema

Structural Province), at So Jos do Campestre Massif, studies were conducted based on

weighted analysis of the radial power spectrum of the Total Magnetic Field for

individualization of physical boundaries of crustal blocks whose boundaries are marked

by a set of transcurrent shear zones that make up the deep tectonic fabric of the So Jos

do Campestre Massif. This system shows remarkably structural trend N70E and N30E

correlated to the Patos Lineament and Joo Cmra Shear Zone, Remigio Shear Zone and

Brejinho Shear Zone. These regional structures are interpreted as a limit of crustal

blocks called Alagoinha Block and Pedro Velho Block, wich are are located,

respectively, to the southern and northern of the Patos Lineament. So Jos do

Campestre Block, Brejinho Block, Taipu Block and Rio do Fogo Block, are located to

the eastern of Brejinho Shear Zone, and finally, Japi and Dona Ines Blocks are located

to southern at the Brejinho Shear Zone. The geophysical signature allows to define the

boundary between Santa Cruz and Serrinha-Pedro Velho. The cycle of orogenesis

brasiliana set features magnetic first order, and reactivate preexisting structures, with

the granite intrusions preferentially in these Neoproterozoic shear zones.


iv


NDICE

AGRADECIMENTOS i

RESUMO ii

ABSTRACT iii

NDICE iv

LISTA DE FIGURAS vi

LISTA DE TABELAS viii LISTA DE ABREVIAES ix

CAPTULO 1 INTRODUO 1 1.1 Localizao e Aspectos geomorfolgicos 4

CAPITULO 2 MATERIAIS E MTODOS 6

CAPITULO 3 ARCABOUO GEOTECTNICO DA PROVINCIA ESTRUTURAL BORBOREMA

8

3.1 Domnio Rio Grande do Norte (DRN) 11

3.1.2 Macio So Jos do Campestre 12

CAPTULO 4 MTODOS GEOFSICOS APLICADOS 17 4.1 Fundamentaes Tericas 17

4.1.1 Magnetismo dos Materiais 20

4.1.2 Magnetizao das Rochas 21

4.2 Origem e Processamento dos Dados Geofsicos 22

4.2.1 Interpolao 2d em Malha Regular 24

4.2.1.1 Micronivelamento dos Dados 25

4.2.2 Tratamento dos Dados Aeromagnticos 26

4.2.2.1 Campo Magntico Anmalo CMA 26 4.2.2.2 Amplitude do Sinal Analtico ASA 28 4.2.2.3 Amplitude do Gradiente Horizontal Total AGHT 29 4.2.2.4 Derivada Vertical - Dz 29

4.2.2.5 Inclinao do Sinal Analtico - ISA 30

4.2.2.6 Espectro radial de potncia 31

4.2.3 Tratamento dos Dados de Gamaespectrometria 32

4.2.3.1 Canal do Potssio 35

4.2.3.2 Canal do Trio 35

4.2.3.3 Canal do Urnio 35

4.2.3.4 Canal da Contagem Total 36

CAPTULO 5 INTERPRETAO GEOFSICA 37 5.1 Interpretao de Gamaespectrometria 37

5.1.1 Estruturas Gamaespectromtricas 38

5.1.2 Domnios integrados (CT) 38

5.1.3 Domnios Gamaespectromtricos 39

5.2 Interpretao de Magnetometria 50

5.2.1 Modelo espectral de profundidade das fontes magnticas 51

5.2.2 Domnios e estruturas magnticos 59

5.2.2.1 Domnios magnticos da faixa B0 fontes magnticas profundas 59 5.2.2.2 Domnios magnticos da faixa B1 61

5.2.2.3 Domnios magnticos das faixas B2 e B3 62

5.2.2.4 Estruturas magnticas 66

5.2.4 Anlise de rudo a partir do processamento dos dados magnticos. 71

5.2.5 Modelo Fsico 72


v


CAPITULO 6 ARCABOUO TECTNICO E GEOFSICO DO DOMNIO SO JOS DO CAMPESTRE

75

6.1 Macio So Jose do Campestre 82

6.2 Terrenos Paleoproterozicos 84

6.3 Faixa Serid e Intruses Neoproterozicas 88 6.4 Vulcanismo e Cobertura Fanerozica 90

CAPTULO 7 CONCLUSES E DISCUSSES FINAIS 91

REFERNCIAS 94


vi


LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 - Localizao da rea objeto dos trabalhos aqui propostos, representada pelo

retngulo vermelho hachurado..........................................................................................4

Figura 3.1 Domnios e terrenos tectono-estratigrficos da Provncia Estrutural

Borborema (modificado de Santos, 2000 e Brito Neves et al., 2000).............................10

Figura 3.2 Mapa do Arcabouo estrutural do Macio So Jos do Campestre

(modificado de Dantas, 1998).........................................................................................13

Figura 3.3 Mapa Litolgico das Folhas So Jose do Campestre e Joao Cmara

(modificado de Dantas e Roig, 2010)..............................................................................14

Figura 4.1 - Onda senide de alta frequncia (linha tracejada) amostrada em pontos

discretos gera onda de mais baixa frequncia (linha contnua) (Davis, 1986)................24

Figura 4.2 Fluxograma de processamento para os dados de magnetometria...............27

Figura 4.4 Espectro de radiao gama (Minty 1997)...................................................33

Figura 4.5 Fluxograma de processamento para os dados de gamaespectrometria.......34

Figura 5.1 Imagem do Potssio com sombreamento de inclinao de 45 e declinao

de 315.............................................................................................................................42

Figura 5.2 Imagem do Trio com sombreamento de inclinao de 45 e declinao de

315..................................................................................................................................43

Figura 5.3 Imagem do Urnio com sombreamento de inclinao de 45 e declinao

de 315.............................................................................................................................44

Figura 5.4 - Mapa de Lineamentos da Gamaespectrometria (CMY K:Th:U)..............45

Figura 5.5 Mapa de Contagem Total (Imagem Sombreamento de inclinao de 45 e

declinao de 315)...............................................................................................................46

Figura 5.6 Imagem de composio RGB K:Th:U.....................................................47

Figura 5.7 Imagem de composio CMY K:Th:U....................................................48

Figura 5.8 Mapa de Domnios Gamaespectromtricos interpretados, de acordo com a

Tabela 5.1. Sobreposio ao produto RGB K:Th:U.....................................................49


vii


Figura 5.9 Espectro radial de potncia do Campo Magntico Total CMT................52

Figura 5.10 Campo Magntico Anmalo micronivelado.............................................54

Figura 5.11 Campo Magntico Anmalo da Faixa B0.................................................55

Figura 5.12 Campo Magntico Anmalo da Faixa B1................................................56



Figura 5.15 - Mapa de Domnios Magnetomtricos, interpretado a partir da

ASA_CMA_B0...............................................................................................................60

Figura 5.16 Mapa de Domnios Magnetomtricos, interpretado a partir da

ASA_CMA_B1...............................................................................................................63

Figura 5.17 Mapa de Domnios Magnetomtricos (alto vermelho, mdio verde,

baixo - azul). Interpretado a partir da ASA_CMA_B2...................................................64

Figura 5.18 Mapa de Domnios Magnetomtricos (alto vermelho, mdio verde,

baixo - azul). Interpretado a partir da ASA_CMA_B3 (Sombreamento de inclinao de

45 e declinao de 315)................................................................................................65

Figura 5.19 Lineamentos Magnetomtricos (em azul) interpretados a partir da

ISA_CMA_B0. Destaque s tendncias N30E e N70E ...............................................67

Figura 5.20 Lineamentos Magnetomtricos (vermelho bord) interpretados a partir da

ISA_CMA_B1. Destaque s tendncias N30E e N70E, N30W e E-W.......................68

Figura 5.21 Lineamentos Magnetomtricos (laranja) interpretados a partir da

ISA_CMA_B2.................................................................................................................69

Figura 5.22 Lineamentos Magnetomtricos (verde) interpretados a partir da

ISA_CMA_B3.................................................................................................................70

Figura 5.23 Fluxograma do processo de segregao e aglutinao do Campo

Magntico Anmalo segundo o espectro de potncia.....................................................73

Figura 5.24 Modelo Fsico para o Macio So Jos do Campestre..............................74


viii


Figura 6.1 Principais unidades tectono-estratigrficas compiladas de Angelim et. al.

(2007) e estruturas interpretadas neste trabalho (Figura 5.24)........................................76

Figura 6.2 Correlao entre modelo fsico e arcabouo geolgico..............................77

Figura 6.3 Terminao em splay do Lineamento Patos (L-P)......................................79

Figura 6.4 Encurvamento de N30E para N90E na ZC Joo Cmara.........................80

Figura 6.5 Segmentao da Zona de Cisalhamento Brejinho (ZC-Br). a) Santa Cruz-

So Jos do Campestre; b) Brejinho (sotoposta cobertura fanerozica)......................80

Figura 6.6 Zona de Cisalhamento Remgio ZC-RM (01 e 02) interpretado a partir do

ASA do CMA (faixa B0, figura 5.15) sotoposto aos blocos interpretados neste trabalho

(Figura 6.2). b) A ocorrncia de falhas de movimento dextral e sinistral podem ser

explicadas pelo modelo de rotao de blocos modificado de Dantas (1997)..................81

Figura 6.7 Interpretao do modelo de domos (branco) e quilhas (marrom) para a rea

do ncleo arqueano do MSJC. ASA e ISA (transparente) do CMA da banda B0..........84

Figura 6.8 Assinatura gamaespectromtrica dos terrenos paleoproterozicos. a)

Complexo Santa Cruz, hachurado horizontalmente; b) Complexo Serrinha-Pedro Velho,

hachurado verticalmente; c) Complexo Joo Cmara.....................................................85

Figura 6.9 Sutes granticas neoproterozico. Sute Itaporanga representado por: a)

Granito Barcelona, e; b) Granito Gameleira. Sute Catingueira representado por: c)

Granito Japi; d) Granito Dona Ins, e; e) Granito Taipu.................................................88

LISTA DE TABELAS

Tabela 5.1 Classificao das unidades gamaespectromtricas para a regio do TSJC, de acordo com os teores de Potssio, Trio:...............................................................................................41

Tabela 5.2: Caractersticas das faixas do espectro de energia para a regio do TSJC................53


ix


LISTA DE ABREVIAES

Amplitude do Gradiente Horizontal Total AGHT

Amplitude do Sinal Analtico do Campo Magntico Anmalo ASA

Campo Magntico Anmalo CMA

Campo Magntico Total CMT

Servio Geolgico do Brasil CPRM

Contagem Total CT

Departamento Nacional de Produo Mineral DNPM

Derivada Vertical Dz

Domnio Rio Grande do Norte DRN

Domnio So Jos do Campestre DSJC

Espectro de potncia radialmente ponderado EPRP

Frequncia de Nyquist fn

Idade modelo TDM

Inclinao do Sinal Analtico ISA

International Geomagnetic Reference Field IGRF

Lineamentos Patos LP

Lineamento Pernambuco LPE

Macio So Jos do Campestre MSJC

Mtodo Urnio-Chumbo U-Pb

Projeto Geofsico Brasil Canad PGBC

Sistema de Informao Geogrfica SIG

Terreno So Jos do Campestre TSJC

Tonalito-trondhjemito-granodiorito TTG

World Global System WGS1984

Zona de Cisalhamento Brejinho ZC-Br


1


1. INTRODUO

Antigos ncleos arqueanos apresentam-se como resultado de complexos

processos geolgicos. Muitas vezes essas unidades so marcadas por mltiplas

assinaturas tectnicas devido aos processos de polideformao, retrabalhamento crustal

e reativao tectnica, alm de geralmente estarem sobrepostas por sedimentos recentes.

Em ncleos preservados em margens passivas modernas so comuns processos de

retrabalhamento crustal, em que diferentes episdios de deformao podem causar

obstculos no entendimento da histria evolutiva e formao de crosta continental da

regio.

No intuito de compreender a evoluo tectnica e a configurao de terrenos

antigos, faz-se uso de ferramentas de integrao de dados de geologia de campo, das

relaes estruturais e de determinaes geoqumicas e geocronologia absoluta e obter

subsdios para o arcabouo tectnico destas reas. Este processo envolve uma avaliao

minuciosa do registro geolgico em superfcie. Sob esta gide, e de forma

complementar, as tcnicas baseadas em dados geofsicos tm sido utilizadas para o

entendimento dos processos geolgicos dominantes abaixo da superfcie e para

segmentao de blocos ou terrenos tectnicos que marcam as descontinuidades

geofsicas ou geolgicas em profundidade.

Poucos exemplos existem na literatura seguindo estes preceitos, em que se

procura realizar a delimitao de terrenos e domnios tectnicos em regies antigas.

Modelos de compartimentao tectnica obtidos por meio da modelagem em trs

dimenses via dados de magnetometria e gravimetria em terrenos arqueanos contendo

rochas do tipo greenstone belts, apresentam peculiaridades geofsicas e geolgicas que

permitem caracterizar fontes profundas e enraizamento do ncleo arqueano, como no

caso do Crton de Pilbara, na regio noroeste da Austrlia (Wellman, 2000).

Por sua vez, a integrao de informaes de geocronologia, mapeamento

geolgico e magnetometria com vistas a reinterpretar os limites da crosta

paleoproterozica na regio centro-norte dos Estados Unidos da Amrica foi usado por

Holm et. al. (2007) para o aprimoramento do modelo de evoluo dos terrenos

paleoproterozicos dos cintures orognicos de Penokean, Yavapai e Mazatzal, que

foram formados em episdios de rpida formao de crosta e acreso crustal.


2


Feies tectnicas podem ser mais bem detalhadas quando compreendida

a relao da herana estrutural e a reativao de estruturas pr-existentes. Depsitos

minerais so possveis de serem identificadas pela existncia de mltiplos horizontes

magnticos, alojamento de pltons, metamorfismo de alto grau ou alterao hidrotermal

pervasiva de xido de ferro atravs da determinao das propriedades petrofsicas e em

levantamentos de aeromagnetometria (Crawford et. al., 2010).

As principais tcnicas empregadas nestes estudos, por intermdio de

refinamento e processamento de dados e aeromagnticos, so Deconvoluo de Euler,

local wavenumber e amplitude do sinal analtico do campo magntico anmalo, como

proposto por Bournas et. al. (2003) para o Escudo de Tuareg, localizado na poro leste

de Hoggar (Algeria).

A composio rochosa das regies mais antigas, que abarcam unidades

metassedimentares aluminosas, cherts, carbonatos, clcio-silicticas e rochas gneas do

tipo TTG, geralmente apresentam anomalias de baixa amplitude do sinal analtico

(anomalia magntica). Na regio sul da Austrlia, no Crton Gawler, uma sucesso de

rochas do tipo greenstone belt, komatiitos, basaltos toleticos, formaes ferrferas

bandadas e intruses mficas so representadas por anomalias de maior amplitude e

frequncia nos mapas magnticos. (Stewart e Betts, 2010).

Ainda segundo Stewart e Betts (2010), contrastes geofsicos ocorrem entre

as bordas dos ncleos arqueanos e os terrenos adjacentes devido s diferentes

composies mineralgicas, sendo que estes limites so geralmente coincidentes com

zonas de cisalhamento dcteis de escala regional.

No obstante, alm da complexa trama de zonas de cisalhamento nas bordas

dos domnios, estas reas expem configuraes estruturais de dobramentos que

permitem inferir o grau de deformao devido ao processo de evoluo tectnica,

quanto comparao entre as dobras apertadas e abertas que ocorrem no sistema e que

ficam bem marcadas nos produtos de primeira derivada e inclinao do sinal analtico

do campo magntico anmalo, conforme pode ser observado em Stewart e Betts (2010),

em regies geologicamente similares a abordada neste trabalho.

Especificamente em relao Provncia Borborema, destaca-se a descoberta

de rochas crustais com mais de 3,45 Ga no Macio So Jos do Campestre MSJC


3


(Dantas, 1997), que compe terreno alctone denominado Terreno So Jos do

Campestre.

O MSJC, que representa o mais antigo fragmento de crosta continental

existente na plataforma Sul Americana, configura-se como entidade alctone, ou terreno

extico, aglutinada s unidades neoproterozicas quando do ciclo Brasiliano, com a

peculiaridade de alocar-se prximo fronteira entre a crosta continental e a crosta

ocenica (Dantas et. al., 2004). Esta configurao geotectnica, com eventos registrados

desde o Arqueano at o Cenozoico, proporciona alto grau de complexidade para o

estudo geodinmico da regio em questo.

Desta forma, dados de geofsica (e.g. magnetometria e gravimetria), tornam-

se relevantes devido possibilidade de estudo indireto de feies profundas e rasas

relacionadas crosta continental. O uso destas, juntamente com informaes de

superficie trazidas pela gamaespectrometria, possibilita ampliar o conhecimento

geolgico e geofsico da regio e repercute igualmente na explorao mineral local,

fatores de interesse tanto cientfico quanto econmico.

Com estes preceitos, este trabalho objetiva a utilizao de mtodos de

processamento e interpretao de dados aerogeofsicos de magnetometria e

gamaespectrometria como ferramenta para aprimorar e ampliar o conhecimento

geofsico e geolgico, do Macio So Jos do Campestre e seus componentes

tectnicos.


4


1.1 Localizao e aspectos geomorfolgicos

Conforme ilustrado na Figura 1.2, a rea em estudo est localizada no

extremo nordeste do Brasil, na poro leste do Rio Grande do Norte e da Paraba e

abrangida em sua totalidade pela Carta ao milionsimo SB-25 (Almeida, 1981; Brito

Neves, 1975) e pelo Projeto Aerogeofsico Borda Leste do Planalto da Borborema

(CPRM, 2012). Limita-se pelas coordenadas geogrficas de 3600 W e 7 00S e pela

costa Brasileira a leste e norte da rea.

Figura 1.1 - Localizao da rea objeto dos trabalhos aqui propostos, representada pelo

retngulo vermelho hachurado. A rea de estudos recobre a poro setentrional dos

estados do Rio Grande do Norte e Paraba.


5


O acesso principal poro norte da rea realizado atravs da BR-304, que

liga as cidades de Natal a Fortaleza e, na parte sul pela BR-101 (Natal-Joo Pessoa) e

BR-226 (Natal - Currais Novos). Alm disso, a regio servida por diversas estradas

estaduais interligando as pequenas cidades.

A regio apresenta como caracterstica geomorfolgica o relevo plano

composto de afloramento de rochas do embasamento cristalino, e inselbergs isolados

que caracterizam os granitos brasilianos (Jardim de S, 1994; Sial, 1986). Coberturas

tabulares compostas de sedimentos Tercirios formam a Serra de Santana e Serra de

Picu, e so bem destacadas na paisagem local. As rochas sedimentares que compem a

Bacia Potiguar recobrem a costa norte do Rio Grande do Norte, formando uma

superfcie altiplana.

O clima semirido presente na regio nordeste possibilitou o estancamento

dos processos intempricos e, como consequncia, possibilitou razovel exposio dos

afloramentos do embasamento. Os principais acidentes geogrficos presentes na rea

so os rios Trairi e Cear-Mirim no Rio Grande do Norte e os rios Jac e Curimata na

Paraba.


6


2. MATERIAIS E MTODOS

Os mtodos aplicados tem como base: i) o levantamento bibliogrfico sobre

o conhecimento geolgico do arcabouo geotectnico pr-cambriano da Provncia

Estrutural Borborema, bem como sua contextualizao na evoluo do antigo continente

Gondwana; ii) processamento e interpretao de dados aerogeofsicos de magnetometria

e gamaespectrometria; iii) integrao e interpretao conjunta destes dados.

O conjunto de dados foi estruturado em base de dados georreferenciada com

parmetro cartogrfico de datum horizontal World Global System WGS1984 e

sistema de coordenadas com projeo UTM Zona 25 em Sistema de Informao

Geogrfica - SIG, com o intuito de possibilitar a interpretao e integrao de

informaes geolgicas e geofsicas.

A etapa de tratamento e processamento dos dados geofsicos foi executada

com a plataforma Oasis Montaj (verso sete), por meio da gerao de malhas regulares

de espaamento de 100 metros e aplicao de filtros, tendo ento uma serie de produtos

gerados a partir campo magntico residual, para os dados de magnetometria, e mapas de

contagem total, dos elementos trio, urnio e potssio alm de composies ternrias

para os dados gamaespectromtricos.

A partir destes produtos foram interpretadas feies e domnios geofsicos,

com a caracterizao dos elementos para elaborao do mapa fsico da regio em

estudo. Em seguida os dados foram integrados para efetuar a correlao das

caractersticas geofsicas e geolgicas.

No intuito de antecipar as etapas desenvolvidas, para melhor compreenso

do leitor e para que este tenha uma viso geral do que proposto, esta dissertao foi

organizada em 7 captulos.

Os Captulos 1 e 2 apresentam resumidamente a motivao para utilizao

das ferramentas geofsicas, bem como a localizao da rea escolhida e suas

caractersticas geogrficas, e resumidamente os materiais e mtodos utilizados para o

desenvolvimento da presente dissertao.

O Capitulo 3 composto pela reviso bibliogrfica do arcabouo geolgico

da Provncia Estrutural Borborema, com nfase nas informaes que envolvem o


7


Macio So Jose do Campestre MSJC, que compreende parte do Domnio Rio Grande

do Norte DRN, alm de estudos nos quais foram utilizados mtodos magnetomtricos

e gravimtricos para compartimentao do arcabouo tectnico da referida provncia.

O capitulo 4 compreende uma reviso do estado da arte acerca da teoria

geofsica dos mtodos utilizados neste trabalho, a descrio dos parmetros do

aerolevantamento geofsico pelo qual foram gerados os produtos derivados da

aeromagnetometria e gamaespectrometria, bem como as tcnicas de tratamento dos

dados aerogeofsicos.

O capitulo 5 apresenta o resultado da interpretao qualitativa e quantitativa

dos dados de magnetometria, por meio da anlise do espectro de potencia, pelo qual

foram interpretadas as profundidades que contribuem para a gerao das anomalias

magnticas. Por intermdio da interpretao de domnios e lineamentos magnticos, foi

gerado o mapa geofsico da regio.

O capitulo 6 versa sobre a correlao dos dados geofsicos aos geolgicos

previamente conhecidos, de forma a corroborar as feies j conhecidas alm da

proposio de estruturas no mapeadas. O capitulo 7, por fim, apresenta e discute os

resultados deste trabalho.


8


3. ARCABOUO GEOTECTNICO DA PROVINCIA ESTRUTURAL

BORBOREMA

A Provncia Estrutural Borborema, segundo Almeida et al. (1977, 1981),

definida como uma das entidades geotectnicas que compem o conjunto de dez

provncias estruturais oriundas da compartimentao do territrio brasileiro. Para a

definio dessas unidades, os autores consideraram a evoluo das principais unidades

geolgicas que apresentam caractersticas estratigrficas, magmticas, metamrficas e

tectnicas distintas daquelas adjacentes. Segundo estes autores, a Provncia Estrutural

Borborema caracteriza-se pela granitognse e por zonas de cisalhamento de grandes

propores vinculadas ao Ciclo Brasiliano/Panafricano, o ltimo evento de orognese,

com idade neoproterozica, variando entre 700 e 540 milhes de anos. Esta provncia

foi resultante da convergncia entre os crtons Amaznico, Oeste Africano-So Luis e

So Francisco-Congo, incluindo ainda outros blocos antigos e arcos consolidados em

perodos pr-brasilianos (Dantas et al., 2004; Van Schmus et al., 2008).

Brito Neves (1975) prope a segmentao do pr-cambriano da poro

nordeste do territrio brasileiro, com destaque diviso em faixas de dobramentos que

foram geradas durante o Ciclo de orognese brasiliana a partir da convergncia entre os

crtons envolvidos neste processo geotectnico. Dessa forma, a Provncia Estrutural

Borborema limita-se a oeste pelo conjunto de rochas sedimentares de idade fanerozica

da Bacia do Parnaba, a sul pelo Crton So Francisco, e os demais pelas bacias

sedimentares Mesozoico-Cenozoicas costeiras Potiguar, Pernambuco-Paraba e Sergipe-

Alagoas. Caby (1989) sugere ainda que a provncia em questo estende-se para o

continente africano por meio da faixa de dobramento Trans-Saara, destacado pela

continuidade de grandes estruturas e lineamentos.

Estudos posteriores foram realizados com o intuito de separar os diferentes

domnios que compem a Provncia Estrutural Borborema. De forma geral, as

segmentaes se fundamentam em parmetros que envolvem evoluo geolgica,

correlao estratigrfica, padres geofsicos, geocronolgicos e de estruturas tectnicas

lineares de dimenses regionais. Destaca-se a complexidade de efetuar a referida

segmentao, uma vez que o processo de acreso se deu por diferentes terrenos, os

quais podem ser subdivididos em fragmentos de crosta arqueana como ncleos

dispersos pela provncia, embasamento granito-gnissico paleoproterozicos e


9


sequncias metavulcanosedimentares, cuja formao se deu entre o Mesoproterozico e

Neoproterozico, sofrendo ainda intruses tardi-tectnicas no Ciclo Brasiliano (Van

Schmus et al., 1995).

Dos fragmentos crustais arqueanos, destacam-se os complexos Granjeiro,

Troia-Tau, Patos-Cajazeiras e o Macio So Jos do Campestre, que apresentam Nd

negativo, indicando envolvimento de crosta silica oriunda de manto enriquecido (Brito

Neves et. al., 2000), retrabalhado em distintos eventos geotectnicos (Jardim de S,

1994; Dantas, 1997).

Como resultado, Santos (2000) segmentou a referida provncia em trs

grandes domnios (superterrenos), separados entre si pelas zonas de cisalhamento ou

lineamentos Patos LP e Pernambuco LPE, denominados ento como Domnio Sul

(Domnio Externo), localizado a sul do LPE, Domnio Central (Domnio da Zona

Transversal), localizado entre o LPE e LP, e Domnio Norte, a norte do LP, conforme

ilustrado na Figura 3.1.

Especificamente, o Domnio Norte apresenta como domnios de segunda

ordem Mdio-Corea, Cear-Central, Rio Grande do Norte DRN, (Santos, 1996; Brito

Neves et al., 2000), estando a rea enfoque do presente estudo neste ltimo domnio.


10


Figura 3.1 Domnios e terrenos tectono-estratigrficos da Provncia Estrutural Borborema:

TJC Terreno So Jos do Campestre; TSD, TRP, TGJ (Terrenos Serid, Rio

Piranhas e Jaguaribe); DMC (Domnio Mdio Corea); TAC, TCC, TBN (Domnio

Ceara Central); TPB, TAP, TAM, TRC (Domnio da Zona Transversal); TBS,

TCM, TPA, TMO (Domnio Externo) LP, LPE, LJT, LT (Lineamentos Patos,

Pernambuco, Jaguaribe-Tatajuba e Transbrasiliano) (modificado de Santos, 2000 e

Brito Neves et al., 2000).


11


3.1 Domnio Rio Grande do Norte (DRN)

Situado a norte do LP, alm de estar encoberto pela Bacia Potiguar, a norte,

e sedimentos costeiros cenozoicos, a leste, o DRN ocupa aproximadamente 150.000

km2 da poro nordeste da Provncia Borborema.

Segundo Brito Neves (1975) este domnio resultante do processo de

aglutinao, durante o Ciclo Brasiliano, de fragmentos de ncleos arqueanos, blocos

gnissicos migmatticos paleoproterozicos e sequncias supracrustais formadas entre o

Paleoproterozico e o Neoproterozico. Estas unidades amalgamadas foram alvo de

intruses de idade tardi-orognicas brasilianas, geralmente associadas s zonas de

cisalhamento transcorrentes (Jardim de S 1994, Van Schmus et al., 1995; Vauchez et

al., 1995; Dantas 1997; e Brito Neves et al., 2000). Em termos tectnicos, o DRN

apresenta segmentaes menores (subdomnios) que provavelmente coexistiram como

blocos singulares desde o Paleoproterozico (Brito Neves et al., 2000).

Santos (2000) apresentou modelo de desdobramento do DRN em

subdomnios, subdividindo-os em So Jos do Campestre, Rio Piranhas-Granjeiro e

Serid. Por corresponderem a sequncias limitadas por feies estruturais de grande

porte, como zonas de cisalhamento e falhas quilomtricas, e apresentarem significativo

contraste geolgico com as unidades adjacentes, estes subdomnios apresentam

caratersticas de terrenos alctones (Irwin, 1972; Berg et. al., 1972). Desta forma,

Santos (2000) adotou a denominao de Terreno So Jos do Campestre, Terreno

Serid e Terreno Rio Piranhas-Granjeiro, podendo este ltimo ser segmentado (Figura

3.1).

O autor ainda acrescenta a diversidade de episdios, s quais se destacam

aqueles vinculados ao Terreno So Jos do Campestre:

Acreso juvenil paleoarqueana;

Acreso vertical grabo-anortostica no Mesoarqueano e no Estateriano;

Enxames de diques mficos estaterianos.

Gonalves (2009) compilou, com base em dados geofsicos regionais, uma

srie de estruturas magnticas regionais de carter dctil com forte penetratividade de

direo preferencial leste-oeste e nordeste-sudoeste, associadas ao evento Brasiliano.


12


Alguns produtos magnticos subsidiaram a definio dos blocos (terrenos) e seus

respectivos limites (Dal R Carneiro et al. 1988, Campelo, 1999, Oliveira, 2008).

Castro et al. (1997b, 1998) apresentaram, como produto da anlise e

interpretao de dados gravimtricos do DRN, um mapa de interface crosta-manto com

informaes relevantes sobre a profundidade da Descontinuidade de Mohorovicic, que

varia de aproximadamente 29 km, a leste da cidade de Bom Jesus, Estado do Rio

Grande do Norte, at aproximadamente 10 km, no sop da plataforma continental.

Oliveira (2008) caracteriza o DRN como a parte da Provncia Estrutural

Borborema que apresenta a crosta com sinal analtico do Campo Magntico Anmalo

mais elevado, sendo que as fontes magnticas regionais que resultaram nesta

caracterstica apresentam origem profunda. O autor ainda observa que os limites do

DRN apresentam assinatura magntica bem definida, delimitados pela Zona de

Cisalhamento Patos a sul e Zona de Cisalhamento Jaguaribe a oeste. O mesmo autor

ainda sugere a adio de fontes magnticas produzidas a partir da fisso do

supercontinente Gondwana, no Mesozoico, tais como o magmatismo Cear Mirim, e ao

longo de uma faixa de direo norte-sul, como o Alinhamento Macau-Queimadas como

uma das possveis causas de fontes magnticas atuantes no DRN. Outra fonte magntica

seria o ncleo arqueano do Terreno So Jos do Campestre (Dantas et al., 2004).

3.1.2 Terreno So Jos do Campestre

O Terreno So Jos do Campestre TSJC, ilustrado nas Figuras 3.2 e 3.3,

composto por unidades geolgicas formadas desde o arqueano at o neoproterozico. O

ncleo arqueano, denominado Macio So Jos do Campestre apresenta evoluo

tectnica vinculada a distintos eventos de acreso crustal entre o Paleoarqueano e

Neoarqueano. As rochas do ncleo arqueano MSJC so limitadas pelos complexos

Serrinha-Pedro Velho, Santa Cruz e Joo Cmara, de idade Paleoproterozica (Dantas,

1997).


13


Figura 3.2 Mapa do Arcabouo estrutural do Macio So Jos do Campestre mostrando a

configurao de pequenos blocos crustais delimitados por zonas de cisalhamento

transcorrentes e o sentido do transporte tectnico as Orogneses Paleoproterozica

(setas claras) e Neoproterozica Brasiliana (setas escuras) (modificado de Dantas,

1998).

Fig.3.3


14


Figura 3.3 Mapa Litolgico das Folhas So Jose do Campestre e Joao Cmara (modificado de

Dantas e Roig, 2010).


15


Em sua regio centro-norte, o MSJC apresenta assinatura gravimtrica

positiva, que corresponde ao ncleo arqueano (Dantas et al., 1998; Dantas et al., 2004)

de densidade elevada, em contraste com as rochas metassedimentares e granticas da

Faixa Serid. Esta diferena de densidade sugere tambm a estrutura denominada Zona

de Cisalhamento Picu-Joo Cmara como sutura que separa o TSJC e o Terreno

Granjeiro-Serid (Castro et. al. 1997a, 1998, Jardim de S et. al., 1997, Campelo,

1999).

Na poro sul, Oliveira (2008) utilizou dados de aeromagnetometria para

determinar o limite entre os subdomnios a partir de um eixo de baixa magnetizao que

acompanha a trama principal de direo norte-sul que ocorre no lado oeste e segmenta a

estruturao de direo nordeste-sudoeste no lado leste.

Os complexos paleoproterozicos que bordejam o ncleo arqueano (figura

3.2) so formados por sutes clcio-alcalinas granticas com gerao de crosta juvenil e

retrabalhamento crustal. Os Complexos Joo Cmara e Santa Cruz (figura 3.3)

apresentam idade U/Pb 2,25 Ga e idade modelo TDM em 2,5 Ga, o que os difere do

Complexo Serrinha-Pedro Velho por este corresponder crosta juvenil de 2,2 Ga e TDM

2,23. Ainda neste contexto, ocorrem enxames de diques toleticos a subalcalino

representados pela Sute Inhar, com idade U/Pb de 2,15 G.a. e 1,97 G.a. (Dantas 1997,

Dantas et al., 2004).

O MSJC, que Brito Neves (1983) nominou inicialmente como Macio

Caldas Brando, ocupa uma rea de aproximadamente 6.000 km2 sendo formado por

fragmentos crustais, de origem independente, que foram aglutinados aps

retrabalhamento durante o Paleoproterozico (Dantas et al., 2004). O MSJC representa

o mais antigo fragmento de crosta silica da Plataforma Sulamericana (Dantas, 1997;

Brito Neves et al., 2000; Dantas et al., 2004).

Em termos petrolgicos, o MSJC corresponde essencialmente a um grupo

de unidades de ortognaisses, gnaisses migmatizados, granulitos e anfibolitos,

predominando estes, alm de granitides de composio grantica a sienograntica,

sequncias mfico-ultramficas acamadadas e sequncia vulcanossedimentar do tipo

greenstone belt.

O Complexo Presidente Juscelino (Figura 3.3) corresponde a um terreno

tonalito-trondhjemito-granodiorito de assinatura tpica de TTG, com TDM de 3,6 Ga,


16


idade de cristalizao pelo mtodo U-Pb de 3,25 Ga e Nd negativo para os tonalitos

dessa unidade, podendo assim indicar contribuio de crosta juvenil retrabalhada

(Dantas et al. 2004). Os dados permitem inferir a presena de pores de crosta

paleoarqueana na gnese deste complexo ou a derivao do manto enriquecido mais

velho do que 3,5 G.a (Brito Neves et al., 2000).

Os Complexos Senador Eli de Souza e Riacho da Telha (Figura 3.3) so

representados por sequncias mfico-ultramficas acamadadas de TDM de at 3,9 G.a. e

idade U/Pb de aproximadamente 3,0 Ga. Dantas (2009) relaciona a idade modelo destas

unidades com possvel magmatismo entre o Paleoarqueano e o Mesoarqueano, enquanto

a idade de 3,0 Ga estaria relacionada ao momento de cristalizao desses complexos.

Para o MSJC sugerido evoluo tectonotermal entre o Arqueano e o

Paleoproterozico. Neste ncleo marcado a formao de crosta juvenil no Complexo

Presidente Juscelino, em 3,25 G.a. e, em seguida, pela cristalizao de sute

trondjhemtica em 3,17 Ga do Complexo Brejinho, seguido pela formao da Sute

Gabro-anortostica de idade U/Pb de 3,03 Ga do Complexo Senador Eli de Souza,

alojadas segundo direo SE-NW caracterstica do MSJC. A intruso de sienogranitos

de 2,7 Ga marcou a ltima atividade gnea arqueana neste ncleo. Um evento

metamrfico neoarqueano de datao U-Pb em 3,0 Ga sugerido com base em datao

de migmatitos do Complexo Juscelino e, alm deste, um ltimo evento

paleoproterozico de 2,0 Ga que atingiu condies do fcies metamrfico anfibolito

pode ser observado devido a uma segunda fase de migmatizao (Dantas et. al., 2004).

As unidades do MSJC foram ento consolidadas durante a Orognese

Brasiliana, durante o Neoproterozico, sendo os granitides de 0,62 Ga e 0,58 Ga

correlacionados a este ciclo. Estes comumente esto associados a zonas de cisalhamento

brasilianas ou a antigas estruturas profundas reativadas (Dantas et al., 2004). Ainda

durante o Brasiliano prevaleceu um metamorfismo regional em fcies anfibolito alto

com retrometamorfismo para xisto verde, alm do desenvolvimento de sistemas

transcorrentes de carter dextral que apresentam trend E-W e NE-SW. Por fim, as

estruturas NW-SE anteriores Orognese Brasiliana foram reativadas.


17


4. MTODOS GEOFSICOS APLICADOS.

Pode-se dizer que a geofsica o campo das geocincias que visa o estudo

da Terra, da superfcie at o seu interior, por intermdio de observaes indiretas que

so funo das propriedades fsicas do meio, para a compreenso dos processos que

ocorrem em subsuperfcie. J a geofsica aplicada cobre os estudos das diferentes

caractersticas geofsicas da poro rasa da crosta terrestre, adicionando terceira

dimenso s feies observadas em superfcie. A identificao de contrastes geofsicos

pode marcar descontinuidades tectnicas ou geolgicas, alm de apresentar relevante

interesse para a prospeco de bens minerais (Reynolds, 1997).

Os mtodos geofsicos podem ser divididos em ativos e passivos. Os

mtodos passivos referem-se queles associados a campos naturais da Terra, como a

gravimetria e magnetometria, ambos fundamentados na Teoria do Potencial (Blakely,

1995).

No que concerne magnetometria, seu carter dipolar, em contraste quele

monopolar da gravimetria, torna sua interpretao mais complexa. O Campo magntico

medido representa variaes da intensidade do campo total (B) ou de suas componentes

(x,y,z), tendo como unidade de medida o nanoTesla (nT). Este mtodo visa aferir a

intensidade do campo magntico terrestre proveniente da interao entre o campo

magntico gerado no interior da terra e as rochas da crosta, com destaque s portadoras

de minerais com alta suscetibilidade magntica, que so magnetita, pirrotita e ilmenita.

4.1 Fundamentao Terica

Em uma barra composta por material magntico existe um fluxo magntico

que converge para suas extremidades, tambm conhecidas como polos magnticos. A

barra magntica ficar alinhada com o campo magntico terrestre com um polo positivo

para o norte terrestre e o negativo para o polo sul. A razo entre o fluxo magntico entre

os polos pela rea denominada densidade de fluxo B ou vetor de induo magntica,

de unidade Weber/m2

(Reynolds, 1997).


18


Os polos magnticos so tidos como excessos de carga magntica

desenvolvidos nas extremidades dos ms. Em analogia s cargas eltricas que se

acumulam na extremidade de material eletricamente polarizado e geram campo eltrico

externo ao material, os polos so encarados como fonte do campo magntico externo ao

m (Reynolds, 1997).

Em que pese este modelo seja utilizado no estudo de campos externos aos

materiais magnetizados, ainda no foi possvel observar as cargas geradoras ou seus

excessos isoladamente. Assim, no deve o polo magntico ser a fonte do respectivo

campo magntico (Reynolds, 1997).

Entre dois polos magnticos de massa m1 e m2 separados por uma distncia

r existe uma fora. Se os polos possuem o mesmo sinal, a fora ser de repulso, caso

contrrio, ser de atrao (Reynolds, 1997). O vetor fora (F) inversamente

proporcional distncia r e ao fator permeabilidade magntica ().

F =

Onde:

m: massa do plo magntico

r: distncia entre os plos magnticos

: permeabilidade magntica do meio entre os polos

O campo magntico tambm pode ser definido em termos de um campo de

fora produzido por corrente eltrica. Observa-se a formao de campos

eletromagnticos quando correntes eltricas fluem atravs de condutores, podendo ser

esta a fonte dos campos magnticos (Reynolds, 1997). Sob esta tica, determina-se a

unidade fundamental de momento dipolo magntico (m):

Momento Dipolo Magntico (m) =


19


Onde:

I: corrente eltrica que flui atravs de uma espira que limita a rea a

c: velocidade da luz; n: vetor unitrio normal rea a

Para um dado material, a magnetizao ocorre por meio do alinhamento dos

dipolos internos, provocando o surgimento de campo adicional que, somado ao campo

externo H, produz o campo de induo magntica B (Reynolds, 1997).

O campo magntico H definido a partir da Lei de Biot-Savart, que

descreve o vetor induo magntica em termos de magnitude e direo de uma fonte de

corrente eltrica. A razo entre o campo induo magntica B e o campo magntico H

a constante denominada permeabilidade magntica absoluta (). A permeabilidade

magntica da gua e do ar podem ser considerados iguais permeabilidade magntica

do vcuo, podendo ser adotado como 0, constante de valor 4.10-7

WbA-1

m-1

. A razo

entre a permeabilidade de qualquer outro meio e o vcuo igual permeabilidade

relativa r (Reynolds, 1997).

B = H

Sendo = r0

B = r0H

Como r = k + 1

B = (k + 1)0H

Por outro lado, a relao entre B e H, em termos de parmetros geolgicos,

expressa por meio da suscetibilidade magntica k, sendo que, para um mesmo campo

magntico, materiais com maior fator k esto aptos a magnetizarem-se com maior

intensidade. O sentido da intensidade da magnetizao causada por este fator definido

pelo sinal positivo ou negativo que cada material apresenta como k (Reynolds, 1997).

A intensidade de magnetizao J representa um campo magntico extra

induzido pelo campo externo H. Alm disso, se um corpo de volume V e comprimento l

uniformemente magnetizado com intensidade J, apresentar um Momento Dipolo


20


Magntico (m) resultante do produto entre polo magntico m e comprimento l. Desta

forma, a intensidade magntica J tambm conhecida como Densidade Magntica

(Reynolds, 1997).

O Campo Geomagntico, International Geomagnetic Reference Field

IGRF uma representao terica, para um dado intervalo de tempo, para o campo

magntico gerado pelo interior da Terra, exclusivo aqueles provenientes de material da

crosta, que representa o Campo Magntico Anmalo, e correntes eltricas induzidas por

campos externos. O campo terico IGRF representa a somatria de harmnicos

esfricos de coeficientes determinados por medidas realizadas a partir de levantamentos

areos, marinhos e terrestres. O IGRF utilizado como referncia para a definio de

anomalias oriundas de feies geolgicas no campo normal da Terra.

A origem do campo magntico terrestre pode ser correlacionada s correntes

eltricas que circulam no ncleo externo lquido, de composio terica frrica. Esse

movimento de partculas no ncleo lquido embasa a Teoria do Dnamo, que, por

conseguinte, explica a variao secular do campo magntico terrestre e suas inverses

de polaridade.

4.1.1 Magnetismo dos Materiais

A magnetizao de um material ocorre por meio da orientao de dipolos

internos do material, a partir da submisso deste a um campo externo (H), que provoca a

produo do campo induo magntica (B) de correlao direta com o fator

permeabilidade magntica do meio () (Reynolds, 1997). Os materiais rochosos

componentes da crosta terrestre, quando submetidos a um campo magntico externo,

apresentam respostas distintas, destacando-se: substncias que so repelidas

(diamagnticas); substncias atradas (paramagnticas ou ferromagnticas). Substncias

diamagnticas e paramagnticas apresentam susceptibilidade magntica constante e

adquirem magnetizao de intensidade fraca de sentido oposto ao campo externo, no

primeiro caso, e de mesmo sentido, no segundo caso (Reynolds, 1997).

A causa do diamagnetismo vinculada ao movimento de eltrons em torno

do ncleo dos tomos componentes do elemento qumico. Representa um momento

dipolo magntico (m) gerado pela corrente eltrica do movimento em espira do eltron


21


do tomo. J o paramagnetismo descrito a partir do spin do eltron (movimento do

eltron em torno do seu prprio eixo) tambm associado a um momento dipolo

magntico (Reynolds, 1997).

Em termos tericos toda substncia caracterizada como paramagntica.

Contudo, o cancelamento de um spin por outro oposto resulta em atenuao desta

caracterstica, resultando em efeito diamagntico.

Destacam-se como material diamagntico predominante os minerais

quartzo, feldspatos, grafita e anidrita, e como paramagntico os minerais dolomita,

olivina, piroxnio, biotita e pirita.

Alguns materiais paramagnticos apresentam forte interao dos tomos

constituintes, mesmo na ausncia de campo externo, que permite alinhamento dos

momentos dipolo magntico dos spins, sendo que somente em temperaturas superiores

ambiente possvel destruir este alinhamento (Reynolds, 1997). Nomeia-se

ferromagntico estes materiais paramagnticos. Estes materiais comportam-se como os

outros paramagnticos quando submetidos temperatura de Curie.

O ferromagnetismo responsvel pelo magnetismo observado nos

levantamentos geofsicos do mtodo associado, sendo que as anomalias magnticas so

geralmente associadas presena de magnetita, pirrotita e/ou ilmenita devido

capacidade de magnetizao destes minerais (Reynolds, 1997).

4.1.2 Magnetizao das Rochas

A magnetizao observada em material rochoso correlaciona-se com os

minerais magnticos que a compem, sendo classificadas como magnetizao induzida

e magnetizao residual ou remanescente.

A magnetizao induzida ocorre a partir da interao entre o campo

magntico da Terra e os minerais magnticos componentes da crosta e que resulta no

momento magntico, sendo diretamente proporcional susceptibilidade e de sentido

igual quele do campo magntico.

J a magnetizao residual ou remanescente ocorre a partir do

desenvolvimento de alinhamento magntico permanente correlacionado a processo


22


termal, qumico ou fsico em minerais componentes da rocha. Este alinhamento

magntico independente do campo magntico terrestre.

Durante o processo de resfriamento de rochas gneas, registra-se a

informao magntica referente ao momento em que sua temperatura diminui abaixo da

Temperatura de Curie. Este processo de resfriamento responsvel pela gerao de

magnetizao termorremanescente em rochas gneas.

Alm da magnetizao termorremanescente, ocorre tambm a magnetizao

remanescente qumica, quando da precipitao de sedimentos ferromagnticos e a

detrtica, que se refere orientao de gros no momento da deposio sedimentar.

As medidas do campo magntico obtidos por aerolevantamentos so

resultado da interao entre a magnetizao induzida com quela residual. Como

resultado, os domnios magnticos so reorientados ou ampliados espacialmente, o que

adiciona fator de complexidade maior na etapa de interpretao dos dados.

4.2 Origem e Processamento dos Dados Geofsicos

A primeira gerao de sistemas de aerolevantamento adotada para auxiliar

projetos de mapeamento geolgico regional continha basicamente equipamentos de

fotografia area e raramente gravimetria e magnetometria. A exemplo deste perodo,

tem-se o Projeto Geofsico Brasil Canad PGBC (DNPM, 1981), que contava com

preciso de 1nT e registro de informao a cada 70 metros e espaamento entre linhas

de produo de 2 km.

Algumas medidas adotadas foram consideradas essenciais para a evoluo

do sistema de aquisio de dados por aerolevantamentos geofsicos aplicados ao

mapeamento geolgico e explorao mineral (Jaques et. al. 1997), entre os quais

destacamos:

Estreitamento do espaamento entre as linhas de voo, alcanando

patamar igual ou inferior a 800 metros, podendo alcanar 50 metros

de espaamento em casos especficos;


23


Adoo de navegao com instrumentos de Sistema de

Posicionamento Global (Global Position System);

Altura de voo mais prximas da topografia, da ordem de 100-150

metros, o que possibilita registro de comprimentos de onda relativos

a corpos superficiais;

Aprimoramento da resoluo dos equipamentos, a exemplo da

magnetometria, inferiores a 0,1 nT.

Para este trabalho, foram utilizados bancos de dados com caractersticas

similares aos dados de sistema de alta resoluo, que foram obtidos por meio do Projeto

Aerogeofsico Borda Leste do Planalto da Borborema, de propriedade da Companhia de

Pesquisa de Recursos Minerais CPRM, do Ministrio de Minas e Energia, composta

por aquisio de dados de aeromagnetometria e gamaespectrometria.

O aerolevantamento foi realizado seguindo linhas de produo orientadas

segundo direo norte-sul, paralelas ao vetor campo magntico, com espaamento de

500 (quinhentos) metros entre cada linha de voo, seguidas de linhas de controle

perpendiculares (direo Leste-Oeste), espaadas 5 km entre si.

O magnetmetro acoplado aeronave, de marca e modelo Scintrex CS-

2, apresenta resoluo de medida de 0,001 nT.

J o gamaespectrmetro, da marca Exploranium GR-820, com sistema

detector constitudo por trs conjuntos de cristais de iodeto de sdio (NaI), sendo dois

de 1024 e um de 512 polegadas cbicas, totalizando 2560 polegadas cbicas de

detectores voltados para baixo (downward looking) e dois cristais, de 256 polegadas

cbicas cada, voltados para cima (upward looking), totalizando 512 polegadas cbicas.

O detector (upward looking) monitora as radiaes relativas influncia do radnio

atmosfrico na faixa energtica do canal do urnio (1,66 a 1,86 MeV).

A amostragem das janelas do espectro correspondente aos picos de energia

so de 0,41 a 2,81 MeV para a contagem total, 1,37 a 1,57 MeV para o potssio, 1,66 a

1,86 MeV para o urnio, 2,41 a 2,81 para o trio.

O sistema em questo apresenta razo de 10:1 para leitura do magnetmetro

e gamaespectrmetro, ou seja, dez leituras do aeromagnetmetro e uma do

gamaespectrmetro a cada segundo. Em velocidade aproximada do voo de 280 km/h,


24


equivale a uma leitura do magnetmetro a cada 8 metros do terreno e uma

gamaespectomtrica a cada 80 metros.

4.2.1 Interpolao 2d em Malha Regular

Como premissa, necessrio levar em considerao no s o grau de

uniformidade, mas tambm densidade de distribuio dos dados para que se possa

definir o mtodo de interpolao de dados de uma malha aleatria para regular. Quanto

maior a densidade e o grau de uniformidade, menor poder ser a clula unitria de

interpolao de dados.

Com relao definio da clula unitria, haja vista a distribuio linear

dos dados de aerolevantamentos geofsicos, Vasconcelos et al. (1990), sugerem valores

mximos entre 1/4 e 1/8 do espaamento entre as linhas de voo para que seja preservada

a correlao entre o resultante e a informao bruta e evita o aparecimento de

falseamento (aliasing) ou incorporao de frequncias altas sem soluo nas frequncias

baixas, conforme Figura 4.1, referente ao Teorema da Amostragem (Davis, 1986). Em

face disso optou-se por clula quadrada unitria de 100 metros para interpolao em

malha regular para o Projeto Aerogeofsico Borda Leste do Planalto da Borborema.

Figura 4.1 - Onda senide de alta frequncia (linha tracejada) amostrada em pontos discretos

gera onda de mais baixa frequncia (linha contnua) (Davis, 1986)

Para o segundo fator, que definio do mtodo de interpolao,

considerou-se o mtodo de splines bi-cbicos para os dados magnetomtricos, ideal

para dados em linha (GEOSOFT, 1995). Para os dados gamaespectromtricos, foi

definido o mtodo de interpolao bidimensional de curvatura mnima, que gera uma

Intervalo deAmostragem


25


malha regular similar a uma superfcie suavizada e linearmente elstica, com os valores

o mais prximo possvel dos dados originais.

A etapa de processamento foi executada no software OASIS MONTAJ

7.0.1, sendo que o primeiro passo consistiu na insero da informao em banco de

dados do tipo Geosoft Data Base (.gdb) prpria do programa utilizado.

4.2.1.1 - Micronivelamento dos Dados

Mesmo aps as correes de nivelamento executadas durante a aquisio

dos dados no aerolevantamento, persistem ocorrncias de anomalias residuais

confinadas e orientadas segundo a direo da linha de voo, que podem ser retiradas por

meio de aplicao de filtros unidimensionais nas direes paralela e ortogonal de voo.

Com o intuito de realizar a correo destas anomalias residuais, que so provenientes

mais precisamente do mtodo de aquisio da informao do que do campo magntico

terrestre propriamente, utiliza-se a rotina de micronivelamento desenvolvida por Blum

(1999), adaptadas de Minty (1991).

A tcnica de micronivelamento, da forma que foi aplicada neste trabalho,

consiste na composio de uma malha regular derivada do campo magntico anmalo

que contenha o rudo causado pela tendncia da linha de voo. Esta malha obtida a

partir de filtro passa-alta flexvel, tambm denominado Butterworth, na direo

perpendicular s linhas de produo e comprimento de onda igual ou superior ao dobro

do espaamento entre linhas de produo em uma malha regular A, sendo o resultado

armazenado na malha regular B. Em seguida, aplica-se filtro passa-baixa na malha

regular B na mesma direo das linhas de voo e comprimento de onda igual ou superior

ao espaamento entre as linhas de controle, com o resultado armazenado na malha

regular C. A malha resultante D, referente ao campo magntico anmalo micronivelado,

resultante da subtrao entre a malha regular A e a malha regular C (rudo oriundo do

prprio aerolevantamento).

Por meio de teste emprico, optou-se por utilizar para o filtro passa-alta

flexvel o comprimento de onda de 1000 metros de ordem 4, seguido de filtro cosseno

direcional com aceite aos comprimentos de onda de direo azimute N-S, de mesma

direo da linha de voo, e grau 1 (GEOSOFT, 1994).


26


4.2.2 Tratamento dos Dados Aeromagnticos

As tcnicas aplicadas ao processamento dos dados magnticos so

realizadas por meio de transformaes lineares e aplicao de filtros tanto no domnio

do espao como no domnio da frequncia (domnio de Fourier). A adoo destes

procedimentos decorre da dificuldade de interpretao do CMA, principalmente

vinculado ao carter dipolar. Desta forma toma-se mo de algoritmos de derivao do

CMA para que produza mapas ou imagens que realcem as variaes da propriedade

fsica hora analisada. Este clculo de derivadas possibilita a amplificao das anomalias

de maiores frequncias em detrimento daquelas de maior comprimento de onda, desde

que ponderada quanto amplificao de rudos, alm de possibilitar a identificao dos

diferentes feies geolgicas profundas (crustais ou de feies regionais) daquelas

vinculadas alta frequncia (contatos geolgicos ou atinentes a estruturas).

Alm deste, foi utilizado o filtro hanning 3x3, que correspondente a um

filtro de matriz 3x3 com coeficientes que resultam na produo de um novo valor

central para cada n da malha regular, de modo a causar suavizao da malha regular e

eliminar rudos indesejveis de alta frequncia. O fluxograma ilustrado na Figura 4.2

discrimina as etapas de processamento e tratamento dos dados aeromagnetomtricos.

4.2.2.1 Campo Magntico Anmalo CMA

O campo magntico anmalo ou residual representa a contribuio da

poro rasa da crosta no campo magntico medido no aerolevantamento, sendo que a

interpretao das anomalias dificultada pelo carter dipolar que apresentam. De

qualquer forma, o CMA a base para a gerao dos produtos a seguir.


27


Figura 4.2 Fluxograma de processamento para os dados de magnetometria.

PROJETO GEOFSICO BORDA LESTE DO PLANALTO DA BORBOREMA

MAGNETOMETRIA Altura de voo-100 metros

Dx

CMA Micronivelado

Amplitude do Gradiente

Horizontal Total AGHT

Malha regular 100 metros CMA

Campo Magntico Anmalo - CMA

Dy Dz

Inclinao do Sinal Analtico

ISA

Amplitude do Sinal Analtico

ISA

Espectro de Potncia

Interpretao Geofsica

Integrao de dados Geofsicos

E Geolgicos

Teste de consistncia

Interpolao - BiGrid

Minty (1991); Blum (1999)


28


4.2.2.2 Amplitude do Sinal Analtico ASA

A tcnica do sinal analtico uma das principais ferramentas para

interpretao dos dados magnticos. Em latitudes baixas o vetor campo magntico tende

a horizontalizao, o que dificulta a medio durante o aerolevantamento, alm de

apresentar anomalias que no correspondem a fonte geradora.

Este conceito foi proposto por Nabighian (1972, 1974) a partir de uma srie

de mtodos semiautomticos baseados em derivadas do campo magntico anmalo,

sendo caracterizado por no depender nem da direo/sentido do vetor campo

magntico nem da direo da fonte geradora, o que acarreta em posicionamento da fonte

geradora em duas ou trs dimenses, bem como a mudana de anomalias com

assinaturas complexas em monopolares (Roest et al., 1992)

Este produto eficiente para enfatizar os limites laterais das fontes

causadoras das anomalias magnticas (os picos magnticos localizam-se acima das

fontes causadoras), bem como para delimitar os domnios magnticos.

A Amplitude do Sinal Analtico (ASA) corresponde soma dos quadrados

das derivadas parciais em relao aos eixos x,y e z, conforme expresso abaixo:

|A(x,y)| = 222

z

M

y

M

x

M

Onde:

x e y e z so as derivadas parciais nos eixos x e y e z, respectivamente.


29


4.2.2.3 Amplitude do Gradiente Horizontal Total AGHT

A amplitude do gradiente horizontal total baseia-se nas derivadas parciais na

direo x e y do campo magntico M(x,y). Este produto pode indicar estruturao

interna e realar os limites laterais de blocos magnticos, mudanas laterais abruptas.

Sua magnitude segue a seguinte frmula matemtica:

hn (x,y) =

22

y

M

x

M

Onde:

n a ordem de derivao (neste trabalho foram calculadas amplitudes do

gradiente horizontal total de ordem zero)

x e y so as derivadas parciais nos eixos x e y

4.2.2.4 Derivada Vertical - Dz

A derivada vertical corresponde a uma estimativa da taxa de variao do

campo magntico anmalo com relao ao distanciamento ou aproximao da fonte

magntica causadora da anomalia. Ela representa uma transformao linear de campos

potenciais com respostas de alta frequncia em detrimento dos sinais de baixa

frequncia (Blakely, 1995, GEOSOFT, 2007). Por consequncia, este componente

possibilita acentuar contatos, descontinuidades magnticas e lineamentos.

Calcula-se a derivada vertical, para o domnio do espao, da seguinte forma:

L() = n

= 22 vu

Onde:

o nmero de onda em radianos


30


u e v so, respectivamente o nmero de onda na eixo x e y

n o ndice de derivao

Em tese, qualquer componente direcional pode ser usado para calcular os

outros componentes do campo magntico. Na prtica, todavia, somente o campo

magntico anmalo e o componente vertical funcionam como entrada para converso

em ambos ou componentes x e y. Isto ocorre devido singularidade dos componentes

horizontais que podem levar valores convertidos a zero ou infinito (GEOSOFT, 2007).

4.2.2.5 Inclinao do Sinal Analtico - ISA

A inclinao do sinal analtico definida pelo arco tangente da razo entre a

derivada vertical e a amplitude do gradiente horizontal total. Em resumo, este produto

permite estimar o mergulho da fonte causadora e, por conseguinte, o contraste local de

suscetibilidade (Blum, 1999), alm de caracterizar a textura do relevo magntico de

forma que auxilie na segmentao de domnios de amplitude do sinal analtico.

ISA = ArcTan (

)

22

arctan),(

y

M

x

M

z

M

yx


31


4.2.2.6 Espectro radial de potncia

O espectro radial de potncia, ou espectro de energia, segundo Spector &

Grant, (1970), calculado por meio de uma funo relacionada ao comprimento de

onda componente do sinal. A partir deste espectro possvel relacionar um conjunto de

componentes magnticos com a profundidade em que se encontram, representando-os

por meio da reta de inclinao S (GEOSOFT, 2007).

O nmero de onda mais alto a ser analisado definido pela frequncia de

Nyquist. Haja vista que comprimentos de onda menores do que o dobro da distncia

entre amostras no podero ser detectados, frequncias maiores do que a de Nyquist

devem ser considerados rudos aleatrios (Davis, 2002). Abaixo segue a relao entre

profundidade da fonte geradora e o espectro radial de potncia:

h = (

)

Onde:

h a profundidade da fonte

S a inclinao de uma determinada reta no logaritmo de densidade de energia.


32


4.2.3 Tratamento dos Dados de Gamaespectrometria

A radiao gama tem sua origem no processo de desintegrao de ncleos

instveis de elementos radioativos que, alm da radiao gama (), liberam tambm

radiao alfa () e beta (). Essa radiao gama, para o caso em estudo, derivada da

desintegrao natural dos elementos instveis potssio (40K), trio (238U) e urnio

(232Th). O mtodo aplicado aerogamaespectrometria possui penetrao superficial,

desta forma, detectando a radiao proveniente dos primeiros quarenta centmetros de

profundidade (IAEA, 2003).

Os trs radioelementos supramencionados esto contidos na janela de

energia do canal de contagem total, que se refere a todos os raios gama da janela

energtica de 0,41 a 2,81 MeV (Figura 4.4).

Para o potssio (40K), tem-se o pico de energia de 1,46 MeV. J para o canal

do trio e urnio, pondera-se que os istopos 238U e 232Th no emitem radiao gama,

entretanto, os istopos decorrentes da srie de decaimento radioativo desses dois

elementos emitem energia, sendo assim considerado para o 238U o istopo 214Bi e para

o 232Th o istopo 208Ti com picos de energia centrados em 1,76 MeV e 2,61 MeV,

respectivamente (IAEA, 2003). Destaca-se ainda a possvel interferncia na aquisio

de dados por fatores como umidade, intemperismo, relevo e cobertura.


33


Figura 4.4 Espectro de radiao gama (Minty 1997)

Primeiramente, foram corrigidos os valores negativos para os canais de

contagem total, potssio, trio e urnio. Para tal, consideraram-se dois fatores

importantes: a inexistncia de percentuais negativos e a relao mdia de concentrao

dos radioelementos na crosta terrestre. Sendo assim, para rochas granticas, os

elementos K, Th e U apresentam, respectivamente, 3%, 12 ppm e 3 ppm (Pires, 1995) e,

por conseguinte, foi retirado do banco de dados o restante dos valores negativos, tendo

em vista que no representam mais do que 0,1% das amostras dos canais supracitados.

Similar ao processamento dos dados de aeromagnetometria, foi gerada uma

malha regular, a partir da interpolao por curvatura mnima com clula unitria de 100

metros dos dados brutos de caractersticas de levantamento em linha, e

micronivelamento dos dados para correo de tendncias oriundas do prprio

aerolevantamento.

Para a apresentao da informao, no que concerne ao carter de

interpretao qualitativa, foram confeccionados mapas dos canais de Contagem Total,


34


Potssio (K), Trio (Th), Urnio (U) e mapa ternrio formato RGB (Vermelho-Verde-

Azul) com os canais K, Th e U para realce em falsa cor.

Figura 4.5 Fluxograma de processamento para os dados de gamaespectrometria.

PROJETO GEOFSICO BORDA LESTE DO PLANALTO DA BORBOREMA

GAMAESPECTROMETRIA Altura de voo-100 metros

Potssio

Malha regular 100 metros

Interpretao Geofsica

Integrao de dados Geofsicos

E Geolgicos

Correo estatstica e interpolao por mnima curvatura

Micronivelamento

Trio Urnio Contagem Total

RGB (K, Th, U)


35


4.2.3.1 Potssio

Representa o elemento mais abundante na crosta terrestre dos trs

analisados. Sua ocorrncia vinculada formao de feldspatos e minerais micceos

componentes de rochas flsicas. Por esta caracterstica, representa elemento mvel

devido a lixiviao que estes minerais sofrem por meio de processos de intemperismo

fsico-qumico.

4.2.3.2 Trio

Possui comportamento inerte e imvel quando comparado aos outros dois

radioelementos, portanto, representa correlao com estruturas superficiais e com os

domnios geolgicos e marcador da fonte. Os principais minerais compostos por esse

elemento so alanita, monazita, zirco e xenotima.

Este elemento pode apresentar alta concentrao quando a rocha tambm

apresentar alta concentrao de potssio. No obstante, quando a regio apresenta

elevado grau de intemperismo, pode ocorrer concentrao anmala deste radioelemento.

4.2.3.3 Urnio

O radioelemento Urnio tem ocorrncia vinculada xidos e minerais

silicticos, apresenta-se com elemento trao e sua concentrao tanto maior quanto

mais cida for a rocha, em sentido latu.

Rochas como pegmatitos, carbonatitos, sienitos, granitides e alguns tipos

de folhelhos so os principais representantes de rochas com minerais portadores de

Urnio. Estes minerais podem tanto ser solveis, com a diminuio da concentrao de

Urnio por lixiviao, como tambm podem ser insolveis, podendo ento ser

transportados por processo fsico, tal como zirco.


36


4.2.3.4 Contagem Total

Este corresponde a todo o espectro energtico de interesse geolgico. Desta

forma, abrange o espectro dos trs radioelementos (K, Th e U), alm do intervalo

interpicos, conforme demonstrado na figura 4.4.

A partir da anlise conjunta aos outros produtos gamaespectromtricos,

possvel verificar qual o radioelementos de maior contribuio no sinal

gamaespectromtrico, com a discriminao de domnios e definio de lineamentos

superficiais.


37


5. INTERPRETAO GEOFSICA

As interpretaes derivadas dos produtos geofsicos apresentados tm

carter eminentemente qualitativo. As interpretaes qualitativas remetem anlise de

mapas e imagens geradas a partir do processamento anterior, com a delimitao de

partes com comportamentos geofsicos semelhantes (domnios gamaespectromtricos /

magnticos), estudos de suas inter-relaes e da fbrica do relevo magntico associado

(estruturas gamaespectromtricas / magnticas).

Alguns dos temas gerados para a magnetometria permitiram ter uma idia

da ordem de grandeza das profundidades das fontes magnticas responsveis pelas

assinaturas divisadas. Neste aspecto os estudos dos espectros de potncia possibilitaram

vislumbrar profundidades de famlias de fontes que depois foram tentativamente

separadas por filtragens lineares apropriadas.

Este estudo foi complementado pelos resultados da Deconvoluo de Euler

(Reid et. al., 1990), decodificando-se o relevo magntico em termos de fontes definidas

pelo decaimento em distncia dos gradientes magnticos em termos de formas (carter

linear, planar, bidimensional ou tridimensional).

5.1. Interpretao de Gamaespectrometria

A gamaespectrometria representa a informao de maior proximidade ao

observvel em superfcie, como resultado de fenmenos de desintegrao de sries

naturais que ocorrem aproximadamente 0,5 metros abaixo da superfcie do terreno

sobrevoado. Em virtude de se tratar de uma propriedade dos materiais geolgicos, as

concentraes anmalas mapeadas esto relacionadas diretamente a estes e s

caractersticas do seu material formador. Portanto, o mais representativo do

observvel geologicamente e que tem maior ligao com aquilo que se observa durante

um mapeamento geolgico. Como fator correlato, a topografia (zonas de relevo) pode

influenciar na concentrao de radioelementos em determinadas feies

geomorfolgicas, j que os elementos traadores das contribuies das trs sries


38


naturais de desintegrao natural tm mobilidades diferentes em funo do

intemperismo e dos gradientes do relevo.

Para a determinao de grandes domnios gamaespectromtricos foi

analisada a Contagem Total que, alm disso, permite definir possveis contribuies

oriundas do relevo ou ainda lineamentos superficiais.

J em relao aos domnios gamaespectromtricos (incluindo subdomnios),

foram utilizados os mapas do Potssio K, Trio - Th e Urnio U, individualmente ou

em composio de falsa cor do tipo RGB-K:Th:U e CMY-K:Th:U sendo que para o

RGB o K ocupa a posio da cor vermelha, o Th representa a cor verde e o Urnio a cor

azul; para o CMY o K representa a cor ciano, o Th correlacionado a cor magenta e o U

representando a cor amarela.

5.1.1. Estruturas Gamaespectromtricas

Foram extrados dos dados de gamaespectrometria, por intermdio das

indicaes nos mapas de K, Th e U (Figuras 5.1, 5.2 e 5.3), lineamentos em escala

entre 1:100.000 e 1:250.000 (Figura 5.4). Tendo em vista a peculiaridade da

informao obtida pela radiao gama, estes lineamentos podem representar contatos

geolgicos entre as unidades que compem a regio ou estruturas tectnicas que

delimitam unidades alctones, por vezes denominados como terrenos.

5.1.2. Domnios integrados (CT)

A interpretao da Contagem Total em funo dos valores relativos das

radiaes no CT (Figura 5.5) possibilitou definir os grandes domnios

gamaespectromtricos. O significado destes domnios, em termos de suas fontes

formadoras, pode ser aferido usando-se as indicaes dos elementos discriminados e das

composies em falsa cor.

Contagem Total Baixa (DCtB): O domnio de contagem total baixo

abrange a faixa menor do que 5.620 contagens por segundo CPS e


39


representa a faixa de cor azul e verde. Este domnio encontra-se na costa

do continente e bacia costeira.

Contagem Total Mdia (DCtM): Este domnio correlaciona-se com

valores de contagem total mdio, com valores de CPS entre 5.620 e

9.212. No mapa de contagem total este domnio corresponde a faixa

amarela e apresenta-se nos interstcios entre os valores de contagem total

alto ou entre estes e a margem continental

Contagem Total Alta (DCtA): Este conjunto relaciona-se aos valores de

contagem total maiores do que 9.212 CPS, alcanando picos de at

13.500 CPS, que representa as cores de vermelho at magenta. Este

domnio apresenta maior representatividade no cristalino.

5.1.3. Domnios Gamaespectromtricos

Tendo como base as imagens RGB e CMY (Figuras 5.6 e 5.7), foram

interpretados dezoito domnios gamaespectromtricos. Cada domnio foi definido a

partir da mistura de teores dos trs radioelementos representados em cores, sendo

ignorados domnios complexos devido a escala do mapa utilizado no trabalho,

considerando ento estes domnios complexos como sendo um nico.

De forma complementar, os canais de Th, K e U foram utilizados como

forma de controle as composies de falsa cor RGB e CMY. Para tal, cada

radioelemento foi considerado qualitativamente em escala de baixo, mdio e alto.

O potssio apresenta valores que variam entre 0,50% e 3,95%, com

predomnio de teores de 1,5% a 2,5%. J o trio e urnio apresentam variao de 4,5 a

25,7 ppm e 3,5 a 6,5 ppm, respectivamente. Para cada radioelemento foram

considerados os seguintes percentuais para classificao qualitativa:

Potssio:

K-baixo: 2,511%


40


Trio:

Th-baixo: 12,443 ppm

Urnio:

U-baixo: 5,035 ppm

Como resultado, as caractersticas de cada domnio gamaespectromtrico

em funo do contedo de K, Th e U encontram-se na tabela abaixo e na Figura 5.8.


41


Tabela 5.1 Classificao das unidades gamaespectromtricas para a regio do TSJC, de acordo

com os teores de Potssio, Trio e Urnio:

Domnios Gamaespectromtricos

Unidades Classificadas

Composio relativa

K Th U

DG01 (DG-AAA) Alto Alto Alto

DG02 (DG-AAB) Alto Alto Baixo

DG03 (DG-AAM) Alto Alto Mdio

DG04 (DG-ABB) Alto Baixo Baixo

DG05 (DG-ABM) Alto Baixo Mdio

DG06 (DG-AMA) Alto Mdio Alto

DG07 (DG-AMB) Alto Mdio Baixo

DG08 (DG-AMM) Alto Mdio Mdio

DG09 (DG-BAA) Baixo Alto Alto

DG10 (DG-BBA) Baixo Baixo Alto

DG11 (DG-BBB) Baixo Baixo Baixo

DG12 (DG-BBM) Baixo Baixo Mdio

DG13 (DG-BMM) Baixo Mdio Mdio

DG14 (DG-MAA) Mdio Alto Alto

DG15 (DG-MAM) Mdio alto Mdio

DG16 (DG-MBB) Mdio Baixo Baixo

DG17 (DG-MMA) Mdio Mdio Alto

DG18 (DG-MMM) Mdio Mdio Mdio


42


Figura 5.1 Mapa do Potssio com sombreamento de inclinao de 45 e declinao de 315.


43


Figura 5.2 Mapa do Trio com sombreamento de inclinao de 45 e declinao de 315.


44


Figura 5.3 Mapa do Urnio com sombreamento de inclinao de 45 e declinao de 315.


45


Figura 5.4 - Mapa de Lineamentos da Gamaespectrometria com base no mapa do CMY

K:Th:U


46


Figura 5.5 Mapa de Contagem Total (Imagem Sombreamento de inclinao de 45 e

declinao de 315). A poro prxima costa corresponde aos menores valores de

contagem total.


47


Figura 5.6 Mapa de composio RGB K:Th:U


48


Figura 5.7 Mapa de composio CMY K:Th:U


49


Figura 5.8 Mapa de Domnios Gamaespectromtricos interpretados, de acordo com a Tabela

5.1. Sobreposio ao produto RGB K:Th:U


50


5.2. Interpretao de Magnetometria

Para a interpretao dos produtos de magnetometria foi utilizado

inicialmente o Espectro de Potncia Radialmente ponderado da intensidade do Campo

Magntico Total. Na forma proposta, com base no modelo espectral de profundidades,

segundo Spector & Grant, (1970), trabalha-se com a hiptese de correlao entre as

profundidades do topo das fontes magnticas e as caractersticas do sinal medido, mais

especificamente o comprimento de onda.

A partir dele foi possvel subdividir as assinaturas magnticas observadas

em termos das profundidades relativas de suas fontes dadas pela anlise do decaimento

espectral de acordo com as faixas de profundidade de maior relevncia no referido

espectro.

Para a separao do espectro observado nas faixas de frequncias espaciais

(nmeros de onda) correspondentes a cada famlia de fontes cujos topos estariam numa

determinada profundidade foi feita com uma combinao do filtro passa-baixa do tipo

Butterworth na intensidade do Campo Magntico Anmalo micronivelado. Na anlise

feita foram divisadas quatro faixas espectrais.

Sobre a separao espectral das diversas faixas de frequncias espaciais

condicionadoras foram gerados: Amplitude do Sinal Analtico (ASA) e Inclinao do

Sinal Analtico (ISA), em primeiro momento, sequenciados pela gerao das derivadas

direcionais (x, y e z) e da Amplitude do Gradiente Horizontal Total (AGHT).

Os domnios magnticos foram interpretados, em cada caso, a partir da

Amplitude do Sinal Analtico do Campo Magntico Anmalo ASA. J os lineamentos

foram baseados nas imagens da Inclinao do Sinal Analtico do Campo Magntico

Anmalo ISA.

Para a analise semi-quantitativa fez-se uso igualmente, em cada caso, da

Deconvoluo de Euler para gerao de solues de profundidade para os diferentes

tipos de estruturas: planares, lineares, bidimensional ou tridimensional.


51


5.2.1. Modelo espectral de profundidade das fontes magnticas

O espectro de potncia radialmente ponderado EPRP, tambm conhecido

como densidade de energia espectral, foi gerado a partir do Campo Magntico Total

CMT. A Frequncia de Nyquist (fn) definida para o aerolevantamento apresenta nmero

de onda de 1 km-1

(um ciclo por quilmetro, ou comprimento de onda de 1000 metros),

correspondente a duas vezes a distncia entre, no caso, perfis de amostragem, e a

Documents

2012_IsraelLacerdaAraujo