Com base em variações sub-superficiais da densidade, técnicas de modelagem computacional permitem a transformação das anomalias gravimétricas, obtidas nas esta- ções de medida em 10−5 m/s2 ou mGal, em profundidades dos limites espaciais das fon- tes, revelando assim sua arquitetura interna (De Castro, 2005). Uma desvantagem dos métodos de interpretação quantitativa de dados gravimétricos, é a não unicidade, ou ambiguidade, das soluções possíveis para uma determinada anomalia. Este problema pode ser minimizado, utilizando-se de informações sobre características das fontes anômalas, obtidas a partir dos próprios dados gravimétricos através de procedimentos
85 como análise espectral e Deconvolução de Euler, bem como informações adicionais de outros métodos geofísicos, como a sísmica de refração, e do mapeamento geológico. As informações geológicas foram baseadas no mapa geológico regional da Província Bor- borema da CPRM de Bizzi et al. (2003), além de mapas de maior detalhe como o de Bertrani et al. (1990) na Bacia Potiguar, o de Brito Neves et al. (2005) na Zona Trans- versal, o de Jardim De Sá et al. (1992), entre outros. As densidades das fontes gravimé- tricas, inseridas no modelo geofísico, foram obtidas em trabalhos clássicos, como Rey- nolds (1997) e Telford et al. (1998), e estudos gravimétricos na Província Borborema (Oliveira, 2008; Osako et al., 2011).
A modelagem gravimétrica 2,5D da transecta foi efetuada no módulo GM-SYS do software Oasis Montaj 7.1, que proporciona uma interface que facilita a criação e o ajuste de modelos de forma interativa. Como os efeitos gravimétricos de fontes rasas e profundas se superpõem na composição das anomalias Bouguer, optou-se por modelar as componentes residuais e regionais separadamente. Na modelagem da componente regional, foi obtido um modelo da geometria interna da crosta, onde foram interpretadas as variações de profundidades na interface crosta-manto, que oscilaram entre 19 a 28 Km (Fig. 7). A Zona Meridional é o domínio crustal mais espesso onde a profundidade da Moho chega a 28 km. No limite com a Zona Transversal, no Lineamento Pernambu- co, a espessura crustal é de 24 km, a mesma de toda a porção da Zona Transversal até o Lineamento Patos. No Domínio Rio Grande do Norte, a espessura crustal é de 24 km até uma distância de 120 km da costa. A partir daí, em direção ao oceano a espessura dimi- nui para 20 km (Fig. 7). Esse afinamento crustal é resultante do estiramento e posterior rompimento da crosta na abertura do Oceano Atlântico.
Para a modelagem da componente residual, foram individualizadas fontes anôma- las intracrustais, como unidades litoestratigráficas, corpos intrusivos e bacias sedimenta- res, assim como os limites dos principais blocos geotectônicos da Província Borborema. Como a componente residual reflete as fontes mais rasas, foram modelados apenas os primeiros 12 km da crosta, onde estima-se ser a profundidade média do embasamento gnáissico (Fig. 8). Os diferentes domínios geotectônicos foram modelados, separada- mente, em três perfis em face das inúmeras unidades geológicas aflorantes ao longo da transecta e do apertado intervalo de amostragem de 2,0 km.
Na porção SW da transecta (Fig. 8), observa-se que o contato entre o Cráton São Francisco e a Zona Meridional, recoberto pela Bacia de Tucano, é constituído por uma unidade litoestratigráfica de densidade elevada, que se trata provavelmente da Faixa
86 Riacho do Pontal. A NE deste contato, dois mínimos gravimétricos encontram-se com extensão de 200 e 50 Km, representando as Bacias de Tucano e Jatobá, respectivamente. Essas bacias são compostas por rochas sedimentares, para as quais foi definida uma densidade de 2,5 g/cm³. A profundidade obtida para essas coberturas sedimentares foi de cerca de 7 km para cada. Entre as duas bacias encontra-se um alto gravimétrico refe- rente às rochas metamórficas do Terreno Cabrobó. Toda a Zona Meridional encontra-se sobre um embasamento com uma densidade de cerca de 2,77 g/cm³. O Lineamento Per- nambuco é muito bem marcado pelas anomalias gravimétricas. Segundo as soluções de Euler, possui mergulho para SW e se estende por mais de 50 km de profundidade. O sistema de falhamentos associados ao rifte da Bacia de Jatobá mostra-se sobreposto ao Lineamento Pernambuco, sugerindo sua reativação na formação da bacia.
No modelo geofísico que engloba a Zona Transversal (Fig. 8), são seccionados os Terrenos Alto Pajeú, onde encontra-se uma fonte profunda, que representaria uma intru- são em fácies anfibolito de densidade igual a 2,8 g/cm³. Além dessa intrusão, são identi- ficadas mais duas fontes com densidades entre 2,76 e 2,78 g/cm³ e profundidades de até 10 km. No limite entre os Terrenos Alto Pajeú e Alto Moxotó, encontra-se um enxame de soluções da Deconvolução de Euler, que apesar de não existir um gradiente caracte- rístico nos valores, sugerindo uma importante zona de cisalhamento. No Terreno Alto Moxotó, encontram-se fontes com também cerca de 10 km de profundidade com densi- dade de 2,77g/cm³ que aumenta pra 2,79 g/cm³ próximo ao Lineamento Patos. Nesta zona de cisalhamento, encontra-se uma cobertura sedimentar de cerca de 10 km de ex- tensão e 1,5 km de profundidade, possivelmente correspondente aos sedimentos turbidí- ticos da Formação Olho D’Água do Terreno Piancó Alto-Brígida (Brito Neves, 2005).
O perfil ao longo do Domínio Rio Grande do Norte indica 3 altos gravimétricos associados às intrusões máficas ultra-máficas dos terrenos Granjeiro e Rio Piranhas. A fonte gravimétrica mais próxima à Zona de Cisalhamento Patos apresenta profundidades superiores a 12 km, porém sua extensão é de apenas 4 km de extensão. Suas densidades variam entre 2,69 e 2,68 g/cm³. No Terreno Rio Piranhas, as demais fontes têm dimen- sões e densidades semelhantes à do Terreno Granjeiro (Fig. 8). Já próximo ao litoral encontra-se a Bacia Potiguar, com cerca de 50 km de extensão ao longo da transecta. Esta região é conhecida como Plataforma de Touros, cujo pacote sedimentar é da ordem de 0,5 a 1 km de espessura (Matos, 1992). O mínimo gravimétrico nesta região deve-se a presença de rochas metassedimentares da sequência supracrustal (Grupo Seridó) e/ou corpos graníticos brasilianos. Esta anomalia gravimétrica foi modelada por uma fonte
87 sedimentar de densidade igual a 2,55 g/cm³ no topo, com espessura média de 0,5 km, e uma sequência supracrustal com densidade de 2,67 g/cm³ , representando o embasamen- to cristalino da bacia.
CONCLUSÕES
O presente trabalho abordou a aquisição, processamento e interpretação de dados gravimétricos ao longo de uma transecta geofísica de 820 km de extensão, cruzando importantes domínios crustais e feições estruturais da Província Borborema, assim co- mo a zona de contato com o Cráton São Francisco. Em relação a levantamentos pretéri- tos, a principal contribuição desta pesquisa reside na modelagem gravimétrica 2,5D de detalhe ao longo da Transecta Angüera - Macau, vinculada a informações oriundas de análise do espectro de potência e soluções de Euler. O espaçamento entre as estações gravimétricas levantadas de 2,0 km permitiu um maior detalhe na interpretação, para que se determinasse a forma, tamanho e profundidade as feições geológicas mapeadas em superfície.
Na modelagem da componente regional, é notável um afinamento da crosta em di- reção à margem continental no limite NE da transecta. A crosta localmente mais fina está associada ao rifteamento do período Neocomiano-Barremiano, evento de abertura do Atlântico e separação Brasil-África, ocasionando um estiramento seguido de ruptura crustal, evento classificado como parte de um Ciclo de Wilson clássico. De acordo com esse processo, esperava-se que o mesmo aconteceria na região da Bacia de Tucano, que tem sua geração em um processo de rifteamento Jurássico. No entanto, o que se observa através da modelagem gravimétrica 2,5D é um espessamento da crosta na região. Con- forme modelos crustais prévios baseados em dados sísmicos e gravimétricos, tal espes- samento relativo pode ser explicado por modelos de descolamento subhorizontal entre as crustas inferior dúctil e superior rúptil, deslocando os blocos falhados da crosta afi- nada pelo o processo de rifteamento.
A modelagem da componente residual teve um grande auxílio nas soluções da Deconvolução de Euler, que facilitou a determinação dos limites entre os blocos geotec- tônicos da Província Borborema, bem como a forma e profundidade de grande parte das feições geológicas.
A modelagem gravimétrica do Cráton São Francisco não se apresentou como o esperado, que seria de uma crosta mais espessa do que a Província Borborema. Obser- va-se que os valores das anomalias aumentam na região do Cráton São Francisco, mes-
88 mo a componente regional. Acredita-se que possa um acréscimo relativo na densidade nas rochas compõem seu embasamento, por mais que a Descontinuidade Moho esteja mais profunda nesta região.
A modelagem da componente residual (fig. 8) teve um grande auxílio nas solu- ções da Deconvolução de Euler, que facilitou a determinação dos limites entre os blocos geotectônicos da Província Borborema, bem como a forma e profundidade de grande parte das feições geológicas.
A modelagem gravimétrica do Cráton São Francisco não se apresentou como o esperado, que seria de uma crosta mais espessa do que a Província Borborema. Obser- va-se que os valores das anomalias aumentam na região do Cráton São Francisco, mes- mo a componente regional. Acredita-se que possa um acréscimo relativo na densidade nas rochas compõem seu embasamento, por mais que a Descontinuidade Moho esteja mais profunda nesta região.
Na região do limite entre a Zona Meridional e Cráton, abaixo dos sedimentos da Bacia de Tucano, foi modelada uma rocha mais densa, provavelmente caracterizando a Faixa Sergipana que se assemelha a uma nappe empurrada sobre o Cráton São Francis- co.
Na Zona Meridional, encontram-se os grábens de Tucano e Jatobá, com cobertu- ras sedimentares mesozóicas de até 5 km de profundidade corroborando levantamentos geofísicos prévios, envolvendo sísmica de reflexão e gravimetria. O limite entre a Zona Meridional e Transversal ocorre exatamente no Lineamento Pernambuco referente ao evento Brasiliano. Esta zona de cisalhamento possui uma expressiva concentração de soluções da Deconvolução de Euler, revelando uma importante descontinuidade lateral de densidade, com profundidades de cerca de 30 km. O Lineamento Pernambuco é bem marcado por uma falha com mergulho de direção SW, que corta a crosta possivelmente até o manto litosférico.
Na Zona Transversal, as fontes modeladas representam uma intrusão leucograníti- ca/migmatítica Neoproterozóica da Suíte Riacho do Forno e rochas vulcânicas do Com- plexo São Caetano com cerca de 10 km de profundidade. O embasamento é composto por ortognaisses do Terreno Alto Moxotó. No Terreno Alto Moxotó, foram modeladas fontes de até 10 km de profundidade, provavelmente pertencentes às rochas Paleoprote- rozóicas do Complexo Sertânia e a rochas metavulcânicas do Terreno Riacho Gravatá. Entre os terrenos Alto Pajeú e Riacho Gravatá, foi identificada uma zona de cisalhamen- to bem marcada, caracterizando a Zona de Cisalhamento afogados da Ingazeira. Próxi-
89 mo ao Lineamento Patos, é encontrada uma pequena cobertura de sedimentar de cerca de 1,0 km de profundidade e 10km de extensão, correspondente à Formação Olho D’Água do Terreno Piancó-Alto Brígida. O Lineamento Patos, apesar de não muito ex- pressivo, é facilmente observado por um gradiente nos valores localizado no limite entre a Zona Transversal e o Domínio Rio Grande do Norte
No Domínio Rio Grande do Norte, encontra-se o Terreno Granjeiro, que possui provavelmente a mesma espessura crustal que as unidades geológicas a sul da Zona de cisalhamento Patos. Encontram-se ortognaisses Proterozóicos dos complexos Caicó e São Vicente. Ainda neste domínio, foram modeladas também as intrusões graníticas da Suíte Poço da Cruz do Terreno Rio Piranhas, com cerca de 10 km e 5 km de extensão. Estes litotipos são representantes do embasamento paleoproterozóico, de idade pós- Brasiliana, deste domínio crustal. Na extremidade NE da transecta, onde observa-se a menor espessura crustal do perfil, encontra-se a Bacia Potiguar, onde são reconhecidos os grábens de Guamaré e do Umbuzeiro e a Plataforma de Touros. Esta ultima é uma plataforma marginal, cuja profundidade varia entre 1,0 e 0,5 km de espessura, e que ocorre por cerca de 50 km de extensão ao longo da transecta.
Por fim, o modelo gravimétrico revela uma crosta parcialmente estirada na porção NE da Província Borborema, relacionada aos esforços distensionais mesozóicos que culminaram com a abertura do Atlântico Sul; um forte decaimento dos valores na Regi- ão da Bacia de Tucano, resultante da baixa densidade das rochas sedimentares perten- centes a tal bacia. O contato entre a Província Borborema e o Cráton São Francisco é marcado por um forte aumento de densidade no embasamento do Cráton, e é caracteri- zado por um empurrão da Província Borborema sobre o Cráton São Francisco. A feição estrutural melhor definida nesse trabalho foi o Lineamento Pernambuco, que representa uma zona de cisalhamento de idade Brasiliana, com reativações cretáceas associadas à ruptura entre os continentes sul-americano e africano e com prolongamento até o manto superior.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Prof. Dr. José A. M. Moreira (Departamento de Geofí- sica da UFRN) pelo empréstimo do gravímetro e sistema DGPS e ao Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e Observatório Nacional (ON) pela cessão de dados plani-altimétricos e gravimétricos da Rede Gravimétrica Fundamental Brasileira, res- pectivamente. Esta pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecno-
90 logia de Estudos Tectônicos (INCT-ET), no âmbito do Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnoló- gico (CNPq).
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, F.F.M.; BRITO NEVES, B.B.; CARNEIRO, C.D.R. 2000. Earth Sci- ence Reviews, 50: 77-111.
ARTHAUD MH, CABY R., FUCK RA, DANTAS EL, PARENTE CV. 2008. Geology of the northern Borborema Province, and its correlations with Nigeria, NW Africa. In: Pankhurst,RJ, Trouw, RAJ, Brito Neves BB, de Witt MJ. West Gondwana, Pre-Cenozoic Correlations Across the South Atlantic Region. Geological Society, Lon- don, Special Publications, 294, pp.49-67.
BARBOSA VC, SILVA JB. 2005.Deconvolução de Euler: Passado, Presente e Futuro: Um Tutorial. Revista Brasileira de Geofísica (2005) 23(3): 243-250
BERTRANI RT, COSTA IG, MATOS RMD. 1990. Evolução Tectono - Sedimentar, Estilo Estrutural e Habitat do Petróleo na Bacia Potiguar. In: GABAGLIA GPR, MILANI EJ. Origem e evolução de Bacias sedimentares, Petrobrás Rio de Janei- ro, 291-310.
BIZZI LA, SCHOBBENHAUS C, VIDOTTI RM & GONC.ALVES JH. 2003. Geologia, tectônica e recursos minerais do Brasil. Mapa Geológico 1:2.500.000. CPRM – Serviço Geológico do Brasil, 692 p.
BRITO NEVES BB, SANTOS EJ, VAN SCHMUS WR. 2000 . Tectonic history of the Borborema Province, northeastern Brazil. In: CORDANI UG, MILANI EJ, THOMAS FILHO A, CAMPOS DA. (Eds.) Tectonic Evolution of South America. Rio de Janeiro, 31 International Geological Congress, p.151-182.
BRITO NEVES, B.B., VAN SCHMUS, W.R., KOZUCH, M., SANTOS, E.J., PETRONILHO, L. -2005- A Zona Tectônica Teixeira Terra Nova –ZTTTN – Fundamentos da Geologia Regional e Isotópica. Revista do Instituto de Geociências – USP, Série Cientifica, 5:57-80.
BRITO NEVES, B.B.; VAN SCHMUS, W.R.; SANTOS, E.J. -1995- O evento Cariris Velhos na Província Borborema: integração de dados, implicações e perspecti- vas. Revista Brasileira de Geociências, 25:279-296.
91 CARVALHO MJ. 2003. Estruturação do Grupo Serra Grande na região de Santa- na do Acaraú (CE) e reativação do Lineamento Sobral-Pedro II: Integração de dados geofísicos. Natal UFRN p. 22. Tese de Mestrado, Programa de Pós-graduação em Geo- dinâmica e Geofísica. Universidade federal do Rio Grande do Norte.
DADA SS. 2008. Proterozoic evolution of the Nigeria-Borborema Province. In: PANKHURST RJ, TROUW RAJ, BRITO NEVES BB, DE WITT MJ. West Gondwa- na, Pre-Cenozoic Correlations Across the South Atlantic Region. Geological Society London, Special Publications, 294, pp.121- 136.
DANTAS EL, VAN SCHUMUS WR, HACKSPACHER PC, FETTER AH, BRITO NEVES BB, CORDANI UG, NORMAN AP, WILLIANS IS. 2004. The 3.4-3.5 Ga São José do Campestre massif, NE Brazil: remnants of oldest crust in South Ameri- ca. Precambrian Research, 130:113-137
DE CASTRO DL. 2005. Modelagem Gravimétrica 3D de corpos Graníticos e Ba- cias Sedimentares com embasamento estrutural de densidade variável. Revista Brasilei- ra de Geofísica v. 23 n. 3 p.195-308.
DE CASTRO DL. 2011. Gravity and magnetic joint modeling of the Potiguar Rift Basin (NE Brazil): Basement control during Neocomian extension and deformation Journal of South American Earth Sciences, 31: 186-198.
DE CASTRO DL, MEDEIROS WE, SÁ EFJ, MOREIRA JAM. 1998. Gravity map of part of Northeast Brazil and adjacent continental margin and its interpretation based on the hypothesis of isostasy. Revista Brasileira de Geofísica, Rio de Janeiro - Brasil, v. 16, n. 2-3.
DE CASTRO DL, OSAKO LS, SOARES JEP, FUCK RA, LIMA MVAG & PI- NHEIRO JM. 2011. Gravity and deep seismic transects across the Precambrian Bor- borema Province, NE Brazil. SEG Technical Program Expanded Abstracts, 30 (1): 897- 901.
FETTER AH. 1999. Geochronological evolution of the Ceará State Borborema Province – Northeast Brazil. Ph.D. Thesis, University of Kansas, Lawrence, Kansas, 150 p.
JARDIM DE SÁ EF, FUCK RA, MACEDO MHF KAWASHITA K. 1992. Trre- nos proterozóicos na Província Borborema e a margem Norte do Cráton São Francisco. Revista Brasileira de Geociências, 22(4): 472-480
92 MAGINI C, HACKSPACHER PC. 2008. Geoquímica e ambiência tectônica do arco magmático de Pereiro,região NE da Província Borborema. Rev. bras. geociênc., jun. vol.38, no.2, p.336-355. ISSN 0375-7536.
MATOS RMD. 1992a. The Northeast Brazilian Rift System. Tectonics. 11: 766- 791.
MATOS RMD. 1992b. Deep seismic profiling, basin geometry and tectonic evo- lution of intracontinental rift basins in Brazil. Ph.D. Thesis, Cornell University, Ithaca. New York, 276 pp.
NNANGE JM, NGAKO V, FAIRHEAD JD, EBINGER CJ. 2000. Depths to den- sity discontinuities beneath the Adamawa Plateau region, Central Africa, from spectral analyses of new and existing gravity data. Journal of African Earth Sciences, Vol. 30, No. 4. PP. 887-901.
OLIVEIRA RG. 2008. Arcabouço Geofísico, Isostasia e causas do Magmatismo Cenozóico da Província Borborema e sua Margem Continental (Nordeste do Brasil). Natal UFRN 2008 p. 260. Tese de Doutorado, Programa de Pós-graduação em Geodi- nâmica e Geofísica- Universidade federal do Rio Grande do Norte.
OSAKO LS, DE CASTRO DL, FUCK RA, CASTRO NA & PITOMBEIRA JPA. 2011. Contribuição de uma Seção Gravimétrica Transversal ao Estudo da Estruturação Litosférica na Porção Setentrional da Província Borborema, NE do Brasil. Revista Bra- sileira de Geofísica, 29 (2): 309-329.
REID AB, ALLSOP JM, GRANSER H, MILLETT AJ & SOMERTON IW.1990. Magnetic interpretation in three dimensions using Euler deconvolution. Geophysics, 55: 80–91.
REYNOLDS JM. 1997. An introduction to applied and environmental geophys- ics, John Wiley & Sons, 796p.
SÁ JM, MCREATH I, LETERRIER J. 1995. Petrology, geochemistry, and geo- dynamic setting of Proterozoic igneous suites of the Orós fold belt (Borborema Prov- ince, northeast Brazil). J. South Am. Earth Sci. 8: 299-314.
SANTOS EJ. 1996. Ensaio Preliminar sobre terrenos e tectônica acrescionária na Província Borborema. In: SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, 39º, Salvador, Anais, 6:47-50.
SANTOS TJS, FETTER AH, NOGUEIRA NETO JA. 2008. In: PANKHURST RJ, TROUW RAJ, BRITO NEVES BB, DE WITT MJ. West Gondwana, Pre-Cenozoic
93 Correlations Across the South Atlantic Region. Geological Society London, Special Publications. 294, pp.101-119.
SILVA LC, MCNAUGHTON NJ, VASCONCELOS AM, GOMES JRC, FLETCHER IR. 1997. U/PB SHRIMP ages in Southern state of Ceará, Borborema Province, NE Brazil: Archean TTG Accretion and Proterozoic Crustal reworking. In: CBPM, International Simposium on Granites and associated mineralization. ISGAM 2 Salvador. Extended Abstract Progam. 280-281
SOUZA GM, LIMA FILHO M, BOTELHO E, CHAVES OL, DURVAL L, FI- LHO JAM. 2011. Caracterização da sucessão sedimentar da fase pré-rift e rift da Bacia do Jatobá nas proximidades do município de Ibimirim- PE. In: Congresso Brasileiro de pesquisa e desenvolvimento em petróleo e gás., 6. Florianópolis SC 2011 p. 2-3
SPECTOR, A. AND GRANT, F.S. -1970- Statistical models for interpreting mag- netic data, Geophysics, v. 35, no. 2, pp. 293-302.
TELFORD WM, GELDART LP, SHERIFF RE & KEYS DA. 1998. Applied Ge- ophysics. 5º ed, Cambridge University Press, 860p.
THOMPSON DT. 1982. EULDPH: A new technique for making computerassist- ed depth estimates from magnetic data. Geophysics, 47: 31–37.
TROMPETTE RR, UHLEIN A, SILVA ME, KARMANN I. 1992. O Cráton Bra- siliano do São Francisco- Uma Revisão. In: Revista Brasileira de Geociêcias 22(4): 481-486
TROMPETTE RR. 1994. Geology of Western Gondwana (2000-500 Ma) Pan Af- rican- Brasiliano Aggregation of South America and Africa. A Balkema Publishers. p. 350
VAN SCHMUS WR, BRITO NEVES BB, HACKSPACHER PC, BABINSKI, M. 1995. U-Pb and Sm-Nd geochronologic studies of the eastern Borborema Province, Northeastern Brazil: initial conclusions. Journal of South American Earth Sciences. vol 8; 3/4; p. 267-288.
VAN SCHMUS WR, OLIVEIRA EP, SILVA FILHO AF, TOTEU SF, PENAYE, J, GUIMARÃES IP. 2008. Proterozoic links between the Borborema Province , NE Brazil, and the Central African Fold Belt. In: PANKHURST RJ, TROUW RAJ, BRI-