Modelagem física da influência da herança estrutural na formação de novas estruturas: aplicação à Zona de Cisalhamento Pernambuco, NE do Brasil

dc.contributor.advisorSilva, Fernando César Alves da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8572129314081197pt_BR
dc.contributor.authorVenâncio, Marilia Barbosa
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5123468840851117pt_BR
dc.contributor.referees1Bruna, Vincenzo La
dc.contributor.referees2Trzaskos, Bárbara
dc.contributor.referees3Morales, Noberto
dc.contributor.referees4Miranda, Tiago Siqueira de
dc.date.accessioned2025-04-15T22:18:18Z
dc.date.available2025-04-15T22:18:18Z
dc.date.issued2024-12-18
dc.description.abstractShear zones in the crystalline basement create crustal and lithospheric heterogeneities, acting as zones of weakness that influence the location, geometry, and segmentation of more recent structures. This study investigates the impact of preexisting structures on the development of sedimentary basins and newly formed or reactivated structures during subsequent tectonic events, using the brittle deformation of the Pernambuco Shear Zone (PESZ) as a natural example. Experimental models analyzed with Particle Image Velocimetry (PIV) simulated the role of structural inheritance in forming a rift basin orthogonal to a preexisting weakness zone under different rheological conditions. The effects of preexisting structure orientation on subsequent brittle deformation were also examined. The integration of experimental and field data provided a better understanding of the brittle deformation of the PESZ. The results indicate that preexisting shear zones influence the orientation, location, and geometry of newly formed structures in orthogonal basins, even without reactivation. Rift basins associated with these structural inheritances are wider and shallower. Rheological variations also impacted the number of structures formed. In strikeslip zones, the orientation of inherited structures controlled the formation of subsidiary fractures in the Riedel system, revealing the relationship between the new stress field, the type of structures formed, and the evolutive nature (new or reactivated). This relationship affects the main fault's growth, either as a continuous or in segments, as well as the number of structures formed and the distribution of on- and off-fault deformation. The field and experimental data integration shows that inherited mylonitic fabric acted as a mechanical weakness zone, facilitating brittle reactivation. Three groups of brittle structures were identified along the PESZ: (i) dextral strike-slip reactivation at the end of the Brasiliano Cycle; (ii) sinistral reactivation in the Early Cretaceous, associated with the opening of the South Atlantic Ocean; and (iii) N-S oriented normal faults and fractures, related to the same opening process as (ii), but formed later. The experiments suggest that PESZ may act as a structural high separating the Pernambuco and Paraíba sub-basins. The results highlight the potential of analog modeling for predicting fault and fracture patterns in complex tectonic systems, demonstrating how inherited shear zones can influence the evolution of new structures.pt_BR
dc.description.resumoAs zonas de cisalhamento no embasamento cristalino introduzem heterogeneidades crustais e litosféricas, atuando como zonas de fraqueza que influenciam a localização, geometria e segmentação de estruturas mais recentes. Este trabalho investigou a influência de estruturas preexistentes no desenvolvimento de bacias sedimentares e de estruturas neoformadas ou reativadas durante eventos tectônicos subsequentes, utilizando a deformação frágil da Zona de Cisalhamento Pernambuco (ZCPE) como exemplo natural. Modelos experimentais analisados com o Particle Image Velocimetry (PIV) simularam a influência de heranças estruturais no desenvolvimento de uma bacia rifte ortogonal à zona de fraqueza preexistente sob diferentes condições reológicas. Os efeitos da orientação das estruturas preexistentes sobre a deformação frágil subsequente também foram analisados. A integração de dados experimentais e de campo contribuiu para melhor compreensão da deformação frágil da ZCPE. Os resultados mostraram que zonas de cisalhamento preexistentes influenciam a orientação, localização e geometria de estruturas neoformadas em bacias ortogonais, mesmo sem reativação. As bacias rifte originadas a partir dessas heranças estruturais são mais largas e rasas. Diferenças reológicas constituem outro parâmetro que afetou a quantidade de estruturas formadas. Em zonas transcorrentes, a orientação das estruturas preexistentes condicionou a formação de fraturas subsidiárias no sistema de Riedel, evidenciando a relação entre o novo campo de tensões, o tipo de estrutura e sua natureza evolutiva (neoformada ou reativada). Essa relação influencia o crescimento da falha principal, de forma contínua ou em segmentos, como também na quantidade de estruturas formadas e na deformação on- e off-fault. A integração dos dados laboratoriais e do campo indica que a trama milonítica herdada atuou como zona de fraqueza mecânica, facilitando a reativação frágil. Três grupos de estruturas frágeis são identificadas ao longo da ZCPE: (i) reativação transcorrente dextral no final do ciclo Brasiliano; (ii) reativação sinistral no Cretáceo Inferior associada a abertura do Oceano Atlântico Sul; e (iii) falhas normais e fraturas orientadas N-S relacionadas ao mesmo processo de abertura que (ii), mas formadas posteriormente. Os experimentos sugerem que a ZCPE pode atuar como um alto estrutural, separando as subbacias Pernambuco e Paraíba. Os resultados reforçam o potencial da modelagem analógica para prever padrões de falhas e fraturas em sistemas tectônicos complexos, mostrando como zonas de cisalhamento herdadas podem influenciar a evolução das novas estruturas.pt_BR
dc.identifier.citationVENÂNCIO, Marilia Barbosa. Modelagem física da influência da herança estrutural na formação de novas estruturas: aplicação à Zona de Cisalhamento Pernambuco, NE do Brasil. Orientador: Dr. Fernando César Alves da Silva. 2024. 182f. Tese (Doutorado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63478
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectGeodinâmicapt_BR
dc.subjectEstruturas preexistentespt_BR
dc.subjectModelagem analógicapt_BR
dc.subjectZona de Cisalhamento Pernambucopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIASpt_BR
dc.titleModelagem física da influência da herança estrutural na formação de novas estruturas: aplicação à Zona de Cisalhamento Pernambuco, NE do Brasilpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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