Modelos de tramas de simetria mineral de rochas do embasamento cristalino aplicados ao padrão de fraturamento do embasamento e de bacias sedimentares do tipo rifte. A Bacia de Camamu, Bahia, Brasil

Corrêa-Gomes, Luiz César; Conceição, Thiago Freitas Lopes; Silva, Idney Cavalcanti da; Cruz, Simone Cerqueira; Barbosa, Johildo Salomão Figueiredo

doi:10.25249/0375-7536.2011412237255

Resumo:

Na Bacia do tipo rifte de Camamu, BC, E do estado da Bahia, Brasil, modelos ideais de tramas de simetria mineral são comparados com os padrões de orientação de medidas de: (i) 201 foliações principais (S_P) e 538 lineações de estiramento mineral (L_X) do embasamento cristalino e (ii) 2530 lineamentos estruturais extraídos de imagens de modelo digital de terreno e 12.421 planos de falhas e fraturas extensionais, obtidas no campo nas rochas do embasamento cristalino e nas sequências sedimentares encontradas na borda da bacia. Em termos de estruturas, observa-se que: (i) as principais famílias de falhas do embasamento e das bordas da BC são paralelas a subparalelas à foliação principal subvertical e as L_X do embasamento, N00° a N30o, e diagonais N90o e N120°, (ii) uma combinação entre as orientações das extensões regionais (N-S/E-W e NE-SW/NW-SE) e as tramas minerais do embasamento, influenciou a geração das falhas N00o a N30o, N90o e N120o, (iii) as direções N-S e os mergulhos subverticias da S_P, tanto para E quanto para W, devem ter facilitado a abertura do rifte durante a propagação, no Mesozoico, do Atlântico Sul e, onde a S_P é sub-horizontal, as orientações da L_X local ganham importância, desse modo, não somente as S_P, mas também as L_X tiveram influência importante na geração da trama de fraturamento de borda da BC, e (iv) a erosão de espessa camada crustal, que expôs litotipos de fácies granulito e o relaxamento litosférico relacionado, pode ter possibilitado a geração de planos e linhas de fraqueza nas rochas, que teriam sido reaproveitadas durante a fase de rifteamento. Em termos de tramas de fraturamento, observa-se uma combinação claramente controlada pela trama mineral das rochas do embasamento: (i) monoclínica a triclínica, a mais frequente, onde as relações entre superfícies S-C são menos estreitadas ou houve sobreposição de fases de deformação, e (ii) (pseudo)ortorrômbica, em zonas de cisalhamento de deformação muito intensa onde as S_P e as L_X tendem a se paralisar. Desse modo, não somente os campos de tensão, mas também as tramas de simetria mineral das rochas do embasamento cristalino foram fatores importantes na construção das tramas de fraturamento do embasamento e da Bacia de Camamu.

Palavras-chave:
padrão de faturamento; bacias tipo rifte; tramas de simetria mineral; herança estrutural do embasamento

Abstract:

In the Camamu rift basin-CB, E of state of Bahia, idealized models of mineral symmetry fabrics are compared with orientation patterns of the: (i) 201 planes of principal foliation (S_P) and 538 measures of stretching mineral lineation (L_X) in basement rocks, and (ii) 2,530 structural lineaments terrain digital model images and 12,421 planes of faults and fractures. The principal structure observed were as follows: (i) fault/fracture sets are parallels to N00o-30o-trending regional foliations (S_P), and orthogonal (N90o-trending) to diagonal (N120o-trending) to S_P and L_X, (ii) a combination between regional extension (N-S/E-W and NE-SW/NW-SE) and country rock mineral symmetry fabric orientations facilitated the N00o- to 30o-, N90o- and N120o-trending fault set formation, (iii) the N-S strike and subvertical E- and W-dips of the S_P facilitated the continental split associated to the Mesozoic South Atlantic opening. Where S_P was sub-horizontal L_X becomes an important influence that “induced” fault propagation directions. So not only S_P but a S_P+L_X combination was important to geometric construction of the fracturing fabric at the western border of the CB. Finally (iv) the lithospheric load release due to the erosion of the thick crustal layer that exposing granulite facies rocks may have resulted in the production of weakness planes and lines reactivated during rifting event. A combination of monoclinic-triclinic fracturing fabrics was observed where S-C shear planes were not to close or where polyphasic deformation history occurred and (pseudo) orthorhombic fabric was observed where S_P and L_X became subparallel under extreme mineral stretching and rotation. Consequently not only the far-field stress orientations but also the basement rocks mineral symmetry fabrics were crucial to the evolution of the basement and Camamu Basin’s fracturing patterns.

Keywords:
fracturing pattern; rift-type basins; mineral symmetry fabric; basement structural heritage

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Agradecimentos

Os dados desse trabalho foram obtidos através do projeto “Neotectônica Litorânea do NNE do estado da Bahia,” coordenado por LCCG e financiado pelo CNPq (processo n° 472355/2004-0). LCCG, SCC e JFSB agradecem também ao CNPq pelas bolsas de produtividade em pesquisa - PQ. Os agradecimentos finais vão para os revisores da RBG pelas valiosas modificações sugeridas que ajudaram a enriquecer esse manuscrito.

Referências

Allen P.A., & Allen J.R. 2005. Basin Analysis Principles and Applications 2.ed., Oxford, Blackwell Publishing, 560 p.
Almeida F.F.M. 1977. Cráton do São Francisco. Revista Brasileira de Geociências, 7:349-364.
Asmus H.E., & Porto R. 1980. Diferenças nos estágios iniciais da evolução da margem continental brasileira: possíveis causas e implicações. In: SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, 31, Anais, p. 225-239.
Barbosa J.F.S., & Dominguez J.M.L. (eds.) 1996. Mapa Geológico do Estado da Bahia Salvador, Secretaria da Indústria Comércio e Mineração/Superintendência de Geologia e Recursos Minerais, Texto Explicativo, 400 p.
Barbosa J.S.F., & Sabaté P. 2004. Archean and Paleoproterozoic crust of the São Francisco Cráton, Bahia, Brazil: Geodynamic features. Precambrian Research, 133:1-27.
Barbosa J.S.F., & Corrêa-Gomes L.C. (eds.) 2003. I Workshop sobre o Orógeno Itabuna-Salvador-Curaçá - I WOISC. Geologia e guias de excursão de campo. Revista Brasileira de Geociências, 33(1-Suplemento):1-88.
Barbosa J.F.S, Corrêa-Gomes L.C., Dominguez J.M.L, Souza Cruz S.A.S., de Souza J.S.S. 2005. Petrografia e Litogeoquimica das Rochas da Parte Oeste do Alto de Salvador, Bahia. Revista Brasileira de Geociências, 35(4 - Suplemento):9-22
Caixeta J.M., Milhomem P.S., Witzke R.E., Dupuy I.S.S., Gondijo G.A. 2007. Bacia de Camamu. Boletim de Geociências da Petrobras, 15(2):455-461.
Castro Jr. A.C.M. 1987. The northeast Brazil and Gabon basins: A double rifting system associated with multiple detachment surfaces. Tectonics, 6:727-738.
Clifton E.A., Schlische R.W.,Withjack M.O., Ackermann R.V. 2000. Influence of rift obliquity on fault-population systematics: results of experimental clay models. Journal of Structural Geology 22:1491-1509.
Conceição H., & Otero O.M.F. 1996. Magmatismo granítico e alcalino no estado da Bahia. Uma epítome do tema Salvador, SICM/SGM/PPPG/UFBA, 133 p.
Corrêa Gomes L.C., Tanner de Oliveira M.A.F., Motta A.C., Cruz M.J.M. (eds.) 1996. Províncias dos diques máficos do Estado da Bahia. Mapa, evolução temporal e estágio atual do conhecimento Salvador, SICM/SGM/PPPG/UFBA, 144 p.
Corrêa-Gomes L.C., Dominguez J.M.L., Barbosa J.S.F., Silva I.C. da. 2005a. Padrões de orientações dos campos de tensão, estruturas, herança do embasamento e evolução tectônica das Bacias de Camamu e porção Sul do Recôncavo, Costa do Dendê, Bahia, Brasil. Revista Brasileira de Geociências, 25(4):34-45.
Corrêa-Gomes L.C., Dominguez J.M.L., Barbosa J.S.F., Silva I.C. da, Pinto M.V. 2005b. Relações entre Orógenos, Zonas de Cisalhamento, Quebra continental e Deformações 3-D. A história tectônica da Bacia sedimentar de Almada, Bahia, Brasil. Revista Brasileira de Geociências, 25(4):23-33.
Davis G.H. 1984. Structural Geology of Rocks and Regions New York, John Wiley & Sons Inc., 492 p.
Destro N. 2002. Falhas de Alivio e de Transferência: O significado Tectônico e Econômico no Rifte do RecôncavoTucano-Jatobá, NE Brasil Tese de Doutorado, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 173 p.
Destro N., Szatmari P., Alkmim F.F., Magnavita L.P. 2003a. Release faults associated structures, and their control on petroleum trends in the Reconcavo rift, northeast Brazil. AAPG Bulletin, 87(7):1123-1144.
Destro N., Alkmin F.F., Magnavita L.P., Szatimari P. 2003b. The Jeremoabo transpresional transfer fault, ReconcavoTucano rift, NE Brazil. Journal of Structural Geology, 25:1263-1279.
Donath F.A. 1970. Some information squeezed out of rock. Amer. Science, 58:54-72.
Duyster J.P. 2000. StereoNet for Windows Cornell University, http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Johannes.P.Duyster/stereo/stereo1.htm
» http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Johannes.P.Duyster/stereo/stereo1.htm
Griggs D.T. 1967. Hydrolytic weakening of quartz and other silicates. Geophys. J. R. Astron. Soc 14:19-31.
Griggs D.T., & Handin J. 1960. Observations on fracture and a hypothesis of earthquakes. In: Griggs D.T., Handin J., (eds.), Rock Deformation. Geol. Soc. Am. Mem, 79:347-373.
Griggs D.T., Turner F.J., Heard H.C. 1960. Deformation of rocks at 500º to 800ºC. In: Griggs, D.T., Handin, J. (eds.), Rock Deformation. Geol. Soc. Am. Mem 79:39-104.
Handin J., Hager R.V., Friedman M., Feather J.N. 1963. Experimental deformation of sedimentary rocks under confining pressure: pore pressure tests. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull 47:718-755.
Heard H.C. 1960. Transition from brittle fracture to ductile flow in Solenhofen limestone as a function of temperature, confining pressure, and interstitial fluid pressure. In: Griggs, D.T., Handin, J. (eds.), Rock Deformation. Geol. Soc. Am. Mem 79:193-226.
Heard H.C. 1963. Effect of large changes in strain rate in the experimental deformation of Yule marble. J. Geol 71:162- 195.
Heard H.C., & Raleigh C.B. 1972. Steady-state flow in marble at 500oC to 800o C. Geol. Soc. Am. Bull, 83:935-956.
Hobbs B.E., Means W.D., Williams P.F. 1976. An Outline of Structural Geology New York, John Wiley & Sons Inc., 512 p.
Magnavita L.P. 1992. Geometry and kinematics of the Recôncavo-Tucano-Jatobá rift, NE, Brazil Tese de Doutorado, University of Oxford, Oxford, 493 p.
Magnavita L.P. 1993. Reativação do embasamento Pré-cambriano durante a abertura cretácea do rift do Recôncavo - Tucano - Jatobá, NE Brasil. In: SBG, Simpósio sobre o Cráton do São Francisco, 2, Anais, p. 222-230.
Magnavita L.P., Silva R.R. da, Sanches C.P. 2005. Guia de campo da Bacia do Recôncavo, NE do Brasil. Boletim de Geociências da Petrobras, 13(2):301-334.
Milani E.J., & Davison I. 1988. Basement control and transfer tectonics in the Recôncavo - Tucano -Jatobá rift, Northeast Brazil. Tectonophysics, 154:41-70.
Nagaraj T.S. 1993. Principles of Testing Soils, Rocks and Concrete. Elsevier, Amsterdam.
Paterson M.S. 1958. Experimental deformation and faulting in Wombeyan marble. Geol. Soc. Am. Bull, 69:465-476.
Paterson M.S., & Weiss L.E. 1961. Symmetry concepts in the Structural analysis of deformed rocks. Geol. Soc. Amer. Bull, 72:843-882.
Paterson M.S., & Wong T-F. 2005. Experimental Rock Deformation. The Brittle Field 2.ed., New York, Springer Verlag, 348 p.
Silva I.C. 2009. Evolução Dinâmica da Bacia de Camamu, Bahia, Brasil Dissertação de Mestrado, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 108 p.
Twiss R.J., & Moores E.M. 2006. Structural Geology 2.ed., New York, W.H. Freeman and Company, 736 p.
Ussami N., Karner G.D., Bott M.H.P. 1986. Crustal detachment during South Atlantic rifting and formation of Tucano-Gabon basin system. Nature, 322:629-632.
van der Pluijm B.A., & Marshark S. 2004. Earth Structure. An Introduction to Structural Geology and Tectonics 2.ed., New York, W.W. Norton, 656 p.
Zoback M.D. 1992. First- and Second-Order Patterns of Stress in the Litosphere: The World Stress Map Project. Journal of Geophysical Research, 97(B8):11.703-11.728.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
Apr-Jun 2011

Histórico

Recebido
23 Out 2009
Aceito
04 Out 2011

Este é um artigo publicado em acesso aberto sob uma licença Creative Commons

[1] Allen P.A., & Allen J.R. 2005. Basin Analysis Principles and Applications 2.ed., Oxford, Blackwell Publishing, 560 p.

[2] Almeida F.F.M. 1977. Cráton do São Francisco. Revista Brasileira de Geociências, 7:349-364.

[3] Asmus H.E., & Porto R. 1980. Diferenças nos estágios iniciais da evolução da margem continental brasileira: possíveis causas e implicações. In: SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, 31, Anais, p. 225-239.

[4] Barbosa J.F.S., & Dominguez J.M.L. (eds.) 1996. Mapa Geológico do Estado da Bahia Salvador, Secretaria da Indústria Comércio e Mineração/Superintendência de Geologia e Recursos Minerais, Texto Explicativo, 400 p.

[5] Barbosa J.S.F., & Sabaté P. 2004. Archean and Paleoproterozoic crust of the São Francisco Cráton, Bahia, Brazil: Geodynamic features. Precambrian Research, 133:1-27.

[6] Barbosa J.S.F., & Corrêa-Gomes L.C. (eds.) 2003. I Workshop sobre o Orógeno Itabuna-Salvador-Curaçá - I WOISC. Geologia e guias de excursão de campo. Revista Brasileira de Geociências, 33(1-Suplemento):1-88.

[7] Barbosa J.F.S, Corrêa-Gomes L.C., Dominguez J.M.L, Souza Cruz S.A.S., de Souza J.S.S. 2005. Petrografia e Litogeoquimica das Rochas da Parte Oeste do Alto de Salvador, Bahia. Revista Brasileira de Geociências, 35(4 - Suplemento):9-22

[8] Caixeta J.M., Milhomem P.S., Witzke R.E., Dupuy I.S.S., Gondijo G.A. 2007. Bacia de Camamu. Boletim de Geociências da Petrobras, 15(2):455-461.

[9] Castro Jr. A.C.M. 1987. The northeast Brazil and Gabon basins: A double rifting system associated with multiple detachment surfaces. Tectonics, 6:727-738.

[10] Clifton E.A., Schlische R.W.,Withjack M.O., Ackermann R.V. 2000. Influence of rift obliquity on fault-population systematics: results of experimental clay models. Journal of Structural Geology 22:1491-1509.

[11] Conceição H., & Otero O.M.F. 1996. Magmatismo granítico e alcalino no estado da Bahia. Uma epítome do tema Salvador, SICM/SGM/PPPG/UFBA, 133 p.

[12] Corrêa Gomes L.C., Tanner de Oliveira M.A.F., Motta A.C., Cruz M.J.M. (eds.) 1996. Províncias dos diques máficos do Estado da Bahia. Mapa, evolução temporal e estágio atual do conhecimento Salvador, SICM/SGM/PPPG/UFBA, 144 p.

[13] Corrêa-Gomes L.C., Dominguez J.M.L., Barbosa J.S.F., Silva I.C. da. 2005a. Padrões de orientações dos campos de tensão, estruturas, herança do embasamento e evolução tectônica das Bacias de Camamu e porção Sul do Recôncavo, Costa do Dendê, Bahia, Brasil. Revista Brasileira de Geociências, 25(4):34-45.

[14] Corrêa-Gomes L.C., Dominguez J.M.L., Barbosa J.S.F., Silva I.C. da, Pinto M.V. 2005b. Relações entre Orógenos, Zonas de Cisalhamento, Quebra continental e Deformações 3-D. A história tectônica da Bacia sedimentar de Almada, Bahia, Brasil. Revista Brasileira de Geociências, 25(4):23-33.

[15] Davis G.H. 1984. Structural Geology of Rocks and Regions New York, John Wiley & Sons Inc., 492 p.

[16] Destro N. 2002. Falhas de Alivio e de Transferência: O significado Tectônico e Econômico no Rifte do RecôncavoTucano-Jatobá, NE Brasil Tese de Doutorado, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 173 p.

[17] Destro N., Szatmari P., Alkmim F.F., Magnavita L.P. 2003a. Release faults associated structures, and their control on petroleum trends in the Reconcavo rift, northeast Brazil. AAPG Bulletin, 87(7):1123-1144.

[18] Destro N., Alkmin F.F., Magnavita L.P., Szatimari P. 2003b. The Jeremoabo transpresional transfer fault, ReconcavoTucano rift, NE Brazil. Journal of Structural Geology, 25:1263-1279.

[19] Donath F.A. 1970. Some information squeezed out of rock. Amer. Science, 58:54-72.

[20] Duyster J.P. 2000. StereoNet for Windows Cornell University, http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Johannes.P.Duyster/stereo/stereo1.htm
» http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Johannes.P.Duyster/stereo/stereo1.htm

[21] Griggs D.T. 1967. Hydrolytic weakening of quartz and other silicates. Geophys. J. R. Astron. Soc 14:19-31.

[22] Griggs D.T., & Handin J. 1960. Observations on fracture and a hypothesis of earthquakes. In: Griggs D.T., Handin J., (eds.), Rock Deformation. Geol. Soc. Am. Mem, 79:347-373.

[23] Griggs D.T., Turner F.J., Heard H.C. 1960. Deformation of rocks at 500º to 800ºC. In: Griggs, D.T., Handin, J. (eds.), Rock Deformation. Geol. Soc. Am. Mem 79:39-104.

[24] Handin J., Hager R.V., Friedman M., Feather J.N. 1963. Experimental deformation of sedimentary rocks under confining pressure: pore pressure tests. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull 47:718-755.

[25] Heard H.C. 1960. Transition from brittle fracture to ductile flow in Solenhofen limestone as a function of temperature, confining pressure, and interstitial fluid pressure. In: Griggs, D.T., Handin, J. (eds.), Rock Deformation. Geol. Soc. Am. Mem 79:193-226.

[26] Heard H.C. 1963. Effect of large changes in strain rate in the experimental deformation of Yule marble. J. Geol 71:162- 195.

[27] Heard H.C., & Raleigh C.B. 1972. Steady-state flow in marble at 500oC to 800o C. Geol. Soc. Am. Bull, 83:935-956.

[28] Hobbs B.E., Means W.D., Williams P.F. 1976. An Outline of Structural Geology New York, John Wiley & Sons Inc., 512 p.

[29] Magnavita L.P. 1992. Geometry and kinematics of the Recôncavo-Tucano-Jatobá rift, NE, Brazil Tese de Doutorado, University of Oxford, Oxford, 493 p.

[30] Magnavita L.P. 1993. Reativação do embasamento Pré-cambriano durante a abertura cretácea do rift do Recôncavo - Tucano - Jatobá, NE Brasil. In: SBG, Simpósio sobre o Cráton do São Francisco, 2, Anais, p. 222-230.

[31] Magnavita L.P., Silva R.R. da, Sanches C.P. 2005. Guia de campo da Bacia do Recôncavo, NE do Brasil. Boletim de Geociências da Petrobras, 13(2):301-334.

[32] Milani E.J., & Davison I. 1988. Basement control and transfer tectonics in the Recôncavo - Tucano -Jatobá rift, Northeast Brazil. Tectonophysics, 154:41-70.

[33] Nagaraj T.S. 1993. Principles of Testing Soils, Rocks and Concrete. Elsevier, Amsterdam.

[34] Paterson M.S. 1958. Experimental deformation and faulting in Wombeyan marble. Geol. Soc. Am. Bull, 69:465-476.

[35] Paterson M.S., & Weiss L.E. 1961. Symmetry concepts in the Structural analysis of deformed rocks. Geol. Soc. Amer. Bull, 72:843-882.

[36] Paterson M.S., & Wong T-F. 2005. Experimental Rock Deformation. The Brittle Field 2.ed., New York, Springer Verlag, 348 p.

[37] Silva I.C. 2009. Evolução Dinâmica da Bacia de Camamu, Bahia, Brasil Dissertação de Mestrado, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 108 p.

[38] Twiss R.J., & Moores E.M. 2006. Structural Geology 2.ed., New York, W.H. Freeman and Company, 736 p.

[39] Ussami N., Karner G.D., Bott M.H.P. 1986. Crustal detachment during South Atlantic rifting and formation of Tucano-Gabon basin system. Nature, 322:629-632.

[40] van der Pluijm B.A., & Marshark S. 2004. Earth Structure. An Introduction to Structural Geology and Tectonics 2.ed., New York, W.W. Norton, 656 p.

[41] Zoback M.D. 1992. First- and Second-Order Patterns of Stress in the Litosphere: The World Stress Map Project. Journal of Geophysical Research, 97(B8):11.703-11.728.

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