Influence of Moho depth in gravity regional-residual separation of the Barreirinhas Basin, Brazil

Influência da profundidade da Moho na separação regional-residual de dados gravimétricos na Bacia de Barreirinhas, Brasil

Resumo

RESUMO: A modelagem gravimétrica direta como uma abordagem de separação regional-residual orienta os geocientistas a melhorar a análise e interpretação dos dados de campo potencial. Esse procedimento é bem conhecido na comunidade geocientífica, pois nos permite compreender e identificar estruturas geológicas e fontes em diferentes profundidades. Selecionamos a bacia de Barreirinhas para uma nova interpretação com base em dados gravimétricos e modelos de profundidade do Moho, que variam desde 10 a 40 km de profundidade conhecida. Em seguida, escolhemos os conjuntos de dados gravimétricos ar-livre e Bouguer e avaliamos qual seria o mais adequado para fins de interpretação. Depois disso, adotamos três modelos crustais distintos para aplicar a separação regional-residual. Nossos resultados de dados regionais mostram o mesmo padrão de tendência na direção SW–NE, seguindo o declínio da profundidade crustal do continente para o oceano. Além disso, os resultados dos dados residuais ilustram o principal sistema de falhas ao longo da zona de transição continental-oceânica e outras características geológicas, como o lineamento de Pirapemas e a plataforma de Sobradinho. Apesar dos resultados aceitáveis, os modelos GEMMA e Sul-Americano funcionaram de maneira diferente. Os resultados indicam que as variações na profundidade do Moho utilizadas na modelagem direta influenciam significativamente os dados de gravidade residual. O primeiro identificou uma anomalia arredondada de baixa intensidade relacionada ao depocentro continental. O segundo modelo mostrou melhores resultados fora da bacia e na borda continental, identificando um possível sistema horste-graben e a reativação de falhas.

Palavras-chave: Isostasia. Modelos de Moho. Bacia de Barreirinhas.

ABSTRACT: Gravity-forward modeling as a regional-residual separation approach guides geoscientists to improve the analysis and interpretation of potential field data. This procedure is well-known in the geoscience community as it allows us to understand and identify geological structures and sources at different depths. We selected the Barreirinhas basin for a new interpretation based on gravity data and Moho depth models, which range from 10 to 40 km of known depth. Then, we chose Free-air and Bouguer gravity data sets and evaluated the most suitable for interpretation purposes. After that, we adopted three distinct crustal models to apply the regional-residual separation. Our results of regional data show the same pattern of trend in the SW–NE direction, following the crustal depth decline from the continent to the ocean. In addition, the results of residual data illustrate the principal fault system along the continental-oceanic transition zone and other geological features such as the Pirapemas lineament and Sobradinho platform. Despite acceptable results, the GEMMA and South American models worked differently. Results indicate that variations in Moho depth used in forward modeling significantly influence the residual gravity data. The first identified a low-intensity rounded anomaly related to the continental depocenter. The second model showed better results outside the basin and at the continental boundary, identifying a possible horst-graben system and fault’s reactivation.

Keywords: Isostasy. Moho models. Barreirinhas Basin.