Doutorado: Influência de processos superficiais no falhamento pós-rifte durante a evolução de margens divergentes

 

A evolução de margens continentais divergentes depende da interação entre a dinâmica do interior da Terra e os processos superficiais de erosão e sedimentação. Devido à complexidade dos diferentes processos envolvidos em regimes extensionais, o uso de modelos numéricos é uma ferramenta natural para o estudo do desenvolvimento dessas margens. Na última década, diferentes modelos numéricos foram desenvolvidos para simular a interação entre processos superficiais e tectônicos, principalmente com foco na evolução sin-rifte de margens divergentes, avaliando como a erosão e sedimentação podem afetar os estados térmico e tensionais da crosta e do manto durante o estiramento litosférico. Entretanto, do ponto de vista da comunidade de modelagem numérica, menor atenção foi dirigida a evolução pós-rifte de margens divergentes, dezenas de milhões de anos após a ruptura continental. Assim, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento e aplicação de modelos numéricos termo-mecânicos que simulam a formação e evolução de margens continentais divergentes deste o rifteamento continental, levando em consideração os processos superficiais de erosão e/ou sedimentação, através de experimentos numéricos por um período de tempo geológico de 50-100 milhões de anos. Baseado em dois modelos numéricos independentes apresentados nesta tese, eu concluo que o grau de acomplamento entre a crosta superior e o manto litosférico, a magnitde e extensão da erosão da paisagem costeira e a preexistência de zonas de fraquezas na crosta continental são elementos importantes que controlam a reativação de falhas ao longo de margens divergentes durante a fase pós-rifte. Os experimentos numéricos indicam que a presença de uma crosta inferior de viscosidade baixa, facilitando o desacoplamento da crosta superior e o desenvolvimento de margens hiper-extendidades, também podem contribuir para o desenvolvimento e/ou a reativação de falhas normais no interior do continente quando a margem é continuamente sujeita à denudação diferencial. Este efeito pode ser suprimido em cenários onde a crosta inferior apresenta viscosidade alta, consequentemente induzindo o acoplamento da crosta superior com o manto litosférico. Neste caso, o comprimento de onda longo da resposta flexural da litosfera em conjunto com a descarga erosiva tem um impacto menor na reativação de falhas na crosta superior. Adicionalmente, a preexistência de zonas de fraqueza na crosta superior, e.g. devido à baixa coesão interna das rochas, pode contribuir para nuclear falhas normais, amplificando a taxa de deformação nestas regiões durante os períodos de altas taxas de denudação. Essas conclusões foram aplicadas ao estudo da evolução pós-rifte da margem sudeste brasileira, onde um tectonismo Cenozóico originou o Rifte Continental do Sudeste do Brasil (RCSB). Eu proponho que a combinação de uma litosfera continental desacoplada e a preexistência de zonas de cisalhamento paralelas à costa contribuíram para o desenvolvimento do RCSB. Além disso, a magnitude da denudação pós-rifte ao longo da margem sudeste brasileira, entre 3 e 4 km como indicado por dados termocronológicos, amplificaram a resposta flexural e favoreceram o regime extensional da crosta superior, principalmente no interior continental.