Publicação

Formação de bacias sedimentares por relaxamento de dobramento elástico

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Os orógenos Paleozóicos (e.g. Varisco e Caledónico) são caracterizados por dobramentos tardios de grande comprimento de onda e amplitude. E se este dobramento originalmente tivesse sido diferente, i.e., com menor comprimento de onda e amplitude, e só posteriormente tivesse adquirido a configuração actual? Neste estudo e por modelação experimental, é investigada a formação de bacias sedimentares intra-continentais, em dobramentos litosféricos de larga-escala, formadas num regime de relaxamento pós-orogénico. A resposta litosférica é modelada a partir da reologia viscoelástica de Maxwell, tendo como objectivo perceber a resposta da superfície frágil ao relaxamento da tensão elástica, imposta via matriz viscosa. O modelo é caracterizado por dois estádios: um primeiro de encurtamento paralelo à estratificação em cisalhamento puro, e um segundo de relaxamento do modelo com os limites fixos (velocidade do pistão = 0). Para o primeiro estádio, e devido à configuração do modelo, foi verificado que as bacias sedimentares formadas por dobramento activo apenas se desenvolvem se a fracção elástica da litosfera dobrar em profundidade. Apesar do modelo apresentar um leito elástico de comprimento finito (extremidades longe das paredes confinantes do modelo), a correlação entre os resultados experimentais e a solução analítica de Biot para o dobramento activo de um leito elástico numa matriz viscosa é bastante boa. Durante o estádio de relaxamento pós-dobramento, o leito elástico tende a voltar à forma original, relaxando desta forma a energia elástica acumulada durante o primeiro estádio do dobramento, e produzindo estiramento no leito frágil suprajacente. Consequentemente, as bacias sedimentares por relaxamento elástico imediatamente se formam como resposta à energia acumulada no leito elástico. Este relaxamento diminui o número de bacias sedimentares geradas por dobramento, devendo-se à rápida coalescência das charneiras dos antiformas de menor amplitude (formados pelo encurtamento), desenvolvendo progressivamente sinformas de maior amplitude no domínio interno e central do leito elástico. No domínio interno e nos primeiros minutos de relaxamento, o desdobramento é seguido pelo colapso gravítico das charneiras dos antiformas, aí formando grabens que se tornam mais pronunciados à medida que o leito elástico retorna à sua forma original. Contudo, é na parte central do leito elástico onde se verificam os dobramentos de maior amplitude e comprimento de onda que, após atingida a amplitude de pico do dobramento, se dá o colapso gravítico das charneiras dos antiformas. A partir deste momento, os sinformas tornam-se gradualmente mais fechados e de menor amplitude, enquanto as bacias tectonicamente condicionadas por grabens a topo dos antiformas, cada vez mais profundas e de maior amplitude, mostrando que é no domínio central que se desenvolvem as bacias sedimentares com maior expressão. Por fim, através deste processo de formação de bacias sedimentares extensionais pós-orogénicas, é proposto um provável processo para a formação das bacias do Varisco Ibérico, bem como a semelhança com as bacias sedimentares Caledónicas no Oeste da Noruega, como previsto por Marques & Mandal (2016).
Autores principais:	Barbosa, João Bruno Valério Dias
Assunto:	Dobramento activo (buckling) Relaxamento elástico Formação de bacias sedimentares intracontinentais pós-orogénicas Colapso gravítico Teses de mestrado - 2018
Ano:	2018
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	Os orógenos Paleozóicos (e.g. Varisco e Caledónico) são caracterizados por dobramentos tardios de grande comprimento de onda e amplitude. E se este dobramento originalmente tivesse sido diferente, i.e., com menor comprimento de onda e amplitude, e só posteriormente tivesse adquirido a configuração actual? Neste estudo e por modelação experimental, é investigada a formação de bacias sedimentares intra-continentais, em dobramentos litosféricos de larga-escala, formadas num regime de relaxamento pós-orogénico. A resposta litosférica é modelada a partir da reologia viscoelástica de Maxwell, tendo como objectivo perceber a resposta da superfície frágil ao relaxamento da tensão elástica, imposta via matriz viscosa. O modelo é caracterizado por dois estádios: um primeiro de encurtamento paralelo à estratificação em cisalhamento puro, e um segundo de relaxamento do modelo com os limites fixos (velocidade do pistão = 0). Para o primeiro estádio, e devido à configuração do modelo, foi verificado que as bacias sedimentares formadas por dobramento activo apenas se desenvolvem se a fracção elástica da litosfera dobrar em profundidade. Apesar do modelo apresentar um leito elástico de comprimento finito (extremidades longe das paredes confinantes do modelo), a correlação entre os resultados experimentais e a solução analítica de Biot para o dobramento activo de um leito elástico numa matriz viscosa é bastante boa. Durante o estádio de relaxamento pós-dobramento, o leito elástico tende a voltar à forma original, relaxando desta forma a energia elástica acumulada durante o primeiro estádio do dobramento, e produzindo estiramento no leito frágil suprajacente. Consequentemente, as bacias sedimentares por relaxamento elástico imediatamente se formam como resposta à energia acumulada no leito elástico. Este relaxamento diminui o número de bacias sedimentares geradas por dobramento, devendo-se à rápida coalescência das charneiras dos antiformas de menor amplitude (formados pelo encurtamento), desenvolvendo progressivamente sinformas de maior amplitude no domínio interno e central do leito elástico. No domínio interno e nos primeiros minutos de relaxamento, o desdobramento é seguido pelo colapso gravítico das charneiras dos antiformas, aí formando grabens que se tornam mais pronunciados à medida que o leito elástico retorna à sua forma original. Contudo, é na parte central do leito elástico onde se verificam os dobramentos de maior amplitude e comprimento de onda que, após atingida a amplitude de pico do dobramento, se dá o colapso gravítico das charneiras dos antiformas. A partir deste momento, os sinformas tornam-se gradualmente mais fechados e de menor amplitude, enquanto as bacias tectonicamente condicionadas por grabens a topo dos antiformas, cada vez mais profundas e de maior amplitude, mostrando que é no domínio central que se desenvolvem as bacias sedimentares com maior expressão. Por fim, através deste processo de formação de bacias sedimentares extensionais pós-orogénicas, é proposto um provável processo para a formação das bacias do Varisco Ibérico, bem como a semelhança com as bacias sedimentares Caledónicas no Oeste da Noruega, como previsto por Marques & Mandal (2016).