Reativações pós-rifte e evolução do relevo da área central da margem continental do sudeste brasileiro: relações entre dinâmicas de longo e curto prazo no tempo geológico
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Data
2018-04-27
Autores
Souza, Daniel Henrique de [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Este trabalho investiga a evolução do relevo da área central da margem continental do sudeste brasileiro a partir de uma abordagem que integra diversas escalas temporais. Identificar os principais eventos tectônicos que definiram a formação do relevo em uma escala regional e como este relevo tem se modificado na dinâmica atual constituem o principal objetivo desta tese. Foram utilizados como principais ferramentas a termocronologia por U-Th-Sm/He em apatitas (escala de milhões de anos) e análise da concentração do isótopo cosmogênico 10Be em amostras de sedimentos de rios (escala de milhares de anos). A datação por U-Th/He em apatitas resultou em idades médias entre 58 ± 17 e 124 ± 12 Ma. As histórias térmicas modeladas marcam períodos de resfriamento acelerado no Cretáceo Inferior, Cretáceo Superior e Paleógeno, em acordo com os grandes pulsos tectônicos registrados pela história geológica da região. As taxas de erosão modernas, derivadas da análise de 10Be situam-se entre 5 ± 0.5 a 53 ± 4 m/Ma. Este intervalo é semelhante ao verificado em outras margens passivas no globo e significantemente inferiores as taxas de erosão estimadas nas histórias térmicas para períodos de rápido soerguimento, que ultrapassam 100 m/Ma, indicando assim estabilidade tectônica durante o Quaternário Superior. Foi verificado que precipitação e temperatura, sob forte regulação do relevo topográfico definem a variação das taxas de erosão regionalmente, de modo que as escarpas da Serra do Mar voltadas ao oceano erodem mais rápido que as demais regiões. Incisão e processos de vertente são balanceados, de modo que o alto relevo dos escarpamentos se mantém. Episódios de captura de drenagem levam a dissecação dos planaltos elevados e ao movimento descontinuo das escarpas em direção ao divisor regional. A extrapolação das taxas de erosão modernas revelou que na manutenção das condições atuais seriam necessários entre 20 a 40 Ma para atingir o total de incisão observado nas escarpas; a integração entre taxas de longo e curto termo indica que nos períodos de tectônica moderada, as taxas são semelhantes nos pontos chaves de evolução do relevo, tais como vales estruturais incisos. Assim, em torno de oscilações na média, há um balanço entre soerguimento e erosão.
This work investigates how the landscape of the continental margin of southeast Brazil evolves from an approach that integrates several temporal scales. The main goals of this thesis are to identify the main tectonic pulses that defined the regional landscape shape and how this landscape is changing in the current times. The main tools used was the apatite U-Th-Sm/He thermochronology (million years time scale) and the cosmogenic 10Be analysis (thousand years time scale). Apatite U-Th/He data yields average ages between 58 ± 17 e 124 ± 12 Ma. The thermal histories highlight fast cooling periods in the Late Cretaceous, Upper Cretaceous and Paleogene, in agreement with the tectonic reactivation phases registered by the regional geological data. The 10Be-derived modern erosion rates range between 5 ± 0.5 to 53 ± 4 m/Ma, which is similar to observed in others passive margin. This indicates relative tectonic stability in the Quaternary, which is strengthened by the comparison with the high rates observed in the U-Th-Sm/He-derived thermal histories for the reactivations phases. The precipitation and temperature define the regional variation in erosion rates, although under topographic regulation. Thus, the ocean-side Serra do Mar escarpments erode faster than the other regions. The river incision and the hillslopes processes are balanced, so that the high relief of the escarpments remains constant. River capture episodes results in the low-relief highlands dissection and in the discontinuous migration of the escarpments to the regional divide. The modern erosion rates extrapolation shown that in maintaining the current conditions it would be needed between 20 to 40 Ma to reach the total amount of incision observed in the escarpments. The integration between long and short-term erosion rates indicates that in periods of moderate tectonics, the rates are similar at key points of evolution, such as incised valleys. Thus, around mean oscillations, there is a balance between surface uplift and erosion.
This work investigates how the landscape of the continental margin of southeast Brazil evolves from an approach that integrates several temporal scales. The main goals of this thesis are to identify the main tectonic pulses that defined the regional landscape shape and how this landscape is changing in the current times. The main tools used was the apatite U-Th-Sm/He thermochronology (million years time scale) and the cosmogenic 10Be analysis (thousand years time scale). Apatite U-Th/He data yields average ages between 58 ± 17 e 124 ± 12 Ma. The thermal histories highlight fast cooling periods in the Late Cretaceous, Upper Cretaceous and Paleogene, in agreement with the tectonic reactivation phases registered by the regional geological data. The 10Be-derived modern erosion rates range between 5 ± 0.5 to 53 ± 4 m/Ma, which is similar to observed in others passive margin. This indicates relative tectonic stability in the Quaternary, which is strengthened by the comparison with the high rates observed in the U-Th-Sm/He-derived thermal histories for the reactivations phases. The precipitation and temperature define the regional variation in erosion rates, although under topographic regulation. Thus, the ocean-side Serra do Mar escarpments erode faster than the other regions. The river incision and the hillslopes processes are balanced, so that the high relief of the escarpments remains constant. River capture episodes results in the low-relief highlands dissection and in the discontinuous migration of the escarpments to the regional divide. The modern erosion rates extrapolation shown that in maintaining the current conditions it would be needed between 20 to 40 Ma to reach the total amount of incision observed in the escarpments. The integration between long and short-term erosion rates indicates that in periods of moderate tectonics, the rates are similar at key points of evolution, such as incised valleys. Thus, around mean oscillations, there is a balance between surface uplift and erosion.
Descrição
Palavras-chave
Serra do Mar, Serra da Mantiqueira, Taxas de erosão, Evolução da paisagem, Erosion rates, Landscape evolution