Estudo geológico e geofísico da falha de carnaubais, Bacia Potiguar-RN, e implicações neotectônicas

The segment of Carnaubais Fault located in the southeasthern portion of Guamaré Graben (Potiguar Basin) was studied. Several structures were detected and some of them strongly suggest that the last movements in Carnaubais Fault are of Neotectonic age. The study comprises an integrated interpretation of geologic, geomorphologic and geophysical data (gravimetry, magnetometry, resistivity, and self potential methods). According to the size of the studied areas, two approaches were used in this research. The first approach is of a regional nature and was conducted in an area, hereafter named Regional Area, having approximately 6,000 km2 and localized in the northern portion of Rio Grande do Norte state, around Macau city. The second approach comprises detailled studies of two small areas inside the Regional Area: the Camurupim and São Bento areas. Gravimetric and topographic data were used in the Regional Area. A separation into regional and residual components were conducted both on gravimetric and topographic data. The interpretation of the residual component of the gravimetric data allows a precise mapping of the borders of the Guamaré Graben. The regional component features of the topographic data are controlled by the pair of conjugate faults composed by the Carnaubais Fault (NE direction) and the Afonso Bezerra Fault (NW direction). On the other hand, the residual component of the topographic data shows that river valleis of NW direction are sharply interrupted where they intersect Carnaubais Fault. This fact is interpreted as an evidency that the last significant moviments occured in the Carnaubais Fault. Geologic, geomorphologic and geophysical data (magnetometry, resistivity, and self potential methods) were used in the Camurupim Area. The geologic mapping allows to identify five lithophacies unities. The first two unities (from base to top) were interpreted as composing a marine (or transitional) depositional sequency while the other were interpreted is composing a continental depositional sequence. The two sequences are clearly separated of an erosional discordance. The unities grouped in the marine sequence are composed by calcarenites (Unity A) and mudstones (Unity B). Unity A was deposited in a shalow plataform while Unity B, in a tidal flat. The unities grouped in the continental sequence are composed of conglomerate (Unity C) and sandstones (Unities D and E). Unities C and D are fluvial deposits while unity E is an eolian deposit. Unities A and B can be stratigraphycally correlated with Guamaré Formation. Unities C and D present three possible correlations. They may be correlated with Tibau Formation; or with Barreiras Formation; or with a clastic sediment deposit, commonly found in some rivers of Rio Grande do Norte state, and statigraphycally positioned above Barreiras Formation. Based on the decrease of the grain sizes from base to top both on unities C and D, it is proposed that these unities are correlated with the clastic sediment above mentioned. In this case, these unities would have, at least, Pleistocenic age. Finally, it is proposed that Unity E represent an eolian deposit that sufferred recent changes (at least in the Quaternary). The integrated interpretation of hydrographic, morphologic and geophysical data from Camurupim Area shows that Carnaubais Fault is locally composed by a system of several paralel subvertical faults. The fault presenting the larger vertical slip controls the valley of Camurupim river and separates the area in two blocks; in the nothern block the top of the Jandaira limestone is deeper than in the southern block. In addition, at least one of the faults in the northern block is cutting the whole sedimentary section. Because unities C , D, and/or E may be of Quaternary age, tectonic moviments possibly occured in Carnaubais Fault during this period. Detailled geologic mapping were conducted in beachrocks found in São Bento Area. This area is located at the intersection of the coast line with the Carnaubais Fault. The detected structures in the beachrocks are very similar to those caused by fragile deformations. The structures mapped in the beachrocks are consistent with a stress field with maximun compressional stress in E-W direction and extensional stress in the N-S direction. Since the Carnaubais Fault has a NE direction, it is optimally positioned to suffer tectonic movements under the action of such stress field. In addition, the shape of the coastal line appear to be controlled by the Carnaubais Fault. Furthemore, the observed structures in Camurupim Área are consistent with this stress field. These facts are interpreted as evidences that Carnaubais Fault and beachrocks suffered coupled tectonic movements. These moviments are of Neotectonic age because the beachrocks present ages less than 16,000 years

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Esta dissertação apresenta uma pesquisa realizada no segmento da Falha de Carnaubais que está localizado na porção sudeste do Graben de Guamaré na Bacia Potiguar. Várias estruturas foram detectadas e algumas delas sugerem fortemente que a Falha de Carnaubais sofreu movimentação neotectônica. A metodologia utilizada consistiu de uma interpretação integrada de dados geológicos, geomorfológicos e geofísicos (gravimetria, magnetometria, eletro-resistividade e potencial espontâneo). De acordo com a dimensão das áreas envolvidas, duas abordagens foram utilizadas. A primeira, de natureza regional, foi conduzida numa área, aqui denominada de Área Regional, contendo aproximadamente 6.000 km2 e localizada no Estado do Rio Grande do Norte, em torno da cidade de Macau. A segunda abordagem compreendeu estudos de detalhe em duas áreas menores, denominadas de Áreas Camurupim e São Bento, que são internas à Área Regional. Na Área Regional foram utilizados dados gravimétricos e topográficos. Em ambos os dados, foram efetuadas separações em mapas de componentes regionais e residuais. A interpretação da componente gravimétrica residual permitiu mapear com precisão as bordas do Graben de Guamaré. As feições regionais do mapa topográfico estão controladas pelo par conjugado de falhas formado pelas falhas de Carnaubais (direção NE) e Afonso Bezerra (direção NW). Por outro lado, a componente residual da topografia evidenciou que os vales dos rios de direção NW são truncados exatamente na região onde a Falha de Carnaubais se projeta na superfície. Este fato é interpretado como uma evidência de que os últimos movimentos de importância ocorreram na Falha de Carnaubais. Na Área Camurupim, foram utilizados dados geológicos, geomorfológicos e geofísicos (magnetometria, eletro-resistividade e potencial espontâneo). O levantamento geológico permitiu individualizar cinco unidades litofaciológicas. A partir do empilhamento (da base para o topo) da seção litofaciológica, foi possível interpretar que as duas primeiras unidades estão compondo uma sequência marinha/transicional enquanto as três últimas estão formando uma sequência continental. Essas duas seqüências estão claramente separadas por uma discordância erosional. As unidades agrupadas na sequência marinha/transicional são compostas de calcarenitos (Unidade A) e lamitos (Unidade B). A Unidade A foi depositada num ambiente de plataforma rasa enquanto a Unidade B foi depositada numa planície de maré. A unidades agrupadas na sequência continental são compostas de conglomerado (Unidade C) e arenitos (unidades D e E). As unidades C e D são interpretadas como depósitos fluviais e a Unidade E, como um depósito eólico. As unidades A e B podem ser estratigraficamente correlacionadas com a Formação Guamaré. Para as unidades C e D, três correlações são possíveis. Elas podem ser correlacionadas com a Formação Tibau; ou com a Formação Barreiras; ou com as cascalheiras comumente encontradas nos leitos dos principais rios da região e estratigraficamente posicionadas acima dos arenitos da Formação Barreiras. Com base no caráter granodecrescente para o topo das unidades C e D, propõe-se que estas duas unidades compõem um mesmo depósito correlacionável com as cascalheiras acima especificadas. Neste caso, estas unidades teriam, pelo menos, idade pleistocênica. Finalmente, propõe-se que a Unidade E represente um depósito eólico com retrabalhamento recente (pelo menos do Quaternário). A interpretação integrada de dados hidrográficos, morfológicos e geofísicos evidenciaram que a Falha de Carnaubais ocorre, na Área Camurupim, na forma de um sistema de falhas paralelas e subverticais. A falha de maior rejeito vertical controla a morfologia do Rio Camurupim e separa a área em dois blocos. No bloco a norte do Rio Camurupim, o topo do calcáreo Jandaíra está mais profundo do que no bloco a sul do rio. Com relação às idades destas estruturas, detectou-se que pelo menos uma falha do bloco norte corta todo o pacote de rochas descritos na área. Uma vez que as unidades C , D, e/ou E podem ser de idade quaternária, propõe-se que a Falha de Carnaubais tenha sofrido movimentação tectônica neste período. Na Área São Bento, um mapeamento geológico de detalhe foi realizado em beachrocks. Esta área está localizada no cruzamento da linha de costa com o traço da Falha de Carnaubais. As estruturas mapeadas nos beachrocks apresentam grande semelhança com estruturas associadas à deformações frágeis. A partir da análise das mesmas, foi possível inferir um campo de tensões com compressão principal na direção E-W e extensão na direção N-S. Esta inferência se baseia na existência de fraturas e falhas de direção NE-SE e apresentando movimentação dextral com uma componente extensional de direção N-S. Pelo fato da Falha de Carnaubais ter direção NE, ela está posicionada de maneira ótima para sofrer movimentos sob a ação deste campo de tensões. Além disso, as estruturas observadas na Área Camurupim são consistentes com este campo de tensões e a forma da linha de costa, na Área São Bento, é localmente controlada pelo traço da Falha de Carnaubais. Estes fatos são interpretados como evidências de que a Falha de Carnaubais e os beachrocks sofreram movimentação conjunta. Esta movimentação seria neotectônica porque os beachrocks têm idade inferior a 16 mil anos