Correlação entre contexto morfoestrutural e sismicidade nas regiões de João Câmara e São Rafael (RN)

This MSc thesis describes brittle deformation in two seismic zones located in north-eastern Brazil: João Câmara and São Rafael, Rio Grande do Norte State. Both areas show seismogenic faults, Samambaia and São Rafael, indicated by narrow zones of epicentres with a strike of 040o, a lenght of 30 km and 4 km, and a depth of 1-12 and 0,5-4 km, respectively. The first seismological and geological studies suggested blind faults or faults that were still in the beginning of the nucleation process. The region is under E-W-oriented compression and is underlain by Precambrian terrains, deformed by one or more orogenic cycles, which generated shear zones generally marked by strong pervasive foliation and sigmoidal shapes. The crystalline basement is capped by the Cretaceous Potiguar basin, which is also locally capped by Pliocene continental siliciclastic deposits (Barreiras Formation), and Quaternary alluvium. The main aim of this study was to map epicentral areas and find whether there are any surface geological or morphotectonic expression related to the seismogenic faults. A detailed geological map was carried out in both seismic areas in order to identify brittle structures and fault-related drainage/topographic features. Geological and morphotectonic evidence indicate that both seismogenic faults take place along dormant structures. They either cut Cenozoic rocks or show topographic expression, i.e., are related to topographic heights or depressions and straight river channels. Faults rocks in the Samambaia and São Rafael faults are cataclasite, fault breccia, fault gouge, pseudotachylyte, and quartz veins, which point to reactivation processes in different crustal levels. The age of the first Samambaia and the São Rafael faulting movement possibly ranges from late Precambrian to late Cretaceous. Both fault cut across Precambrian fabric. They also show evidence of brittle processes which took place between 4 and 12 km deep, which probably have not occurred in Cenozoic times. The findings are of great importance for regional seismic hazard. They indicate that fault zones are longer than previously suggested by seismogenic studies. According to the results, the methodology used during this thesis may also be useful in other neotectonic investigation in intraplate areas

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Esta dissertação de mestrado descreve a deformação rúptil em duas zonas sísmicas no Nordeste do Brasil: João Câmara e São Rafael, estado do Rio Grande do Norte. Ambas as áreas mostram falhas sismogênicas, Samambaia e São Rafael, indicadas por zonas estreitas de epicentros com direção N40oE, comprimentos de 30 km e 4 km, e profundidades de 1-12 km e 0,5-4 km, respectivamente. Os primeiros estudos sismológicos e geológicos realizados nestas áreas sugeriram tratar-se de falhas cegas ou ainda em processo de nucleação. A região se encontra sob regime de compressão com direção aproximadamente E-W e é formada por um embasamento cristalino deformado por um ou mais ciclos orogênicos, que geraram zonas de cisalhamento marcadas por foliação forte e penetrativa e formas sigmoidais. O embasamento cristalino é recoberto pela Bacia Potiguar, de idade Cretácea, que também é capeada por sedimentos continentais siliciclásticos da Formação Barreiras e aluviões quaternários. O principal objetivo do presente trabalho foi mapear as áreas epicentrais e descobrir se as mesmas apresentavam alguma feição geológica ou morfotectônica relacionada às falhas sismogênicas. Mapas geológicos de detalhe foram feitos em ambas as áreas com o objetivo de identificar estruturas rúpteis e feições de drenagens ou topográficas relacionadas com falhamentos. Evidências geológicas e morfotectônicas indicaram que ambas as falhas sismogênicas ocorreram em estruturas pré-existentes. As falhas cortam rochas cenozóicas ou mostram expressão topográfica relacionada a altos/baixos de relevo e canais alinhados de rios. As rochas de falha nas falhas de Samambaia e São Rafael são cataclasitos, brechas de falha, gouge, pseudotaclito e veios de quartzo e calcedônia, que apontam para processos de reativação em diferentes níveis crustais. A idade da primeira movimentação das falhas de Samambaia e São Rafael possivelmente varia entre o final do Pré-Cambriano e o final do Cretáceo. Ambas as falhas cortam o fabric Pré-cambriano e mostram evidências de processos frágeis que ocorreram entre 4 e 12 km de profundidade, os quais provavelmente não aconteceram durante o Cenozóico. Os resultados são de grande importância para o risco sísmico regional. Eles indicam que as falhas mapeadas pelo presente trabalho são mais longas que as falhas descritas pelos estudos sismológicos. A metodologia utilizada pelo presente estudo pode ter grande aplicação em outras áreas sismogênicas intraplaca