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Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Ciências Exatas e da Terra
Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e
Geofísica (PPGG)
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
CARTOGRAFIA GEOFÍSICA REGIONAL DO MAGMATISMO
MESOZOICO (MOSQUITO E SARDINHA) NA BACIA DO PARNAÍBA
Dissertação n° 175/PPGG
Autor:
Leonardo da Silva Ribeiro Mocitaiba
Orientador:
Prof. Dr. David Lopes de Castro (PPGG/UFRN)
Natal/RN, Agosto de 2016
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Ciências Exatas e da Terra
Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e
Geofísica (PPGG)
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
CARTOGRAFIA GEOFÍSICA REGIONAL DO MAGMATISMO
MESOZOICO (MOSQUITO E SARDINHA) NA BACIA DO PARNAÍBA
Autor:
Leonardo da Silva Ribeiro Mocitaiba
Dissertação apresentada em 04 de Agosto de 2016, ao
Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e
Geofísica – PPGG, da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte – UFRN, como requisito à obtenção
do Título de MESTRE em Geodinâmica e Geofísica,
com área de concentração em Geofísica.
Comissão Examinadora
Prof. Dr. David Lopes de Castro (Orientador – PPGG DG/UFRN)
Prof. Dr. Moab Praxedes Gomes (PPGG/UFRN)
Prof. Dr. Francisco José Fonseca Ferreira (LPGA DG/UFPR)
Natal/RN, Agosto de 2016
Mocitaiba, L. da S.R. Dedicatória
Mocitaiba, L. da S.R. iv
DEDICATÓRIA
À minha família, em especial, aos meus pais, Jaime e
Alice, e a minha noiva, Aline.
Mocitaiba, L. da S.R.
Mocitaiba, L. da S.R. v
“A maior recompensa para o trabalho do homem
não é o que ele ganha com isso, mas o que ele se
torna com isso.”
(John Ruskin)
Mocitaiba, L. da S.R. Agradecimentos
Mocitaiba, L. da S.R. vi
AGRADECIMENTOS
O presente trabalho simboliza a conclusão de uma etapa importante na minha vida
acadêmica e muitas pessoas foram importantes para a sua conclusão. Primeiramente, agradeço a
Deus, pois Ele sempre esteve comigo em todos os momentos, difíceis ou fáceis, alegres ou tristes.
Agradeço a minha noiva Aline. É uma pessoa especial que sempre esteve ao meu lado
me apoiando. Não importa a distância, seja Natal, Bahia ou qualquer outro estado, Aline
constantemente incentivou-me a ir em frente para concluir essa etapa da minha vida.
Agradeço a minha família, minha mãe Alice, meu pai Jaime e aos meus irmãos Bruno,
Jonathan e Quetimila. Pessoas também muito importantes. Representam a minha base familiar.
Estiveram sempre dispostos para ajudar.
Agradeço ao meu orientador, o Professor David Lopes de Castro. Sempre foi uma
pessoa acessível. Ajudou-me a construir o presente trabalho, fornecendo ideias, direções, que
foram importantes para minha dissertação. Seus ensinamentos permitiram ampliar os
conhecimentos no campo da geofísica e geologia.
Agradeço ao MSc Diógenes Custódio de Oliveira (Geólogo – PETROBRAS), Ewerton
Araújo e Vinícios Oliveira (alunos do curso de Geologia e bolsistas PIBIC/CNPq) que,
juntamente com o Prof. David Castro, foram pessoas fundamentais para realizar a atividade de
campo do mestrado.
Agradeço aos amigos que conheci durante o a Pós-graduação, em especial, ao Igor
Galvão.
Por fim, agradeço à Pós-graduação da UFRN pela disponibilidade de espaço para
realização do trabalho e excelentes professores, ao CNPq pela disponibilidade de uma bolsa de
mestrado, à ANP e à CPRM pela cessão dos dados geofísicos.
Mocitaiba, L. da S.R. Resumo
Mocitaiba, L. da S.R. vii
RESUMO
A Bacia do Parnaíba ocupa uma imensa área na porção NE do território brasileiro, abrangendo
vários estados do Brasil. Ela é uma sinéclise paleozoica, que contem registros desde a formação e
desagregação do supercontinente Gondwana. A bacia é sustentada por um embasamento
cristalino desenvolvido após a colisão entre as plataformas Amazônica e Brasileira. Em um
contexto tectônico de ruptura do megacontinente Pangeia no Mesozoico, que levou à abertura do
Oceano Atlântico, rochas ígneas intrusivas (diques e soleiras) e extrusivas, de composição básica,
acomodaram-se na Bacia do Parnaíba, que, do ponto de vista estratigráfico, foram divididas em
duas unidades: Formação Mosquito Eojurássica e Formação Sardinha Eocretácea. A presente
pesquisa tem por objetivo principal a cartografia geofísica regional desses corpos magmáticos
com base em dados aeromagnéticos e uma técnica de mapeamento semiautomático (SOM). O
Matched Filter foi aplicado com o objetivo de decompor o Campo Magnético Anômalo (CMA)
da bacia em componentes relacionadas a fontes magnéticas em diferentes profundidades. Com
isso, foram obtidos os campos magnéticos profundo (CMP), intermediário (CMI) e raso (CMR).
Como o CMI apresenta principalmente uma contribuição causada por fontes magnéticas em
profundidades mais rasas na crosta superior, característica dos corpos magmáticos da bacia,
aplicamos as técnicas de filtragem espectral Amplitude do Sinal Analítico e Derivada Vertical
nas anomalias magnéticas do CMI, com o objetivo de realçar ainda mais a resposta geofísica
dessas fontes magnéticas, aumentando a resolução espacial do método investigativo. Com base
nas anomalias de alta amplitude e curto comprimento de onda, delimitamos domínios e
lineamentos magnéticos nos mapas aeromagnéticos, correlacionando-os com os possíveis corpos
causadores. Assim, integrando os mapas geofísicos com essas assinaturas magnéticas ao SOM e
ao mapa geológico, é apresentado um mapa interpretativo com a distribuição superficial das
anomalias magnéticas associadas ao Magmatismo Mesozoico da bacia. Os resultados indicaram
que o Magmatismo Mosquito tem grande ocorrência nas bordas oeste e sul da bacia, e o
Magmatismo Sardinha está concentrado nas porções centro-leste e nordeste. Os dados de
susceptibilidade magnética medidos nas rochas vulcânicas da bacia individualizaram o
Magmatismo Mesozoico, constatando que a Formação Sardinha exibe susceptibilidade magnética
média de 25,2 x 10-3 SI, aproximadamente duas vezes maior que a susceptibilidade magnética
média da Formação Mosquito de 11,46 x 10-3 SI, revelando uma diferenciação composicional
destes dois eventos magmáticos. Associações entre as seções sísmicas, os dados magnéticos e o
mapa geológico demonstraram que as anomalias do CMA e da ASA estão relacionadas às
soleiras e diques intrusivos, geralmente nos grupos Serra Grande, Canindé e Balsas, e são
sensivelmente influenciadas por rochas ígneas aflorantes ou subaflorantes. Por fim, as direções
dos lineamentos magnéticos revelaram que riftes de direções ENE-WSW e NNE-SSW,
associados à desagregação do Gondwana Oeste, e trends estruturais E-W e NE-SW, associados à
Zona de Cisalhamento Transbrasiliano, exerceram controle estrutural sobre o Magmatismo
Mesozoico da bacia do Parnaíba.
Palavras-Chave: Bacia do Parnaíba; Formação Mosquito; Formação Sardinha; Dados
aeromagnéticos; Mapeamento semiautomático; Susceptibilidade magnética; Seções sísmicas.
Mocitaiba, L. da S.R. Abstract
Mocitaiba, L. da S.R. viii
ABSTRACT
The Parnaíba Basin occupies a large area in the NE portion of Brazil, covering several states. It is
a Paleozoic syneclise that contains records from the formation and break-up of the Gondwana
supercontinent. The basin is supported by a crystalline basement developed after the collision
between the Amazonian and Brazilian platforms. During the Mesozoic break-up of the Pangea
megacontinent, which contributed to the opening of the Atlantic Ocean, intrusive igneous (dykes
and sills) and extrusive rocks took place in the Parnaíba Basin. In the stratigraphic context, those
igneous rocks were divided into two units: Early Jurassic Mosquito and Early Cretaceous
Sardinha formations. The main objective of this research is a regional geophysical mapping of
these magmatic bodies based on aeromagnetic data and self-organizing map technique (SOM).
Matched Filter was applied in order to decompose the Total Magnetic Intensity anomalies (TMI)
of the basin in their components related to magnetic sources at different depths: Deep (DMF),
Intermediate (IMF), and Shallow Magnetic Fields (SMF). As the IMF anomalies mainly present
contributions from magnetic sources at shallower depths in the upper crust, characteristics of
such magmatic bodies, spectral filtering techniques (Analytic Signal Amplitude and Vertical
Derivative) were applied to IMF data in order to enhance the geophysical response of these
magnetic sources, increasing the spatial resolution of the investigative method. Based on high
amplitude and short wavelength anomalies, magnetic domains and lineaments were delimited in
aeromagnetic maps and correlated with the possible causative bodies. Thus, the correlation of the
geophysical maps with SOM solutions and the geological map allowed to propose an interpretive
map with the surface distribution of magnetic anomalies associated with Mesozoic Magmatism in
the Parnaíba basin. The results indicated that the Mosquito Magmatism has great occurrence at
the western and southern basin edges and the Sardinha Magmatism is located at the central-
eastern and northeastern parts. Magnetic susceptibility data, measured in the magmatic rocks,
permitted individualizing the Mesozoic Magmatism.The Sardinha Formation displays average
magnetic susceptibility of 25.2 x 10-3 SI, about two times higher than the values of 11.46 x 10 -3
SI obtained to Formation Mosquito, revealing a compositional differentiation of these two
magmatic events. Associations between seismic sections, magnetic data and geological map
showed that the high amplitude anomalies in the Analytic Signal and TMI maps are associated
with sills and dykes intruded usually within Balsas, Canindé and Serra Grande groups, and are
significantly influenced by outcropping or at near-surface buried igneous rocks. Finally, the
directions of the magnetic lineaments revealed that ENE-WSW and NNE-SSW oriented rifts,
associated with the break-up of West Gondwana, and E-W and NE-SW structural trends,
associated with Transbrasiliano Shear Zone, exercised structural control over the Mesozoic
Magmatism of the Parnaíba basin.
Keywords: Parnaíba Basin; Mosquito and Sardinha formation; Airborne magnetic data; Self-
organizing map; Magnetic susceptibility; Seismic sections.
Mocitaiba, L. da S.R. Sumário
Mocitaiba, L. da S.R. ix
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................................01
1.1. Objetivos.................................................................................................................................02
1.1.1. Geral.....................................................................................................................................02
1.1.2. Específicos............................................................................................................................02
1.2. Localização..............................................................................................................................02
2. CONTEXTO GEOLÓGICO...................................................................................................04
2.1. Contexto tectônico da Bacia do Parnaíba................................................................................04
2.2. Contexto litoestratigráfico da Bacia do Parnaíba....................................................................07
2.3. Magmatismo Mesozoico..........................................................................................................10
2.3.1. Magmatismo Mosquito.........................................................................................................10
2.3.2. Magmatismo Sardinha..........................................................................................................11
3. MÉTODOS...............................................................................................................................13
3.1. Magnetometria.........................................................................................................................13
3.2. Magnetismo dos materiais.......................................................................................................13
3.2.1. Susceptibilidade magnética das rochas e minerais...............................................................14
3.3. Fonte dos dados geofísicos......................................................................................................15
3.4. Processamento dos dados geofísicos.......................................................................................16
3.4.1. Interpolação dos dados e Campo Magnético Anômalo (CMA)...........................................17
3.4.2. Filtro Cosseno Direcional.....................................................................................................19
3.4.3. Continuações para cima e para baixo...................................................................................19
3.4.4. Matched filter.......................................................................................................................20
3.4.5. Amplitude do Sinal Analítico (ASA)...................................................................................21
3.4.6. Derivada Vertical (DZ).........................................................................................................21
3.4.7. Concatenação dos projetos...................................................................................................26
3.5. Mapas auto-organizáveis (self-organizing maps – SOM).......................................................27
4. RESULTADOS........................................................................................................................28
4.1 Domínios e lineamentos magnéticos........................................................................................28
4.2. Mapeamento semiautomático (SOM)......................................................................................33
4.3. Dados sísmicos........................................................................................................................34
Mocitaiba, L. da S.R. Sumário
Mocitaiba, L. da S.R. x
4.4. Susceptibilidade magnética das rochas....................................................................................37
5. DISCUSSÕES...........................................................................................................................39
5.1. Assinatura magnética do embasamento cristalino...................................................................39
5.2. Distribuição do Magmatismo Mesozoico................................................................................39
5.3. Controle estrutural...................................................................................................................42
6. CONCLUSÕES.........................................................................................................................46
REFERÊNCIAS............................................................................................................................47
ANEXO A – ARTIGO CIENTÍFICO: CARTOGRAFIA GEOFÍSICA REGIONAL DO
MAGMATISMO MESOZOICO NA BACIA DO PARNAÍBA...............................................56
Mocitaiba, L. da S.R. Lista de Figuras
Mocitaiba, L. da S.R. xi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 – Mapa de localização da Bacia do Parnaíba................................................................03
Figura 2.1 - Esboço tectônico da Bacia do Parnaíba (adaptado de Cordani, 1984, De Castro et al.,
2014, 2016; Chamani, 2015). O perfil A-A’ é mostrado na Figura 2.2.........................................05
Figura 2.2 - Modelo interpretativo com base em dados gravimétricos e magnéticos aéreos
(adaptado de De Castro et al., 2014). Domínios Geológicos: As - Araguaia supracrustal; Ab –
Embasamento Araguaia; GM – Arco Magmático de Goiás; PG – Grábens Paleozoicos; CG –
Grábens Cambrianos; PR – Bloco Parnaíba; JG – Jaguaribe; ZT – Zona Transversal; RP – Riacho
do Pontal; Sb – Borda sul. Zonas de cisalhamento: TB – Transbrasiliano; PA – Patos; PE –
Pernambuco....................................................................................................................................06
Figura 2.3: Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba (modificado de Vaz et al., 2007)...............08
Figura 2.4 - Mapa geológico da Bacia do Parnaíba, extraído do banco de dados Geobank da
CPRM (Angelim et al., 2004; Bahia et al., 2004; Faraco et al., 2004a, 2004b; Kosin et al., 2004,
Vasconcelos et al., 2004a, 2004b, 2004c, 2004d). Unidades estratigráficas: 1 – Siluriana-
Eodevoniana (Grupo Serra Grande); 2 - Mesodevoniana-Eocarbonífera (Grupo Canindé); 3 -
Neocarbonífero-Eotriássica (Grupo Balsas); 4 – Formação Mosquito (Magmatismo Eojurássico);
5 – Neojurássica; 6 – Formação Sardinha (Magmatismo Eocretáceo); 7 – Mesocretácea; 8 –
Bacia Sanfranciscana (grupos Urucuia e Areado); 9 – Coberturas sedimentares do Cenozoico ao
recente. Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6)......................................................09
Figura 2.5 - Distribuição das Províncias Ígneas Gigantes (LIPs) Mesozoica-Cenozoicas, dentre
elas as províncias magmáticas do Atlântico Central (CAMP) e Paraná-Etendeka (PEMP)
(adaptado de Bryan et al., 2002) (A). Paleo-posição e distribuição da PEMP (adaptado de Peate,
1997) (B); e da CAMP (adaptado de Marzolli et al., 2011) (C).....................................................11
Figura 2.6 - Correlação cronológica dos magmatismos das bacias Solimões, Amazonas, Parnaíba
e Paraná (adaptado de Milani e Zalán, 1999).................................................................................12
Figura 2.7 – Seção geológica esquemática E-W da Bacia do Parnaíba, representando a disposição
de suas sequências sedimentares e rocha magmáticas (adaptado de Góes et al., 1992).................12
Figura 3.1 - Mapa de localização dos levantamentos aerogeofísicos na Bacia do Parnaíba.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU........................................................................................16
Figura 3.2 - Fluxograma ilustrando as etapas do processamento dos dados magnéticos...............18
Figura 3.3 – Transformada da função cosseno direcional e sua reposta para diferentes graus com
α fixo (adaptado de Geosoft, 2013)................................................................................................19
Mocitaiba, L. da S.R. Lista de Figuras
Mocitaiba, L. da S.R. xii
Figura 3.4 - Curvas de variação do espectro de potência em função do plano de elevação da
continuação para baixo com relação ao número de onda (adaptado de Geosoft,
2013)...............................................................................................................................................20
Figura 3.5 - Curvas de variação do espectro de potência em função do plano de elevação da
continuação para cima com relação ao número de onda (adaptado de Geosoft,
2013)...............................................................................................................................................20
Figura 3.6 - Mapa do Campo Magnético Anômalo (CMA) da Bacia do Parnaíba. Os retângulos
destacam anomalias de alta amplitude e de curtos comprimentos de onda do CMA na borda oeste
(A1 – Figura 4.1A), sul (A2 – Figura 4.2B), centro-leste e nordeste (A3 – Figura 4.3C) da bacia.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU. Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura
4.6)..................................................................................................................................................22
Figura 3.7 – Mapa com o Campo Magnético Profundo (CMP), de cada projeto, da Bacia do
Parnaíba. Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste -
SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU................................................................................23
Figura 3.8 – Mapa com o Campo Magnético Intermediário (CMI), de cada projeto, da Bacia do
Parnaíba. Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste -
SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU................................................................................24
Figura 3.9 – Mapa com o Campo Magnético Raso (CMR), de cada projeto, na Bacia do Parnaíba.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU.........................................................................................25
Figura 3.10 - Vários caminhos ao longo da região de intersecção entre os conjuntos de dados
(grids). Linha de sutura obtida de forma iterativa (A); na borda do grid 2 (B); na borda do grid 1
(C); Linha de sutura obtida de forma automática (D) (adaptado de Cheesman et al.,
1998)...............................................................................................................................................26
Figura 3.11 - Função diferença obtida através da subtração da malha de dados grid 2 pela malha
grid 1 (adaptado de Cheesman et al., 1998)...................................................................................26
Figura 4.1 – Mapa de anomalias do Campo Magnético Anômalo (CMA) da Bacia do Parnaíba,
destacando três áreas com anomalias de curto comprimento de onda e alta amplitude nas porções
oeste (A), sul (B) e centro-leste e nordeste (C) da bacia (localização na Figura 3.6). Linhas
sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6)................................................................................30
Figura 4.2 - Mapa da Amplitude do Sinal Analítico do Campo Magnético Intermediário (CMI),
de cada projeto, da Bacia do Parnaíba, sem (A) e com os domínios magnéticos (Mosquito Oeste -
MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU) (B).
Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6)....................................................................31
Mocitaiba, L. da S.R. Lista de Figuras
Mocitaiba, L. da S.R. xiii
Figura 4.3 - Mapa da Derivada Vertical do Campo Magnético Intermediário (CMI), de cada
projeto, da Bacia do Parnaíba, sem (A) e com os lineamentos e domínios magnéticos (Mosquito
Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís -
SU) (B). Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).....................................................32
Figura 4.4 - Soluções (clusters) do mapeamento semiautomático (SOM) dos corpos magmáticos
da Bacia do Parnaíba, com base nos dados magnéticos aerolevantados. Domínios magnéticos:
Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e
São Luís - SU. Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6)...........................................34
Figura 4.5 – Anomalias magnéticas CMA e ASA ao longo da Seção Sísmica L4, destacando
sequências tectono-sedimentares e estruturas magmáticas da Bacia do Parnaíba. Os refletores de
alta amplitude circundados parecem indicar manifestações profundas de corpos intrusivos.........35
Figura 4.6 - Anomalias magnéticas CMA e ASA ao longo da Seção Sísmica L507, destacando
sequências tectono-sedimentares e estruturas magmáticas na região de zona rifte cortada pelo
Lineamento Tranbrasiliano (Figura 2.1) (adaptado de De Castro et al., 2016)..............................36
Figura 4.7 – Mapa de localização dos pontos de medição da susceptibilidade magnética (k) de
rochas ígneas das formações Mosquito e Sardinha (A). Histograma do valor médio da
susceptibilidade magnética das amostras coletadas em cada afloramento de rochas ígneas da
Bacia do Parnaíba (B). k̅Mq: Susceptibilidade média para a Formação Mosquito. k̅Sd:
Susceptibilidade média para a Formação Sardinha........................................................................38
Figura 4.8 - Afloramentos de diabásios da Formação Mosquito, na borda sul (A) e na borda oeste
(B, C e D), e da Formação Sardinha, na borda leste (E, F, G e H), da Bacia do Parnaíba.............38
Figura 5.1- Mapa da amplitude do sinal analítico (ASA) do campo magnético intermediário
(CMI), com a localização das suítes intrusivas proterozoicas no Cráton São Luís e das formações
Mosquito e Sardinha na Bacia do Parnaíba. Zonas de cisalhamento Brasilianas: AR - Araguaia;
PA - Patos; PE - Pernambuco; SP - Senador Pompeu; TB - Transbrasiliano; TG – Tentugal.
Áreas com contorno azul são os domínios magnéticos (Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul -
MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU). BSF: Bacia
Sanfranciscana................................................................................................................................41
Figura 5.2 - Mapa geofísico/geológico, exibindo afloramentos das Formações Mosquito e
Sardinha e a distribuição espacial das anomalias magnéticas associadas ao Magmatismo
Mesozoico da Bacia do Parnaíba....................................................................................................42
Figura 5.3 - Mapa paleotectônico da Bacia do Parnaíba durante o Jurássico–Neocomiano
(adaptado de Góes, 1995)...............................................................................................................43
Mocitaiba, L. da S.R. Lista de Tabelas
Mocitaiba, L. da S.R. xiv
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 - Susceptibilidade magnética de algumas rochas e minerais (adaptado de Hunt et al.,
1995)...............................................................................................................................................14
Tabela 3.2 - Parâmetros dos levantamentos aerogeofísicos executados na Bacia do Parnaíba. LV:
Linha de voo; LC: Linha de controle..............................................................................................15
Mocitaiba, L. da S.R. Introdução
Mocitaiba, L. da S.R. 1
1. INTRODUÇÃO
A Bacia do Parnaíba é uma das vastas bacias paleozoicas da Plataforma Sul-americana,
que contém registros da sua evolução tectônica desde a formação do Gondwana Oeste, no final
do Ciclo Brasiliano (670-540 Ma), até a separação continental entre América do Sul e África, no
Cretáceo Inferior. Possui uma área aproximada de 670.000 km2 e espessura da sequência tectono-
sedimentar pouco maior que 3.500 m (Zembruscki e Campos, 1988) e na ordem de 5.000 m na
região do Lineamento Transbrasiliano (De Castro et al., 2016). A bacia tem estratos com
características estratigráficas e sedimentológicas correlatas com rochas sedimentares mesozoicas
de bacias no nordeste brasileiro (Sergipe-Alagoas, Recôncavo, Tucano, Jatobá) ou extra-
continentais (Gabão, Gana, na África), apontando que a Bacia do Parnaíba deve ter tido uma
extensão primitiva muito maior que a atual (Della Fávera, 1990, 2001).
Episódios de magmatismo basáltico afetaram a sua coluna sedimentar, formando
principalmente corpos intrusivos (soleiras e diques), desde o Eojurássico até o Cretáceo Inferior
(Della Fávera, 1990, 2001). Visto que tais registros magmáticos são importantes indicadores dos
regimes tectônicos atuantes na formação de uma bacia sedimentar, o mapeamento destes corpos
magmáticos fornece subsídios para melhor caracterizar os esforços tectônicos associados à
evolução geodinâmica de bacias sedimentares, em particular da Bacia do Parnaíba no contexto da
formação do Atlântico Sul e Equatorial.
O sucesso da utilização de métodos magnéticos na caracterização dos registros
magmáticos tem como premissa os marcantes contrastes de susceptibilidade magnética entre tais
corpos e sua encaixante sedimentar. Tal fato possibilita um mapeamento rápido e preciso através
das assinaturas magnéticas dos eventos ígneos, estando esses aflorantes ou não. Técnicas de
filtragem espectral aplicadas aos dados geofísicos têm a propriedade de realçar ainda mais sua
resposta geofísica, aumentando a resolução espacial do método investigativo. Mesmo assim, de
acordo com De Castro et al. (2014), as assinaturas magnéticas e gravimétricas dos corpos
magmáticos da Bacia do Parnaíba estão mascaradas por fontes geofísicas do embasamento
cristalino. O uso da técnica de mapeamento semiautomático Self-Organizing Maps (SOM) tem
facilitado o reconhecimento das diferentes contribuições de unidades geológica/geofísicas ao
campo geomagnético (Carneiro et al., 2012), permitindo assim identificar mais acuradamente as
feições magmáticas de interesse da presente pesquisa. Medidas de susceptibilidade magnética, em
levantamentos de campo, subsidiaram a identificação dos padrões anômalos dos corpos
magmáticos, bem como a caracterização magnética das rochas dos dois principais episódios
magmáticos mesozoicos da Bacia do Parnaíba.
A integração de informações advindas da interpretação dos diversos mapas magnéticos,
de seções sísmicas e do mapeamento semiautomático forneceu a distribuição superficial e em
sub-superfície do magmatismo na bacia, bem como os principais lineamentos estruturais do
substrato rochoso. Os mapas e seções geofísicas revelaram importantes elementos da arquitetura
interna da bacia: corpos magmáticos intrabacinais, relações espaciais entre os dois principais
eventos magmáticos e a tectônica da bacia, bem como suas implicações no controle estrutural
exercido pelos lineamentos brasilianos.
O presente trabalho está estruturado em cinco capítulos. O primeiro apresenta a parte
introdutória do trabalho, destacando os objetivos e a localização da área de estudo. O segundo
aborda contextos tectônicos e litoestratigráficos da Bacia do Parnaíba. O terceiro e o quarto
abrangem, respectivamente, a metodologia e resultados deste trabalho. O quinto é sobre a
discussão dos resultados obtidos. O sexto mostra as conclusões referentes aos resultados. No final
do trabalho, em anexo, o artigo científico submetido à Revista Geologia USP, Série Científica.
Mocitaiba, L. da S.R. Introdução
Mocitaiba, L. da S.R. 2
1.1. Objetivos
1.1.1 Geral
Mapear o Magmatismo Mesozoico na Bacia do Parnaíba e analisar o controle estrutural
exercido por estruturas que compartimentaram a bacia no contexto da desagregação do
supercontinente Gondwana, através de dados aeromagnéticos e usando uma técnica de
mapeamento semiautomático, vinculados a seções sísmicas e medidas de propriedades físicas de
rochas.
1.1.2. Específicos
Reconhecer e realçar a assinatura magnética dos corpos magmáticos da Bacia do Parnaíba
usando técnicas de realce de anomalias e mapeamento semiautomático;
Delimitar os domínios e lineamentos magnéticos nos mapas geofísicos, correlacionando-
os com os possíveis corpos causadores;
Utilizar dados de susceptibilidade magnética para reconhecer contrastes desta propriedade
física entre os corpos magmáticos e sua encaixante, e diferenciar os dois eventos
magmáticos;
Usar as seções sísmicas para estabelecer correlações entre anomalias magnéticas e os
corpos ígneos em sub-superfície;
Propor um mapa interpretativo com a distribuição superficial das anomalias magnéticas
associadas ao Magmatismo Mesozoico da Bacia do Parnaíba.
1.2. Localização
A área de estudo engloba a Bacia do Parnaíba, que se localiza na porção NE do território
brasileiro, abrangendo partes dos estados da Bahia, Ceará, Pará, Tocantins, Maranhão e Piauí
(Figura 1.1).
Mocitaiba, L. da S.R. Introdução
Mocitaiba, L. da S.R. 3
Figura 1.1 - Mapa de localização da Bacia do Parnaíba.
Mocitaiba, L. da S.R. Contexto Geológico
Mocitaiba, L. da S.R. 4
2. CONTEXTO GEOLÓGICO
Segundo Santos e Carvalho (2009), a borda sul da Bacia do Parnaíba é delimitada pelo
Cráton São Francisco (Figura 2.1). As bordas leste e oeste são demarcadas por rochas cristalinas
da Orogenia Brasiliana. A borda noroeste é delimitada pelo Arco de Tocantins, separando-a da
Bacia do Amazonas (Santos e Carvalho, 2009). Ao norte, existem duas bacias costeiras (bacias de
São Luiz e Barreirinhas), que são separadas da Bacia do Parnaíba pelo Arco de Ferrer-Urbano
Santos.
2.1. Contexto tectônico da Bacia do Parnaíba
Localizada na parte nordeste da Plataforma Sul-Americana, a Bacia do Parnaíba é uma
vasta sinéclise paleozoica sustentada por um embasamento cristalino pré-cambriano que
compreende um complexo arcabouço litoestrutural e tectônico formado durante a colagem
orogênica Brasiliana-Pan Africana (Neoproterozoico-Eopaleozoico) (De Castro et al., 2014). O
embasamento da Plataforma Sul-Americana consiste em dois grandes e distintos domínios
geológicos: o Amazoniano (porção N-NW) e o Brasiliano (porção central e leste). Esses
domínios estão separados por um conjunto de duas longas zonas de falhas lineares: o Lineamento
Transbrasiliano (NNE-SSW) e o Lineamento Araguaia (N-S) (Brito Neves e Fuck, 2014).
O desenvolvimento do embasamento da Bacia do Parnaíba ocorreu após a colisão entre as
plataformas Amazônica e Brasileira, resultando no fechamento dos cinturões móveis Araguaia,
Propiá e Arioses, no final do Pré-cambriano e início do Paleozoico (Caputo et al., 1984). A Bacia
do Parnaíba é circundada por diversas unidades cratônicas. Na porção oeste e sudeste da bacia há
os crátons Amazônico e São Francisco, respectivamente. O Cráton São Luís ocupa a porção norte
e é composto por sequências metavulcano-sedimentares, suítes granitoides e rochas vulcânicas,
todos de idade Riaciana (Klein et al., 2013). O limite entre o Cráton São Luís e a Faixa de
Dobramento Gurupi tem sido definida com a zona de cisalhamento Tentugal, que é também
considerada como uma zona de sutura entre esses dois terrenos (Hasui et al., 1984; Abreu e
Lesquer, 1985) (Figura 2.1). Segundo Klein et al. (2005), a zona de cisalhamento Tentugal
apresenta trend estrutural NW-SE. A Faixa de Dobramento Araguaia está situada ao longo da
margem leste do Cráton Amazônico (Brito Neves e Fuck, 2014) e bordeja toda porção ocidental
da Bacia do Parnaíba (Cordani et al., 2009) (Figura 2.1).
Ainda na fase final do Ciclo Brasiliano, talvez por efeito de resfriamento e
descompressão, antigas zonas de cisalhamento, falhas transcorrentes e fraturas foram reativadas,
sob a forma de falhas normais, permitindo a implantação de grábens (Cunha, 1986; De Oliveira e
Mohriak, 2003), que foram preenchidos por sequencias vulcano-sedimentares. A partir da
interpretação de mapas de anomalias magnéticas e gravimétrica e seções sísmicas, De Castro et
al. (2016) identificam dois sistemas de riftes relacionados às fases iniciais de instalação da bacia.
Um sistema rifte mais restrito a porção centro-oeste da bacia, com direção aproximada NW-SE, e
um mais proeminente, distribuído pelas bordas sul e leste da bacia, orientado ao longo do
Lineamento Transbrasiliano (Figura 2.1).
Os principais elementos estruturais que compartimentam a Bacia do Parnaíba são a
Estrutura de Xambioá, o Arqueamento do Alto Parnaíba (Coimbra, 1983; Castelo Branco e
Coimbra, 1984), o Lineamento Transbrasiliano (Cordani et al., l984) e o sistema de lineamentos
orientados segundo a direção NW-SE (zona de cisalhamento Tentugal). A Estrutura de Xambioá
apresenta orientação principal E-W e parece ter continuidade nos lineamentos da Província
Borborema.
Mocitaiba, L. da S.R. Contexto Geológico
Mocitaiba, L. da S.R. 5
Figura 2.1 - Esboço tectônico da Bacia do Parnaíba (adaptado de Cordani, 1984; De Castro et al.,
2014, 2016; Chamani, 2015). O perfil A-A’ é mostrado na Figura 2.2.
Mocitaiba, L. da S.R. Contexto Geológico
Mocitaiba, L. da S.R. 6
A Província Borborema é formada por rochas gnáissico-migmatíticas, metassedimentares,
metavulcânicas e graníticas, e delimita a porção leste da Bacia do Parnaíba (Silveira, 2006). Uma
série de zonas de cisalhamento (PE, PA e SP - Figura 2.1) ramificam-se do sistema principal de
cisalhamento Transbrasiliano, formando uma estrutura em splay na Província Borborema
(Ganade de Araujo et al., 2014).
Diversas estruturas do embasamento condicionaram a origem e evolução geológica da
Bacia do Parnaíba, afetando seus limites, controlando depocentros e atividades tectônicas
sinsedimentares (Chamani, 2015). Entre elas, merece destaque o Lineamento Transbrasiliano,
que corta a Bacia do Parnaíba de NE para SW, e o Lineamento Araguaia, que baliza a borda oeste
da bacia (Figura 2.1). O Lineamento Transbrasiliano (Schobbenhaus et al., 1975) é uma
descontinuidade em escala continental exposta entre o Cráton Amazônico e a porção leste da
Plataforma Sul-Americana, que exerceu importante controle estrutural na origem e evolução
inicial da bacia (Brito Neves e Fuck, 2014). Interpretações de dados geofísicos aéreos e de
sensoriamento remoto mostram que o Lineamento Transbrasiliano apresenta direção preferencial
N30°E e é composto por um sistema de zonas de cisalhamento dúctil, formando conjuntos
paralelos de falhas que cortam de sudoeste para nordeste o território brasileiro, atravessando a
Bacia do Parnaíba (Brito Neves e Fuck, 2014; De Castro et al., 2014). O Lineamento de Senador
Pompeu é uma das zonas de cisalhamento que compõem a estrutura em splay do Lineamento
Transbrasiliano. É uma feição estrutural retilínea de orientação aproximada N55E - S55W que
baliza a borda sudoeste da bacia (Góes, 1995; Cavalcante, 2006). O Lineamento Araguaia tem
direção N-S, que segue um conjunto de anomalias gravimétricas e aeromagnéticas, acompanhado
a estruturação da Faixa Araguaia (Nunes, 1993; Brito Neves e Fuck, 2014; De Castro et al.,
2014). No modelo geológico obtido através de dados gravimétricos e magnéticos (Figura 2.2),
nota-se a compartimentação do embasamento da bacia, dominada por porções crustais das
províncias Tocantins (Faixa Araguaia e Arco Magmático de Goiás) e Borborema, grábens
paleozoicos e zonas de cisalhamento brasilianas (Transbrasiliano, Patos e Pernambuco) (De
Castro et al. 2014).
Figura 2.2: Modelo interpretativo com base em dados gravimétricos e magnéticos aéreos
(adaptado de De Castro et al., 2014). Domínios Geológicos: As - Araguaia supracrustal; Ab –
Embasamento Araguaia; GM – Arco Magmático de Goiás; PG – Grábens Paleozoicos; CG –
Grábens Cambrianos; PR – Bloco Parnaíba; JG – Jaguaribe; ZT – Zona Transversal; RP – Riacho
do Pontal; Sb – Borda sul. Zonas de cisalhamento: TB – Transbrasiliano; PA – Patos; PE –
Pernambuco.
Mocitaiba, L. da S.R. Contexto Geológico
Mocitaiba, L. da S.R. 7
2.2. Contexto litoestratigráfico da Bacia do Parnaíba
O desenvolvimento da Bacia do Parnaíba está relacionado ao Estágio de Estabilização da
Plataforma Sul-Americana (Almeida e Carneiro, 2004). Esse momento apresentou condições
tectônicas de plataforma plenamente consolidada, caracterizada por calma tectônica que não
encontrou similar no estádio precedente. Ocorreu a subsidência de sinéclises, o soerguimento de
escudos, arqueamento, falhamentos locais e sedimentação ativa na extensa Sinéclise do Parnaíba.
Esse estágio se estendeu do Siluriano ao Jurássico (Guerreiro, 1983).
A natureza da sedimentação na bacia é predominantemente siliciclástica, ocorrendo
subordinadamente calcário, anidrita, além de diabásio e basalto, representativos de eventos
magmáticos do Eojurássico ao Eocretáceo (Góes, 1995). A Bacia do Parnaíba compreende as
supersequências: Cambriana (Formação Jaibaras); Siluriana-Eodevoniana (Grupo Serra Grande);
Mesodevoniana-Eocarbonífera (Grupo Canindé); Neocarbonífera-Eotriássica (Grupo Balsas);
Jurássica-Cretácea. Na bacia também há depósitos do Terciário (Grupo Barreiras) e coberturas
sedimentares do Neógeno-Holoceno. Na porção noroeste, afloram suítes intrusivas cálcio-
alcalinas proterozoicas do embasamento e, na porção sul, sequências sedimentares da Bacia
Sanfranciscana (grupos Urucuia e Areado), que recobrem a seção paleozoica da bacia (Figuras
2.3 e 2.4).
Conforme Góes e Feijó (1994), o Grupo Serra Grande (formações Ipu, Tianguá e Jaicós) é
formado por arenitos e intercalações de siltitos e folhelhos de ambiente fluvial entrelaçado,
marinho raso e glacial. O Grupo Canindé (formações Itaim, Pimenteiras, Cabeças, Longá e Poti)
compreende, de maneira geral, arenitos, folhelhos e siltitos. As Formações Piauí, Pedra-de-Fogo,
Motuca e Sambaíba compõem o Grupo Balsas, caracterizado por arenitos, siltitos, folhelhos,
calcários, silexitos e evaporitos. As formações Pastos Bons e Corda são marcadas por uma
deposição exclusivamente continental na bacia, creditada ao peso do pacote vulcânico resultante
do magmatismo básico ocorrido durante o Eojurássico (Formação Mosquito). As formações
Pastos Bons, Codó, Grajaú, Corda e Itapecuru são caracterizadas por arenitos, siltitos e folhelhos
de ambiente fluvial e lacustre (Figura 2.3). O Grupo Barreiras representa uma sequência
sedimentar continental cenozoica composta por arenitos, conglomerados, intercalações de siltito e
argilito (Silva et al., 2003).
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Mocitaiba, L. da S.R. 8
Figura 2.3: Carta estratigráfica da Bacia do Parnaíba (modificado de Vaz et al., 2007).
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Mocitaiba, L. da S.R. 9
Figura 2.4 - Mapa geológico da Bacia do Parnaíba, extraído do banco de dados Geobank da
CPRM (Angelim et al., 2004; Bahia et al., 2004; Faraco et al., 2004a, 2004b; Kosin et al., 2004,
Vasconcelos et al., 2004a, 2004b, 2004c, 2004d). Unidades estratigráficas: 1 – Siluriana-
Eodevoniana (Grupo Serra Grande); 2 - Mesodevoniana-Eocarbonífera (Grupo Canindé); 3 -
Neocarbonífero-Eotriássica (Grupo Balsas); 4 – Formação Mosquito (Magmatismo Eojurássico);
5 – Neojurássica; 6 – Formação Sardinha (Magmatismo Eocretáceo); 7 – Mesocretácea; 8 –
Bacia Sanfranciscana (grupos Urucuia e Areado); 9 – Coberturas sedimentares do Cenozoico ao
recente. Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).
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Mocitaiba, L. da S.R. 10
2.3. Magmatismo Mesozoico
A ruptura do megacontinente Pangeia estabeleceu na Plataforma Sul-americana um novo
estágio de ativação tectônica, que levou à abertura do Oceano Atlântico. Eventos distensionais,
remobilização de falhas antigas, surgimento de fraturas e intenso magmatismo básico
caracterizaram essa etapa mesozoica na evolução da margem continental equatorial e leste
(Almeida e Carneiro, 2004). O magmatismo que ocorreu nas bacias do Parnaíba, Paraná,
Amazonas e Solimões teve início com o estabelecimento da quebra entre os continentes Sul-
Americano e Africano (Almeida, 1986; Thomaz Filho et al., 2008). Na Bacia do Parnaíba,
acomodaram-se rochas ígneas intrusivas (diques e soleiras) e extrusivas, de composição básica,
as quais do ponto de vista estratigráfico foram divididas em duas unidades: Formação Mosquito
Eojurássica e Formação Sardinha Eocretácea (Vaz et al., 2007).
Chamani (2015), a partir da análise dos modelos digitais de elevação, identificou
estruturas de orientação E-W, que estão entre as mais importantes e penetrativas em algumas
áreas da Bacia do Parnaíba (Figura 2.1). Essas estruturas E-W ocorrem ao longo do
prolongamento do Lineamento Senador Pompeu sob a bacia, e foram as principais condicionantes
da distribuição do Magmatismo Mesozoico na bacia (Formações Mosquito e Sardinha). A origem
dessas estruturas está provavelmente relacionada aos esforços associados à abertura do Oceano
Atlântico.
2.3.1. Magmatismo Mosquito
A Formação Mosquito é composta por basaltos pretos, amigdaloidais, toleiíticos,
eventualmente intercalados a arenitos vermelhos com leitos de sílex (Góes e Feijó, 1994). Em
geral, apresenta uma granulação fina e matriz composta por plagioclásio, clinopiroxênio e óxidos
de Fe-Ti (magnetita e ilmenita) (Baksi e Archibald, 1997; Merle et al., 2011). Essa formação está
sobreposta aos arenitos da Formação Sambaíba do Grupo Balsas e sotoposta à Formação Pastos
Bons, (Figura 2.3), e sua ocorrência é mais frequente na porção centro-oeste da bacia (Figura
2.4), caracterizada por vastos derrames e extensas soleiras (Vaz et al., 2007).
De acordo com Bezerra (1996), a Formação Mosquito foi identificada, na porção oeste da
Bacia do Parnaíba, como uma unidade que reúne derrames basálticos que conformam o topo da
maioria das mesas e chapadas residuais que caracterizam o relevo regional, representando um
papel fundamental na sua elaboração, ao se comportar como uma fina capa resistente aos
processos erosivos, que atuam aceleradamente sobre os arenitos Sambaíba, imediatamente
sotopostos.
A Província Magmática do Atlântico Central (CAMP), uma das maiores províncias de
basaltos continentais do mundo, é formada por corpos toleiíticos intrusivos (underplates,
intrusões acamadadas, diques e solerias) e extrusivos (sequências piroclásticas e derrames de
lava), que ocorrem na América do Norte, Europa, África e América do Sul (Deckart et al., 1997;
Marzolli et al., 1999, 2004; Martins et al., 2008; Jourdan et al., 2009; Verati et al., 2007; Merle
et al., 2011) (Figuras 2.5A e 2.5C). Esse evento magmático tem sido associado à fragmentação
do Supercontinente Pangeia, levando à abertura inicial do Oceano Atlântico Central na região da
Flórida-Guiana-Libéria (Cebria et al., 2003; De Min et al., 2003; Nomade et al., 2007; Whalen et
al., 2015). A Formação Mosquito pertence aos eventos magmáticos de idade Eojurássica
relacionados à Província Magmática do Atlântico Central no contexto da abertura do Oceano
Atlântico Central, que ocorreu na transição do Triássico para o Jurássico (Marzoli et al., 1999)
(Figuras 2.5C). Por meio de dados geocronológicos, Merle et al. (2011) obtiveram idade média
Mocitaiba, L. da S.R. Contexto Geológico
Mocitaiba, L. da S.R. 11
40Ar/39Ar de 199 ± 2,4 Ma para a Formação Mosquito, idade similar as de outras províncias
basálticas continentais pertencente à CAMP (Sebai et al., 1991; Deckart et al., 1997; Marzolli et
al., 1999; Nomade et al., 2007; Verati et al., 2007; Jourdan et al., 2009). A suíte magmática
Mosquito também é considerada correlacionável ao magmatismo Penatecaua das bacias do
Solimões e Amazonas (Góes e Feijó, 1994; Milani e Zalán, 1999) (Figura 2.6).
Figura 2.5 - Distribuição das Províncias Ígneas Gigantes (LIPs) Mesozoica-Cenozoicas, dentre
elas as províncias magmáticas do Atlântico Central (CAMP) e Paraná-Etendeka (PEMP)
(adaptado de Bryan et al., 2002) (A). Paleo-posição e distribuição da PEMP (adaptado de Peate,
1997) (B); e da CAMP (adaptado de Marzolli et al., 2011) (C).
2.3.2. Magmatismo Sardinha
Aguiar (1971) denominou Formação Sardinha os corpos de basalto, preto a roxo,
amigdalóide, mapeados na porção centro-leste da bacia, (Figura 2.4), numa ampla faixa de
direção aproximada E-W que acompanha aproximadamente o eixo do Lineamento
Transbrasiliano (Vaz et al., 2007; Chamani, 2015) (Figura 2.1). Essas rochas são classificadas
como basaltos de granulação fina a média e constituídos por augita, plagioclásio e óxidos de Fe e
Ti (Baksi e Archibald, 1997; Lima, 2014; Souza et al., 2015). O Magmatismo Sardinha está
sobreposto à Formação Pastos Bons e sotoposto à Formação Itapecuru, (Figura 2.3), e sua
ocorrência é caracterizada por longos diques e soleiras menores (Vaz et al., 2007).
A Província Magmática Paraná-Etendeka (PEMP) Eo-Cretácea é uma das maiores
Províncias Ígneas Continentais Fanerozoicas e exibe volume inicial de extrusão de no mínimo 1,7
x 106 km3 (Frank et al., 2009) (Figuras 2.5A e 2.5B). Esses basaltos foram alojados no início da
abertura do Oceano Atlântico Sul há ~ 130 Ma (Cox, 1988). Os derrames de lava da PEMP são
encontrados na América do Sul (Brasil, Uruguai, Argentina, Paraguai) e na África (Namíbia e
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Mocitaiba, L. da S.R. 12
Angola), constituindo um sistema magmático máfico gigante, centrado sobre o atual hotspot
Tristan-Gough (Peate et al., 1990; Gibson et al., 2005; O'Connor e Jokat, 2015).
Figura 2.6 - Correlação cronológica dos magmatismos das bacias Solimões, Amazonas, Parnaíba
e Paraná (adaptado de Milani e Zalán, 1999).
A Suíte Magmática Sardinha é considerada como parte da Província Magmática Paraná-
Etendeka (PEMP) no contexto da abertura do Oceano Atlântico Sul (Milani e Thomaz Filho,
2000; Merle et al., 2011) (Figura 2.5B). Fodor et al. (1990) e Baksi e Archibald (1997)
registraram que a Formação Sardinha é composicionalmente similar e contemporânea à
Formação Serra Geral da Bacia do Paraná, pertencentes a PEMP. Góes e Feijó (1994) e Milani e
Zalán (1999) correlacionam a Suíte Magmática Sardinha à Formação Serra Geral (Figura 2.6).
Em subsuperfície, os diques da Formação Sardinha e soleiras da Formação Mosquito estão
presentes em maior quantidade na Sequência Mesodevoniana-Eocarbonífera e ocorrem também
na Sequência Siluriana e são muito raros na Neocarbonífera-Eotriássica (Vaz et al., 2007) (Figura
2.7).
Figura 2.7 – Seção geológica esquemática E-W da Bacia do Parnaíba, representando a disposição
de suas sequências sedimentares e rocha magmáticas (adaptado de Góes et al., 1992).
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Mocitaiba, L. da S.R. 13
3. MÉTODOS
3.1. Magnetometria
Magnetometria é uma técnica geofísica que estuda a variação no campo geomagnético
gerado por rochas e estruturas geológicas magnéticas na crosta superior. O campo magnético tem
comportamento dipolar, direção variável e depende do tempo. O campo geomagnético da Terra é
composto por três componentes (Telford et al., 1990):
Campo Magnético Principal: apresenta uma variação relativamente lenta e possui uma
origem interna. Mais de 99% do campo magnéticos observado, isto é, aquele medido
por um magnetômetro, é devido ao Campo Magnético Principal. A fonte desse campo
é oriunda de correntes de convecção do material condutor que circula no núcleo
externo líquido da Terra, entre 2.800 e 5.000 km de profundidade;
Campo Magnético Externo: varia muito rapidamente e tem origem fora da Terra. Esse
campo representa uma pequena contribuição ao campo geomagnético e tem origem
associada a correntes elétricas que fluem na ionosfera, atividades magnéticas na
magnetosfera e ventos solares emitidos pelo sol. É responsável pela variação diurna do
campo magnético, e indução das tempestades magnéticas;
Campo Magnético Local: aproximadamente constante no tempo e no espaço, resulta de
anomalias magnéticas causadas por variação nos teores de minerais magnéticos de
rochas próximas à superfície terrestre. As anomalias do campo local não podem ser
muito profundas, pois as temperaturas abaixo de ~40 km podem estar acima da
Temperatura de Curie, temperatura (~ 550 °C) a qual as rochas perdem suas
propriedades magnéticas. Assim, as anomalias locais devem ser associadas a feições na
crosta superior (Telford et al., 1990).
3.2. Magnetismo dos materiais
Todos os materiais são magnéticos numa escala atômica (Kearey et al., 2013). A
susceptibilidade magnética (k) é uma medida da facilidade com que um material pode ser
magnetizado. Assim, com base no seu comportamento quando sofre a ação de um campo
magnético externo, os materiais podem ser divididos em: diamagnéticos, paramagnéticos e
ferromagnéticos. Os materiais diamagnéticos exibem uma susceptibilidade magnética fraca e
negativa, apresentado uma magnetização com baixa intensidade e direção oposta ao campo
aplicado (Reynolds, 1997).
Os materiais paramagnéticos apresentam susceptibilidade magnética baixa e positiva.
Logo apresentam uma magnetização de mesma direção do campo externo e baixa. Segundo Isles
e Rankin (2013), nos levantamentos aeromagnéticos, a contribuição de minerais paramagnéticos
é geralmente desprezível.
Por fim, os materiais ferromagnéticos são caracterizados por susceptibilidade magnética
positiva e alta. De maneira geral, as anomalias magnéticas observadas em levantamentos
magnéticos são devidas à presença de minerais como a magnetita e pirrotita (ferrimagnéticos), e
ilmenita (antiferromagnético).
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3.2.1. Susceptibilidade magnética das rochas e minerais
As anomalias magnéticas são causadas por minerais magnéticos contidos nas rochas e em
muitos casos, a susceptibilidade, que permite às rochas se magnetizarem, depende somente da
quantidade de minerais magnéticos presentes, principalmente magnetita, algumas vezes, titano-
magnetia ou pirrotita (Telford et al., 1990) (Tabela 3.1).
As rochas ígneas básicas são, em geral, altamente magnéticas em razão de seu conteúdo
relativamente alto em magnetita. A proporção de magnetita em rochas ígneas tende a diminuir
com o aumento da acidez, de modo que as rochas ígneas ácidas, embora variáveis em seu
comportamento magnético, são geralmente menos magnéticas que as básicas. As rochas
metamórficas são também variáveis em seu caráter magnético. As rochas sedimentares
tipicamente apresentam baixo magnetismo (Kearey et al., 2013).
Tabela 3.1 - Susceptibilidade magnética de algumas rochas e minerais (adaptado de Hunt et al.,
1995).
Rocha/Mineral K (10-3 SI)
Rocha Sedimentar
Folhelho
0,06-18
Arenito
0-20
Calcário
0,002-25
Média das rochas sedimentares
0-50
Rocha Metamórfica
Xisto
0,02-3
Gnaisse
0-0,025
Média das rochas metamórficas 0-73
Rocha Ígnea
Granito
0-50
Gabro
1-90
Diabásio
1-160
Basalto
0,25-180
Média das rochas ígneas
2,7-270
Minerais
Titanomagnetita
130-620
Pirrotita
0,4-1400
Ilmenita
2,2-3800
Magnetita 2000-2500
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3.3. Fonte dos dados geofísicos
Os dados magnéticos aerolevantados da Bacia do Parnaíba fazem parte do Projeto
Levantamentos Aerogeofísicos da Bacia do Parnaíba, cedidos pela Agência Nacional do Petróleo,
Gás e Biocombustíveis (ANP), e dos Projetos das Séries 1000 (1020, 1022, 1027), 3000 (3003) e
4000 (4031, 4032, 4047, 4050), cedidos pelo Serviço Geológico do Brasil (CPRM). Os
parâmetros dos levantamentos aeromagnéticos constam na Tabela 3.2 e sua distribuição espacial
na Figura 3.1. Os levantamentos aeromagnéticos cobrem a bacia quase que por completo. O
espaçamento entre as linhas de voo variam de 500 a 3000 m, e as alturas de voo de 100 a 800 m.
Tabela 3.2 - Parâmetros dos levantamentos aerogeofísicos executados na Bacia do Parnaíba. LV:
Linha de voo; LC: Linha de controle.
Empresa ANP CPRM
Código - 1020 1022 1027 1044 3003 4031 4032 4047 4050
Altura de
Voo (m) 100 150 150 150 150 150 300 700 500 800
Direção LV N-S N-S N-S N-S N30°W N-S N-S N45°E N-S N-S
Espaçamento
LV (m) 500 2.000 1.000 2.000 1.000 4.000 2.500 2.000 3.000 3.000
Direção LC E-W E-W E-W E-W N60°E E-W E-W N45°W E-W E-W
Espaçamento
LC (m) 4.000 14.000 20.000 20.000 20.000 27.000 8.000 12.000 18.000 18.000
Mocitaiba, L. da S.R. Métodos
Mocitaiba, L. da S.R. 16
Figura 3.1 - Mapa de localização dos levantamentos aerogeofísicos na Bacia do Parnaíba.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU.
3.4. Processamento dos dados geofísicos
Na etapa do pré-processamento, os dados magnéticos passam por correções associadas ao
levantamento geofísico e interferências no campo magnético. Os dados da ANP e CPRM foram
disponibilizados previamente pré-processados: corrigidos da variação diurna do campo
geomagnético e removida a componente principal do campo (International Geomagnetic
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Mocitaiba, L. da S.R. 17
Reference Field - IGRF). O IGRF define o campo magnético teórico não perturbado em qualquer
ponto da superfície da Terra. A Remoção do IGRF visa remover dos dados magnéticos aquelas
variações magnéticas atribuíveis a esse campo teórico (Kearey et al., 2013). Os efeitos
magnéticos de origem externa fazem com que o campo geomagnético varie diariamente,
produzindo as variações diurnas, que é resultante do campo magnético induzido pelo fluxo de
partículas carregadas dentro da ionosfera em direção aos polos magnéticos (Kearey et al., 2013).
Assim, a correção da variação diurna visa remover tal interferência externa do campo magnético
calculada durante a aquisição dos dados.
A Figura 3.2 apresenta um fluxograma simplificado das etapas e interligações do
processamento. Inicialmente, os dados brutos forma interpolados, gerando o Campo Magnético
Anômalo de cada projeto (CMA*). Posteriormente, em cada projeto, exceto no levantamento da
ANP, foi aplicado o Filtro Cosseno Direcional, resultando no Campo Magnético Anômalo
filtrado (CMA*_filtrado). Depois disso, por um lado, os CMA*_filtrado passaram por processos
de continuações para cima ou para baixo (CMA*_cc ou CMA*_cb), para nivela-los numa altura
de 500 m, e, posteriormente, foram concatenados, gerando o Campo Magnético Anômalo
integrado (CMA_integrado) de toda a bacia. Por outro lado, foi aplicado o Matched Filter
separadamente nos dados de CMA_filtrado de cada projeto, decompondo-o em 3 componentes:
campos magnéticos profundo (CMP), intermediário (CMI) e raso (CMR). Após isso, foram
aplicados os filtros Amplitude do Sinal Analítico (ASA) e Derivada Vetical (DZ) no CMI de
cada projeto.
3.4.1. Interpolação dos dados e Campo Magnético Anômalo (CMA)
Os dados magnéticos foram dispostos na forma de uma malha regular na etapa de
interpolação dos dados originais.
O Método Bidirecional foi escolhido para gerar as malhas regulares do CMA por ser uma
técnica numérica desenvolvida para interpolação de dados adquiridos ao longo de linhas de
levantamento paralelas. Essa técnica é ideal para dados de linhas orientadas porque inerentemente
tende a fortalecer tendências perpendiculares à direção das linhas de levantamento. Nesta forma,
o Método Bidirecional toma vantagem das características fundamentais dos levantamentos
baseados em linhas. O processo de interpolação 2D é efetuado em duas etapas principais.
Primeiro, cada linha é interpolada ao longo da linha original de levantamento para produzir
valores de dados para a intersecção de cada linha da malha exigida com a linha observada. Os
pontos de intersecção de cada linha são então interpolados na direção das linhas para produzir um
valor para cada ponto requerido da malha. Para dar início a este processo é necessária escolha de
uma célula de interpolação. O tamanho da célula é a distância entre os pontos da malha nas
direções X e Y. Na maioria das situações, o tamanho da célula pode ser entre 1/2 a 1/8 da
separação entre as linhas de voo (Geosoft, 2013). No presente trabalho, foram escolhidas células
com metade do espaçamento entre as linhas de voo.
Os mapas de anomalias magnéticas refletem a distribuição espacial de fontes magnéticas,
que podem estar localizadas a diferentes profundidades e possuem propriedades físicas e
geométricas diferentes (Reynolds, 1997). Com isso, inicialmente utilizou-se algoritmos de
filtragem para remover ruídos presentes nas anomalias do CMA, e para nivelá-los numa mesma
altura de voo. Posteriormente, usamos novamente técnicas de filtragem espectral, visando separar
as contribuições ao CMA devido a fontes magnéticas em diferentes profundidades, e realçar a
contribuição causada por corpos magnéticos rasos.
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Figura 3.2 - Fluxograma ilustrando as etapas do processamento dos dados magnéticos.
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3.4.2. Filtro Cosseno Direcional
Devido à inconstância da elevação do voo e remoção imperfeita da variação diurna,
ocorre nos mapas aeromagnéticos ruídos de alta frequência ao longo da direção da linha de voo
(Isles e Rankin, 2013). O filtro cosseno direcional é utilizado quando surge nos dados
interpolados um ruído direcional devido à alta concentração de informaçoães ao longo das linhas
de voo do aerolevantamento, interferindo na resposta magnética das fontes (Cordell et al., 1992).
A técnica de nivelamento utiliza algoritmos de filtragem para garantir que os valores
magnéticos sejam os mesmos nas intersecções entre linhas de produção e de controle e corrigir os
efeitos residuais da variação diurna, altitude ou posicionamento (Isles e Rankin, 2013). O
micronivelamento remove qualquer componente de baixa amplitude de ruído de linha de voo que
ainda permanece nos dados de levantamento aéreo depois do nivelamento (Geosoft, 2013).
Os dados do levantamento aeromagnético da ANP já foram disponibilizados nivelados e
micronivelados. Para os levantamentos da CPRM, foi aplicado o Filtro Cosseno Direcional para a
remoção de ruídos direcionais ao longo da mesma direção da linha de voo, com o grau ajustado
de acordo com a suavização do levantamento. O cálculo do cosseno direcional é dado por
(Geosoft, 2013):
𝐿(𝜃) = |𝑐𝑜𝑠𝑛 (𝛼 + 𝜃 +𝜋
2)|, para rejeitar a direção α
em que α é direção do filtro em graus (relativo ao norte), n é o grau da função cosseno. Sua
resposta é exibida na Figura 3.3:
Figura 3.3 – Transformada da função cosseno direcional e sua reposta para diferentes graus com
α fixo (adaptado de Geosoft, 2013).
3.4.3. Continuações para cima e para baixo
Como as alturas de voos dos levantamentos aeromagnéticos variam de 100 a 800 m
(Tabela 3.2), foi necessário usar filtros de Continuação para Cima e para Baixo para nivelar as
alturas de voos. Considerando o efeito ruidoso gerado pelo Filtro Continuação para Baixo e o
efeito de suavização do Filtro Continuação para Cima nos dados, os levantamentos
aeromagnéticos foram nivelados numa altura de voo de 500 m.
A continuação para baixo é usada para melhorar as respostas das fontes mais rasas,
trazendo teoricamente o plano de medidas para perto das fontes (Geosoft, 2013). Porém, essa
técnica tem instabilidades, pois tende a amplificar ruídos de alta frequência. Para contornamos
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Mocitaiba, L. da S.R. 20
esse problema, utilizamos o Filtro Butterworth para remover ou amenizar tais ruídos. No domínio
do número de onda, a continuação para baixo é dada pela equação:
ℱ(𝜔) = 𝑒ℎ|𝜔|,
onde h é a altura a ser abaixada relativa ao plano de observação, ω é o número de onda. A
variação do espectro de potência em função da altura de continuação é exibida na Figura 3.4:
Figura 3.4 - Curvas de variação do espectro de potência em função do plano de elevação da
continuação para baixo com relação ao número de onda (adaptado de Geosoft, 2013).
O filtro continuação para cima corresponde a uma suavização e é utilizado para comparar
medidas feitas em diferentes altitudes (Parro, 1998). É considerado um filtro “limpo” porque
quase não produz efeitos ruidosos que podem exigir a aplicação de outros filtros ou processos
para corrigi-los (Geosoft, 2013). No domínio do número de onda, a continuação para cima é dada
pela equação:
ℱ(𝜔) = 𝑒−ℎ|𝜔|,
onde h é a altura a ser elevada relativa ao plano de observação, ω é o número de onda. A variação
do espectro de potência em função da altura de continuação é exibida na Figura 3.5:
Figura 3.5 - Curvas de variação do espectro de potência em função do plano de elevação da
continuação para cima com relação ao número de onda (adaptado de Geosoft, 2013).
3.4.4. Matched filter
Macthed Filter é uma técnica que visa separar diferentes componentes do sinal geofísico,
provenientes de camadas equivalentes em diferentes profundidades a partir da análise de Fourier
do espectro de potência dos dados do campo potencial (Phillips, 2001). Em outras palavras, é
uma técnica automática que permite uma separação das anomalias magnéticas com base nos seus
diferentes comprimentos de onda. Assim, aplicando o Macthed Filter, o CMA de cada projeto foi
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Mocitaiba, L. da S.R. 21
decomposto em três componentes com diferentes profundidades: Campo Magnético Profundo
(CMP), Campo Magnético Intermediário (CMI) e Campo Magnético Raso (CMR) (Figuras 3.6,
3.7, 3.8 e 3.9). O CMP corresponde ao campo magnético regional e está mais associado a
estruturas magnéticas de longo comprimento de onda e localizadas em maiores profundidades,
como feições geológicas do embasamento de uma bacia sedimentar. Já o CMI e CMR
correspondem ao campo magnético residual e apresentam principalmente uma contribuição
causada por estruturas magnéticas de intermediário a curto comprimento de onda e em
profundidades mais rasas, como heterogeneidades numa bacia sedimentar, como por exemplo,
uma suíte magmática intrusiva no pacote sedimentar de uma bacia. No entanto, a maioria dos
mapas do CMR da Bacia do Parnaíba não apresentaram boas resoluções devido à presença de
ruídos de alta frequência. Assim, os mapas do CMI foram utilizados para a cartografia magnética
dos corpos magmáticos. Para realçar anomalias magnéticas associadas às fontes causativas rasas
do CMI, usou-se os filtros da Amplitude do Sinal Analítico e Derivada Vertical.
3.4.5. Amplitude do Sinal Analítico (ASA)
O sinal analítico tridimensional corresponde a uma gama de métodos automáticos que são
baseados no uso dos gradientes vertical e horizontais das anomalias geofísicas (Nabighian, 1984;
Roest et al., 1992). Tem como característica amplificar os curtos e atenuar os longos
comprimentos de onda do sinal geofísico nas três direções ortogonais, realçando as bordas e os
contatos de feições geológicas e falhas. Esse filtro produz um máximo sobre os contrastes
magnéticos, sendo útil para e centralizar as anomalias sobre suas fontes magnéticas (Geosoft,
2013). Aplicamos esse filtro de realce nas anomalias do CMI de cada projeto (Figura 3.8).
A amplitude do sinal analítico é expressa por um vetor de adição das derivadas de
primeira ordem ao quadrado das componentes reais nas direções x e y e na componente
imaginaria na direção z, que realiza um processo de varredura para localizar contatos magnéticos
e suas profundidades (Pedrosa Jr., 2010),
|𝐴𝑆𝐴| = √(𝜕𝑀
𝑑𝑥)
2
+ (𝜕𝑀
𝑑𝑦)
2
+ (𝜕𝑀
𝑑𝑧)
2
,
em que M(x,y,z) é o campo geomagnético, e ∂x, ∂y e ∂z são as derivadas parciais nas direções
ortogonais x, y e z, respectivamente (Reynolds, 1997).
3.4.6. Derivada Vertical (DZ)
O Filtro Derivada Vertical é aplicado aos dados do campo magnético para realçar as
componentes associadas às fontes geológicas mais rasas (Geosoft, 2013). Os contornos da
derivada vertical podem coincidir com feições importantes como limites de corpos litológicos,
falhas, lineamentos geológicos e zonas mineralizadas (Vasconcellos et al., 1994). Aplicamos o
Filtro Derivada Vertical nas anomalias do CMI, de cada projeto, para realçar a direção dos
lineamentos magnéticos.
É possível computar as derivadas verticais de enésima ordem pelo uso da seguinte relação
(Faria, 2015):
𝐹 (𝑑𝑛𝑀
𝑑𝑧𝑛 ) = 𝑟𝑛𝐹(𝑀),
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Mocitaiba, L. da S.R. 22
em que F é a representação de Fourier do campo magnético, n é a ordem de diferenciação, r é o
número de onda em radiano/metro.
Figura 3.6 - Mapa do Campo Magnético Anômalo (CMA) da Bacia do Parnaíba. Os retângulos
destacam anomalias de alta amplitude e de curtos comprimentos de onda do CMA na borda oeste
(A1 – Figura 4.1A), sul (A2 – Figura 4.2B), centro-leste e nordeste (A3 – Figura 4.3C) da bacia.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU. Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).
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Figura 3.7 – Mapa com o Campo Magnético Profundo (CMP), de cada projeto, da Bacia do
Parnaíba. Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste -
SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU.
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Figura 3.8 – Mapa com o Campo Magnético Intermediário (CMI), de cada projeto, da Bacia do
Parnaíba. Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste -
SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU.
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Figura 3.9 – Mapa com o Campo Magnético Raso (CMR), de cada projeto, da Bacia do Parnaíba.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU.
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Mocitaiba, L. da S.R. 26
3.4.7. Concatenação dos projetos
Para integrar os levantamentos aeromagnéticos em uma única malha de dados
interpolados, foi empregado o módulo Gridknit, disponível no software Oasis Montaj. Este
módulo utiliza um método de sutura, que através de um caminho de sutura automático promove
um nivelamento dos conjuntos de dados, eliminando deslocamentos verticais nos valores das
anomalias magnéticas. As correções são distribuídas em função do comprimento de onda, o que
resulta em um ajuste suave entre as diferentes bases de dados (Geosoft, 2010).
O Método Sutura requer a definição de um caminho de junção entre duas malhas de
dados, de modo que a transição entre os dados seja de forma suave nos limites de cada
levantamento. Apenas a diferença entre os dois conjuntos de dados ao longo da interface é
considerada. Por definição, o caminho de sutura só pode ser escolhido apenas na região de
intersecção das malhas de dados. Além disso, os pontos na extremidade do caminho devem
necessariamente estar na zona de superposição dos dados. A Figura 3.10 exibe várias opções para
definir caminhos (Cheesman et al., 1998).
Figura 3.10 - Vários caminhos ao longo da região de intersecção entre os conjuntos de dados
(grids). Linha de sutura obtida de forma iterativa (A); na borda do grid 2 (B); na borda do grid 1
(C); Linha de sutura obtida de forma automática (D) (adaptado de Cheesman et al., 1998).
A função diferença ou erro é definida como a diferença entre os valores das malhas de
dados (grid 1 e grid 2) ao longo do caminho de sutura (Figura 3.11). A base desse método é o
reconhecimento de que, como com qualquer função linear, a função diferença pode ser
decomposta usando análise de Fourier para um número de simples funções de senoidais de
diferentes amplitudes e fases. Correções são então aplicadas em função do comprimento de onda
único, e somadas. O resultado é que a solução total ajusta-se automaticamente ao longo do
caminho para fornecer uma junção suave entre as malhas (Cheesman et al., 1998).
Figura 3.11 - Função diferença obtida através da subtração da malha de dados grid 2 pela malha
grid 1 (adaptado de Cheesman et al., 1998).
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Mocitaiba, L. da S.R. 27
O Gridknit foi utilizado apenas para concatenar os mapas de anomalias do CMA de todos
os levantamentos aerogeofísicos, visto que a integração dos mapas de anomalias CMP, CMI,
CMR, ASA, DZ de cada projeto não apresentaram resultados consistentes. Nestes casos, os
mapas integrados apresentam anomalias nas fronteiras de cada projeto, devido a desníveis dos
conjuntos de dados, e não tem nenhuma associação geológica.
3.5. Mapas auto-organizáveis (self-organizing maps – SOM)
A técnica de mapeamento semiautomático, conhecida como Self-Organizing Maps
(SOM), fornece meios para se analisar e interpretar relações entre conjuntos de dados distintos,
espacialmente localizados (georreferenciados) de maneira interativa. Os princípios envolvidos na
análise de dados com o SOM são a quantificação de vetores e medidas de similaridade entre
vetores (Fraser e Dickson, 2007). Trata-se de um método, no qual os parâmetros inseridos são
treinados por aprendizado competitivo e não-supervisionado (Kohonen, 2001).
Na análise SOM, cada amostra é tratada como um vetor n-dimensional em um
determinado espaço, no qual o número de dimensões corresponde ao número de variáveis
envolvidas. Os dados espaciais fornecidos são semeados por um determinado número de
“vetores-semente artificiais” (ou neurônios), que serão “treinados” para que se tornem estruturas
e padrões representativos das amostras de dados utilizados na análise. O número de vetores
semente é proporcional ao tamanho do mapa de saída requerido (Carneiro et al., 2012; Fraser e
Dickson, 2007).
A técnica de mapeamento semiautomático foi aplicada para encontrar padrões anômalos e
associações nos diferentes produtos do processamento do sinal magnético. Foi empregado o
software SiroSOM, que promove um mapeamento iterativo no espaço multi-dimensional das
variáveis envolvidas, analisando as correlações não-lineares entre elas em uma rede neural
artificial (Carneiro et al., 2012). Como resultado, a área de pesquisa é subdivida em grupos, ou
clusters, que representam unidades geológicas/geofísicas distintas em função de suas assinaturas
multivariadas do embasamento cristalino e da estruturação interna da bacia. Para o presente
trabalho, as variáveis envolvidas foram: CMA, CMR, CMI, CMP e a amplitude do sinal analítico
do CMI. Como resultado, o conjunto de mapas magnéticos foi separado em até 15 diferentes
clusters, sendo que aqueles clusters associados aos corpos magmáticos foram apresentados em
mapa. A escolha destes clusters foi direcionada pelo padrão anômalo esperado para diques e
soleiras de rochas magmáticas básicas em um contexto de bacia sedimentar, ou seja, altas
amplitudes e curto comprimento de onda, bem como pela distribuição destes corpos nos mapas
geológicos prévios.
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 28
4. RESULTADOS
4.1 Domínios e lineamentos magnéticos
A análise das assinaturas dos corpos magmáticos da Bacia do Parnaíba foi feita com base
na interpretação qualitativa dos mapas geofísicos e no mapeamento semiautomático. Essas tarefas
envolveram o reconhecimento e delimitação de domínios e lineamentos magnéticos distintos nos
mapas geofísicos, correlacionando-os com possíveis corpos geológicos causadores.
O mapa de anomalias do CMA da Bacia do Parnaíba mostra um relevo magnético
bastante acidentado com dipolos magnéticos assimétricos com uma ampla diversidade de
amplitudes e comprimentos de onda por toda a bacia (Figura 3.6). De maneira geral, as anomalias
de mais curtos comprimentos de onda apresentam um aspecto mais rugoso ao relevo magnético e
estão concentradas nas porções oeste (Figura 4.1A), sul (Figura 4.1B), centro-leste e nordeste
(Figura 4.1C) da bacia. Além disso, é possível perceber a continuidade dessas anomalias e suas
orientações nos diferentes levantamentos aeromagnéticos, possibilitando demarcar domínios
magnéticos e traçar lineamentos de forma mais abrangente ao longo da Bacia do Parnaíba. As
feições magnéticas de alta frequência ficam ainda mais evidentes nos mapas da Amplitude do
Sinal Analítico (ASA) e da Derivada Vertical (DZ) do Campo Magnético Intermediário (Figuras
4.2 e 4.3). O mapa ASA realça as anomalias magnéticas de curtos comprimentos onda,
caracterizadas por áreas com altas amplitudes do sinal analítico, as quais estão associadas a fontes
magnéticas mais rasas. O mapa DZ também destaca as regiões com anomalias magnéticas de alta
frequência e ainda permite melhor visualização dos lineamentos magnéticos.
Em função da distribuição espacial, amplitude e orientação do padrão magnético anômalo
associado aos corpos magmáticos (Figuras 4.1, 4.2 e 4.3), a Bacia do Parnaíba pode ser dividida
em cinco domínios magnéticos. O Domínio Magnético Mosquito Oeste (MqO), localizado na
borda oeste da bacia, exibe extensões de 360 e 330 km nas direções N-S e E-W, respectivamente.
Esse domínio apresenta uma anomalia magnética regional bipolar de longo comprimento de onda
(~ 170 km), com um alto magnético a sul e um baixo a norte (Figura 4.1A). Essa ampla anomalia
está localizada na região de maior ocorrência sub-aflorante da Formação Mosquito (Figura 2.4).
Imerso nesse relevo magnético, há uma série de anomalias magnéticas dipolares, com amplitude
média de 60 nT e curto comprimento de onda (~ 2,5 km), com formato alongado, gerando um
aspecto rugoso no mapa de anomalias do CMA (Figura 4.1A). A partir da aplicação do Matched
Filter, as profundidades médias das fontes do CMI, subtraídas dos valores das alturas de voos, do
projeto 4031, 4032, e ANP forão 601, 700 e 680 m, respectivamente. Como o Domínio
Magnético Mosquito Oeste está inserido nesses projetos (Figura 3.1), a profundidade das fontes
do CMI do domínio MqO tém uma média de 660 m. No mapa da ASA do CMI, esse domínio
exibe anomalias de altas amplitudes, com um valor médio de 25 x 10-2 nT/m (Figura 4.2). No
mapa da DZ do CMI, os lineamentos magnéticos deste domínio apresentam um aspecto
encurvado com orientações preferenciais: ENE-WSW e E-W, na porção centro-oeste, NE-SW, no
extremo leste (Figura 4.3).
O Domínio Mosquito Sul (MqS) está localizado na porção sul da bacia, restrito a uma
área de 83 (N-S) por 130 km (E-W) de extensão. O Domínio MqS é composto por sequências de
anomalias magnéticas alongadas na direção ENE-WSW, subparalelas e de curto comprimento de
onda (~2,5 km) (Figuras 4.1B e 4.3). Estas anomalias possuem amplitude média de 140 nT e
altos valores da amplitude do sinal analítico (média de 35 x 10-2 nT/m) (Figura 4.2). Com base no
Matched Filter e observando que o domínio MqS está inserido no projeto ANP (Figura 3.1), a
profundidade média das fontes magnéticas do CMI, subtraída do valor da altura de voo, é de 680
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 29
m. Esse domínio magnético parece estar sobreposto as anomalias magnéticas regionais de longo
comprimento de onda (~70 km) e de direção NE-SW, associadas ao Lineamento Transbrasiliano
(Figuras 3.6 e 4.1B).
O Domínio Sardinha Leste (SdL) ocupa vasta área de 600 por 300 km de extensão,
englobando as porções NE e leste da bacia. Ao longo desse domínio, estão presentes inúmeras
anomalias magnéticas de curto comprimento de onda (média de 4,5 km), com dipolos magnéticos
que exibem, em média, uma amplitude de 50 nT (Figura 4.1C). Esse caráter magnético anômalo
fica mais evidente no mapa da ASA, onde essas anomalias magnéticas são destacadas e
delimitadas pelos altos valores da amplitude do sinal analítico (média de 20 x 10-2 nT/m) (Figura
4.2). No mapa da DZ, nota-se que ao longo do Domínio SdL os lineamentos magnéticos exibem
uma direção preferencial E-W (Figura 4.3). A profundidade média das fontes do CMI do
Domínio SdL é de 710 m. Tal valor corresponde a média das profundidades das fontes do CMI,
menos as alturas de voos, dos projetos 4047, 600 m, 4050, 930 m, e 4031, 601 m.
O Domínio Magnético Sardinha Centro (SdC), localizado na porção central da bacia,
apresenta anomalias magnéticas de comprimento de onda maiores, variando de 8 a 15 km (Figura
3.6). No mapa da ASA, SdC exibe anomalias mais isoladas, arredondadas e com amplitude média
de 10 x 10-2 nT/m (Figura 4.2). No mapa da DZ, os lineamentos magnéticos apresentam
orientação preferencial E-W (Figura 4.3). Ao longo desse domínio, também se observam
lineamentos magnéticos de direção ENE-WSW. As profundidades médias das fontes do Campo
Magnético Intermediário, menos as alturas de voos, dos projetos 4050, 4031 e ANP são 930, 601
e 680 m, respectivamente. Logo, como o O Domínio SdC abrange parte desses projetos (Figura
3.1), a profundidade média das fontes do CMI no SdC é 737 m.
O Domínio Magnético São Luís (SU) está localizado no extremo norte da bacia. Devido à
ausência de dados magnéticos esse domínio não pôde ser delimitado por completo. Nesse
domínio, as anomalias magnéticas regionais exibem os maiores comprimentos de onda (~20 km),
quando comparado com os domínios anteriores. De acordo com o Matched Filter, a profundidade
média das fontes do CMI, subtraída da altura de voo, do projeto 3003, que corresponde a do
Domínio SU, é 1050 m. O Domínio SU apresenta lineamentos magnéticos preferencialmente E-
W na porção sul e NE-SW na porção norte (Figura 3.11).
A B
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 30
Figura 4.1 – Mapa de anomalias do Campo Magnético Anômalo (CMA) da Bacia do Parnaíba, destacando três áreas com anomalias de
curto comprimento de onda e alta amplitude nas porções oeste (A), sul (B) e centro-leste e nordeste (C) da bacia (localização na Figura
3.6). Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 31
Figura 4.2 - Mapa da Amplitude do Sinal Analítico do Campo Magnético Intermediário (CMI), de cada projeto, da Bacia do Parnaíba,
sem (A) e com os domínios magnéticos (Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro – SdC, e
São Luís -SU) (B). Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 32
Figura 4.3 - Mapa da Derivada Vertical do Campo Magnético Intermediário (CMI), de cada projeto, da Bacia do Parnaíba, sem (A) e
com os lineamentos e domínios magnéticos (Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro –
SdC, e São Luís -SU) (B). Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 33
4.2. Mapeamento semiautomático (SOM)
O resultado do mapeamento semiautomático das anomalias magnéticas da Bacia do
Parnaíba, empregando a técnica Self-Organizing Maps (SOM), é apresentado na Figura 4.4. Os
grupos de soluções (clusters) foram obtidos de forma automática através de comparação
geoestatística, em um espaço multidimensional de variáveis, dos padrões anômalos dos diferentes
campos magnéticos obtidos pelo Matched Filter (CMA, CMR, CMI, CMP e ASA-CMI). A
Figura 4.2 exibe correspondência entre a distribuição dos grupos de soluções com as áreas
aflorantes das formações Mosquito e Sardinha (Figura 2.4). Nas regiões limítrofes da bacia, o
mapeamento semiautomático também gera grupos de soluções para assinaturas magnéticas
associadas a fontes geofísicas presentes no embasamento, principalmente onde o pacote
sedimentar é pouco espesso ou ausente.
De maneira geral, as soluções do mapeamento semiautomático (SOM) são concordantes
com os domínios e lineamentos magnéticos, interpretados manualmente. Porém, analisando a
distribuição espacial dos clusters, observa-se que há zonas internas nos domínios magnéticos,
onde não existem soluções. Este fato não indica necessariamente ausência de fontes magnéticas
ou estruturas geológicas com magnetismo menos intenso. Alguns parâmetros dos levantamentos
aeromagnéticos, como espaçamento das linhas de voo, altura de voo, entre outros, são
importantes para a precisão do método SOM em mapear as fontes magnéticas associadas às
rochas magmáticas. O número de soluções obtido com os dados do Projeto da ANP de alta
resolução (altura de voo de 100 m e espaçamento das linhas de voo de 500 m – Tabela 3.2) é
consideravelmente maior do que na região adjacente, levantada no Projeto 1027 da CPRM (altura
de voo de 150 m e espaçamento das linhas de voo de 2000 m – Tabela 3.2) (Figura 4.4).
Em toda a Bacia do Parnaíba, as soluções do SOM mais diretamente relacionadas às
rochas magmáticas sub-aflorantes estão concentradas em cinco regiões nos quatro principais
domínios magnéticos. Os domínios magnéticos MqO e MqS representam as áreas de maiores
concentrações de soluções na porção oeste e sul da bacia, respectivamente. Acompanhando a
distribuição espacial dos clusters é possível mapear contatos, que podem ser litológicos, e assim,
propor limites laterais entre as rochas sedimentares da bacia, zonas onde não há soluções, e os
corpos magmáticos, zonas de soluções do SOM. No Domínio SdL, os clusters ocorrem de forma
mais dispersa em uma vasta área da bacia, estando mais concentrados nas porções norte, centro-
oeste e centro-leste, formando faixas com poucas ou nenhuma solução. Assim, embora o
Domínio Magnético SdL, com base no mapa da ASA, indique amplas zonas magnéticas em sub-
superfície nessa região, as nuvens de soluções do SOM sugerem que as fontes magnéticas nesse
domínio se comportam de forma mais restrita. No Domínio SdC, as soluções do SOM também
apresentam zonas isoladas de formato arredondado ou alinhadas de direção ENE-WSW. Estas
parecem ter continuidade ao longo do Domínio SdL, que também apresenta soluções alinhadas de
direção ENE-WSW na porção sul.
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 34
Figura 4.4 - Soluções (clusters) do mapeamento semiautomático (SOM) dos corpos magmáticos
da Bacia do Parnaíba, com base nos dados magnéticos aerolevantados. Domínios magnéticos:
Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e
São Luís - SU. Linhas sísmicas: L4 (Figura 4.5) e L507 (Figura 4.6).
4.3. Dados sísmicos
Duas seções sísmicas 2D revelam o comportamento dos corpos magmáticos em
profundidade, além de permitirem correlações entre anomalias magnéticas e suas principais
fontes causadoras no interior da bacia e em seu embasamento cristalino. Os dados sísmicos foram
cedidos pela ANP previamente processados e migrados em tempo. Estes revelam o empilhamento
estratigráfico e a arquitetura interna da bacia. Dados de poços foram usados para fazer
correlações com a seção sísmica, possibilitando a determinação dos topos e bases das sequências
lito-estratigráfica e identificação de soleiras sub-vulcânicas, alojadas na sequência sedimentar dos
grupos Serra Grande, Canindé e Balsas.
A seção sísmica L4 está localizada na porção leste da bacia e inserida no Domínio
Magnético SdL (Figuras 2.4, 4.1C, 4.2, 4.3 e 4.4). Ela exibe três sequências tectono-sedimentares
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 35
(II – Siluriana/Eodevoniana; III - Mesodevoniana/Eocabornífera, IV –
Neocabornífera/Eotriássica), que apresentam o estilo de deposição do tipo sag da bacia. Observa-
se a presença de diversas soleiras, que estão mais concentradas na parte centro-noroeste da seção
sísmica e majoritariamente intrusivas nas sequências II (Grupo Serra Grande) e IV (Grupo
Balsas).
Anomalias magnéticas negativas (CMA) e altas amplitudes do Sinal Analítico (ASA)
ocorrem na parte NW da seção sísmica L4 (Figura 4.5). Esse padrão magnético possivelmente é
devido à presença de rochas magmáticas da Formação Sardinha sub-aflorantes, juntamente com
as soleiras intrusivas no pacote sedimentar do Grupo Balsas entre profundidades de 500 e 1500
m. Desse modo, correlacionando com as anomalias de alta amplitude da ASA, espera-se que as
rochas magmáticas da Formação Sardinha tenham uma área de ocorrência maior em
profundidade do que a porção aflorante. Nesta região, sequências de refletores de altas
amplitudes ocorrem entorno de 5,2 a 6,8 s (~7,5 a 11 km), provavelmente refletindo expressões
profundas do Magmatismo Mesozoico regional. A partir da distância de 27 km, as anomalias
magnéticas são essencialmente positivas (até 50 nT), com maiores comprimentos de onda, e as
amplitudes do Sinal Analítico tornam-se praticamente nulas. Logo, a ausência de rochas
magmáticas mais próximas à superfície e apenas a presença de soleiras em maiores
profundidades poderiam ser a causa desse padrão magnético. Adicionalmente, refletores de alta
amplitude que ocorrem no embasamento (elipses pretas – Figura 4.5) parecem indicar
manifestações profundas de corpos magmáticos intrusivos que podem estar amplificando as
anomalias magnéticas de longo comprimento de onda do CMA.
Figura 4.5 – Anomalias magnéticas do CMA e ASA ao longo da Seção Sísmica L4, destacando
sequências tectono-sedimentares e estruturas magmáticas da Bacia do Parnaíba. Os refletores de
alta amplitude circundados parecem indicar manifestações profundas de corpos intrusivos.
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 36
A seção sísmica L507 (Figura 4.6) também está localizada na porção leste da bacia e
abrange boa parte do Domínio Magnético SdL (Figuras 2.4, 4.1C, 4.2, 4.3 e 4.4). Nessa seção
sísmica foram mapeadas cinco sequências tectono-sedimentares (De Castro et al., 2016). A
sequência I corresponde à fase rifte cambriana, que preenche uma zona rifte de 120 km de
extensão e 4,5 km de profundidade. Essa zona rifte exibe um gráben principal e várias calhas
limitadas por falhas normais. A parte leste do gráben representa reativações de zonas de
cisalhamento do embasamento e coincide com o Lineamento Transbrasiliano em superfície (De
Castro et al., 2016). As sequências superiores (II, III e IV) foram depositadas entre o Siluriano e
o Eotriássico e retratam a sedimentação em estilo sag da bacia. Extensas soleiras e diques,
juntamente com o pacote sedimentar, apresentam-se deformados por falhas normas e lístricas. As
soleiras e diques estão, em geral, intrudindo as sequências Siluriana-Eodevoniana (Grupo Serra
Grande) e Mesodevoniana-Eocabornífera (Grupo Canindé).
As anomalias do CMA e da ASA apresentam oscilações de baixa amplitude na parte NW
da seção sísmica L507 (Figura 4.6). Esse padrão magnético pode ser correlacionado à presença
de poucas soleiras apenas em maiores profundidades (~1,2 km). A partir da distância de 72 km,
ocorre uma sequência de anomalias magnéticas negativas de até -47 nT. Concomitantemente, as
amplitudes do Sinal Analítico aumentam para SE, até alcançar valores máximos no extremo SE
da seção sísmica, onde afloram rochas magmáticas da Formação Sardinha. Além disso, o pacote
vulcano-sedimentar está deformado por falhas normais e lístricas, que coloca em contato rochas
sedimentares e ígneas, gerando anomalias magnéticas de alta amplitude. A concentração de
corpos intrusivos na zona rifte sugere certo controle estrutural no alojamento do Magmatismo
Mesozoico na Bacia do Parnaíba.
Figura 4.6 - Anomalias magnéticas do CMA e ASA ao longo da Seção Sísmica L507, destacando
sequências tectono-sedimentares e estruturas magmáticas na região de zona rifte cortada pelo
Lineamento Tranbrasiliano (Figura 2.1) (adaptado de De Castro et al., 2016).
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 37
4.4. Susceptibilidade magnética das rochas
Na etapa de campo, foram medidas susceptibilidades magnéticas de rochas magmáticas
das formações Mosquito e Sardinha e suas encaixantes sedimentares (Figura 4.7A). Para tanto,
foi utilizado um susceptibilímetro portátil KT-10 v2 (Terraplus). A metodologia de medição
processou-se da seguinte forma: em cada ponto coletavam-se 6 amostras de rochas ígneas não
alteradas, sem processo de intemperização visível, e media-se a susceptibilidade magnética em
cada uma delas. Para as rochas sedimentares, foram medidas apenas a susceptibilidade magnética
da rocha in situ. Ao todo, foram adquiridos dados em 33 afloramentos espalhados pela região da
Bacia do Parnaíba.
Nas bordas oeste e sul da bacia, zona de ocorrência da Formação Mosquito, medimos a
susceptibilidade magnética em 17 pontos. Desse total, em 10 pontos de medição, as rochas
investigadas foram descritas como diabásio de granulação fina a média (Figuras 4.8A, 4.8B, 4.8C
e 4.8D), caracterizadas como diques ou, em sua maioria, derrames. Nos outros pontos, foram
medidas a propriedade magnética de arenitos metamorfisados, alguns com concreções
ferruginosas. O valor médio das susceptibilidades magnéticas das amostras da Formação
Mosquito na borda oeste foi de 10,9 x 10-3 SI e na borda sul de 12 x 10-3 SI. O valor médio da
susceptibilidade magnética dos arenitos foi da ordem de 0,5 x 10-3 SI.
Na borda leste da bacia, a susceptibilidade magnética foi medida em 16 afloramentos da
Formação Sardinha. As rochas ígneas analisadas foram descritas, geralmente, como soleiras de
diabásio de granulação fina a média (Figuras 4.8E, 4.8F, 4.8G e 4.8H). No entanto, alguns
afloramentos apresentaram características de dique ou derrame. A média dos valores de
susceptibilidade magnética das amostras da Formação Sardinha na borda leste foi 25,28 x10-3 SI.
Os diabásios da Formação Sardinha apresentam valores de susceptibilidade magnética duas vezes
superiores aqueles da Formação Mosquito, revelando uma diferenciação composicional destes
dois eventos magmático. Assim, possivelmente, as rochas da Formação Sardinha devem ter
maior concentração de minerais ferrimagnéticos do que as rochas da Formação Mosquito.
Mocitaiba, L. da S.R. Resultados
Mocitaiba, L. da S.R. 38
Figura 4.7 – Mapa de localização dos pontos de medição da susceptibilidade magnética (k) de
rochas ígneas das formações Mosquito e Sardinha (A). Histograma do valor médio da
susceptibilidade magnética das amostras coletadas em cada afloramento de rochas ígneas da
Bacia do Parnaíba (B). k̅Mq: Susceptibilidade média para a Formação Mosquito. k̅Sd:
Susceptibilidade média para a Formação Sardinha.
Figura 4.8 - Afloramentos de diabásios da Formação Mosquito, na borda sul (A) e na borda oeste
(B, C e D), e da Formação Sardinha, na borda leste (E, F, G e H), da Bacia do Parnaíba.
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 39
5. DISCUSSÕES
A identificação dos domínios e lineamentos magnéticos, através dos dados
aeromagnéticos e do mapeamento semiautomático, possibilitou estimar a distribuição espacial
dos dois principais eventos magmáticos mesozoicos (Mosquito e Sardinha) e analisar o controle
estrutural exercido pelas estruturas preteridas da Bacia do Parnaíba no seu alojamento sub-
superficial. Aliado a esses resultados, os dados de susceptibilidade magnética permitiram
constatar contrastes de susceptibilidade magnética entre os corpos ígneos e suas encaixantes
sedimentares e distinguir diferenças entre os magmatismos Mosquito e Sardinha. Os dados
sísmicos contribuíram para estabelecer correlações entre as anomalias magnéticas e as estruturas
magmáticas em subsuperfície.
5.1. Assinatura magnética do embasamento cristalino
Nas bordas da bacia, foi possível correlacionar anomalias e lineamentos magnéticos, além
de soluções do SOM com estruturas do embasamento cristalino. O Domínio Magnético SU exibe
anomalias magnéticas com os maiores comprimentos de onda (~20 km), quando comparado com
os demais domínios. Isso indica fontes magnéticas mais profundas, como as suítes intrusivas
proterozoicas na região do Cráton São Luís (Figura 5.1). No nordeste da bacia, próximo ao
Domínio SdL, clusters do SOM e anomalias de alta amplitude da ASA apresentam direção
preferencial ENE-WSW (Figuras 4.3 e 4.4). Estes podem ser correlacionados às estruturas da
Zona de Cisalhamento Tentugal (Figura 5.1). Adicionalmente, observa-se que a Bacia de
Barreirinhas é bem demarcada por uma zona de baixa amplitude da ASA. Na borda leste da
bacia, as anomalias da ASA e diversas soluções do SOM parecem ser correlacionadas às zonas de
cisalhamento brasilianas (TB, SP, PA e PE) da Província Borborema. Na borda oeste, os
adensamentos de soluções do SOM e os lineamentos magnéticos de direção N-S são associados à
Faixa de Dobramentos Araguaia. Por fim, observa-se que no sul da bacia o conjunto de soluções
do SOM alinhadas na direção NE que atravessam o Domínio MqS parecem estar associadas ao
Lineamento Transbrasiliano (Figura 5.1).
5.2. Distribuição do Magmatismo Mesozoico
Há extensos afloramentos da Formação Mosquito na região dos domínios magnéticos
MqO e MqS (Figura 5.1). Essa unidade geológica é formada por rochas ígneas, como basaltos e
diabásios (Figura 4.8), que apresentam minerais de óxido Fe-Ti (magnetita e ilmenita; Baksi e
Archibald, 1997; Merle et al., 2011) em sua composição e, consequentemente, exibem intensa
resposta magnética (Tabela 3.1). Além disso, com base nos dados de susceptibilidade magnética
coletados em campo, verifica-se forte contraste de susceptibilidade magnética entre as rochas
ígneas da Formação Mosquito, valor médio de 11,46 x 10-3 SI (Figura 4.7B), e sua encaixante
sedimentar, arenitos da Formação Sambaíba com valores entorno de 0,6 x 10-3 SI. Contraste de
susceptibilidade magnética é uma das premissas básicas para a existência de anomalias
magnéticas, como as que ocorrem nos mapas de anomalias do CMA e ASA ao longo dos
domínios MqO e MqS (Figuras 4.1 e 4.2). Desse modo, é possível correlacionar os domínios
magnéticos MqO e MqS à Formação Mosquito. Com isso, seguindo o padrão de altas amplitudes
da ASA e as soluções do SOM, pode-se também propor que o Magmatismo Mosquito possui uma
área de ocorrência maior que a do mapeamento geológico de superfície, ao longo dos domínios
MqO e MqS (Figura 5.2). Consequentemente, na borda oeste, a Formação Mosquito deve ter
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 40
continuidade sub-aflorante na forma de vastos derrames ou extensas soleiras, intercalados nos
pacotes sedimentares do Grupo Balsas e da Sequência Jurássico-Cretácea, e na borda sul, entre as
rochas sedimentares do Grupo Balsas e da Bacia Sanfranciscana (Grupos Urucuia e Areado).
Ao longo do Domínio Magnético SdL, existem afloramentos da Formação Sardinha
(Figura 5.1). Essa formação é composta por basaltos e diabásios de granulação fina a média
(Figura 4.8), que, dentre outros minerais, possuem magnetita em sua composição (Fodor et al.,
1990; Baksi and Archibald, 1997; Lima, 2014). No Domínio SdL, as rochas sedimentares são, em
geral, conglomerados, arenitos, siltitos e folhelhos, que, de maneira geral, apresentam
magnetização incipiente. Segundo os dados de campo, a susceptibilidade magnética média das
rochas ígneas da Formação Sardinha é de 25,28 x 10-3 SI e dos arenitos de 0,6 x 10-3 SI (Figura
4.7B). Como no parágrafo anterior, com base na existência de expressivos contrates de
susceptibilidade magnética entre os corpos ígneos e suas encaixantes, que geram anomalias
magnéticas de alta amplitude do CMA e do Sinal Analítico (Figuras 4.1 e 4.2), associamos o
Domínio Magnético SdL ao Magmatismo Sardinha. As seções sísmicas indicam que quanto mais
rasos e em maior quantidade são as soleiras e diques, geralmente intrusivos nos grupos Serra
Grande, Canindé e Balsas, maiores são as amplitudes das anomalias magnéticas (CMA e ASA)
(Figuras 4.5 e 4.6). Com isso, embora a porção aflorante da Formação Sardinha apresente-se em
áreas menores, espera-se que o Magmatismo Sardinha ocupe uma extensão em sub-superfície
bem maior na região leste da bacia (Domínio SdL) (Figura 5.2).
Localizado na região central da bacia, o Domínio Magnético SdC é caracterizado pela
exposição de rochas sedimentares carboníferas/triássicas do Grupo Balsas (arenitos e folhelhos
em geral), que normalmente exibem anomalias magnéticas de baixa amplitude. Nesse domínio, as
anomalias apresentam comprimentos de onda mais longos que as anomalias do Domínio SdL,
chegando a 15 km. Isso indica que as fontes magnéticas podem estar em maiores profundidades.
Além disso, no Domínio SdC os lineamentos magnéticos, tal como ocorre no SdL, exibem
orientação preferencial E-W (Figura 4.3). Possivelmente, o Domínio Magnético SdC pode ser
correlacionado a uma possível ocorrência mais distante e isolada do Magmatismo Sardinha, na
porção mais central da Bacia do Parnaíba (Figura 5.2).
Com base nas informações anteriores, identificamos diferenças no Magmatismo
Mesozoico da bacia. Com relação aos dados de campo, o Magmatismo Sardinha apresentou
susceptibilidade magnética média de 25,2 x 10-3 SI, o que é aproximadamente duas vezes maior
que o Magmatismo Mosquito, com valor médio de 11,46 x 10-3 SI (Figura 4.7B). Essa
informação é consistente com os resultados de Lima (2014), que mostra que os toleiítos da
Formação Sardinha, com relação à Formação Mosquito, apresentam maior conteúdo modal de
titano-magnetita, ilmenita e olivina. Estes minerais possuem altas susceptibilidades magnéticas
(Tabela 3.1). Porém, confrontando os domínios magnéticos MqO e MqS com o SdL e SdC,
observa-se que as amplitudes das anomalias magnéticas e do Sinal Analítico exibem maiores
valores para os domínios associados à Formação Mosquito, embora este último apresente menor
susceptibilidade magnética (Figura 4.7). Por outro lado, segundo as profundidades médias das
fontes magnéticas do CMI obtidas através do Matched Filter para os domínios magnéticos MqO
(660 m), MqS (680 m), SdL (710 m), e SdC (730 m), percebe-se que as fontes encontram-se, de
maneira geral, em uma faixa de profundidade similar, entre 650 e 750 m. Uma possível
explicação para isso seria considerar que o Magmatismo Mosquito tem uma ocorrência mais
espessa e densa na Borda Oeste e Sul que o Magmatismo Sardinha na Borda Leste da bacia.
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 41
Figura 5.1 - Mapa da amplitude do sinal analítico (ASA) do campo magnético intermediário
(CMI), com a localização das suítes intrusivas proterozoicas no Cráton São Luís e das formações
Mosquito e Sardinha na Bacia do Parnaíba. Zonas de cisalhamento Brasilianas: AR - Araguaia;
PA - Patos; PE - Pernambuco; SP - Senador Pompeu; TB - Transbrasiliano; TG – Tentugal.
Áreas com contorno azul são os domínios magnéticos (Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul -
MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU). BSF: Bacia
Sanfranciscana.
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 42
Figura 5.2 - Mapa geofísico/geológico, exibindo afloramentos das formações Mosquito e
Sardinha e a distribuição espacial das anomalias magnéticas associadas ao Magmatismo
Mesozoico da Bacia do Parnaíba.
5.3. Controle estrutural
Durante o Jurássico-Neocomiano (Figura 5.3), os eventos precursores à desagregação do
supercontinente Pangeia propiciaram o abatimento da região central da Bacia do Parnaíba, com a
formação de um sistema de riftes interiores, preenchidos pela sedimentação das formações Pastos
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 43
Bons e Corda, associados às rochas básicas das formações Mosquito e Sardinha (Góes, 1995). A
implantação destes riftes ocorreu, principalmente, sobre área da Estrutura de Xambioá, que de
alto interno passou a comportar-se como eixo deposicional desta nova sedimentação (Góes,
1995). Este estiramento foi gerado por uma distensão NE-SW (Costa et al., l99l; Hasui e Haralyi,
l99l), que gerou riftes de direções ENE-WSW e NNE-SSW, afetados pelos magmatismos
Mosquito e Sardinha.
Figura 5.3 - Mapa paleotectônico da Bacia do Parnaíba durante o Jurássico–Neocomiano
(adaptado de Góes, 1995).
No Domínio MqO, os lineamentos magnéticos exibem um trend encurvado com direções
que vão de ENE-WSW e E-W, na porção centro-oeste, para NE-SW, na porção leste, similares
aos eixos das direções dos riftes mesozoicos (Figuras 5.1 e 5.3). Assim, as direções dos
lineamentos magnéticos tendem a confirmar a ideia postulada por Góes (1995), indicando que o
sistema de riftes exerceram controle estrutural no Magmatismo Mosquito na borda oeste da bacia,
que podem estar embutidos e orientados por grábens alinhados sobre a antiga área do Arco de
Xambioá, que, segundo Góes (1995), funcionou com eixo deposicional.
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 44
Relacionados à Zona de Cisalhamento Transbrasiliano, observam-se trends secundários
de direção ENE-WSW, acompanhando os lineamentos de Senador Pompeu no sul da bacia, e
trends E-W na borda oeste (Figura 5.1). Similar à orientação desses trends estruturais, o Domínio
MqS, associado ao Magmatismo Mosquito na porção sul, e os domínios SdC e SdL, associados
ao Magmatismo Sardinha, apresentam lineamentos de direção ENE-WSW e E-W,
respectivamente (Figura 5.1). Assim, embora o principal controle sobre o Magmatismo
Mesozoico na Bacia do Parnaíba seja campos de esforços distensivos NE-SW (Costa et al., 1991;
Hasui e Haralyi, l99l), sistemas de falhas associadas ao Lineamento Transbrasiliano, como os
trends E-W e o Lineamento Senador Pompeu, também parecem ter exercido importante controle
estrutural, condicionando a distribuição das suítes magmáticas Mosquito, na borda sul, e
Sardinha, na porção leste da bacia, como é evidenciado na seção sísmica L507 (Figura 4.6).
Além disso, no período entre o fim da Colagem Brasiliana Neoproterozoico-Eopaleozoica
e o início da deposição sag no Siluriano, pelo menos dois sistemas de riftes compõem o
arcabouço estrutural da Bacia do Parnaíba (De Castro et al., 2014, 2016). O sistema rifte mais
expressivo no substrato da bacia é registrado por um conjunto de grábens Cambriano-
Ordovicianos, que afloram parcialmente na borda da bacia e estendem-se sob a Bacia do
Parnaíba, identificados em poços exploratórios e seções sísmicas (Brito Neves et al., 1984; Góes
et al., 1990; De Castro et al., 2016) e por interpretações de dados gravimétricos terrestre e
aeromagnéticos (Nunes, 1993).
De Castro et al. (2014) mapearam amplos baixos magnéticos e pseudo-gravimétricos
localizados nas regiões dos domínios MqO, MqS e SdL. Essas anomalias foram associadas à
possíveis grábens Cambrianos de orientação E-W, nas regiões dos Domínios MqO e SdL, e NE-
SW, na região do MqS (Figura 2.1). Essas estruturas grabenformes foram resultantes da quebra
continental durante a transição do Neoproterozoico para o Eofanerozoico, que separou Laurentia
e Báltica do Gondwana Oeste (De Castro et al., 2014). Assim, pode-se propor, adicionalmente,
que o Magmatismo Mesozoico pode ter utilizado zonas de fraqueza do embasamento
estabelecidas anteriormente, quando da geração desses grábens, para alojar-se no pacote
sedimentar da bacia (Figura 4.6).
Muitos aspectos sobre a gênese e consequências das Províncias Ígneas Gigantes (Figura
2.5A) são ainda pouco entendidos, principalmente a relação entre vulcanismo e rifteamento
continental ou desenvolvimento de hotspots (Merle et al., 2011). O magmatismo da CAMP
(Figura 2.5C) pode ter sido induzido pelo impacto da ascensão de uma pluma mantélica sob a
litosfera continental (Ernst e Buchan, 2002; Cebria et al., 2003) ou por mecanismo de convecção
em pequena escala (edge-driven convection - EDC), que é gerado devido a uma instabilidade
entre uma litosfera estável e espessa e uma litosfera fina (King e Anderson, 1998; De Min et al.,
2003). Merle et al. (2011) propõem que o calor fornecido para o magmatismo da Formação
Mosquito é atribuído a dois mecanismos: 1) a convecção em pequena escala (EDC), desenvolvida
na raiz da borda cratônica devido a fortes contrates lateral de densidade, viscosidade e
temperatura entre o manto litosférico frio e a astenosfera mais quente (King e Anderson, 1998;
King e Ritsema, 2000); e 2) aquecimento do manto em larga escala (mantle global warming;
Coltice et al., 2007; 2009) sob o supercontinente Pangeia. Devido a presença do Cráton
Amazônico (Figuras 2.1 e 2.2), é provável que a EDC tenha desenvolvido-se no contexto
geológico da Bacia do Parnaíba (Merle et al., 2011).
Rämö et al (2016) sugerem para a causa do magmatismo da PEMP (Figura 2.5B),
província ígnea continental associada Formação Sardinha, o modelo de aquecimento do manto
superior em larga escala causado pelo efeito isolante dos supercontinentes. Esse modelo tem sido
aplicado também para a quebra do Gondwana e para formação da CAMP (Coltice et al., 2007).
Mocitaiba, L. da S.R. Discussões
Mocitaiba, L. da S.R. 45
Segundo Carlson (1991), uma condição básica para a formação de extensos derrames de basalto
continentais, como a PEMP, é a formação de áreas quentes (100-200°C mais quente do que seus
arredores) no manto que, via descompressão, produz volumes colossais de toleiítos continentais
por fusão parcial. E nesse modelo de aquecimento do manto em larga escala, reorganizações do
fluxo de convecção no manto durante a montagem de supercontinentes pode levar a temperaturas
que excedem os 100°C, que é necessário para causar fusão do manto sublitosférico em escala
continental (Rämö et al., 2016).
Mocitaiba, L. da S.R. Conclusões
Mocitaiba, L. da S.R. 46
6. CONCLUSÕES
A aplicação de técnicas de realce de anomalias magnéticas e de um método de
mapeamento semiautomático (SOM) em dados magnéticos de diversos levantamentos aéreos
executados na Bacia do Parnaíba possibilitou mapear rochas ígneas sub-aflorantes dos dois
principais eventos magmáticos mesozoicos (Mosquito e Sardinha). Os padrões magnéticos
associados às rochas magmáticas nos mapas geofísicos são anomalias de alta amplitude e curto
comprimento de onda. Com a utilização do método SOM foi possível aprimorar a delimitação
das anomalias geofísicas nos mapas magnéticos e propor um mapa interpretativo mais acurado.
Com isso, seguindo o padrão das anomalias magnéticas e o adensamento de soluções do SOM
diretamente relacionadas aos corpos magmáticos aflorantes, foi possível mapear os contatos
dessas rochas e de outros corpos recobertos pelo pacote sedimentar, e, assim, reconhecer que os
eventos magmáticos que afetaram a bacia se estendem em áreas maiores que as atualmente
reconhecidas.
Cinco domínios magnéticos foram definidos por concentrarem a assinatura magnética
padrão das rochas magmáticas na bacia. Os Domínios Magnéticos MqO e MqS foram
correlacionados à Formação Mosquito e ocupam vastas áreas nas porções oeste e sul da bacia. O
Domínio MqO tem dimensão de 360 km de comprimento por 330 km de largura e o Domínio
MqS tem 130 km de comprimento por 83 km de largura. Já os domínios magnéticos SdL e SdC
foram correlacionados à Formação Sardinha e apresentam maior extensão areal, ocupando as
porções centro-leste e nordeste da bacia. O Domínio SdL tem dimensão 600 km de comprimento
por 300 km de largura. Relações entre seções sísmicas, dados magnéticos e afloramentos da
Formação Sardinha demonstraram que as anomalias magnéticas (CMA e ASA) estão associadas
às soleiras e diques intrusivos, alojados geralmente nos grupos Serra Grande, Canindé e Balsas, e
são sensivelmente influenciados por rochas ígneas aflorantes ou subaflorantes.
O Magmatismo Sardinha apresentou susceptibilidade magnética média de 25,2 x 10-3 SI,
aproximadamente duas vezes superior aos valores medidos para as rochas do Magmatismo
Mosquito, com valor médio de 11,46 x 10-3 SI, demonstrando que a Suíte Magmática Sardinha
deve ter maior concentração de minerais ferrimagnéticos que a Suíte Magmática Mosquito. Tal
informação é consistente com estudos pretéritos. Porém, de acordo com as profundidades médias
das fontes causativas das anomalias magnéticas e as amplitudes anômalas do sinal analítico,
observamos que possivelmente o Magmatismo Mosquito deve ter uma ocorrência mais espessa e
densa que o Magmatismo Sardinha. Portanto, além de cartografar os eventos magmáticos, foi
possível identificar diferenças composicionais e distinções entre padrões magnéticos anômalos
correlacionados às rochas das formações Mosquito e Sardinha.
Baseado na direção dos lineamentos magnéticos, pôde-se analisar os controles estruturais
exercidos na distribuição do magmatismo na Bacia do Parnaíba. Com isso, observamos que riftes
de direção ENE-WSW e NNE-SSW parecem ter exercido forte controle estrutural no
Magmatismo Mesozoico, principalmente no Magmatismo Mosquito na borda oeste da bacia.
Aliado a isso, trends estruturais de direção E-W e do Lineamento de Senador Pompeu, associados
à Zona de Cisalhamento Transbrasiliano, parecem ter influenciado mais intensamente a
distribuição dos magmatismos Mosquito, na borda sul, e Sardinha, na borda leste.
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Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 56
ANEXO A – Artigo Científico submetido à Revista Geologia USP, Série Científica em 07 de
julho de 2016
CARTOGRAFIA GEOFÍSICA REGIONAL DO MAGMATISMO MESOZOICO NA
BACIA DO PARNAÍBA
REGIONAL GEOPHYSICAL MAPPING OF THE MESOZOIC MAGMATISM IN THE
PARNAÍBA BASIN
CARTOGRAFIA DO MAGMATISMO NA BACIA DO PARNAÍBA
Leonardo da Silva Ribeiro Mocitaiba1 (leomocitaiba@hotmail.com)
David Lopes de Castro1 (david@geologia.ufrn.br)
Diógenes Custódio de Oliveira2 (dcoliveira@petrobras.com.br)
1Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica, Departamento de Geologia,
Universidade Federal do Rio Grande do Norte Campus Universitário, s/n, Caixa Postal 1596
CEP: 59072-970 Natal, RN, Brasil. Tel.: (84) 3342-2277 R.: 220. 2Petrobras/E&P-RNCE.
Autor para correspondência – David Lopes de Castro
Número de palavras: 10713
Número de figuras: 13
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 57
CARTOGRAFIA GEOFÍSICA REGIONAL DO MAGMATISMO MESOZOICO NA
BACIA DO PARNAÍBA
REGIONAL GEOPHYSICAL MAPPING OF THE MESOZOIC MAGMATISM IN THE
PARNAÍBA BASIN
CARTOGRAFIA DO MAGMATISMO NA BACIA DO PARNAÍBA
RESUMO: Um vasto conjunto de dados magnéticos aerolevantados foi processado e
interpretado com o objetivo de cartografar a distribuição da atividade ígnea na Bacia do Parnaíba.
Os mapas geofísicos resultantes indicam que o Magmatismo Mosquito, de idade Eojurássica, tem
proeminente ocorrência nas bordas oeste e sul da bacia, enquanto que o Magmatismo Sardinha,
de idade Eocretácea, está concentrado nas porções centro-leste e nordeste. Dados de
susceptibilidade magnética das rochas magmáticas permitiram individualizar os dois principais
eventos magmáticos mesozoicos, constatando que a Formação Sardinha exibe susceptibilidade
magnética média aproximadamente duas vezes maior que a Formação Mosquito, revelando uma
diferenciação composicional destes dois eventos magmáticos. Análise comparativa entre seções
sísmicas, dados magnéticos e geológicos de superfície revela que a ocorrência das rochas
magmáticas é muito mais extensa em sub-superfície e que soleiras e diques ocorrem
principalmente intercalados entre as sequências tectono-sedimentares paleozoicas. Por fim, as
direções dos lineamentos magnéticos revelaram a possível ocorrência de feições riftes de direções
ENE-WSW e NNE-SSW, associados à desagregação do Gondwana Oeste, e trends estruturais E-
W e NE-SW, associados a zonas de cisalhamento brasilianas, exerceram controle estrutural sobre
o magmatismo mesozoico da Bacia do Parnaíba.
Palavra-chave: Dados magnéticos; Seções sísmicas; Susceptibilidade magnética; Formações
Mosquito e Sardinha; Bacia do Parnaíba.
ABSTRACT: A wide range of aero magnetic data was processed and interpreted in order to map
the distribution of igneous activity in the Parnaíba Basin. The final geophysical maps indicate
that Early Jurassic Mosquito Magmatism has prominent occurrence at the western and southern
edges of the basin, while the Early Cretaceous Sardinha Magmatism is concentrated at the east-
central and northeastern portions. Magnetic susceptibility data of magmatic rocks allowed to
individualize the two main Mesozoic magmatic events, noting that Sardinha Formation displays
average magnetic susceptibility approximately twice higher than the Mosquito Formation,
revealing a compositional differentiation of these two magmatic events. Comparative analysis
between seismic sections, magnetic data and surface geology shows that the occurrence of
magmatic rocks is much more extensive in the subsurface and sills and dykes occur mainly
intercalated between the Paleozoic tectonic-sedimentary sequences. Finally, the directions of the
magnetic lineaments revealed the possible occurrence of ENE-WSW and NNE-SSW oriented
rifts, associated with the break-up of West Gondwana, and structural trends E-W and NE-SW,
associated with Braziliana shear zones, exercised control structural about Mesozoic magmatism
of the Parnaíba Basin.
Keywords: Magnetic data; Seismic secion; Magnetic susceptibility; Mosquito and Sardinha
Formations; Parnaíba Basin.
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 58
INTRODUÇÃO
A Bacia do Parnaíba é uma das vastas bacias paleozoicas da Plataforma Sul-americana,
que contém registros da sua evolução tectônica desde a formação do Gondwana Oeste, no final
do Ciclo Brasiliano (670-540 Ma), até a separação continental entre América do Sul e África, no
Cretáceo Inferior. Durante o Eojurássico até o Cretáceo Inferior dois episódios de intensa
atividade ígnea básica se instalaram no interior e sobre os estratos sedimentares preexistentes
(Cordani et al., 1984), formando principalmente corpos intrusivos (soleiras e diques), desde o
Eojurássico até o Cretáceo Inferior (Cordani et al., 1984). Visto que tais registros magmáticos são
importantes indicadores dos regimes tectônicos atuantes na formação de uma bacia sedimentar, o
mapeamento destes corpos magmáticos fornece subsídios bastante consistentes para melhor
caracterizar os esforços tectônicos associados à evolução geodinâmica de bacias sedimentares,
em particular da Bacia do Parnaíba, no contexto da formação do Atlântico Sul e Equatorial.
O sucesso da utilização de métodos magnéticos na caracterização dos registros
magmáticos tem como premissa os marcantes contrastes de susceptibilidade magnética entre tais
corpos e sua encaixante sedimentar. Tal fato possibilita um mapeamento rápido e preciso através
das assinaturas magnéticas dos eventos ígneos, estando esses aflorantes ou não. Técnicas de
filtragem espectral aplicados aos dados geofísicos têm a propriedade de realçar ainda mais sua
resposta geofísica, aumentando a resolução espacial do método investigativo. Não obstante, as
assinaturas magnéticas e gravimétricas dos corpos magmáticos da Bacia do Parnaíba estarem
mascaradas por fontes geofísicas presente no embasamento cristalino (De Castro et al., 2014), o
uso da técnica de mapeamento semiautomático Self-Organizing Maps (SOM) facilita o
reconhecimento das diferentes contribuições de unidades geológica/geofísicas ao campo
geomagnético. Isto permite identificar detalhadamente as feições magmáticas de interesse da
presente pesquisa. Medidas de susceptibilidade magnética subsidiaram a identificação dos
padrões anômalos dos corpos magmáticos, bem como a caracterização magnética das rochas dos
dois principais episódios magmáticos mesozoicos da Bacia do Parnaíba.
A integração de informações advindas da interpretação dos diversos mapas magnéticos,
de seções sísmicas e dos atributos incorporados pelo mapeamento semiautomático forneceu a
distribuição superficial e em sub-superfície dos eventos magmáticos na bacia, bem como os
principais lineamentos estruturais do substrato rochoso. Ademais, os mapas e as seções geofísicas
revelaram importantes elementos da arquitetura interna da bacia a saber: estruturas riftes
eocambrianas, corpos magmáticos intrabacinais, relações espaciais entre os dois principais
eventos magmáticos, bem como o papel das descontinuidades de idade brasiliana herdadas do
embasamento cristalino na evolução tectônica da Bacia.
CONTEXTO GEOLÓGICO
Contexto tectônico da Bacia do Parnaíba
Localizada na parte nordeste da Plataforma Sul-Americana, a Bacia do Parnaíba possui
uma área aproximada de 670.000 km2 e espessura da sequência tectono-sedimentar pouco maior
que 3.500 m (Zembruscki e Campos, 1988) e na ordem de 5.000 m na região do Lineamento
Transbrasiliano (De Castro et al., 2016). A Bacia se instalou como uma vasta sinéclise paleozoica
após a consolidação termo-mecânica da Plataforma Sul-americana, que por sua vez, se seguiu a
orogênese Brasiliana-Pan-africana (Klein et al., 2013). É circundada por diversas unidades
cratônicas (Figura 1). Na porção oeste e sudeste da bacia, ocorrem os crátons Amazônico e São
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 59
Francisco, respectivamente, enquanto ao norte repousa sobre o Cráton São Luiz, cujo limite com
a Faixa de Dobramento Gurupi tem sido definido com a Zona de cisalhamento Tentugal, que é
também considerada como uma zona de sutura entre esses dois terrenos de idades proterozoicas
(Hasui et al., 1984; Abreu e Lesquer, 1985). Segundo Klein et al. (2005), a Zona de Cisalhamento
Tentugal apresenta trend estrutural NW-SE. Já o setor SE da Bacia é bordejado pela Faixa de
Dobramentos do Araguaia, enquanto o leste é limitado pela Província Borborema. Os principais
elementos estruturais que compartimentam a Bacia do Parnaíba são a Estrutura de Xambioá, o
Arqueamento do Alto Parnaíba (Coimbra, 1983; Castelo Branco e Coimbra, 1984), o Lineamento
Transbrasiliano (Cordani et al., l984) e o sistema de lineamentos orientados segundo a direção
NW-SE (Zona de cisalhamento Tentugal) (Figura 1). A Estrutura de Xambioá e o Arqueamento
do Alto Parnaíba apresentam orientação principal E-W e parecem ter continuidade nos
lineamentos da Província Borborema.
Após o término da fase brasiliana, as descontinuidades preexistentes (profundas zonas de
cisalhamento e/ou limites entre blocos crustais) foram reativadas, sob a forma de falhas normais,
permitindo a implantação de estruturas grabenformes, que foram preenchidos por sequências
vulcano-sedimentares (Cunha, 1986; Oliveira e Mohriak, 2003). A partir da interpretação de
mapas de anomalias magnéticas e gravimétrica e seções sísmicas, De Castro et al. (2016)
identificaram dois sistemas de riftes, relacionados às fases iniciais de instalação da bacia. Um
sistema rifte mais restrito a porção centro-oeste da bacia, com direção aproximada NW-SE, e um
mais proeminente, distribuído pelas bordas sul e leste da bacia, orientado ao longo do
Lineamento Transbrasiliano, cujo principal representante é o Gráben de Jaibaras (Oliveira, 2001).
Diversas estruturas do embasamento condicionaram a origem e evolução geológica da
Bacia do Parnaíba, afetando seus limites, controlando depocentros e atividades tectônicas
sinsedimentares (Chamani, 2015). Entre elas, merece destaque o Lineamento Transbrasiliano,
que corta a Bacia do Parnaíba de NE para SW, e o Lineamento Araguaia, que baliza a borda oeste
da bacia. O Primeiro é uma descontinuidade em escala continental exposta entre o Cráton
Amazônico e a porção leste da Plataforma Sul-Americana, que exerceu importante controle
estrutural na origem e evolução inicial da bacia (Oliveira & Mohriak, 2003; Brito Neves e Fuck,
2014). Interpretações de dados geofísicos aéreos e de sensoriamento remoto mostram que o
Lineamento Transbrasiliano apresenta direção preferencial N30°E e é segmentado por um
sistema de zonas de cisalhamento dúctil, formando conjuntos paralelos de falhas que a Bacia do
Parnaíba longitudinalmente NNE-SSW (Brito Neves e Fuck, 2014; De Castro et al., 2014). Já o
Lineamento Araguaia é uma marcante feição geológica de direção N-S, que envolve um conjunto
de notáveis anomalias gravimétricas e aeromagnéticas, acompanhado a estruturação da Faixa
Araguaia (Nunes, 1993; Brito Neves e Fuck, 2014; De Castro et al., 2014) (Figura 1).
Contexto litoestratigráfico da Bacia do Parnaíba
O desenvolvimento tectono-estratigráfico da Bacia do Parnaíba está relacionado ao
Estágio de Estabilização da Plataforma Sul-Americana (Almeida e Carneiro, 2004), quando se
implantaram condições intraplaca de subsidência termo-isostática relativamente calmas e
espacialmente amplas. Concomitantemente aos processos de subsidência da sinéclises, ocorreram
os soerguimento e arqueamento adjacentes, falhamentos intrabacinais e sedimentação ativa na
extensa Sinéclise do Parnaíba. Esse estágio se estendeu do Siluriano ao Jurássico (Góes e Feijó,
1994).
A natureza do preenchimento da bacia é predominantemente siliciclástica, ocorrendo
subordinadamente carbonatos, anidrita, além de diabásio e basalto, representativos de eventos
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 60
magmáticos do Eojurássico ao Eocretáceo (Góes, 1995; Vaz et al., 2007). A Bacia do Parnaíba
compreende as seguintes supersequências: Cambriana (Grupo Jaibaras); Siluriana-Eodevoniana
(Grupo Serra Grande); Mesodevoniana-Eocarbonífera (Grupo Canindé); Neocarbonífera-
Eotriássica (Grupo Balsas); Jurássica-Cretácea. Na bacia também há depósitos do Terciário
(Grupo Barreiras) e coberturas sedimentares do Neógeno-Holoceno, ocorrendo sobretudo na
borda norte da bacia, enquanto que ao sul, sequências sedimentares da Bacia Sanfranciscana
(grupos Urucuia e Areado), recobrem a seção paleozoica da bacia (Tabela 1 e Figura 2).
Conforme Góes e Feijó (1984), o Grupo Serra Grande (formações Jaicós, Tianguá e Ipu) é
formado por arenitos e intercalações de siltitos e folhelhos de ambiente fluvial entrelaçado,
marinho raso e glacial. O Grupo Canidé (formações Itaim, Pimenteiras, Cabeças, Longá e Poti)
compreende, de maneira geral, arenitos, folhelhos e siltitos. As formações Piauí, Pedra-de-Fogo,
Motuca e Sambaíba compõem o Grupo Balsas, caracterizado por arenitos, siltitos, folhelhos,
calcários, silexitos e evaporitos. As formações Pastos Bons e Corda são marcadas por uma
deposição exclusivamente continental, creditada ao peso do pacote vulcânico resultante do
magmatismo básico ocorrido durante o Eojurássico (Formação Mosquito). As formações Pastos
Bons, Corda e Itapecuru são caracterizadas por arenitos, siltitos e folhelhos de ambiente fluvial e
lacustre. O Grupo Barreiras representa uma sequência sedimentar continental cenozoica
composta por arenitos, conglomerados, intercalações de siltito e argilito (Tabela 1) (Silva et al.,
2003).
Magmatismo Mesozoico
A intensa atividade ígnea nas bacias do Parnaíba, Paraná, Amazonas e Solimões
relacionam-se diretamente com os espasmos que culminaram com a abertura da Margem
Equatorial durante a separação entre os continentes Sul-Americano e Africano (Almeida, 1986;
Thomaz Filho et al., 2008). Na Bacia do Parnaíba, acomodaram-se rochas ígneas intrusivas
(diques e soleiras) e extrusivas, de composição básica, as quais, do ponto de vista estratigráfico,
foram divididas em duas unidades: Formação Mosquito, do Eojurássico, e Formação Sardinha,
do Eocretáceo (Vaz et al., 2007).
Nesse mesmo contexto, os eventos precursores à desagregação do Gondwana Oeste
propiciaram o abatimento da região central da bacia, com a formação de um sistema de riftes
interiores, preenchidos pelos sedimentos das formações Pastos Bons e Corda, associados, do
ponto de vista cronoestratigráfico, ao alojamento das rochas básicas das formações Mosquito e
Sardinha. A implantação destes riftes ocorreu, principalmente, sobre área da Estrutura de
Xambioá (Figura 1), que de alto interno passou a comportar-se como eixo deposicional desta
nova sedimentação (Góes, 1995), cujo afinamento crustal está relacionado a uma distensão NE-
SW (Costa et al., l99l; Hasui el al., l99l), gerando grábens de direções ENE-WSW e NNE-SSW,
que por sua vez, permitiram o alojamento dos eventos ígneos mesozoicos em pauta. Em
subsuperfície, os diques da Formação Sardinha e soleiras da Formação Mosquito estão presentes
em maior quantidade na Sequência Mesodevoniana-Eocarbonífera e ocorrem também na
Sequência Siluriana e são muito raros na Sequência Neocarbonífera-Eotriássica (Vaz et al.,
2007).
Formação Mosquito
Trata-se do evento magmático de idade Eojurássica, associado ao tectonismo embrionário
que culminou com a quebra da Margem Equatorial, estando inserido na mega-atividade
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 61
magmatica chamada de CAMP (Província Magmática do Atlântico Central) (Marzoli et al., 1999;
Milani e Thomaz Filho, 2000; Merle et al., 2011). É cronocorrelato ao evento Penatecaua das
bacias do Solimões e Amazonas (Góes e Feijó, 1994). Consiste de basaltos toleiíticos
amigdaloidais, eventualmente intercalados a arenitos vermelhos com leitos de sílex (Góes e Feijó,
1994). Em geral, apresenta uma granulação fina e matriz composta por plagioclásio,
clinopiroxênio e óxidos de Fe-Ti (magnetita e ilmenita) (Baksi e Archibald, 1997; Merle et al.,
2011). Aloja-se estratigraficamente entre os arenitos da Formação Sambaíba do Grupo Balsas e
Formação Pastos Bons e sua ocorrência é mais frequente na porção centro-oeste da bacia (Figura
2), caracterizada por vastos derrames e extensas soleiras (Vaz et al., 2007), conformando o topo
da maioria das mesas e chapadas residuais que caracterizam o relevo regional. Com efeito,
possuem um papel fundamental no desenvolvimento dessas feições geomorfológicas, ao se
comportar como uma fina capa resistente aos processos erosivos, que atuam aceleradamente
sobre os arenitos Sambaíba, imediatamente sotopostos (Bezerra, 1996, Chamani, 2015).
Formação Sardinha
Caracteriza-se por basaltos igualmente toleiíticos amigdalóides, de granulação fina a
média, constituídos por augita, plagioclásio e óxidos de Fe e Ti, mapeados na porção centro-leste
da bacia, (Figura 2), numa ampla faixa de distribuiçao aproximada E-W que acompanha
aproximadamente o eixo do Lineamento Transbrasiliano (Vaz et al., 2007; Chamani, 2015)
(Figura 1). O Magmatismo Sardinha aloja-se acima da Formação Pastos Bons e abaixo da
Formação Itapecuru. Relações de campo permitem inferir esta unidade como longos diques e
soleiras menores (Vaz et al., 2007).
A atividade ígnea da Formação Sardinha está inserida tectonicamente no conjunto de
eventos eocretácicos, onde se inclui os derrames continentais da Fm. Serra Geral na Bacia do
Paraná e o Enxame de Diques Rio Ceará-Mirim, ambos ligados aos processos de quebra da
litosfera que culminaram com abertura do Atlântico Sul.
MÉTODOS DE TRABALHO
Medidas de Susceptibilidade Magnética
A susceptibilidade magnética (k) é a propriedade física que permite as rochas se
magnetizarem, processo chamado de indução magnética (Isles e Rankin, 2013; Telford et al.,
1990). Cada rocha magnetiza-se de acordo com a sua susceptibilidade magnética, que depende da
quantidade e do modo de distribuição dos minerais magnéticos. As rochas ígneas básicas são, em
geral, altamente magnéticas em razão de seu conteúdo relativamente alto de minerais magnéticos,
em especial a magnetita. A proporção de magnetita em rochas ígneas tende a diminuir com o
aumento da acidez, de modo que as rochas ígneas ácidas, embora variáveis em seu
comportamento magnético, são geralmente menos magnéticas que as básicas. As rochas
metamórficas são também variáveis em seu caráter magnético. As rochas sedimentares
tipicamente apresentam baixo magnetismo (Kearey et al., 2013).
Foi utilizado um susceptibilímetro portátil KT-10 v2 (Terraplus) nas medições em
afloramento. Em cada ponto coletavam-se 6 amostras de rochas ígneas não alteradas, sem
processo de intemperização visível, e media-se a susceptibilidade magnética em cada uma delas.
Comumente, repetiu-se as medidas nas amostras para validação dos valores obtidos. Para as
rochas sedimentares, em cada ponto, apenas mensurávamos a susceptibilidade magnética da
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 62
rocha in situ. Ao todo, foram adquiridos dados em 33 afloramentos espalhados pela região da
Bacia do Parnaíba.
Nas bordas oeste e sul da bacia, zona de ocorrência da Formação Mosquito, a
susceptibilidade magnética obtida em 17 pontos. Desse total, em 10 de pontos de medição as
rochas investigadas foram descritas como diabásios de granulação fina a média, caracterizados
como diques ou, em sua maioria, derrames (Figura 11). Em outros pontos, foram medidas a
propriedade magnética de arenitos termicamente modificados pelo processo de intrusão, alguns
com concreções ferruginosas. O valor médio das susceptibilidades magnéticas das amostras da
Formação Mosquito na borda oeste foi de 10,9 x 10-3 SI e, na borda sul, de 12 x 10-3 SI, enquanto
o valor médio da suscetibilidade magnética dos arenitos foi de 0,5 x 10-3 SI.
Na borda leste da bacia, a susceptibilidade magnética foi medida em 16 afloramentos da
Formação Sardinha. As rochas ígneas analisadas foram descritas, geralmente, como soleiras de
diabásio de granulação fina a média, no entanto, alguns afloramentos apresentaram características
de dique ou derrame (Figura 11). A média dos valores de suscetibilidade magnética das amostras
da Formação Sardinha na borda leste foi 25,28 x10-3 SI. Os diabásios da Formação Sardinha
apresentam valores de suscetibilidade magnética duas vezes superiores aqueles da Formação
Mosquito, revelando uma diferenciação composicional destes dois eventos magmáticos.
Processamento dos dados aeromagnéticos
Os dados magnéticos aerolevantados na área de estudo fazem parte do Projeto
Levantamentos Aerogeofísicos da Bacia do Parnaíba, cedidos pela Agência Nacional do Petróleo,
Gás e Biocombustíveis (ANP), e dos Projetos das Séries 1000, 3000 e 4000, cedidos pelo Serviço
Geológico do Brasil (CPRM). Os parâmetros dos levantamentos aeromagnéticos constam na
Tabela 2 e sua distribuição espacial na Figura 3.
Os dados magnéticos foram previamente corrigidos da variação diurna do campo
geomagnético, além de removida a componente principal do campo (International Geomagnetic
Reference Field - IGRF). Foi necessária, também, a aplicação dos filtros Cosseno Direcional e
Butterworth para aqueles projetos que ainda apresentavam ruído direcional ao longo das linhas de
voo. As informações magnéticas foram então interpoladas usando o Método Bi-direcional, com
uma célula igual a metade do espaçamento entre as linhas de voo, gerando malhas regulares do
Campo Magnético Anômalo (CMA) para cada projeto.
Para se obter o mapa do Campo Magnético Anômalo de toda a região da Bacia do
Parnaíba nivelado numa mesma altura de voo, foram aplicados filtros de continuação para cima
ou para baixo nos dados de cada projeto para uma altura de voo de 500 m. Os dados
aerogeofísicos continuados foram integrados por meio de uma rotina de sutura, que promove um
nivelamento nos conjuntos de dados, eliminando os deslocamentos verticais nos valores das
anomalias magnéticas (Figura 4). Tais correções são distribuídas em função do comprimento de
onda, o que resulta em um ajuste suave entre as diferentes bases de dados (Geosoft, 2010).
Porém, o procedimento de continuação para cima promove atenuação no sinal geofísico,
diminuindo a resolução do mesmo na detecção de fontes magnéticas rasas (ex. corpos tabulares
ígneos).
O fluxograma de processamento dos dados aeromagnéticos é descrito a seguir: A técnica
Matched Filter foi aplicada para separar as anomalias relacionadas às fontes profundas,
intermediárias e rasas do CMA. Macthed Filter é uma técnica que visa localizar diferentes sinais
provenientes de camadas equivalentes em diferentes profundidades a partir da análise de Fourier
do espectro de potência dos dados do campo potencial (Phillips, 2001). Em outras palavras, é
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 63
uma técnica automática que permite a separação de anomalias magnéticas com base nos seus
diferentes comprimentos de onda. Assim, aplicando o Macthed Filter, o CMA de cada projeto
pode ser decomposto em três componentes: Campo Magnético Profundo (CMP), Campo
Magnético Intermediário (CMI) e Campo Magnético Raso (CMR) (Figura 4). O CMP
corresponde ao campo magnético regional e está mais associado a estruturas magnéticas de longo
comprimento de onda e localizadas em maiores profundidades, como feições geológicas do
embasamento da bacia sedimentar. Já o CMI e o CMR correspondem ao campo magnético
residual e estão mais relacionados a estruturas magnéticas de intermediário a curto comprimento
de onda e em profundidades mais rasas, como heterogeneidades numa bacia sedimentar, por
exemplo, uma suíte magmática intrusiva no pacote sedimentar de uma bacia. A propósito, a
maioria dos mapas do CMR da Bacia do Parnaíba não apresentaram boas resoluções devido à
presença de ruídos de alta frequência. Ainda assim, foram utilizados para a cartografia magnética
dos corpos magmáticos na Bacia.
Posteriormente, foram aplicados os filtros Amplitude do Sinal Analítico (ASA) e
Derivada Vertical (DZ) no CMI de cada projeto. O primeiro filtro produz um máximo sobre os
contrastes magnéticos, sendo útil para localizar a bordas de corpos magnéticos e centralizar as
anomalias sobre suas fontes magnéticas (Geosoft, 2013). O segundo foi usado para realçar o sinal
das fontes magnéticas rasas, possibilitando demarcar a direção dos seus lineamentos magnéticos
(Geosoft, 2013).
A técnica de mapeamento semiautomático, conhecida como Self-Organizing Maps
(SOM), foi então aplicada em cada projeto em separado para encontrar padrões anômalos e
associações nos diferentes produtos do processamento do sinal magnético. Esta metodologia
promove um mapeamento iterativo no espaço multi-dimensional das variáveis envolvidas,
analisando as correlações não-lineares entre elas em uma rede neural artificial (Carneiro et al.,
2012). Como resultado, a área de pesquisa é subdivida em grupos, ou clusters, que representam
unidades geológicas/geofísicas distintas em função de suas assinaturas multivariadas do
embasamento cristalino e da estruturação interna da bacia. Neste trabalho, as variáveis envolvidas
foram: CMA, CMR, CMI, CMP e a amplitude do sinal analítico do CMR. Como resultado, o
conjunto de mapas magnéticos foi separado em até 15 diferentes clusters, sendo que aqueles
clusters associados aos corpos magmáticos foram apresentados em mapa. A escolha destes
clusters foi direcionada pelo padrão anômalo esperado para diques e soleiras de rochas
magmáticas básicas em um contexto de bacia sedimentar, ou seja, altas amplitudes e curtos
comprimentos de onda, bem como pela distribuição destes corpos nos mapas geológicos prévios.
ASSINATURA MAGNÉTICA DO MAGMATISMO MESOZOICO
Domínios e lineamentos magnéticos
A análise das assinaturas dos corpos magmáticos da Bacia do Parnaíba foi feita com base
na interpretação qualitativa dos mapas geofísicos e na identificação de anomalias magnéticas via
mapeamento semiautomático. Essas tarefas envolveram o reconhecimento e delimitação de
domínios e lineamentos magnéticos distintos nos mapas geofísicos, correlacionando-os com
possíveis corpos geológicos causadores.
O CMA da Bacia do Parnaíba mostra um relevo magnético bastante acidentado com
dipolos magnéticos assimétricos, com uma ampla diversidade de amplitudes e comprimentos de
onda por toda a bacia (Figuras 4 e 5). De maneira geral, as anomalias de menores comprimentos
de onda dão um aspecto mais rugoso ao relevo magnético e estão concentradas nas porções oeste,
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 64
sul, centro-leste e nordeste da bacia (Figura 5). Além disso, é possível perceber a continuidade
dessas anomalias e suas orientações nos diferentes levantamentos aeromagnéticos, possibilitando
demarcar domínios magnéticos e traçar lineamentos de forma mais abrangente ao longo da Bacia
do Parnaíba. As feições magnéticas de alta frequência ficam ainda mais evidentes nos mapas da
Amplitude do Sinal Analítico (ASA) e naqueles da Derivada Vertical (DZ) do Campo Magnético
Intermediário (Figura 6). As maiores amplitudes refletem as fontes magnéticas mais rasas. Já no
mapa da Derivada Vertical, destacam-se regiões com anomalias magnéticas de alta frequência, o
que permite melhor visualização dos lineamentos magnéticos.
Em função da distribuição espacial, amplitude e orientação do padrão magnético anômalo
associado aos corpos magmáticos (Figuras 4 a 6), a Bacia do Parnaíba pode ser separada em
cinco domínios magnéticos, a saber:
a) O Domínio Magnético Mosquito Oeste (MqO), localizado na borda oeste da bacia, exibe
extensões de 360 e 330 km nas direções N-S e E-W, respectivamente. Esse domínio apresenta
uma anomalia magnética regional bipolar de longo comprimento de onda (~ 170 km) com um
alto magnético ao sul e um baixo ao norte (Figura 4A). Essa ampla anomalia situa-se na região de
maior ocorrência aflorante da Formação Mosquito (Figura 2). Imerso nesse relevo magnético,
ocorrem uma série de anomalias magnéticas dipolares com amplitude média de 60 nT e de curto
comprimento de onda (~ 2,5 km), com formato alongado, gerando um aspecto rugoso no mapa
CMA (Figura 5A). A partir da aplicação do Matched Filter, as profundidades médias das fontes
do CMI, subtraídas dos valores das alturas de voos, dos projetos 4031, 4032, e ANP são 601, 700
e 680 m, respectivamente. Como o Domínio Magnético Mosquito Oeste está inserido nesses
projetos (Figuras 3), a profundidade da fontes do CMI do domínio MqO tém uma média de 660
m. No mapa do ASA, esse domínio exibe anomalias de altas amplitudes, com um valor médio de
25 x 10-2 nT/m (Figura 6A). No mapa da DZ, os lineamentos magnéticos deste domínio
apresentam um aspecto encurvado com orientações preferenciais: ENE-WSW e E-W, na porção
centro-oeste, NE-SW, no extremo leste (Figura 6B).
b) O Domínio Mosquito Sul (MqS) está localizado na porção sul da bacia, restrito a uma área de
83 x 130 km, cujo eixo maior na direção E-W. O CMA do Domínio MqS é composto por
sequências de anomalias magnéticas alongadas na direção ENE-WSW, subparalelas e de curto
comprimento de onda (~2,5 km) com amplitudes médias de 140 nT e altos valores da amplitude
do sinal analítico (média de 35 x 10-2 nT/m) (Figura 6A). Com base no Matched Filter e
observando que o domínio MqS está inserido no projeto ANP (Figura 3), estima-se que a
profundidade média das fontes magnéticas do CMI, subtraída do valor da altura de voo, é de 680
m. O domínio magnético parece sobrepor as anomalias magnéticas regionais de longo
comprimento de onda (~70 km) e de direção NE-SW, associadas ao Lineamento Transbrasiliano
(Figuras 4A e 5B).
c) O Domínio Sardinha Leste (SdL) ocupa uma vasta área de 600 por 300 km de extensão,
englobando as porções NE e leste da bacia. Ao longo desse domínio, estão presentes inúmeras
anomalias magnéticas de curto comprimento de onda (média de 4,5 km), com dipolos magnéticos
que exibem, em média, uma amplitude de 50 nT (Figuras 4A e 5C). Esse caráter magnético
anômalo fica mais evidente no mapa do ASA, onde essas anomalias magnéticas são destacadas e
delimitadas pelos altos valores da amplitude do sinal analíticos (média de 20 x 10-2 nT/m) (Figura
6A). No mapa da DZ, nota-se que ao longo do Domínio SdL os lineamentos magnéticos exibem
uma direção preferencial E-W (Figura 6B). A profundidade média das fontes do CMI do
Domínio SdL é de 710 m. Tal valor corresponde a média das profundidades das fontes do CMI,
menos as alturas de voos, dos projetos 4047, 600 m, 4050, 930 m, e 4031, 601 m.
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 65
d) O Domínio Magnético Sardinha Centro (SdC), localizado na porção central da bacia, apresenta
anomalias magnéticas de comprimento de onda, variando de 8 a 15 km (Figura 4A e 5C). No
mapa da ASA, SdC exibe anomalias mais isoladas, arredondadas e com amplitude média de 10 x
10-2 nT/m (Figura 6A). Já no mapa da DZ, os lineamentos magnéticos apresentam orientação
preferencial E-W (Figura 6B). Ao longo desse domínio, também se observam lineamentos
magnéticos de direção ENE-WSW. As profundidades médias das fontes do Campo Magnético
Intermediário, menos as alturas de voos, dos projetos 4050, 4031 e ANP são 930, 601 e 680 m,
respectivamente. Logo, como o O Domínio SdC abrange parte desses projetos (Figura 3), a
profundidade das fontes do CMI no SdC tem uma média de 737 m.
e) O Domínio Magnético São Luís (SU) está localizado no extremo norte da bacia. Devido à
ausência de dados magnéticos em toda sua extensão, esse domínio não pôde ser delimitado por
completo. Nesse domínio, as anomalias magnéticas regionais exibem os maiores comprimentos
de onda (~20 km), quando comparados com os domínios anteriores. De acordo com o Matched
Filter, a profundidade média das fontes do CMI, subtraída da altura de voo, do projeto 3003, que
corresponde a do Domínio SU, é 1050 m. O Domínio SU apresenta lineamentos magnéticos
preferencialmente E-W na porção sul e NE-SW na porção norte (Figura 6B).
Mapeamento semiautomático (SOM)
O resultado do mapeamento semiautomático das anomalias magnéticas da Bacia do
Parnaíba, empregando a técnica Self-Organizing Maps (SOM), é apresentado na Figura 7. Os
grupos de soluções (clusters) foram obtidos de forma automática através de comparação
geoestatística, em um espaço multidimensional de variáveis bem como através dos padrões
anômalos dos diferentes campos magnéticos obtidos pelo Matched Filter (CMA, CMR, CMI,
CMP e ASA-CMI). A Figura 7 exibe uma correspondência entre a distribuição dos grupos de
soluções e as áreas aflorantes das formações Mosquito e Sardinha (Figura 2). Nas regiões
limítrofes da bacia, o mapeamento semiautomático também gera grupos de soluções para
assinaturas magnéticas associadas a fontes geofísicas do embasamento, principalmente onde o
pacote sedimentar é pouco espesso ou ausente.
De maneira geral, as soluções do mapeamento semiautomático (SOM) são concordantes
com os domínios e lineamentos magnéticos, interpretados qualitativamente. Porém, analisando a
distribuição espacial dos clusters, notam-se zonas internas aos domínios magnéticos, onde não
existem soluções. Tal fato não indica necessariamente ausência de fontes magnéticas tampouco
de estruturas geológicas com magnetismo menos intenso. Alguns parâmetros dos levantamentos
aeromagnéticos, como espaçamento das linhas de voo, altura de voo, entre outros, são
importantes para a precisão do método SOM em mapear as fontes magnéticas associadas as
rochas magmáticas. Como corroborado nas soluções obtidas a partir os dados do Projeto da ANP
de alta resolução, que são consideravelmente maiores do que na região adjacente aquela
levantada pelo Projeto 1027 da CPRM (Figuras 3 e 7).
Em toda a Bacia do Parnaíba, as soluções do SOM mais diretamente relacionadas às
rochas magmáticas sub-aflorantes estão concentradas em cinco regiões nos quatro principais
domínios magnéticos. Os domínios magnéticos MqO e MqS representam as áreas de maiores
concentrações de soluções nas porções oeste e sul da bacia, respectivamente. Acompanhando a
distribuição espacial dos clusters é possível mapear contatos, que podem ser litológicos, e assim,
propor limites laterais entre o pacote sedimentar da bacia, zonas onde não há soluções, e os
corpos magmáticos, zonas com nuvens de soluções do SOM. No Domínio SdL, os clusters
ocorrem de forma mais dispersa em uma vasta área da bacia, estando mais concentrados nas
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 66
porções norte, centro-oeste e centro-leste, formando faixas com poucas ou com nenhuma solução.
Assim, embora o Domínio Magnético SdL, com base na ASA, indique amplas zonas magnéticas
em subsuperfície nessa região, as nuvens de soluções do SOM sugerem que as fontes magnéticas
nesse domínio se comportam de forma mais restrita. No Domínio SdC as soluções do SOM
também apresentam zonas isoladas de formato arredondado ou alinhadas de direção ENE-WSW.
Estas parecem ter continuidade ao longo do Domínio SdL, que também apresenta soluções
alinhadas de direção ENE-WSW na porção sul.
Dados sísmicos
Duas seções sísmicas 2D, cedida pela ANP previamente processados em tempo, revelam
o comportamento dos corpos magmáticos em profundidade, além de permitirem correlações entre
anomalias magnéticas e suas principais fontes causadoras no interior da bacia e em seu
embasamento cristalino, exibem o empilhamento estratigráfico e a arquitetura interna da bacia.
Através das informações litoestratigráficas de poços foi possível viabilizar o reconhecimento dos
refletores associados ao topo e base das unidades, bem como interpretar a posição na coluna
estratigráfica dos corpos tabulares (ex. soleiras e diques).
Um bom exemplo é a seção sísmica L4 (Figura 8), localizada na porção leste da bacia e
inserida no Domínio Magnético SdL (Figuras 2, 6 e 7) que exibe três sequências tectono-
sedimentares (II – Siluriana/Eodevoniana; III - Mesodevoniana/Eocabornífera, IV –
Neocabornífera/Eotriássica) evidenciando o estilo de deposição do tipo sag da bacia. Por toda a
seção observa-se a presença de diversas soleiras, sobretudo concentradas na parte centro-noroeste
da seção sísmica e intrudidas nas sequências II (Grupo Serra Grande) e IV (Grupo Balsas). As
anomalias magnéticas negativas (CMA) e altas Amplitudes do Sinal Analítico (ASA) ocorrem no
setor NW da seção sísmica L4 (Figura 8). Esse padrão magnético possivelmente é devido à
presença de rochas magmáticas da Formação Sardinha sub-aflorantes, juntamente com as soleiras
intrusivas no pacote sedimentar do Grupo Balsas entre profundidades de 500 e 1500 m. Desse
modo, correlacionando com as anomalias de alta amplitude do ASA, espera-se que as rochas
magmáticas da Formação Sardinha tenham uma área de ocorrência maior em profundidade do
que a porção aflorante. Nesta região, sequências de refletores de altas amplitudes ocorrem em
torno de 5,2 a 6,8 s (~7,5 a 11 km), provavelmente refletem expressões profundas do
magmatismo mesozoico regional. A partir de 27 km do início do perfil geofísico (NW), as
anomalias magnéticas são essencialmente positivas (até 50 nT), com maiores comprimentos de
onda, e as Amplitudes do Sinal Analítico tornam-se praticamente nulas. Interpreta-se que esse
arranjo magnético pode ser produzido pela a ausência de rochas magmáticas mais próximas à
superfície, ou em outras palavras, apenas a presença de soleiras em maiores profundidades
poderia ser a causa desse padrão magnético. Adicionalmente, refletores de alta amplitude que
ocorrem no embasamento (elipses pretas – Figura 8) parecem indicar manifestações profundas de
corpos magmáticos intrusivos, que possivelmente incrementam as anomalias magnéticas de
longo comprimento de onda do CMA.
Na seção sísmica L507 (Figura 9), que passa por uma parte considerável do Domínio
Magnético SdL (Figuras 6 e 7), De Castro et al. (2016) interpretaram cinco sequências tectono-
sedimentares. A sequência I corresponde à fase rifte cambriana e preenche uma feição
grabenforme de 120 km de extensão e 4,5 km de profundidade, cujo desdobramento espacial
incorpora várias outras depressões secundárias, limitadas por falhas normais. A parte sudeste do
gráben representa reativações de zonas de cisalhamento do embasamento e coincide com o
Lineamento Transbrasiliano em superfície. As sequências superiores (II, III e IV) foram
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 67
depositadas entre o Siluriano e o Eotriássico e confirmam uma sedimentação em estilo sag.
Extensas soleiras e diques intrudem as sequências Siluriana-Eodevoniana (Grupo Serra Grande) e
Mesodevoniana-Eocabornífera (Grupo Canindé), que, por sua vez, apresentam-se afetados por
falhas normas e lístricas.
O CMA e a ASA apresentam oscilações de pequena amplitude na parte NW da seção
sísmica L507 (Figura 9). Esse padrão magnético pode ser associado à existência de soleiras, cuja
estimativa de profundidade encontra-se em cerca de 1,2 km. A partir de 72 km do início do perfil
geofísico (NW), ocorre uma sequência de anomalias magnéticas negativas de até -47 nT.
Concomitantemente, as amplitudes do Sinal Analítico aumentam para SE, até alcançar valores
máximos no extremo SE da seção sísmica, onde afloram rochas magmáticas da Formação
Sardinha. Nesse mesmo contexto, a justaposição lateral entre rochas sedimentares e ígneas,
proporcionada por falhas normais, claramente gera anomalias magnéticas de alta amplitude.
DISCUSSÕES
A identificação dos domínios e lineamentos magnéticos, através dos dados
aeromagnéticos e do mapeamento semiautomático, possibilitou identificar a distribuição espacial
dos dois principais eventos magmáticos mesozoicos em pauta e analisar o controle estrutural
exercido pelas estruturas preteridas da Bacia do Parnaíba no seu alojamento sub-superficial.
Ademais os dados de susceptibilidade magnética permitiram constatar contrastes de
susceptibilidade magnética entre os corpos ígneos e sua encaixante sedimentar, enquanto a
integração do método potencial com as informações advindas da sísmica foi fundamental para
estabelecer correlações entre as anomalias magnéticas e as estruturas magmáticas em
subsuperfície.
Assinatura magnética do embasamento cristalino
Nas bordas da bacia, correlacionou-se as anomalias e lineamentos magnéticos, bem como
os resultados obtidos na técnica SOM, com as feições litoestruturais do embasamento cristalino.
O Domínio Magnético SU exibe anomalias magnéticas com os maiores comprimentos de onda
(~20 km), quando comparado com os domínios anteriores. Isso sugere fontes magnéticas mais
profundas, como as suítes intrusivas proterozoicas na região do Cráton São Luís (Figuras 1 e 12).
No nordeste da bacia, próximo ao Domínio SdL, clusters do SOM e anomalias de alta amplitude
do ASA, com direção ENE-WSW (Figuras 6 e 7), podem ser correlacionados às estruturas da
Zona de Cisalhamento Tentugal (Figuras 1 e 12). Adicionalmente, observa-se que a Bacia de
Barreirinhas é bem delineada por uma zona de baixa amplitude do ASA. Na borda leste da bacia,
as anomalias do ASA e diversas soluções do SOM são correlacionadas às zonas de cisalhamento
brasilianas (TB, SP, PA e PE) da Província Borborema. Na borda oeste, os adensamentos de
soluções do SOM e os lineamentos magnéticos de direção N-S são associados à Faixa de
Dobramentos Araguaia. Por fim, observa-se que no sul da bacia o conjunto de soluções do SOM
alinhadas na direção NE que atravessam o Domínio MqS e parecem estar associadas ao
Lineamento Transbrasiliano (Figuras 1 e 12).
Distribuição do Magmatismo Mesozoico
Há extensos afloramentos da Formação Mosquito na região dos domínios magnéticos
MqO e MqS (Figuras 2 e 12). Essa unidade geológica é formada por rochas ígneas, como
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 68
basaltos e diabásios (Figura 11), que mineralogicamente apresentam elevado conteúdo de óxido
Fe-Ti (magnetita e ilmenita) em sua composição e, conseguinte, exibem intensa resposta
magnética. Os resultados da suscetibilidade magnética, medida em campo, mostram forte
contraste de susceptibilidade magnética entre as rochas ígneas da Formação Mosquito, com valor
médio de 11,46 x 10-3 SI (Figura 10B), e sua encaixante sedimentar, arenitos da Formação
Sambaíba com valores entorno de 0,6 x 10-3 SI. Tal contraste de susceptibilidade magnética é
forte o suficiente para gerar anomalias magnéticas, como as que ocorrem nos mapas de CMA e
ASA ao longo dos domínios MqO e MqS (Figuras 4, 5 e 6) permitindo com isso a interpretação
dos domínios magnéticos MqO e MqS como correlatos a Formação Mosquito. Com efeito,
seguindo o padrão de altas amplitudes do ASA e as soluções do SOM, pode-se propor que o
Magmatismo Mosquito possui uma área de ocorrência maior que a do mapeamento geológico de
superfície, ao longo dos domínios MqO e MqS (Figura 13). Consequentemente, na borda oeste, a
Formação Mosquito deve ter continuidade sub-aflorante na forma de vastos derrames e/ou
soleiras, intercalados nos pacotes sedimentares do Grupo Balsas e na Sequência Jurássico-
Cretácea, enquanto que, na borda sul, o alojamento se processa intrudindo as rochas sedimentares
do Grupo Balsas e da Bacia Sanfranciscana (Grupos Urucuia e Areado).
Em todo o Domínio Magnético SdL, existem afloramentos da Formação Sardinha (Figura
12), cuja litologia encerra basaltos e diabásios de granulação fina a média (Figura 11), que, dentre
outros minerais, possuem altos conteúdos de magnetita em sua composição (Fodor et al., 1990;
Baksi and Archibald, 1997; Lima, 2014). As rochas sedimentares neste Domínio são, em geral,
conglomerados, arenitos, siltitos e folhelhos, apresentando magnetização incipiente. Segundo os
dados de campo, a susceptibilidade magnética média das rochas ígneas da Formação Sardinha é
25,28 x 10-3 SI e dos arenitos é 0,6 x 10-3 SI (Figura 10B). Os contrastes de susceptibilidade
magnética entre os corpos ígneos e suas encaixantes, resultam em anomalias magnéticas de alta
amplitude no CMA e no Sinal Analítico (Figuras 4, 5 e 6), que pode ser interpretado como o
Domínio Magnético SdL ao Magmatismo Sardinha. As seções sísmicas indicam que quanto mais
rasos e em maior quantidade são as soleiras e diques, geralmente intrudidos nos grupos Balsas,
Canindé e Serra Grande, maiores são as amplitudes das anomalias magnéticas (CMA e ASA)
(Figuras 8 e 9). Com isso, embora os afloramentos da Formação Sardinha apresentem
distribuição em área menor, espera-se uma extensão em sub-superfície maior na borda leste da
bacia (Domínio SdL) (Figura 13).
Localizado na região central da bacia, a região do Domínio Magnético SdC é
caracterizada pela exposição de rochas sedimentares carboníferas/triássicas do Grupo Balsas
(arenitos e folhelhos em geral), que normalmente exibem anomalias magnéticas de baixa
amplitude, onde os comprimentos de onda são mais longos que as anomalias do Domínio SdL,
chegando a 15 km. Tal configuração das anomalias permite inferir que as fontes magnéticas
podem estar em profundidades consideráveis na bacia. Além disso, no Domínio SdC os
lineamentos magnéticos, tal como ocorre no SdL, exibem orientação preferencial E-W (Figura
6B), o que permite interpretar o Domínio Magnético SdC como ocorrências, em subsuperfície, de
corpos mais isolados, dispersos do Magmatismo Sardinha na porção mais central da Bacia do
Parnaíba (Figura 13).
Sob uma abordagem comparativa entre as duas atividades ígneas, nota-se diferenças
importantes nos resultados, a saber: com relação aos dados de campo, o Magmatismo Sardinha
apresentou susceptibilidade magnética média de 25,2 x 10-3 SI, o que é aproximadamente duas
vezes maior do que aquelas apresentadas pelo Magmatismo Mosquito (~11,46 x 10-3 SI; Figura
10B). Tais resultados são consistentes com os resultados de Lima (2014), cujos toleiítos da
Formação Sardinha, com relação à Formação Mosquito, mostram maior conteúdo modal de
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 69
titano-magnetita, ilmenita, e olivina, minerais cujas susceptibilidades magnéticas são
acentuadamente maiores. Por outro lado, quando confrontados os domínios magnéticos MqO e
MqS com o SdL e SdC, observa-se que as amplitudes das anomalias magnéticas e do Sinal
Analítico exibem maiores valores para os domínios associados à Formação Mosquito, embora
este último apresente menor suscetibilidade magnética. Por outro lado, segundo as profundidades
médias das fontes magnéticas do CMI, obtidas através do Matched Filter para os domínios
magnéticos MqO (660 m), MqS (680 m), SdL (710 m), e SdC (737 m), percebe-se que as fontes
encontram-se, de maneira geral, em uma faixa de profundidade similar, entre 650 e 750 m. Uma
possível explicação para isso seria considerar que o Magmatismo Mosquito tem uma ocorrência
mais espessa e densa na Borda Oeste e Sul do que o Magmatismo Sardinha na Borda Leste da
bacia.
Controles tectônicos
O tectonismo causador da abertura do Atlântico Sul, também foi responsável por forte
deformação distensional na Bacia do Parnaíba, tendo como produtos falhas normais regionais,
sobretudo na porção central. Concomitantemente, esse tectonismo foi capaz de gerar
consideráveis volumes de magma básico continental denotando dois picos distintos de atividade
ígnea: as chamadas formações Mosquito e Sardinha. Cada uma guardando sua própria evolução
geodinâmica e, por conseguinte, assinaturas geofísicas próprias, conforme já mencionado
anteriormente. No centro da Bacia, ocorrem áreas abatidas em subsuperficie, provavelmente
associadas a um sistema de riftes de direções ENE-WSW e NNE-SSW, como consequência de
eventos distensionais de direção NE-SW, que também foram responsáveis por capturar os centros
alimentadores das atividades magmáticas.
No Domínio MqO, os lineamentos magnéticos exibem trend relativamente encurvado
com direções que vão de ENE-WSW e E-W, na porção centro-oeste, para NE-SW, na porção
leste, similares aos eixos das direções das falhas normais, associados a estruturas grabenformes
(Figura 6B). As direções dos lineamentos magnéticos indicam que o sistema de falhas normais
exerceu controle estrutural no Magmatismo Mosquito na borda oeste da bacia, que por sua vez,
são alinhados por grábens que ocorrem sobre anisotropias do embasamento que ocorrem sobre o
Arco de Xambioá, funcionando como eixo deposicional (Góes,1995).
Relacionados ao Lineamento Transbrasiliano, observam-se trends secundários de direção
ENE-WSW, especialmente aquele associado com a Zona de Cisalhamento de Senador Pompeu a
nordeste da Bacia, enquanto trends E-W ocorrem na sua borda Oeste. Estas direções estruturais
são francamente correlacionáveis as assinaturas magnéticas do Domínio MqS que é associado ao
Magmatismo Mosquito na porção sul, e dos domínios SdC e SdL, atrelados ao Magmatismo
Sardinha, que claramente guardam semelhança com as respectivas direções mencionadas acima
(Figura 6B). Embora o principal controle sobre o magmatismo mesozoico na Bacia do Parnaíba
seja campos de esforços distensivos NE-SW (Costa et al., 1991; Hasui et al., 1991), Anisotropias
estruturais de escala bacinal, associadas ao Lineamento Transbrasiliano, como os trends E-W e o
Lineamento Senador Pompeu, parecem exercer fundamental controle estrutural na distribuição
dos corpos ígneos da Fm. Mosquito, na borda sul, e na Fm. Sardinha, na porção leste da bacia.
Além disso, no período entre o fim da colagem Brasiliana Neoproterozoico-Eopaleozoica
e o início da deposição sag no Siluriano, pelo menos dois sistemas de riftes compõem o
arcabouço estrutural da Bacia do Parnaíba (De Castro et al., 2014, 2016). O sistema rifte mais
expressivo no substrato da bacia é registrado por um conjunto de grábens Cambriano-
Ordovicianos, que afloram parcialmente na borda da bacia e estendem-se sob a Bacia do
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 70
Parnaíba, identificados em poços exploratórios e seções sísmicas (Brito Neves et al., 1984; Góes
et al., 1990; Oliveira e Mohriak, 2003; De Castro et al., 2016) e por interpretações de dados
gravimétricos terrestre e aeromagnéticos (Nunes, 1993). Amplos baixos magnéticos e pseudo-
gravimétricos localizados nas regiões dos domínios MqO, MqS e SdL estão claramente
associadas à possíveis grábens de orientação E-W, sotopostos às sequências sag pertencentes a
Bacia do Parnaíba, nas regiões do Domínio MqO, e NE-SW, na região dos domínios MqS e SdL
(Figura 1). Essas estruturas grabenformes foram resultantes da quebra continental durante a
transição do Neoproterozoico para o Eofanerozoico, que separou Laurentia e Báltica do
Gondwana Oeste (Oliveira e Mohriak, 2003; De Castro et al., 2014). Nesse contexto, trata-se de
profundas descontinuidades crustais que sitiaram tanto a subsidência mecânica quanto foram
responsáveis por capturar, localizar e guiar as áreas com concentração de corpos ígneos.
CONCLUSÕES
A aplicação de técnicas de realce de anomalias magnéticas e de um método de
mapeamento semiautomático (SOM) em dados magnéticos de diversos levantamentos aéreos
executados na Bacia do Parnaíba possibilitou mapear rochas ígneas sub-aflorantes dos dois
principais eventos magmáticos mesozoicos (Mosquito e Sardinha). Os padrões magnéticos
anômalos associados às rochas magmáticas nos mapas geofísicos são anomalias de alta amplitude
e curto comprimento de onda. Com a utilização do método SOM foi possível aprimorar a
delimitação das anomalias geofísicas e propor um mapa interpretativo de mais alta resolução.
Seguindo o padrão das anomalias magnéticas e o adensamento de soluções do SOM diretamente
relacionadas aos corpos magmáticos aflorantes, foi possível mapear os contatos dessas rochas e
de outros corpos recobertos pelo pacote sedimentar, e, assim, reconhecer a extensão mais realista
dos eventos magmáticos que afetaram a bacia.
Cinco domínios magnéticos foram definidos com base na assinatura magnética padrão das
rochas magmáticas na bacia. Os Domínios Magnéticos MqO e MqS foram correlacionados à
Formação Mosquito e ocupam vastas áreas nas porções oeste e sul da bacia. O Domínio MqO
tem dimensões de 360 km de comprimento por 330 km de largura e o Domínio MqS tem 130 km
de comprimento por 83 km de largura. Já os domínios magnéticos SdL e SdC foram
correlacionados à Formação Sardinha e apresentam maior extensão em área, ocupando as porções
centro-leste e nordeste da bacia. O Domínio SdL tem dimensões 600 km de comprimento por 300
km de largura. No caso particular da Formação Sardinha, a integração das interpretações dos
dados sísmicos com os magnéticos demonstrou que as anomalias magnéticas (CMA e ASA)
estão associadas às soleiras e diques intrusivos, alojados geralmente nos grupos Serra Grande,
Canindé e Balsas, e são sensivelmente influenciados por rochas ígneas aflorantes ou
subaflorantes.
O Magmatismo Sardinha apresentou susceptibilidade magnética média de 25,2 x 10-3 SI,
aproximadamente duas vezes superior aos valores medidos para as rochas do Magmatismo
Mosquito, 11,46 x 10-3 SI. De acordo com as profundidades médias estimadas das fontes
causativas das anomalias magnéticas e as amplitudes anômalas do sinal analítico, observamos
que possivelmente o Magmatismo Mosquito deve ter uma ocorrência mais volumosa e em
menores profundidades que o Magmatismo Sardinha.
Baseado na direção dos lineamentos magnéticos, sugere-se os controles estruturais
responsáveis por distribuir o magmatismo mesozoico na Bacia do Parnaíba. A localização da
atividade ígnea encontra-se sobre zonas de descontinuidades herdadas do embasamento
cristalino, incluindo as estruturas grabenformes ligadas a fase rifte da Bacia. Com efeito, observa-
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 71
se que riftes de direção ENE-WSW e NNE-SSW exerceram forte controle sobretudo no
Magmatismo Mosquito, borda oeste da bacia. Adicionalmente, trends estruturais de direção W-E
e do Lineamento de Senador Pompeu, ambos relacionados à Zona de Cisalhamento
Transbrasiliano, foram mais efetivos na distribuição da atividade magmática intrínseca a Fm.
Mosquito, na borda Sul.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq) pelo financiamento do Projeto n. 471064/2013-0, à Agência Nacional de Petróleo, Gás
Natural e Biocombustíveis (ANP) pela cessão dos dados sísmicos e aeromagnéticos, ao Serviço
Geológico do Brasil (CPRM) pela cessão dos dados aeromagnéticos e à dGB pela licença
educacional do OpendTect. Esta pesquisa contou com o apoio dos Institutos Nacionais de
Ciências e Tecnologias em Estudos Tectônicos (INCT-ET).
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TABELAS
Tabela 1 - Carta cronoestratigráfica simplificada da Bacia do Parnaíba, ilustrando a divisões das
sequências tectono-sedimentares (adaptado de De Castro et al., 2016). Idade (Ma) Período Fase Sequência Grupo Formação Litologia
94 - 200 Jurássico- Cretáceo
Sag/Rifte Sul-atlântico
V - Mosquito, Pastos Bons, Sardinha, Corda, Itapecuru
arenitos, pelitos, folhelhos e basaltos
223 - 310 Neocarbonífero-Eotriássica
Sag IV Balsas Piauí, Pedra de Fogo, Motuca, Sambaíba
folhelhos, siltitos, calcários e arenitos
334 - 400 Mesodevoniana-EoCarbonífera
Sag III Canindé Itaim, Pimenteiras, Cabeças, Longá, Poti
siltitos, folhelhos e arenitos
400 - 443 Siluriana-Eodevoniana
Sag II Serra Grande
Jaicós, Tianguá, Ipu arenitos fluviais e deltaicose pelitos
500 - 527 Cambriana Rifte I - Jaibaras conglomerados, arenitos, filitos e folhelhos
> 540 Embasamento Pré-cambriano
Tabela 2 - Parâmetros dos levantamentos aerogeofísicos executados na Bacia do Parnaíba. LV:
Linha de voo; LC: Linha de controle.
Empresa ANP CPRM
Código - 1020 1022 1027 1044 3003 4031 4032 4047 4050
Altura de Voo
(m) 100 150 150 150 150 150 300 700 500 800
Direção LV N-S N-S N-S N-S N30°W N-S N-S N45°E N-S N-S
Espaçamento LV
(km) 0,5 2 1 2 1 4 2 2 3 3
Direção LC E-W E-W E-W E-W N60°E E-W E-W N45°W E-W E-W
Espaçamento LC
(km) 4 14 20 20 20 27 8 12 18 18
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 76
FIGURAS
Figura 1 - Esboço tectônico da Bacia do Parnaíba (adaptado de Cordani et al, 1984; De Castro et
al., 2014, 2016; Chamani, 2015).
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 77
Figura 2 - Mapa geológico da Bacia do Parnaíba, extraído do banco de dados Geobank da CPRM
(Angelim et al., 2004; Bahia et al., 2004; Faraco et al., 2004a, 2004b; Kosin et al., 2004,
Vasconcelos et al., 2004a, 2004b, 2004c, 2004d). Unidades estratigráficas: 1 – Siluriana-
Eodevoniana (Grupo Serra Grande); 2 - Mesodevoniana-Eocarbonífera (Grupo Canindé); 3 -
Neocarbonífero-Eotriássica (Grupo Balsas); 4 – Formação Mosquito (Magmatismo Eojurássico);
5 – Neojurássica; 6 – Formação Sardinha (Magmatismo Eocretáceo); 7 – Mesocretácea; 8 –
Bacia Sanfranciscana (grupos Urucuia e Areado); 9 – Coberturas sedimentares do Cenozoico ao
recente. Linhas sísmicas: L4 (Figura 8) e L507 (Figura 9).
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 78
Figura 3 - Mapa de localização dos levantamentos aerogeofísicos na Bacia do Parnaíba.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro - SdC, e São Luís - SU.
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 79
Figura 4 - Mapa de anomalias magnéticas do campo magnético anômalo (CMA - A), profundo
(CMP – B), intermediário (CMI – C) e raso (CMR – D) da Bacia do Parnaíba. Os quadrados
destacam anomalias de alta amplitude e de curtos comprimentos de onda do CMA na borda oeste
(A1 –Figura 5A), sul (A2 – Figura 5B), centro-leste e nordeste (A3 – Figura 5C) da bacia.
Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL,
Sardinha Centro – SdC, e São Luís –SU.
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 80
Figura 5 – Mapa do Campo Magnético Anômalo (CMA) da Bacia do Parnaíba, destacando três
áreas com anomalias de curto comprimento de onda e alta amplitude nas porções oeste (A), sul
(B) e centro-leste e nordeste da bacia (localização na Figura 4A). Linhas sísmicas: L4 (Figura 8)
e L507 (Figura 9).
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 81
Figura 6 - Mapa da Amplitude do Sinal Analítico do Campo Magnético Intermediário (CMI), de
cada projeto, da Bacia do Parnaíba (A). Mapa da Derivada Vertical do CMI, de cada projeto, da
Bacia do Parnaíba (B). Domínios magnéticos: Mosquito Oeste - MqO; Mosquito Sul - MqS;
Sardinha Leste - SdL; Sardinha Centro – SdC; e São Luís - SU. Linhas sísmicas: L4 (Figura 8) e
L507 (Figura 9).
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 82
Figura 7 - Soluções (clusters) do mapeamento semiautomático (SOM) dos corpos magmáticos da
Bacia do Parnaíba, com base nos dados magnéticos aerolevantados. Domínios magnéticos:
Mosquito Oeste - MqO, Mosquito Sul - MqS, Sardinha Leste - SdL, Sardinha Centro - SdC, e
São Luís - SU.Linhas sísmicas: L4 (Figura 8) e L507 (Figura 9).
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 83
Figura 8 – Anomalias magnéticas CMA e ASA ao longo da Seção Sísmica L4, destacando
sequências tectono-sedimentares e estruturas magmáticas da Bacia do Parnaíba. Os refletores de
alta amplitude circundados parecem indicar manifestações profundas de corpos intrusivos.
Figura 9 - Anomalias magnéticas CMA e ASA ao longo da Seção Sísmica L507, destacando
sequências tectono-sedimentares e estruturas magmáticas na região de zona rifte cortada pelo
Lineamento Tranbrasiliano (adaptado de De Castro et al., 2016).
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 84
Figura 10 – Mapa de localização dos pontos de medição da susceptibilidade magnética (k) de
rochas ígneas das formações Mosquito e Sardinha (A). Histograma do valor médio da
susceptibilidade magnética das amostras coletadas em cada afloramento de rochas ígneas da
Bacia do Parnaíba (B). k̅Mq: Susceptibilidade média da Formação Mosquito. k̅Sd: Susceptibilidade
média da Formação Sardinha.
Figura 11 - Afloramentos de diabásios da Formação Mosquito na borda sul (A) e na borda oeste
(B, C e D), e da Formação Sardinha na borda leste (E, F, G e H) da Bacia do Parnaíba.
Mocitaiba, L. da S.R. Anexo A - Artigo Científico
Mocitaiba, L. da S.R. 85
Figura 12 - Mapa da amplitude do sinal analítico (ASA) com a localização das suítes intrusivas
proterozoicas no Cráton São Luís e das formações Mosquito e Sardinha na Bacia do Parnaíba.
Zonas de cisalhamento Brasilianas: Ar - Araguaia; PA - Patos; PE - Pernambuco; SP - Senador
Pompeu; TB - Transbrasiliano; TG – Tentugal. Áreas com contorno azul são os domínios
magnéticos (MqO, MqS, SdL, SdC e SU). BSF: Bacia Sanfranciscana.
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