Risque de crédit

Apesar das estruturas de impacto de Vargeão e Vista Alegre serem tema de diversos trabalhos anteriores, deve ser destacada a qualidade dos dados geofísicos do recente levantamento terrestre e as técnicas aplicadas neste trabalho, diferentes dos estudos realizados nessas regiões. Com os novos dados gravimétricos foi possível gerar as assinaturas gravimétricas das estruturas de impacto e, assim, verificar que refletem a característica mais comum: um baixo gravimétrico central negativo. As amplitudes das duas anomalias também se apresentaram proporcionais aos diâmetros das crateras em concordância com estudo da relação diâmetro e anomalia gravimétrica realizado por Pilkington e Grieve (1992).

O conhecimento mais específico da subsuperfície das estruturas de impacto pôde ser alcançado através da elaboração de um modelo geológico tridimensional obtido a partir das anomalias gravimétricas Bouguer. Esses primeiros modelos de subsuperfície fornecem respostas para algumas questões geológicas das regiões, demonstrando a grande utilidade da modelagem gravimétrica direta para investigar estruturas de impacto.

O modelo 3D de Vargeão apresentado mostra uma grande massa deslocada de sua estratigrafia original, no centro da estrutura, que foi identificada como o soerguimento central da estrutura de impacto complexa. A geometria do núcleo central soerguido pôde ser inferida como um corpo cônico com uma base de diâmetro ~5200 metros e topo com diâmetro ~3400 metros, e com um soerguimento estrutura (SU) de 900 metros. Essas dimensões do soerguimento central foram bem delimitadas no modelo 3D e apresentaram concordância com posicionamento de afloramentos da Formação Pirambóia/Botucatu determinados em trabalhos anteriores e também com cálculos teóricos apresentados por Grieve et al. (1981). As seções 2D verticais extraídas do modelo 3D facilitaram a identificação das principais características estruturais de uma estrutura de impacto complexa (soerguimento central, diâmetro aparente, camada de preenchimento, bordas com falhas gravitacionais). Essas seções mostraram que as rochas afetadas pelo impacto se encontram até uma profundidade média de 1,3 km, o que corrobora a estimativa preliminar realizada por Kazzuo-Vieira et al. (2009) através da análise de dados aeromagnéticos.

Visto que estudos geofísicos regionais da estrutura de impacto de Vista Alegre são escassos ou nulos até o momento, este trabalho veio a contribuir no entendimento da alteração da subsuperfície em resposta ao processo de crateramento. O modelo de Vista Alegre aqui apresentado é consistente com informações independentes (geológicas, modelos matemáticos, propriedades petrofísicas) obtidas em trabalhos prévios e fornece boas imagens da presente estrutura 3D em subsuperfície, resultando na morfologia que seria esperada para uma estrutura de impacto. Baseado no modelo, pode-se inferir um diâmetro de 9,5 km para Vista Alegre, o que é consistente com os limites de bordas apresentados nas sessões 2D e com cálculos matemáticos de Pilkington e Grieve (1992). Os resultados das interpretações dos perfis extraídos do modelo 3D – como o soerguimento central, as bordas com terraços colapsados, a quantidade de preenchimento da cratera transiente e o diâmetro aparente – indicam que a estrutura de impacto de Vista Alegre pertence a categoria de crateras complexas. A feição mais marcante observada no modelo proposto é o soerguimento central, relacionado ao processo de formação de crateras complexas. A modelagem indica a presença, no centro da estrutura de Vista Alegre, de um soerguimento de rochas sedimentares, os arenitos das Formações Pirambóia/Botucatu, que não é exposto em superfície por estar ligado ao soerguimento de uma porção da camada de basaltos. Essa estrutura soerguida apresenta um formato aproximado cônico, com uma base elíptica que foi dimensionada com raio maior em 3,5km e menor em 2,5 km, e quantidade de material soerguido (SU) de 650 metros. Esses dados de dimensões do soerguimento são compatíveis com modelos teóricos conhecidos.

Desta maneira, os modelos tridimensionais calculados e estudados também com extração de perfis 2D resultou em estimativas consistentes com os atuais conhecimentos geológicos e de formação de estruturas de impacto. Porém a validade dessas interpretações, apesar de parcialmente confirmadas pela literatura, deverá ser verificada em campo com métodos mais diretos, como furos de sondagem e até realização de sísmica de reflexão, gerando informações mais detalhadas que a gravimetria não é capaz de fornecer sem ambiguidade.

Partindo das similaridades apresentadas pelos dois modelos, possuindo a mesma rocha alvo, apresentando caracterização de camadas de subsuperfície equivalentes e sendo estruturas de impacto que distam entre si por apenas 100 km, é sugerido por este estudo que as estruturas de impacto de Vargeão e Vista alegre podem ser estruturas de impacto duplo, geradas por impactos meteoríticos simultâneos. Essa hipótese levantada

baseia-se em poucos estudos sobre esse efeito relatados na superfície terrestre e necessita de posterior detalhamento e comprovação, principalmente quanto às idades precisas de formação das crateras.

Finalmente, com os dois modelos obtidos para Vargeão e Vista Alegre, ampliamos o entendimento sobre a distribuição dos estratos deformados por impacto, profundidade das rochas impactadas, distribuição de brechas de impacto ao longo da cratera, além de informações importantes, como diâmetro do núcleo soerguido e diâmetro mais preciso das crateras formadas em alvos basálticos. Assim, os dados podem servir de base para comparações com outras crateras de impacto similares na Terra e em outros corpos sólidos do sistema solar, principalmente Lua e Marte.

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APÊNDICE A

Assinatura gravimétrica e magnética das estruturas de impacto de Vargeão e Vista Alegre, Brasil

Resumo apresentado no 13° Congresso Internacional da Sociedade Brasileira de Geofísica.

Thirteenth International Congress of the Brazilian Geophysical Society

Assinatura gravimétrica e magnética das estruturas de impacto de Vargeão e Vista Alegre, Brasil

Júlio César Ferreira*, Emilson Pereira Leite e Marcos Alberto Rodrigues Vasconcelos – Universidade Estadual de Campinas

Copyright 2013, SBGf - Sociedade Brasileira de Geofísica This paper was prepared for presentation during the 13th

International Congress of the Brazilian Geophysical Society held in Rio de Janeiro, Brazil, August 26-29, 2013. Contents of this paper were reviewed by the Technical Committee of the 13th International Congress of the Brazilian Geophysical Society and do not necessarily represent any position of the SBGf, its officers or members. Electronic reproduction or storage of any part of this paper for commercial purposes without the written consent of the Brazilian Geophysical Society is prohibited.

____________________________________________________________________ Abstract

This paper shows ground gravity and magnetic data of the basaltic impact structures of Vargeão and Vista Alegre in the Paraná Basin, southwestern Brazil. Our main objective is to determine the gravity and magnetic signatures of both impact structures. We seek to identify their lateral extension, as well as their main internal structures. For this, we conducted a geophysical survey with average spacing of 200 meters between measurement points covering both study areas more uniform as possible. It was possible to identify a circular low gravity anomaly for both impact structures and the observation of a low anomalous magnetic field within the structures. The central Vargeão Bouguer anomaly has a peak that is ~-2.8 mGal lower than that of Vista Alegre and a circular positive anomaly is well defined around the center. The spatial distribution of magnetic anomalies of the Vargeão structure is more uniform and generally more intense compared to those of Vista Alegre.

Introdução

Uma estrutura de impacto é formada quando um projétil extraterrestre, penetra na atmosfera da Terra com baixa desaceleração, atingindo a superfície com altas velocidades. O choque e as ondas provenientes deste formam as crateras de impacto (French, 1998).

Um impacto meteoritico induz mudanças nas propriedades físicas das rochas. Essas alterações podem ser investigadas a partir da definição das suas assinaturas gravimétricas e magnéticas e do mapeamento das distribuições espaciais de densidade e magnetização em subsuperficie.

As estruturas de impacto de Vargeão e Vista Alegre, localizadas no sul do Brasil, tiveram como alvo do impacto rochas basálticas da Formação de Serra Geral dentro da bacia do Paraná (Figura 1). Essas estruturas constituem um grupo raro de impacto sobre este tipo de alvo na Terra. Assim, seu estudo detalhado contribui para um melhor entendimento de crateras com o mesmo alvo na Terra, na Lua ou em outros planetas rochosos (Koeberl, 2001).

Nas últimas décadas, os métodos gravimétrico e magnetométrico têm se tornado importantes ferramentas no estudo primário e detalhado de estruturas de impacto.

Esses métodos ocupam um lugar de destaque no estudo da deformação dos estratos provocada por impacto (Pilkington & Grive 1992).

Com o advento de equipamentos geofísicos de alta resolução (gravímetros digitais e magnetômetros de vapor de césio), dados mais precisos podem ser obtidos e utilizados para caracterização detalhada de estruturas de impacto. Os dados geofísicos complementam a análise geológica realizada nas etapas iniciais do estudo de crateras, uma vez que permitem a delimitação das estruturas tanto em superfície quanto em profundidade. Esse trabalho tem por objetivo apresentar as assinaturas gravimétrica e magnética das estruturas de impacto de Vargeão e Vista Alegre, com base em dados de levantamento terrestre adquiridos pelo grupo da Universidade Estadual de Campinas nos anos de 2012 e 2013.

Geologia Regional

A estrutura de Vargeão com diâmetro de ~12 km tem seu centro definido nas coordenadas 26º49’S e 52º10’W no município de Vargeão-SC. Cerca de 100 km a sudeste, localiza-se a estrutura de Vista Alegre, no município de Coronel Vivida-PR, com aproximadamente 9,5 km de diâmetro e centro definido nas coordenadas 25º57’S e 52º41’W (Figura 1).

O contexto geológico regional onde se inserem as estruturas de Vargeão e Vista Alegre é o das sequências vulcano-sedimentares que constituem a bacia do Paraná. As rochas na região das crateras pertencem ao Grupo São Bento, e consistem de rochas vulcânicas do Cretáceo de composição basáltica da Formação Serra Geral e arenitos da Formação Botucatu (Jurássico/Cretáceo) e da Formação Pirambóia (Triássico/Jurássico) (Crósta et al. 2011). A ocorrência anômala destes arenitos na região oeste de Santa Catarina é observada somente no interior das estruturas de impacto, ressaltando a correlação entre os afloramentos de arenitos e as estruturas de impacto. O mapa geológico local de Vargeão (Figura 8) define as unidades geológicas para a estrutura como sendo: