RENATA CRISTINA FAUSTINO

DANIELE BARROCA MARRA ALVES

ENIUCE MENEZES DE SOUZA

JOÃO FRANCISCO GALERA MONICO

MARCELO LEANDRO HOLZSCHUH

ROBERTO DA SILVA RUY

UNESP – Universidade Estadual PaulistaFCT – Faculdade de Ciências e Tecnologia PPGCC – Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas

COMPARAÇÃO ENTRE OS MODELOS DE VELOCIDADES DE

PLACAS LITOSFÉRICAS DISPONÍVEIS NO BRASIL

V SEMINÁRIO ANUAL DO GEGEFCT UNESP – Presidente Prudente, SP

09 de dezembro de 2005

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Teoria da Tectônica de PlacasTeoria da Tectônica de Placas• Velocidade relativa entre 1 e 10 cm/anoVelocidade relativa entre 1 e 10 cm/ano

Continente PangeaContinente Pangea

As coordenadas geodésicas dos pontos sobre a As coordenadas geodésicas dos pontos sobre a superfície terrestre mudam com o temposuperfície terrestre mudam com o tempo

Elementos que definem os movimentos forem Elementos que definem os movimentos forem conhecidos conhecidos estimar as variações nas coordenadas estimar as variações nas coordenadas em função do tempo em função do tempo

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Modelos das placas litosféricas:Modelos das placas litosféricas:

• NNR-NUVEL 1ANNR-NUVEL 1A ( (No Net Rotation – Northwesterm No Net Rotation – Northwesterm University VELocity model 1AUniversity VELocity model 1A))

• APKIM 2002APKIM 2002 ( (Actual Plate Kinematic ModelActual Plate Kinematic Model))

• Perez (2002)Perez (2002)

• IBGEIBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística)

• Costa, Santos e Gemael (2003)Costa, Santos e Gemael (2003)

• ITRF 2000ITRF 2000 ( (International Terrestrial Reference FrameInternational Terrestrial Reference Frame))

OBJETIVOSOBJETIVOS

Os objetivos deste trabalho são:Os objetivos deste trabalho são:

• Analisar as velocidades de uma malha de estações Analisar as velocidades de uma malha de estações distribuídas no Brasil utilizando os parâmetros distribuídas no Brasil utilizando os parâmetros envolvidos dos modelos das placas litosféricasenvolvidos dos modelos das placas litosféricas

• Realizar uma análise comparativa dos resultados Realizar uma análise comparativa dos resultados obtidosobtidos

PLACAS LITOSFÉRICASPLACAS LITOSFÉRICAS

Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos com relação às placas litosféricasúltimos anos com relação às placas litosféricas

• Seis placas principais e várias outras menores Seis placas principais e várias outras menores

PLACAS LITOSFÉRICASPLACAS LITOSFÉRICAS

Os limites entre as placas são de três tipos:Os limites entre as placas são de três tipos:

Placas Placas ConvergentesConvergentes

Placas Placas DivergentesDivergentes

Movimento Movimento HorizontalHorizontal

Este caso ocorre quando Este caso ocorre quando duas placas se chocamduas placas se chocam

As placas se movem em As placas se movem em sentidos opostossentidos opostos

Separa placas que estão se Separa placas que estão se deslocando lateralmentedeslocando lateralmente

Coordenadas do pontoVelocidade angular

CÁLCULO DAS VELOCIDADESCÁLCULO DAS VELOCIDADES

Segundo Drewes (1998) apud Perez (2002), as Segundo Drewes (1998) apud Perez (2002), as velocidades de um ponto com coordenadas velocidades de um ponto com coordenadas geográficas são calculadas por:geográficas são calculadas por:

Coordenadas do pólo de rotação

costancossin

sincos

dt

dV

dt

dV

E

N

MODELOS UTILIZADOS MODELOS UTILIZADOS PARA A ESTIMAÇÃO DAS PARA A ESTIMAÇÃO DAS

VELOCIDADES DE PLACASVELOCIDADES DE PLACAS

NNR-NUVEL 1ANNR-NUVEL 1A

Combina variações de anomalias magnéticas, Combina variações de anomalias magnéticas, azimutes de falhas e vetores de sismos para estimar azimutes de falhas e vetores de sismos para estimar velocidades das placasvelocidades das placas

Descreve as velocidades angulares relativas das 14 Descreve as velocidades angulares relativas das 14 maiores placas litosféricas, tomando-se como maiores placas litosféricas, tomando-se como referência a Placa do Pacíficoreferência a Placa do Pacífico

Conceito de rede sem rotação (NNR – Conceito de rede sem rotação (NNR – No Net No Net RotationRotation))

APKIM 2002APKIM 2002

Há mais de 10 anos o DGFI tem calculado o APKIM Há mais de 10 anos o DGFI tem calculado o APKIM baseado em observações geodésicas (VLBI, SLR e baseado em observações geodésicas (VLBI, SLR e GPS)GPS)

APKIM 2002 APKIM 2002 Observações DORIS Observações DORIS

Em zonas de deformação foi calculado um modelo de Em zonas de deformação foi calculado um modelo de deformação contínuo por métodos de elementos deformação contínuo por métodos de elementos finitos ou por predição de mínimos quadradosfinitos ou por predição de mínimos quadrados

Condição NNRCondição NNR

Perez (2002)Perez (2002)

Desenvolvido em sua dissertação de mestrado Desenvolvido em sua dissertação de mestrado intitulada “intitulada “Campo de Velocidade para as Estações da Campo de Velocidade para as Estações da RBMC e do IGS localizadas na placa Sul-Americana: RBMC e do IGS localizadas na placa Sul-Americana: Estimativa a partir do processamento de dados GPSEstimativa a partir do processamento de dados GPS””

Dados de 21 estaçõesDados de 21 estações

• Dados: junho de 1998 - abril de 2001 Dados: junho de 1998 - abril de 2001 2000,2 2000,2

Processamento Processamento PPP PPP

IBGEIBGE

Programa para calcular o campo de velocidade da Programa para calcular o campo de velocidade da América do Sul América do Sul Velinter.exeVelinter.exe

• Disponível em: Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/ geodesia/sirgas/principal.htmgeodesia/sirgas/principal.htm

Programa desenvolvido para o Projeto SIRGASPrograma desenvolvido para o Projeto SIRGAS

As velocidades da placa SOAM foram calculadas As velocidades da placa SOAM foram calculadas com base num gride de coordenadas geográficascom base num gride de coordenadas geográficas

ITRF 2000ITRF 2000

Realizado pelo IERS, por meio de um conjunto Realizado pelo IERS, por meio de um conjunto

global de estações que efetuam observações espaciais global de estações que efetuam observações espaciais

geodésicasgeodésicas

Orientação:Orientação: o ITRF 2000 é alinhado ao NNR- o ITRF 2000 é alinhado ao NNR-

NUVEL-1ANUVEL-1A

• Diferença residual pode exceder 3 mm/aDiferença residual pode exceder 3 mm/a

Costa, Santos e Gemael (2003)Costa, Santos e Gemael (2003)

Dados GPS Dados GPS RBMC e algumas estações IGS na RBMC e algumas estações IGS na América do SulAmérica do Sul

Observações GPS Observações GPS 5 grupos de 15 dias cada 5 grupos de 15 dias cada

• Épocas: 1997,3; 1997,9; 1998,3; 1998,9 e 1999,2.Épocas: 1997,3; 1997,9; 1998,3; 1998,9 e 1999,2.

Vetores de velocidade tiveram uma magnitude de Vetores de velocidade tiveram uma magnitude de aproximadamente 2 cm/aaproximadamente 2 cm/a

Elementos do Pólo de Rotação para Elementos do Pólo de Rotação para a placa SOAM a placa SOAM

MODELOSMODELOS ФФ ( (°°)) σσ ФФ ( (°°)) ((°°)) σσ ( (°°))ωω

((°/Ma°/Ma))σσ ωω

((°/Ma°/Ma))

NNR-NUVEL NNR-NUVEL 1A1A -25,348-25,348 ––

--124,417124,417

–– 0,11640,1164 ––

APKIM 2002APKIM 2002 -10,740-10,740 1,5991,599 239,630239,630 4,3404,340 0,10940,1094 0,00280,0028

Perez (2002)Perez (2002) -19,457-19,457 ––--

115,821115,821–– 0,12560,1256 ––

IBGEIBGE –– –– –– –– –– ––

ITRF 2000ITRF 2000 -21,457-21,457 2,8062,806--

134,631134,6314,7624,762 0,11300,1130 0,00500,0050

Costa, Santos Costa, Santos e Gemael e Gemael

(2003)(2003)-18,380-18,380 ––

--210,780210,780

–– 0,19710,1971 ––

RESULTADOS E RESULTADOS E ANÁLISESANÁLISES

RESULTADOS E ANÁLISESRESULTADOS E ANÁLISES

Cálculo das velocidades de uma malha de estações Cálculo das velocidades de uma malha de estações distribuídas no Brasildistribuídas no Brasil

800 0 800 1600 KilometersN

EW

S

29° 29°

23° 23°

17° 17°

11° 11°

5° 5°

1° 1°

74°

74°

68°

68°

62°

62°

56°

56°

50°

50°

44°

44°

38°

38°

32°

32°

RESULTADOS E ANÁLISESRESULTADOS E ANÁLISES

MODELOSMODELOS VVN N (m/a)(m/a) σ σ VVN N (m/a)(m/a) VVE E (m/a)(m/a) σσVVE E (m/a)(m/a)

NNR-NUVEL 1ANNR-NUVEL 1A 0,010520,01052 0,000810,00081 -0,00444-0,00444 0,001300,00130

APKIM 2002APKIM 2002 0,010770,01077 0,001080,00108 -0,00179-0,00179 0,000790,00079

Perez (2002)Perez (2002) 0,010910,01091 0,001210,00121 0,011180,01118 0,000480,00048

IBGEIBGE 0,007950,00795 0,004490,00449 0,008450,00845 0,002810,00281

ITRF 2000ITRF 2000 -0,00397-0,00397 0,000910,00091 -0,00299-0,00299 0,001830,00183

Costa, Santos e Costa, Santos e Gemael (2003)Gemael (2003)

0,018590,01859 0,001960,00196 -0,00638-0,00638 0,001170,00117

RESULTADOS E ANÁLISESRESULTADOS E ANÁLISES

CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS

As variações de pressão e de temperatura no interior As variações de pressão e de temperatura no interior da Terra fazem com que as placas litosféricas da Terra fazem com que as placas litosféricas movimentem-se relativamentemovimentem-se relativamente

Estes deslocamentos das placas proporcionam Estes deslocamentos das placas proporcionam mudanças nas coordenadas de pontos mudanças nas coordenadas de pontos

Neste trabalho calculou-se a magnitude das Neste trabalho calculou-se a magnitude das velocidades de estações localizadas na placa SOAM, velocidades de estações localizadas na placa SOAM, em particular sobre o território brasileiroem particular sobre o território brasileiro

CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS

Resultantes das velocidades das estações analisadas Resultantes das velocidades das estações analisadas apontam para noroeste apontam para noroeste magnitude de 1 cm/ano magnitude de 1 cm/ano

Modelo de Costa, Santos e Gemael (2003) Modelo de Costa, Santos e Gemael (2003) magnitude de 2 cm/anomagnitude de 2 cm/ano

Modelo oficial a ser usado no Brasil é o Modelo oficial a ser usado no Brasil é o disponibilizado pelo IBGEdisponibilizado pelo IBGE

AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS

Este trabalho foi desenvolvido com recursos Este trabalho foi desenvolvido com recursos financeiros da FAPESP (Processo: 04/06342-1)financeiros da FAPESP (Processo: 04/06342-1)