SISMICIDADE E CORRELAÇÃO COM FEIÇÕES GEOLÓGICAS: O … · Natal - RN, Agosto 2013....

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA

TESE DE DOUTORADO

SISMICIDADE E CORRELAÇÃO COM FEIÇÕES GEOLÓGICAS: O CASO DO LINEAMENTO PERNAMBUCO E

SEU ENTORNO

Autor:

HELENO CARLOS DE LIMA NETO

Orientador:

Prof. Dr. Joaquim Mendes Ferreira DGEF / PPGG / UFRN

Tese n.º 36/PPGG.

Natal - RN, Agosto 2013.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA

TESE DE DOUTORADO

SISMICIDADE E CORRELAÇÃO COM FEIÇÕES GEOLÓGICAS: O CASO DO LINEAMENTO PERNAMBUCO E

SEU ENTORNO

Autor:

HELENO CARLOS DE LIMA NETO

Tese de Doutorado apresentada em 16

de agosto de 2013 ao programa de

Pesquisa e Pós-Graduação em

Geodinâmica e Geofísica (PPGG) da

UFRN, para a obtenção do título de

Doutor em Geodinâmica e Geofísica

com área de concentração em

Geofísica.

Comissão Examinadora:

PROF. DR. JOAQUIM MENDES FERREIRA (ORIENTADOR) PROF. DR. JORDI JULIÀ CASAS

PROF. DR. DAVID LOPES DE CASTRO PROF. DR. LUCAS VIEIRA BARROS

PROF. DR MARCELO PERES ROCHA

Natal - RN, Agosto 2013.

Tese de Doutorado – PPGG –UFRN Lima Neto, H.C.

iii

Agradecimentos

Fica difícil citar todos que, de alguma forma, contribuíram e incentivaram a

conclusão desta Tese de Doutorado. As chances de cometer injustiças existem, mas alguns

nomes não podem deixar de ser citados nestes sinceros agradecimentos

Inicialmente ao meu Deus que me tem dado saúde, paciência e forças para cumprir

esse trabalho.

Ao Dr. Joaquim Mendes Ferreira, orientador, pela amizade durante todo esse período,

por ter acompanhado este trabalho em cada etapa, pela sua paciência, pela sua

disponibilidade, por não ter medido esforços durante o seu período como coordenador do

LabSis para instalar e manter redes locais de estações em novas áreas sísmicas na região NE

do Brasil, pelos ensinamentos desde a graduação, pela confiança que me foi dada para

trabalhar com os dados, pelas valorosas e também divertidas discussões.

Ao Dr. Aderson Farias do Nascimento, pela amizade desde o período de graduação,

pela atenção que sempre me foi dada, pelas sugestões no seminário de pesquisa e pela

colaboração nos artigos.

Ao Dr. Francisco Hilário Bezerra, pela amizade, pela atenção que sempre me foi

dada, pela ajuda no processo de submissão dos artigos e pelas preciosas sugestões no

seminário de pesquisa I.

Ao Dr. Marcelo Assumpção, por sua paciência, atenção e disponibilidade em ajudar,

pelos mini cursos dados no LabSis no final de 2010 que ajudaram a otimizar o processo de

análise dos dados, pelas contribuições no seminário de pesquisa, pela sua ajuda na discussão

dos resultados obtidos com o Gridfix e na discussão dos artigos submetidos.

Ao Dr. Reinahrdt Fuck coordenador do INCT-ET (Estudos Tectônicos) pelo apoio

dado que ajudou a proporcionar esses resultados.

Ao Dr. Walter Eugênio pelas preciosas sugestões no Seminário de Pesquisa que

ajudaram a nortear os objetivos desta Tese.

Ao professore Zorano do PPGG pelo apoio constante na apresentação dos trabalhos

desenvolvidos em congressos o que ajudou na discussão para a submissão dos artigos.

À Dra Maria Osvalneide Lucena pela atenção e ajuda com a elaboração de mapas.


iv

Ao Dr. Moreira professor do DGEF, por no segundo semestre da graduação ter me

despertado o interesse para a área de geofísica.

Aos professores do DGEF: Gilvan, Bonelli, Rosângela e Felipe Pimenta.

A Banca avaliadora desta Tese pelas sugestões que ajudaram a melhorar

sobremaneira o texto final.

À equipe técnica do Laboratório Sismológico: Eduardo Alexandre, Regina Spineli,

Neymar Pereira, Antônio Vicente, Suélio Carolino e Rodrigo Pessoa, pela disponibilidade

em ajudar.

À Nilda, secretária do PPGG, eu tenho poucas palavras para expressar meu imenso

agradecimento a essa pessoa que tem ajudado tanto a todos os alunos do PPGG. Agradeço

aqui pela sua atenção, competência e por sempre nos atender com muito carinho e eficiência.

Ao PPGG / UFRN pela oportunidade.

A CAPES pela bolsa concedida e pela manutenção do Portal de Periódicos.

A CODECIPE (Coordenadoria de Defesa Civil de Pernambuco) em especial ao Cap.

Leonardo e sua equipe pela ajuda no trabalho de campo e nas palestras realizadas em

Alagoinha, Belém de Maria e Cupira.

As Prefeituras municipais de Belém de Maria e Cupira pelo apoio que nos foi dado

durante o período de instalação da rede de estações.

À minha esposa Rosa, pelo seu amor e tremenda compreensão; aos meus pais

(Francisco de Assis Lima e Êda Martins da Luz Lima) pelo incentivo e por desde cedo me

passarem o valor da Educação; às minhas irmãs (Priscila e Suzana) pelo apoio e momentos

de descontração.

À Igreja Batista Regular do Pajuçara, Igreja Batista do Alto e a Igreja Evangélica

Batista de Parnamirim.

Aos amigos Janilson Diogo e Jaime Sabino que me deram apoio logístico nos

períodos em que participei de congressos ou atividades de campo.

Aos companheiros do PPGG e do LabSis e pelas sugestões, pelos momentos de

alegria e descontração: Bonie Ives, Paulo Henrique, Rosana Nascimento, Renato Dantas,

Hassan, Virginie, Flávio Lemos, Flodoaldo, Rafaela Carreiro, Adriene e Daniel Évora.


v

Aos estudantes do Curso de Geofísica: Pedro Henrique e Myrli Andrade.

Aos velhos e bons amigos da época da época de graduação: Flodoaldo, de Assis,

Jorge Trindade, Carlos Isaías, Sady, Mário (filósofo) e Flávio Mariz.

Não posso deixar de agradecer a todos os professores do meu ensino fundamental e

médio pelo esforço e dedicação de cada um deles. Em especial aos professores Dantas e

Rezim, às professoras Severina Targino, Clotilde Godeiro, Geruza, Almizete e a toda a

equipe que atuou nos Colégios Atheneu e Aldo Fernandes de Melo.

A Polycursos pela bolsa de estudos para o curso preparatório do vestibular.


vi

RESUMO

Nesta tese são apresentados e discutidos os resultados do estudo de diversas áreas

sísmicas no Estado de Pernambuco com o objetivo de se ter uma visão regional da

sismicidade e suas causas. Aos trabalhos já publicados em revistas foram acrescentados dois

novos trabalhos originais, submetidos a periódicos internacionais, abordando as áreas

sísmicas localizadas nos municípios de São Caetano, Cupira e Agrestina. Todas as áreas

sísmicas abordadas nesta tese estão situadas sobre o Lineamento Pernambuco ou seu entorno

(seja em ramificações ou falhas isoladas a menos de 40 km do mesmo). O Lineamento

Pernambuco é uma zona de cisalhamento Neoproterozóica de escala continental que

deformou a Província Borborema e que apresenta, como ramificações, zonas de

cisalhamento com direção NE-SW.

Os novos trabalhos submetidos são decorrentes da análise de dados coletados por três

redes de estações que operaram nas seguintes áreas: rede SO07 (sismicidade no distrito de

Santa Luzia - São Caetano, em 2007); rede BM10 (dados das áreas sísmicas de Serra Verde

(Cupira) e Barra do Chata (Agrestina), em 2010); rede SO10 (sismicidade próxima ao centro

urbano de São Caetano, em 2010). Esses dados foram utilizados na determinação dos

hipocentros e mecanismos focais visando discutir a correlação entre a sismicidade e as

principais feições geológicas da região. Os novos mecanismos obtidos, bem como os

anteriormente publicados permitiram a determinação da direção do esforço médio na região.

A direção dos esforços na região envolvendo as diversas áreas sísmicas, agora ou

anteriormente estudadas, é bastante estável e de direção aproximada EW (SHmax). A

correlação entre a sismicidade e feições geológicas é observada sobre o lineamento e ao

norte do mesmo. Ao sul (Cupira e Agrestina), em áreas sísmicas próximas a zonas de

cisalhamento NE-SW, não há correlação e falhas sismogênicas normais de direção EW estão

ativas e seu movimento é compatível com os esforços regionais. É provável que essas falhas

ativas sejam mais recentes que o Neoproterozóico, provavelmente do período Cretáceo,

época do último grande movimento do Lineamento Pernambuco.

Palavras-chave: sismicidade intraplaca, mecanismos focais, Lineamento

Pernambuco, esforços intraplaca


vii

ABSTRACT

This thesis presents and discusses the results of the various seismic areas in the State

of Pernambuco, with the aim of having a vision of regional seismicity and its causes. To the

papers published in journals were added two new original works submitted to international

journals, dealing with seismic areas located in the counties of São Caetano, Cupira, and

Agrestina. All seismic areas mentioned in this thesis are located on the Pernambuco

Lineament and its surroundings (both in branches or single faults within 40 km of it). The

Pernambuco Lineament is a Neoproterozoic shear zone of continental-scale that deformed

the Borborema Province, and presents as branches, shear zones with NE-SW direction.

The new submitted papers are from the analysis of data collected by three local

networks of stations that operated in the following areas: network SO07 (seismicity in the

district of Santa Luzia - São Caetano, 2007), network BM10 (data from seismic areas of

Serra Verde ( Cupira) and Barra do Chata (Agrestina), in 2010), network SO10 (seismicity

near the urban center of São Caetano in 2010). These data were used for determining the

hypocenters and focal mechanisms in order to discuss the relationship between the

seismicity and geological features of the area. The new mechanisms obtained, as well as the

previously published allowed the determination of the direction of the average stress in the

region.

The direction of stress in the region involving the various seismic areas, now or

previously studied, is quite stable and approximate EW direction (SHmax). The correlation

between seismicity and geological features is observed on the lineament and north of it. In

the south (Cupira and Agrestina), in seismic areas nearby shear zones NE-SW, there is no

correlation and seismogenic EW normal faults are active and its motion is compatible with

regional stresses. It is probable that these active faults are more recent than the

Neoproterozoic, probably of the Cretaceous period, when the last great movement of the

Pernambuco Lineament occurred.

Keywords: intraplate seismicity, focal mechanisms, Pernambuco Lineament,

intraplate stresses


viii

ÍNDICE

Páginas

AGRADECIMENTOS iii

RESUMO vi

ABSTRACT vii

ÍNDICE viii

ÍNDICE DAS FIGURAS xi

ÍNDICE DAS TABELAS xvii

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS xviii

CAPÍTULO 1- INTRODUÇÃO 1

1.1 - Sismicidade do Nordeste 1

1.2 - Sismicidade de Pernambuco 3

1.3 - Correlação entre sismicidade e feições geológicas no NE do Brasil 5

1.4 - Área de Estudo – Geologia 6

1.5 - Objetivos 9

Referências Bibliográficas 10

CAPÍTULO 2- METODOLOGIA 13

2.1 - Aquisição dos dados 13

2.1.1 - São Caetano 13

2.1.1.1 - Réplicas do tremor de 2007, 3.7 mR 13

2.1.1.2 - Atividade Sísmica de 2010 14

2.1.2 - Rede Belém de Maria (BM) 2010 16

2.3 - Interpretação e Leitura dos dados 17

2.2 - Determinação dos hipocentros 18

2.4 - Relocação dos hipocentros 19


ix

2.5 - Determinação dos Mecanismos Focais 21

2.6 - Esforços 24


CAPÍTULO 3 30

Upper crustal earthquake swarms in São Caetano: reactivation of the Pernambuco shear zone

and trending branches in intraplate Brazil 30

Abstract 31

3.1 - Introduction 32

3.2 - Seismo-tectonic setting 33

3.3 - Methods 35

3.3.1 - Data acquisition 35

3.3.2 - Hypocentral determination 38

3.3.3 - Focal Mechanism 39

3.4 - Results 40

3.4 - Discussion 44

3.4 - Conclusions 45

Acknowledgments 46

References 47

CAPÍTULO 4 51

Earthquake swarms in the southern block of the Pernambuco Lineament, NE Brazil: stress

field and seismotectonic implications 51

Abstract 52

4.1 - Introduction 53

4.2 - Seismo-tectonic setting 57

4.3 - Methods 58

4.3.1 - Data Acquisition 58

4.3.2 - Hypocentral determination 58


x

4.3.3 - Focal Mechanism 60

4.3.4 - Stress tensor 61

4.4 – Results 61

4.4.1 - Hypocenters determined 61

4.4.2 - Focal mechanisms 62

4.4.3 - Regional Stress 64

4.5 - Discussion 70

4.6 - Conclusions 72

Acknowlegments 74

References 75

CAPÍTULO 5-CONSIDERAÇÕES FINAIS 80


APÊNDICE A 87

APÊNDICE B 99

APÊNDICE C 123


xi

ÍNDICE DAS FIGURAS

Figura 1.1- Sismicidade no NE do Brasil no período de 1811 a 2012. Os epicentros são

simbolizados por círculos vermelhos, cujo tamanho está relacionado com a magnitude, de

acordo com a legenda interna. Somente eventos de magnitude maior ou igual a 2,0 estão

representados. Dados do boletim sísmico brasileiro (

http://www.moho.iag.usp.br/sismologia/boletim.php) acessados em 10/07/2013. 2

Figura 1.2- Sismicidade no estado de Pernambuco entre 1811 e 2012. A estrela preta indica

a localização do sismo de maior magnitude (4.0 mR) ocorrido em São Caetano. Os círculos

azuis indicam os epicentros dos eventos recentes ocorridos de 2010 até 2012, Os triângulos

pretos indicam a localização das estações SABR (Sanharó-PE) e GRBR (Gravatá-PE)

pertencentes ao INCT-ET(estudos tectônicos) usadas também para o monitoramento da área.

. 4

Figura 1.3- Encarte tectônico simplificado com as principais zonas de cisalhamento do

nordeste brasileiro. A área em destaque no Lineamento Pernambuco indica a região mapeada

pela CPRM na Carta Geológica de Belo Jardim e que inclui o município de São Caetano

(região deste estudo). (CPRM - 2008). 7

Figura 1.4-- Áreas sísmicas estudadas com rede local de estações na região do Lineamento

Pernambuco. As setas nas cores vermelha, azul, verde e marrom indicam a localização

aproximada das áreas sísmicas estudadas em Caruaru 1991 e 2002 (Ferreira et al. 1998,

2008, respectivamente), Belo Jardim (Lopes et al. 2010), Santa Luzia - São Caetano ( este

estudo) e Cupira - Agrestina (este estudo). 8

Figura 2.1 – Foto da estação SOJO. No interior do tambor azul está o sismômetro (S13-J),

no interior da caixa de metal o registrador SMART24-R e no alto junto ao painel solar está o

GPS externo. 13

Figura 2.2 - Evento local de Santa Luzia registrado nas três componentes da estação SOJO.

14

Figura 2.3 – Foto da estação SOSB. No interior do tambor cinza está o sismômetro (L4C3),

no interior da caixa de metal o registrador Reftek130. 15


xii

Figura 2.4 - Evento local de São Caetano registrado nas três componentes da estação

SOBB. 15

Figura 2.5 – Foto da estação BMCR. No interior da caixa de alvenaria está o sismômetro

(L4C3), no interior da caixa de fibra o registrador Reftek130. 16

Figura 2.6 - Evento local de Serra verde (Cupira – PE) registrado nas três componentes da

estação SOBB. 16

Figura 2.7 - Ilustração da relocação de terremotos. Os círculos sólidos e abertos representam

o hipocentro experimentado que foi conectado aos eventos da vizinhança pela relação

cruzada (de linhas sólidas) ou catalogadas (tracejadas) do dado. Para dois eventos, i e j, a

localização inicial (círculos abertos) e s correspondendo ao vetor vagarosidade com respeito

às duas estações. A seta grossa (∆x) indica a relocação para o evento i e j. A diferença do

tempo de viagem (dt) entre os eventos i e j são observados nas estações. 19

Figura 2.8 - Sistemática do problema inverso. (Adaptada de Reasenberg -1992) 22

Figure 3.1 - The study areas of Santa Luzia and São Caetano are in the rectangle that is

indicated by the blue arrow. The map show large geological features of Borborema Province

(Almeida et al., 2000, Brito Neves et al,. 2000), and sedimentary basins (PnB – Parnaíba

Basin, PoB- Potiguar Basin, PbB- Paraíba Basin, PeB –Pernambuco Basin, JaB- Jatobá

Basin). Red circles are epicenters of earthquakes from Brazilian Seismic Bulletin catalogue

from 1720 to 2010. 34

Figure 3.2 - Map showing the stations used in the Santa Luzia campaign (black triangles)

and São Caetano campaign (Blue triangles). The green triangle indicates the VJ station,

which was used in both campaigns. The epicenters of the Santa Luzia area (yellow circles)

and the São Caetano area (blue circles) are shown on the map. The black and blue stars

indicate the epicenters of events with magnitude 3.7 mR and 2.7 mR that occurred in Santa

Luzia (2007) and São Caetano (2010), respectively. We used the events of 2007(yellow

circles) and 2010 (blue circles) with a gap <180º, which had at least 10 observations (P and

S readings) for 2007 earthquakes and 8 observations for the 2010 events. The maximum

errors for both datasets are rms ≤ 0.03s, erz ≤ 0.3 km, and erh ≤ 0.3 km. The beach balls


xiii

represent focal mechanisms of other campaigns in the region. The town of Belo Jardim is

near 30 km W of indicated point. 36

Figure 3.3 - Temporal distribution of seismicity in (a) Santa Luzia - 2007/02/01 to

2007/07/31-and in (b) São Caetano – 2010/09/15 to 2010/12/23. The vertical bars indicate

the number of events logged by the network of stations in each epicentral area. The star

indicates the largest recorded event and its magnitude during the operation of the local

network in Santa Luzia.. 37

Figure 3.4 - The compound Wadati diagram for Santa Luzia and São Caetano was

determined using 120 events and 622 data (squares). The best fit (solid line) corresponds to

the ratio VP / VS of 1.692 (± 0.004).. 39

Figure 3.5 - The waveform correlation of P wave from earthquakes selected for focal

mechanism in Santa Luzia (2007) recorded at station JO and São Caetano (2010) recorded at

station PS. 41

Figure 3.6 - Figure (a) shows in plane view the epicenters of 14 earthquakes selected for the

focal mechanism in the area of Santa Luzia, Figure 6 (b) shows projections in the cross-

sectional view perpendicular (AB) and parallel (AC) view to the fault plane cluster in Santa

Luzia, respectively. Figure 6 (c) shows the composite focal mechanism for the Santa Luzia

area in the lower hemisphere, equal area projection. Crosses and circles represent the first

movements of compression and dilation, respectively. P and T are the axes of compression

and dilatation, respectively. FP indicates the fault plane. 42

Figure 3.7 - Figure (a) shows in a plane view the epicenters of 13 earthquakes that were

selected for the focal mechanism in the São Caetano area. Figure (b) shows the projection in

a cross-sectional perpendicular (AB) and parallel (AC) view to the fault plane in São

Caetano. The composite focal mechanism for São Caetano (c) is shown in the lower

hemisphere, equal area projection. Crosses and circles represent the first movements of

compression and dilation, respectively. P and T are the axes of compression and dilatation,

respectively. FP indicates the fault plane. 43


xiv

Figure 4.1 - Location of the study area (red rectangle), large geological features of

Borborema Province. The sedimentary basins in the figure: PaB - Parnaíba, PbB – Paraíba,

PeB – Pernambuco, and JaB – Jatobá (Almeida et al. 2000 and Brito Neves et al. 2000). Red

circles are epicenters of earthquakes from Brazilian Seismic Bulletin catalogue from 1720 to

2010. 54

Figure 4.2 - The events of Serra Verde and Barra do Chata clusters that were used in this

study have a gap <180 °, 10 observations (P and S readings). The maximum errors for both

datasets are rms ≤ 0.03s, erz ≤ 0.3 km, and 0.3 ≤ erh km. The cluster located south of Lagoa

dos Gatos was not used because hypocenter errors are larger due to the arrangement of the

distribution of the stations, but are shown in the figure for spatial visualization of these

earthquakes in the region.. 56

Figure 4.3 - Temporal distribution of seismicity in study area - 2010/04/21 to 2010/08/10.

The vertical bars indicate the number of events logged by the network stations.. 59

Figure 4.4 - The compound Wadati diagram for the earthquakes determined using 31 events

and 151 data (squares). The best fit (solid line) corresponds to the ratio VP / VS of 1.710 (±

0.005). 60

Figure 4.5- The waveform correlation of P wave from earthquakes selected for focal

mechanism of (a) Serra Verde cluster recorded in station BM and (b) Barra do Chata Cluster

recorded in station UB. 63

Figure 4.6 - The figure (a) shows in the plane the map of 15 earthquakes (in yellow)

selected for the focal mechanism in the Serra Verde region. In red there are topographic

lineaments. The figure (b) shown projections in the vertical plane view perpendicular (AC)

and parallel (AB) view to the fault plane cluster in Serra Verde, respectively. The figure (c)

shows the composite focal mechanism for the Serra Verde area in the lower hemisphere,

equal area projection. Crosses and circles represent the first movements of compression and

dilation, respectively. P and T are the axes of compression and expansion, respectively. FP

indicates the fault plane. 65


xv

Figure 4.7 - The figure (a) shows in the plane the map of 8 earthquakes (in blue) selected for

the focal mechanism in the Barra do Chata region. In red there are topographic lineaments.

The figure (b) shown projections in the vertical plane view perpendicular (AC) and parallel

(AB) view to the fault plane cluster in Serra Verde, respectively. The figure (c) shows the

composite focal mechanism for the Serra Verde area in the lower hemisphere, equal area

projection. Crosses and circles represent the first movements of compression and dilation,

respectively. P and T are the axes of compression and expansion, respectively. FP indicates

the fault plane. 66

Figure 4.8 - Distribution of the focal mechanisms detailed in Table 1 that were used in this

study for the inversion of focal mechanisms.. 68

Figure 4.9 – Inversion of the stress tensor with seven fault planes (Table 1). The black

arrows indicate the direction of the biggest main horizontal stress (S1=SHmax) The gray

arrows indicate the direction of the smallest main stress(S3=Shmin).The inversion was made

by minimizing the difference between the observed slip direction and the shear stress in each

fault plane (this difference is shown by the thick segment in the fault plane)). 69

Figura 5.1 - Mapa mostrando as estações utilizadas nas campanhas de Santa Luzia

(triângulos pretos) e de São Caetano (triângulos azuis). O triângulo verde indica a

localização da estação VJ, a qual foi utilizado em ambas as campanhas. Os epicentros da

área de Santa Luzia (círculos amarelos) e na área do São Caetano (círculos azuis) são

mostrados no mapa. As estrelas pretas e azuis indicam os epicentros de eventos com

magnitude 3.7 mR e 2.7 mR que ocorreram em Santa Luzia (2007) e São Caetano (2010),

respectivamente. Os eventos de ambas as áreas sísmicas mostrados no mapa possuem gap

<180 º, pelo menos 10 observações (leituras P e S) para os eventos de Santa Luzia e no

mínimo 8 observações para os eventos de São Caetano. Os erros máximos para ambos os

conjuntos de dados são rms ≤ 0.03 s, erz ≤ 0.3 km, e erh ≤ 0.3 km. Na figura também estão

indicados os mecanismos focais de Caruaru 1991 (Ferreira et al. 1998), Caruaru 2002

(Ferreira et al. 2008), Belo Jardim 2004 (Lopes et al. 2010), Santa Luzia 2007 (Lima Neto et

al. 2013a – Capítulo 3) e São Caetano 2010 (Lima Neto et al. 2013b – Capítulo 3). 81


xvi

Figura 5.2 - Os eventos dos clusters de Serra Verde e Barra do Chata que foram utilizados

neste estudo possuem gap <180 °, 10 observações (leituras P e S). Os erros máximos para

ambas as áreas sísmicas são rms ≤ 0.03 s, erz ≤ 0.3 km e 0.3 ≤ erh km. O cluster localizado

ao sul de Lagoa dos Gatos não foi utilizado porque os erros hipocentrais foram maior devido

ao arranjo da distribuição das estações, mas são mostrados na figura para visualização

espacial destes sismos na região. 82

Figura 5.3 - (a) Distribuição dos mecanismos focais que foram usados nesta tese para a

inversão: A - Caruaru 1991 (Ferreira et al., 1998); B- Caruaru 2002 (Ferreira et al., 2008); C

- Belo Jardim 2004 (Lopes et al., 2010); D - Santa Luzia 2007 (Lima Neto et al., 2013a -

Capítulo 3); E- São Caetano 2010 (Lima Neto et al., 2013a - Capítulo 3); F - Serra Verde

2010 (Lima Neto et al., 2013b - Capítulo 4); e G - Barra do Chata 2010 (Lima Neto et al.,

2013b - Capítulo 4). (b)Resultado da inversão dos sete mecanismos focais (Capítulo 4.3).

83

Figura 5.4 - Localização da área de estudo (triângulo vermelho) e principais zonas de

cisalhamento da Província Borborema. As bacias sedimentares mostradas na figura são: PaB

- Paranaíba, PbB - Paraíba, PeB - Pernambuco e JaB - Jatobá (Almeida et al., 2000, Brito

Neves et al., 2000). Os círculos vermelhos são epicentros do boletim sísmico brasileiro. 84


xvii

ÍNDICE DAS TABELAS

Table 4.1 - Focal mechanisms in the Pernambuco Lineament area 61

Table 4.1 - Results of stress inversion of focal mechanisms. The main stresses from the

Pernambuco Lineament area were constrained to be horizontal and vertical. ‘Range’ is an

estimate of the uncertainties in the S1 and S3 directions. φ=(S2–S3)/(S1–S3). N is the

number of focal mechanisms used. Misfit angle is the difference between the observed slip

and the shear stress in the fault plane. 62


xviii

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS

M Magnitude;

mb Magnitude de ondas de corpo;

mR Escala de magnitude regional do Brasil;

MM Escala de intensidade Mercali Modificada;

SAC Um programa usado para analisar séries temporais, especialmente em dados

sísmicos. É um dos formatos e programas mais usados pela comunidade sismológica.


1

CAPÍTULO 1- INTRODUÇÃO

1.1—Sismicidade do Nordeste

A região Nordeste do Brasil é uma das áreas de maior atividade sísmica intraplaca

no país (p. ex. Berrocal et al., 1984; Assumpção, 1992,1993). Nos últimos quarenta anos,

a atividade sísmica na região tem sido caracterizada por enxames de sismos que podem

durar mais de 10 anos e por eventos que atingem magnitudes de até 5.2 mb, na escala

Richter. Esses eventos têm causado, em muitos casos, sérios danos em habitações e

transtornos à população que, algumas vezes, foi acometida de pânico. A sismicidade está

geograficamente concentrada, principalmente, na borda da Bacia Potiguar (Rio Grande

do Norte e leste do Ceará), no noroeste do Ceará, no entorno do Lineamento Pernambuco

e no Recôncavo Baiano (Figura. 1.1).

Os estados do Ceará e Rio Grande do Norte concentram a maior atividade sísmica

da região. Desde 1920 não havia registro da ocorrência, de nenhum tremor de magnitude

maior ou igual a 4.0 mb fora desses dois estados (Ferreira, 1997). No dia 20 de maio de

2006 ocorreu um sismo de magnitude 4.0 mR (Figura 1.2), o maior até agora registrado

em Pernambuco, com epicentro localizado no município de São Caetano, próximo da

localidade de Santa Luzia (Lima Neto et al., 2013). Assim nos últimos 90 anos os

maiores tremores na região Nordeste do Brasil ocorreram na província Borborema.

A sismicidade no Nordeste possui duas características importantes: I) longa

duração, do tipo enxame, podendo durar vários meses, mesmo para magnitudes de ordem

2.0 mb, durante vários anos, como em João Câmara (por ex. Takeya et al., 1989; Bezerra

et al., 2007); II) tremores rasos com profundidade menor que 12 km (Assumpção et al.,

1989; Takeya, 1992; Ferreira et al., 1995, 1998, 2008; Lopes et al. 2010). Essas

características e o grande número de afloramentos graníticos e gnáissicos do escudo Pré-

Cambriano, distribuído em toda região, permite a obtenção de um número suficiente de

bons registros, com o início das ondas P e S bastante claro (Ferreira et al., 1987, 1995,

1997, 1998, 2008).

Esta tese apresenta os resultados obtidos para novas áreas sísmicas no Lineamento

Pernambuco e seu entorno na forma de artigos científicos (Capítulos 3 e 4) e tem como

objetivo discutir a correlação entre sismicidade e feições geológicas nas novas áreas

estudadas e estimar a direção média dos esforços através da inversão dos mecanismos


2

focais das novas áreas apresentadas com os mecanismos obtidos em estudos prévios na

região.

Figura 1.1 Sismicidade no NE do Brasil no período de 1767 a 2012. Os epicentros são simbolizados por círculos vermelhos, cujo tamanho está relacionado com a magnitude, de acordo com a legenda interna. Somente eventos de magnitude maior ou igual a 2,0 estão representados. Dados do boletim sísmico brasileiro (http://www.moho.iag.usp.br/sismologia/boletim.php) acessados em 10/07/2013.


3

1.2 - Sismicidade de Pernambuco

Uma das áreas mais ativas na Província Borborema encontra-se no Lineamento

Pernambuco e seu entorno. O Lineamento Pernambuco é uma zona de cisalhamento de

escala continental com mais de 700 km de comprimento que aparece claramente na

superfície (Davison, et al., 1995). Nesta região, diversos eventos sísmicos vêm sendo

relatados desde o século XIX e, nos últimos anos, têm se manifestado de forma mais

intensa e numerosa (Ferreira et al., 1998, 2008; Lopes et al., 2010; Lima Neto et al.,

2013).

A atividade sísmica em Caruaru é bem conhecida desde o início do século passado

(Ferreira & Assumpção 1983). Os maiores sismos ocorreram em 1967, com magnitude

3,7 mb e intensidade V MM, e em 1984, com magnitude 3,8 mb e intensidade V-VI MM.

Em 1991 um enxame sísmico ocorreu em Caruaru e foi realizado o primeiro estudo com

uma rede local de estações na região (Ferreira et al., 1998). No ano de 2002 esse

fenômeno tornou a se repetir, mas dessa vez numa área diferente da estudada em 1991

(Ferreira et al,. 2008).

Outros municípios também possuem atividade sísmica conhecida, principalmente

num raio de aproximadamente 50 km em torno de Caruaru. Como exemplo pode-se citar

os sismos ocorridos em Santa Cruz do Capibaribe (1970), Toritama (1974), Tacaimbó

(1987 e 2004), Belo Jardim (2004) e São Caetano (2006, 2007 e 2010) (Ferreira &

Assumpção, 1983; Berrocal et al., 1984; Lopes et al, 2010).

O evento de maior magnitude nessa região ocorreu em 20 de maio de 2006, tendo

atingido a magnitude 4.0 mR (escala regional brasileira, Assumpção, 1983) e intensidade

VI MM. O epicentro desse tremor foi determinado próximo ao distrito de Santa Luzia, no

município de São Caetano-PE, sendo que nesse município não existem registros

instrumentais ou relatos históricos de tremores ocorridos antes de 2006. A atividade

sísmica no distrito de Santa Luzia, embora com tremores de menor magnitude persista,

esporadicamente, até hoje. Em 2010 uma nova área sísmica foi detectada no município de

São Caetano a poucos quilômetros do centro urbano da cidade.

Os estudos de sismicidade com redes locais feitos em Caruaru em 1991 e 2002

(Ferreira et al., 1998, 2008), Belo Jardim 2004 (Lopes et al., 2010) e São Caetano 2007 e

2010 (Lima Neto et al., 2013) foram realizados em áreas no Lineamento Pernambuco ou

em ramificações para NE do Lineamento que ficam para norte do Lineamento


4

Pernambuco. Nesses estudos foi mostrada a correlação da sismicidade com feições

geológicas mapeadas em superfície na região.

Em relação a áreas ao sul do Lineamento Pernambuco existem registros históricos

e também instrumentais de tremores recentes como, por exemplo, no município de

Alagoinha - PE que em março de 2010 foi caracterizada por uma curta sequencia de

tremores que assustaram a população, mas não foi possível contar com uma rede local

devido ao curto período de sismicidade. Em Abril de 2010 ocorreu uma nova sequencia

de tremores ao sul do Lineamento Pernambuco. O evento de maior magnitude ocorreu no

dia 18/04/2010, atingiu a magnitude 2.8 mR e intensidade IV MM, assustou moradores

nos municípios de Belém de Maria e Cupira. Nessa nova região foi instalada uma rede

local de estações (rede BM). A partir dos dados registrados pela rede foram identificadas

novas áreas sísmicas ao sul do Lineamento Pernambuco que estavam localizadas no

distrito de Serra Verde, município de Cupira, e na localidade Barra do Chata, município

de Agrestina, e ao sul do município de Lagoa dos Gatos.

Figura 1.2 - Sismicidade no estado de Pernambuco entre 1811 e 2012. A estrela preta indica a localização do sismo de maior magnitude (4.0 mR) ocorrido em São Caetano. Os círculos azuis indicam os epicentros dos eventos recentes ocorridos de 2010 até 2012, Os triângulos pretos indicam a localização das estações SABR (Sanharó-PE) e GRBR (Gravatá-PE) pertencentes ao INCT-ET(Estudos Tectônicos) usadas também para o monitoramento da área.

Nesta tese são apresentados e discutidos os resultados do estudo de diversas áreas

sísmicas no Estado de Pernambuco com o objetivo de se ter uma visão regional da

sismicidade e suas causas. Aos trabalhos já publicados em revistas foram acrescentados

dois novos trabalhos originais, submetidos a periódicos internacionais, abordando as


5

áreas sísmicas localizadas nos municípios de São Caetano, Cupira e Agrestina. Todas as

áreas sísmicas abordadas nesta tese estão situadas sobre o Lineamento Pernambuco ou

seu entorno (seja em ramificações ou falhas isoladas a menos de 40 km do mesmo).

1.3 - Correlação entre sismicidade e feições geológicas no NE do Brasil

A correlação entre a sismicidade e feições geológicas mapeadas em áreas

intraplaca como o Nordeste brasileiro nem sempre é possível de ser feita, pois são

necessárias duas condições, nem sempre satisfeitas: do lado da sismologia é preciso ter

hipocentros bem determinados e mecanismos focais com plano de falha bem definidos;

do lado da geologia é necessário ter falhas bem mapeadas, de preferência com técnicas

utilizadas em estudos Neotectônicos. Como foi apresentado por Ferreira et al. (1998) e

Bezerra et al. (2011), a sismicidade na região Nordeste possui pouca correlação com as

falhas mapeadas e a única região onde antes deste estudo sempre era possível sugerir esse

tipo de correlação era na região do Lineamento Pernambuco (LPe), localizado na porção

meridional da Província Borborema.

Até o ano de 2010 a correlação entre sismicidade e feições geológicas em

Pernambuco era tratada como sendo regra nessa região baseado nos estudos anteriores

feitos com redes locais de estações. Os estudos realizados antes de 2010 com redes de

estações locais mostravam essa realidade de correlação entre sismicidade e feições

geológicas mapeadas nas seguintes áreas epicentrais: Caruaru 1991, no LPe (Ferreira et

al., 1998), Caruaru 2002, numa ramificação para NE do LPe (Ferreira et al. 2008), Belo

Jardim 2004, no LPe (Lopes et al., 2010), e São Caetano 2007, numa ramificação para

NE do LPe (Lima Neto et al., 2013). Todos esses resultados apontam a correlação da

sismicidade com o Lineamento Pernambuco, ou suas ramificações para NE que ficam ao

norte do lineamento, e são falhas ativas (Bezerra et al. 2011).

Este estudo mostra os resultados de três novas áreas sísmicas identificadas em

2010: uma nova área em São Caetano, localizada no Lineamento Pernambuco e duas

áreas ao sul do Lineamento Pernambuco (nos municípios de Cupira e Agrestina),

passando de quatro para sete o número de mecanismos focais conhecidos na região, e, de

igual quantidade, o número de áreas onde é possível discutir a correlação entre a

sismicidade e feições geológicas.


6

1.4- Área de Estudo - Geologia.

Do ponto de vista geológico, a área de estudo pertence à Província Borborema e

ocupa uma área de aproximadamente 380.000 km², coincidindo com o cinturão de

dobras, desenvolvido durante o ciclo Brasiliano (Brito Neves et al., 2000). A Província

Borborema, do escudo Pré-cambriano brasileiro, que corresponde ao cinturão de

dobramentos do nordeste, desenvolvidos durante o ciclo brasiliano, é limitada pelo cráton

do São Francisco e pela Bacia do Parnaíba, bem como pelas bacias costeiras e pela

margem continental (Almeida et al., 1981). A região foi bastante afetada no ciclo

Brasiliano, tendo então desenvolvido extensas zonas de cisalhamento em centenas de

quilômetros de comprimento e até dezenas de quilômetros de largura (Vauchez et al.,

1995).

Um complexo sistema de falhas de tamanhos maiores divide a Província

Borborema em seções, separando os sistemas de dobras ou corte por meio deles. Essas

falhas apontam serem muito antigas, profundas e reativadas em diferentes ocasiões, com

características variáveis. O caráter transcorrente notado nos mapas é somente o mais

óbvio, tendo o último ocorrido durante o ciclo brasiliano. A tendência geral da estrutura

da província é organizar-se abrindo como um leque em direção a costa (Vauchez et al.,

1995).

O Lineamento Pernambuco é uma zona de cisalhamento de escala continental que

deforma a Província Borborema (Figura 1.4). O Lineamento Pernambuco está localizado

na parte central da Província Borborema atualmente distante da borda da placa sul-

americana e é uma continua e sinuosa zona dúctil vertical com 700 km de comprimento

que aparece claramente na superfície (Davison et al., 1995). O Lineamento Pernambuco

tem aproximadamente E-W tendência, mas nas partes ocidental e oriental a tendência é

N70ºW e N70º-80ºE, respectivamente (Davison et al., 1995; Neves et al., 2000).


7

Figura 1.3- Encarte tectônico simplificado com as principais zonas de cisalhamento do nordeste brasileiro. A área em destaque no Lineamento Pernambuco indica a região mapeada pela CPRM na Carta Geológica de Belo Jardim e que inclui o município de São Caetano (região deste estudo). (CPRM - 2008).

Investigações geológicas e geofísicas indicam que esta zona de cisalhamento é

uma feição profunda que corta de um lado para o outro a crosta frágil (Lima Filho et al.,

2006). Uns poucos segmentos do Lineamento Pernambuco foram reativados durante o

colapso da Pangéia Cretáceo. Esta reativação conduziu ao desenvolvimento de pequenas

bacias sedimentares (Oliveira, 2008).

Na região que fica a oeste de Caruaru, o Lineamento Pernambuco apresenta

algumas ramificações para NE, como por exemplo, a zona de cisalhamento de Fazenda

Nova. Nesta área as foliações miloníticas têm direção NE e mergulho vertical nas zonas


8

de cisalhamento, mas esse mergulho é suavizado para 72º e 40º para SE fora dessas zonas

(CPRM, 2008).

As áreas estudadas com redes locais são mostradas na figura 1.4 abaixo.

Figura 1.4- Áreas sísmicas estudadas com rede local de estações na região do Lineamento Pernambuco. As setas nas cores vermelha, azul, verde e marrom indicam a localização aproximada das áreas sísmicas estudadas em Caruaru 1991 e 2002 (Ferreira et al., 1998, 2008, respectivamente ), Belo Jardim (Lopes et al., 2010), Santa Luzia - São Caetano ( este estudo) e Cupira - Agrestina (este estudo). Adaptada de Ferreira et al. 2008.


9

1.5-Objetivos:

� Determinação hipocentral preliminar para os eventos de São Caetano 2010

e das áreas ao Sul do Lineamento Pernambuco (Cupira, Agrestina e Lagoa

dos Gatos);

� Relocação dos hipocentros da região de São Caetano (2007 e 2010), Cupira

e Agrestina.

� Determinação dos mecanismos focais

� Utilização dos resultados obtidos na discussão da correlação entre a

sismicidade e as principais feições geológicas da região.

� Determinação da direção do esforço médio a partir dos mecanismos focais

em Pernambuco e discussão sobre reativação de falhas na região.


10

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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13

CAPÍTULO 2-METODOLOGIA

2.1-Aquisição dos dados

2.1.1- São Caetano

2.1.1.1- réplicas do tremor de 2007, 3.7 mR

Embora o tremor de magnitude 4.0 mR tenha ocorrido em 20 de maio de 2006 a

atividade sísmica persistiu na região próxima à localidade de Santa Luzia, município de

São Caetano, e a aquisição de dados foi iniciada somente em 01/02/2007, quando foi

instalada uma rede de seis estações digitais e uma analógica. Após a instalação desta rede

ocorreu um tremor de magnitude 3.7 mR no dia 20/03/2007 o que motivou a instalação de

mais três estações, melhorando a geometria da rede instalada, passando a rede a operar

com 9 estações digitais (Figura 3.2) , até 31/07/2007.

O equipamento utilizado era constituído em sua configuração máxima, por uma

estação analógica (Willmore +MEQ800), seis estações digitais de período curto (3

sensores S13J com frequência de resposta 1 Hz: Z, NS, EW, por estação) e três estações

brodband com flat response de 120s a 50 Hz (sensor triaxial KS2000M) sendo que todas

as estações digitais (Figura 2.1) utilizaram o registrador SMART24(R). As estações da

rede utilizada em 2007 operaram de dois modos: Contínuo, com taxa de amostragem de

100 sps (amostras por segundo) e arquivos com 1 hora de duração; e registros por trigger

(Figura 2.2) com taxa de amostragem de 500 sps (amostras por segundo) e arquivos com

1 minuto de duração.

Figura 2.1 – Foto da estação SOJO. No interior do tambor azul está o sismômetro (S13-J), no interior da caixa de metal o registrador SMART24-R e no alto junto ao painel solar está o GPS externo.


14

Figura 2.2 - Evento local de Santa Luzia registrado nas três componentes da estação SOJO.

2.1.1.2- Atividade sísmica de 2010

Após o fim da campanha realizada em 2007 a atividade sísmica próxima à

localidade de Santa Luzia persistiu, e continua até hoje, embora com menor frequência.

No dia 11/03/2010 foi registrado um tremor de magnitude 2.7 mR e foi bem sentido pela

população da área urbana de São Caetano. A análise desse evento mostrou que o

epicentro não foi localizado na área de Santa Luzia anteriormente estudada em 2007, mas

próximo ao centro urbano de São Caetano. Devido à ocorrência desse novo tremor e à

sequencia de mais eventos de menor magnitude nessa nova área, motivou-se a instalação

de uma rede de estações para estudar essa nova zona sísmica. Esta nova rede local de

estações operou no período de 15 de setembro a 23 de dezembro de 2010 e os registros

comprovaram a ocorrência de microtremores próximo ao centro urbano de São Caetano.

Nesta segunda campanha, realizada na nova área, utilizou-se uma rede

sismográfica local composta por sete estações (Figura 3.2) pertencentes ao PegBr (Pool

de Equipamentos Geofísicos do Brasil) providas de sismômetros de período curto modelo

L4C3 com frequência de resposta 2Hz (vertical, NS e EW, em cada estação) todas as

estações (Figura 2.3) utilizaram o registrador Reftek130 e a taxa de amostragem utilizada

foi de 250 amostras por segundo (Figura 2.4).

Tese de Doutorado – PPGG –

Figura 2.3 – Foto da estação SOSB. caixa de metal o registrador Reftek130

Figura 2.4 - Evento local de São Caetano registrado nas três componentes da estação SOBB.

–UFRN

SOSB. No interior do tambor cinza está o sismômetro (L4C3), no interior dReftek130.

Evento local de São Caetano registrado nas três componentes da estação SOBB.

Lima Neto, H.C. 15

á o sismômetro (L4C3), no interior da

Evento local de São Caetano registrado nas três componentes da estação SOBB.


2.1.2- Rede Belém de Maria (BM) 201

A aquisição de dados foi iniciada em 21/04/2010, quando foi instalada

inicialmente uma rede de seis estações digitais. Após duas semanas foram instaladas mais

quatro estações. Essa rede sismográfica local composta por dez estações

pertencentes ao PegBr (Pool de Equipamentos Geofísicos do Brasil) eram providas de

sismômetros de período curto

NS e EW, em cada estação), todas as estações

Reftek130, a taxa de amostragem utilizada foi de 250 amostras por segundo

e operaram até 22/09/2010.

Figura 2.5 – Foto da estação BMCR. da caixa de fibra o registrador Reftek130

Figura 2.6 - Evento local de Serra verde (Cupira

–UFRN

lém de Maria (BM) 2010



quatro estações. Essa rede sismográfica local composta por dez estações

(Pool de Equipamentos Geofísicos do Brasil) eram providas de

sismômetros de período curto modelo L4C3 com frequência de resposta

NS e EW, em cada estação), todas as estações (Figura 2.5) utilizaram o registr

Reftek130, a taxa de amostragem utilizada foi de 250 amostras por segundo

BMCR. No interior da caixa de alvenaria está o sismômetro (L4C3), no interior Reftek130.

Evento local de Serra verde (Cupira – PE) registrado nas três componentes da estação SOBB.

Lima Neto, H.C. 16



quatro estações. Essa rede sismográfica local composta por dez estações (Figura 4.2)

(Pool de Equipamentos Geofísicos do Brasil) eram providas de

com frequência de resposta 2Hz (vertical,

utilizaram o registrador

Reftek130, a taxa de amostragem utilizada foi de 250 amostras por segundo (Figura 2.6)

á o sismômetro (L4C3), no interior

PE) registrado nas três componentes da estação SOBB.


17

2.2-Interpretação e Leitura dos dados

A rede sismográfica de São Caetano que operou de 01/02/2007 a 31/07/2007

registrou 230 sismos locais, sendo que 214 desses foram registrados em pelo menos três

estações. O estudo realizado em 2007 foi realizado com 214 sismos locais registrados

pela rede de estações digitais. Esses eventos tiveram os hipocentros re-localizados e o

mecanismo focal foi utilizado na determinação do esforço médio na região.

As redes locais de estações de Belém de Maria e São Caetano foram instaladas em

2010, como mostrado na seção anterior, utilizaram o mesmo tipo de equipamento para a

aquisição de dados que originalmente possuíam o formato reftek. Os dados no formato

reftek foram convertidos para o formato SAC; após a conversão dos dados foi utilizado

um programa que faz a detecção automática de sinais, identificando a existência de

possíveis eventos. Os possíveis eventos que foram registrados em pelo menos três

estações foram agrupados e preparados para a interpretação das fases. O programa SAC

(Tapley & Tull, 1991) foi utilizado para a leitura das polaridades e dos tempos de

chegada das ondas P e S no formato de entrada utilizado pelo programa HYPO71 (Lee &

Lahr, 1975). Para cada chegada de onda P e S foi atribuído um fator de qualidade (peso)

variando de zero (excelente qualidade) a quatro (péssima qualidade), o qual é utilizado

como peso de qualidade para a execução do programa HYPO71 e na utilização do

diagrama Wadati.


18

2.3-Determinação dos hipocentros

Existem diversos programas para a determinação hipocentral de sismos locais

como, por exemplo, os programas HYPO71 (Lee & Lahr, 1975), HYPOELILPSE (Lahr,

1979) e HYPOINVERSE (Klein, 1978). Neste trabalho foi utilizado o programa

HYPO71(Lee & Lahr, 1975) no modelo do semi-espaço que tem sido usado com sucesso

no estudo da atividade sísmica no Nordeste Brasileiro (Ferreira et al., 1987, 1995, 1998 e

2008; Takeya et al., 1989; do Nascimento et al., 2004; França et al., 2004).

O programa HYPO71 foi desenvolvido para a determinação hipocentral de sismos

locais, utiliza como modelo uma crosta de camadas horizontais de velocidade crescente,

com a velocidade da onda P (VP) constante em cada camada, e a razão VP/VS entre as

velocidades das ondas P e S, também constante para todas as camadas. Supondo que seja

conhecido o modelo de velocidades, as coordenadas das estações e os tempos de chegada

das ondas P e S, em cada estação, o programa HYPO71, a partir de um hipocentro e hora

de origem iniciais, por aproximações sucessivas, usando o método de Geiger, determina o

hipocentro e a hora de origem (Lee & Lahr, 1975). Esse método usa a linearização da

equação do tempo residual, obtida pela diferença entre os tempos observados e

calculados das ondas sísmicas com uma série de Taylor de primeira ordem.


19

2.4-Relocação dos hipocentros

O programa hypoDD, desenvolvido por Waldhauser & Ellsworth (2000),

determina posições relativas entre terremotos dentro de clusters utilizando o algoritmo de

dupla diferença. Os eventos são inicialmente localizados individualmente com programas

de localização hipocentrais, por exemplo, HYPO71 (Lee & Lahr, 1975) ou Hypoellipse

(Lahr, 1979.). Estes programas requerem a priori um modelo crustal de velocidades. Os

resultados da localização dos eventos contêm erros devido a imprecisões existentes no

modelo crustal de velocidades que normalmente é composto por uma ou mais camadas e

cada camada possui uma velocidade média (Figura 2.7). O algoritmo de dupla diferença

pode melhorar a precisão da localização relativa, removendo efeitos devidos imperfeições

no modelo de estrutura de velocidades.

Figura 2.7- Ilustração da relocação de terremotos. Os círculos sólidos e abertos representam o hipocentro experimentado que foi conectado aos eventos da vizinhança pela relação cruzada (de linhas sólidas) ou catalogadas (tracejadas) do dado. Para dois eventos, i e j, a localização inicial (círculos abertos) e s correspondendo ao vetor vagarosidade com respeito às duas estações. A seta grossa (∆x) indica a relocação para o evento i e j. A diferença do tempo de viagem (dt) entre os eventos i e j são observados nas estações (adaptada Waldhauser & Ellsworth (2000)).

Para o sucesso, o algoritmo requer que a diferença entre dois eventos seja pequena

em comparação com a distância entre os hipocentros dos sismos e uma estação. Nesse


20

caso, a diferença de tempo de percurso entre os dois eventos para uma única estação é

aproximadamente independente da heterogeneidade do modelo crustal de velocidades ao

longo dos caminhos de raios entre eventos emparelhados em cada estação. O algoritmo

de dupla diferença tenta minimizar as diferenças residuais no tempo de viagem, as

diferenças duplas, por um par de terremotos em uma única estação. A solução resultante

será em grande parte livre de erros sistemáticos no tempo de viagem devido à

heterogeneidade da camada de velocidade, mas manterá quaisquer erros aleatórios que

estavam presentes nos dados originais. Por exemplo, os erros devido a imprecisões das

leituras de tempo de chegada das ondas P e S permanecerão nas soluções do hypoDD.

Por essa razão, todas as tentativas devem ser feitas para reduzir os erros no tempo de

chegada das ondas P e S. Além da precisão nas leituras deve-se também ter medidas das

coordenadas das estações bem precisas. Para isso faz-se necessário fazer uma média das

coordenadas medidas por cada estação (apêndice C) e esse tipo de informação

normalmente é encontrado no arquivo do logfile.


21

2.5- Determinação dos Mecanismos Focais

A observação, no Japão, a partir de 1910, de que as polaridades das ondas P

registradas se distribuíam segundo um dado padrão, em torno do epicentro, impulsionou

a realização de estudos teóricos e experimentais para se determinar as leis de distribuição

azimutal das polaridades e das condições físicas que causam tal distribuição azimutal das

polaridades (Kasahara, 1981). A conseqüência desses estudos foi o desenvolvimento de

diversos métodos de determinação de mecanismo focal, a partir dos registros das ondas

sísmicas.

Para o estudo do mecanismo focal, as ondas P e S são as formas de vibrações

sísmicas irradiadas mais utilizadas. Os padrões de radiação dessas ondas dependem dos

parâmetros de falhamento (strike, dip e rake) e do modelo das forças atuantes no foco. O

modelo de forças utilizado na Sismologia é do tipo duplo-binário sem momento. Este

modelo pode ser visto como uma superposição de dois binários simples ortogonais

(Honda, 1957).

O objetivo do mecanismo focal é descrever o tipo de falhamento, bem como

estimar a direção dos esforços responsáveis por isso. No mecanismo focal são

determinados os planos, chamados de planos nodais, e a direção dos eixos de tração (T) e

compressão (P). Existem diversas técnicas para determinação do mecanismo focal. Neste

trabalho será utilizada prioritariamente a técnica do primeiro movimento da onda P.

A figura 2.8 mostra o processo que ocorre no interior da Terra e os meios que nós

usamos para recuperar a informação, segundo Reasemberg (1992). Segundo ele,

geralmente para um sismo ocorrer, deve existir na região alguma zona de fraqueza (que

pode ser uma falha pré-existente) e um regime de esforços (stress) o qual favorece o

movimento da falha. Quando um sismo ocorre, as ondas P e S são irradiadas para longe

da fonte segundo um padrão de irradiação, e a propagação dessas ondas é controlada pela

estrutura da Terra e seus parâmetros físicos. Eventualmente, as ondas chegam a uma rede

de estações sismográficas onde é possível observar qual o tempo de chegada dessas ondas

e as Polaridades das ondas P e S. Usando um modelo de velocidades, é possível calcular

a solução hipocentral e a solução do mecanismo focal (Reasenberg, 1992).


22

Figura 2.8- Sistemática do problema inverso. (Adaptada de Reasenberg, 1992)

O FPFIT (Reasemberg & Oppenheimer, 1985) é um programa utilizado para a

determinação do mecanismo focal, a partir do primeiro movimento da onda P,

considerando que o padrão de radiação seja do tipo duplo-binário sem momento. Com

esse programa é possível calcular os parâmetros estatísticos (azimute e mergulho) e o

parâmetro dinâmico da falha: rake. O rake mede o quão reversa ou normal é uma

determinada falha. O FPFIT permite calcular o mecanismo focal de um evento, quanto o

mecanismo focal composto, para um conjunto de eventos.

O programa FPFIT busca numa malha de solução uma média ponderada de

discrepâncias nas polaridades, considerando a variância estimada dos dados e a amplitude

da radiação da onda P (Reasemberg & Oppenheimer, 1985).

Os dados necessários para o programa são: a polaridade da primeira chegada da

onda P; o azimute da estação em relação ao epicentro; o ângulo de saída do foco; a

qualidade (medida da incerteza) da leitura da onda P (de 0 a 4), correspondendo

respectivamente a uma ótima até péssima leitura). Apesar da informação acerca da

leitura da onda P seja considerada, o programa assume que os ângulos de incidência estão

corretos, ou seja, o modelo de velocidades está exato e a localização hipocentral é

perfeita.

Para se ter uma boa solução do mecanismo focal, utilizando-se o programa FPFIT,

é essencial possuir um grande número de polaridades e que elas estejam bem distribuídas


23

na rede estereográfica. No caso do mecanismo focal composto, alguns fatores podem não

permitir uma boa solução: nem todos os eventos têm o mesmo mecanismo e nem sempre

a zona ativa é extensa.

Para alguns casos em que havia poucos dados foi utilizado, subsidiariamente, o

programa FOCMEC (Snoke, 2003) que utiliza, além da onda P, a onda S e a razão de

amplitudes entre diversas fases. O FOCMEC utiliza o método de Kisslinger (1980) e

Kisslinger et al. (1982). Os parâmetros de entrada do FOCMEC são: o número de erros

de polaridades aceitáveis em uma solução, o módulo do erro entre as razões de amplitude

log (SH/P) observadas e teóricas, o número de erros permitidos na razão SH/P, e a região

da esfera focal a ser pesquisada (limites dos três ângulos de busca), com os seus

respectivos passos de busca. O programa também necessita do valor da razão VP/VS, para

a utilização das ondas S.


24

2.6- Esforços

Zoback (1980) apresentou um estudo sobre o estado dos esforços nos Estados

Unidos o qual mostrou a existência de uma consistência entre os vários métodos de

determinação de esforços, e a regionalização dos esforços em províncias, originando o

projeto do mapa mundial de esforços (Zoback et al., 1989; Zoback, 1992).

A grande quantidade de dados disponíveis indica que, na região da crosta superior,

os eixos dos esforços principais são, aproximadamente, um vertical e os outros dois

horizontais, sendo que a relação entre as magnitudes dos esforços principais determinam

o tipo de movimento da falha (Zoback et al., 1989)

Existem vários métodos de determinação de esforços sendo que alguns deles

permitem determinar a magnitude e direção e outros somente a direção dos mesmos

(Meissner, 1986; Fossen, 2012). Os mecanismos focais além de servirem para a discussão

da correlação entre a sismicidade e feições geológicas também servem para estimar a

direção dos esforços numa dada região.

Os mecanismos focais dos sismos fornecem informações sobre a resposta imediata

da Terra a esforços liberados em fraturas novas ou preexistentes. Além disso, fornecem

informações sobre o regime de esforços, bem como sobre a magnitude relativa dos

esforços principais. O maior problema desse método está relacionado ao fator dos eixos P

e T não serem necessariamente paralelos aos eixos dos esforços principais. Esse

problema pode ser solucionado pela combinação de mecanismos focais de falhas de

diferentes orientações (Fossen, 2012), sendo um dos métodos o desenvolvido por

Michael (1984, 1987). Esse método foi utilizado para a determinação da direção dos

esforços na região (programa Gridfix).

A solução do esforço principal (S1, S2 e S3) e do fator de forma φ = (S2-S3)/ (S1-S3)

usadas para estimar a direção dos esforços na região, foi feita através do algoritmo

Gridfix de Michael (1984, 1987) que promove uma busca em um espaço pré-determinado

de soluções (grid search). Este método assume que a direção do slip da ruptura de um

terremoto acontece num ambiente de stress cisalhante no plano de falha e faz o ajuste dos

em relação aos slips inicialmente obtidos em cada falha sismogênica.

A primeira tentativa de fazer uma modelagem para os esforços em regiões

intraplaca, numa escala global, foi efetuada por Richardson et al. (1979), mesmo com


25

poucos dados disponíveis e considerando que as forças estavam diretamente relacionadas

ao movimento das placas tectônicas.

Na a placa Sul-americana foram feitas algumas abordagens de modelar o esforço

regional, considerando somente as forças nas bordas das placas e de arrasto, com algumas

hipóteses sobre as suas magnitudes (Stefanick & Jurdy, 1992; Meijer & Wortel, 1992) e

considerando também os efeitos de transição oceano-continente e da topografia (Meijer,

1995. Coblentz & Richardson, 1996).

Nesta tese é feita uma comparação entre as diversas determinações teóricas da

direção dos esforços e o resultado obtido para a região.


26


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30

CAPÍTULO 3 –

Upper crustal earthquake swarms in São Caetano: reactivation of the Pernambuco

shear zone and trending branches in intraplate Brazil

Heleno C. Lima Neto1, Joaquim M. Ferreira1, 2*, Francisco Hilário R. Bezerra1,3, Marcelo

S. Assumpção4, Aderson F. do Nascimento1,2, Maria O. L. Sousa3, Eduardo A. S.

Menezes2.

1 - Programa de Pós Graduação em Geodinâmica e Geofísica, Universidade Federal do

Rio G. do Norte, Campus Universitário, Natal, RN 59078-970, Brazil

2 - Departamentos de Geofísica, Universidade Federal do Rio G. do Norte, Campus

Universitário, Natal, RN 59078-970, Brazil

3 - Departamento de Geologia, Universidade Federal do Rio G. do Norte, Campus

Universitário, Natal, RN 59078-970, Brazil.

4 - Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Climáticas, Universidade de São Paulo,

Cidade Universitária, São Paulo, SP 05508-900

* Author in charge of correspondence: Joaquim Mendes Ferreira

Submitted to Tectonophysics: May 03, 2013

Revised date: July 31, 2013.

Accepted date: 1 August 2013.

doi: 10.1016/j.tecto.2013.08.001


31

Abstract

Seismogenic fault reactivation of continental-scale structures has been observed in

a few intraplate areas, but its cause is still a matter of debate. The objective of the present

study is to analyze two seismic swarms that occurred along the EW-trending Pernambuco

ductile shear zone and in a NE-trending branch, in 2007 and 2010 in São Catano

county,Northeastern Brazil. We studied both epicentral areas using a nine- and a seven

station network during 180 and 54 days, respectively. The results indicate that the 2007

swarm correspond to a right-lateral, strike-slip fault with a normal component of slip

(strike 74°, dip 60°, and rake -145°) and the 2010 swarm corresponds to a normal fault

(strike 265°, dip 79°, and rake -91°). The former reactivated a NE-trending branch,

whereas the latter reactivated the main E-W-trending mylonitic belt of the Pernambuco

shear zone. These results are consistent with seismogenic reactivation of this major

structure, generated by the present-day EW-trending compression and NS-trending

extension, as observed by previous studies. This shear zone was reactivated as rift faults

in the Cretaceous during the South America-Africa breakup. However, our study

confirms that the basement fabric such as continental-scale ductile shear zones, show

evidence of crustal weakness outside areas of previous rifting, and it reveals the potential

for large earthquakes along dormant rift segments associated with major basement shear

belts.

Keywords: Intraplate seismicity, intraplate South America; focal mechanism;

rift; dormant fault segment


32

3.1 - Introduction

Faults associated with present-day and ancient rifts correspond to a significant part

of the world intraplate seismicity (Johnston, 1996; Rao et al,. 2002; Stanford et al,. 2002,

2006; Fisher and Horálek, 2003; Seht et al,. 2008). There is mounting evidence that faults

related to rifts have been repeatedly reactivated through time (Ziegler 1992; Holdsworth

et al., 1997). In ancient rifts, present-day seismicity has been related to faults, which in a

few cases reactivate preexisting basement fabric. The system of Cenozoic European rifts

has been described as a source of seismic activity (Ziegler, 1992; Fisher and Horálek,

2003; Klinge et al., 2003; Seht et al., 2008). The Bootheel rift in New Madrid is another

classic case of basement faults that have been repeatedly reactivated and generated

seismicity throughout time (Bisrat et al., 2012). However, a better analysis of additional

cases is still pending to assess if the driving mechanism of these classic examples are

repeated elsewhere.

In Intraplate South America, Sykes (1978) was probably the first to draw attention

to the possible relationship between intraplate seismicity and major lineaments, both in

the continent and ocean, including rifted areas. Another important study was made by

Talwani (1999) that showed the correlation between geometry faults with earthquakes in

intraplate areas. One case of fault reactivation, the Pernambuco shear zone (PSZ), has

drawn attention in recent years. This shear zone occurs in the Borborema Province,

northeastern Brazil, which is one of the most seismically active intraplate areas in South

America. The Pernambuco ductile shear zone (Figure 3.1) is more than 700 km long and

it has been recognized as a seismically active area since the XIX century (Ferreira et al.,

1998, 2008; Lopes et al., 2010). The Pernambuco shear zone was first formed as a

Brasiliano (750-540 Ma) ductile structure. However, it was reactivated as rift faults in the

Cretaceous during the breakup between Africa and South America (Matos, 1992). This

shear zone forms the northern rift border of the Cretaceous Jatobá Basin and the main rift

boundary between the Paraíba and the Pernambuco basins (Lima Filho et al., 2006).

The correlation between seismicity and the Pernambuco shear zones (PSZ) and

related faults has been presented recently (Ferreira et al., 2008; Lopes et al., 2010).

However, two recent cases of earthquake swarms can help better understand the

reactivation mechanism of the PSZ with possible applications to other major structures

such as continental shear zones and related basins in intraplate settings.


33

The objective of this study is to investigate two new seismic areas near the town of

São Caetano in the Pernambuco shear zone (PSZ). We show detailed hypocentral

location, focal mechanisms, and the correlation between seismicity and tectonic

structures. Our study may improve the understanding of fault reactivation in the

Pernambuco Shear Zone, and may have implications in the study of the role of major

lineaments in intraplate seismicity.

3.2 - Seismo-tectonic setting

The Borborema Province (BP), located in the northeastern part of the South

American Continent, is an intraplate area 900 km long and 600 km wide, which is limited

in the West by the Parnaíba Basin and in the South by the São Francisco Craton (Figure

3.1). The BP encompasses Archean, Paleoproterozoic, and Neoproterozoic terranes,

which were formed or reworked during the Brasiliano orogenic cycle at 750-540 Ma

(Almeida et al., 2000; Brito Neves et al., 2000). The BP is deformed by a system of

ductile shear zones, which mark the boundary between most of these terranes. The

coastal zone encompasses several Cretaceous basins formed during the breakup between

South America and Africa (Matos, 1992; De Castro et al., 2012).

The understanding of the seismicity in the BP has improved in the last 20 years

due to the numerous studies of seismic swarms by local networks. The good exposure of

Precambrian granitic/gneissic rocks in this province, with low attenuation of the seismic

waves, allows very clear recordings of P and S arrivals (Ferreira et al., 1998). Seismicity

is concentrated along the continental margin as far as 250-300 km inland, such as along

the border of the Potiguar Basin, on the northwestern part of Borborema Province, and

along the Pernambuco shear zone. Seismicity occurs in the upper brittle crust at depths

between 1-12 km (Assumpção, 1992; Ferreira et al., 1998, 2008; Bezerra et al., 2007;

Lopes et al., 2010). The largest known event recorde in Northeast Brazil had magnitude

5.2 mb and VII MM. In Northeasthern of Brazil the seismic activity occurs usually as

swarms, which can last ten years or more, in a few cases with more than 1,000 events per

month (Assumpção, 1992, 1993; Ferreira et al., 1998). Seismically defined faults are up

to 40 km long in cases of natural seismicity (Bezerra et al., 2007) and 2.6 km long in the

case of induced seismicity (do Nascimento et al., 2004). These faults both reactivate

shear zones (Ferreira et al., 2008; Lopes et al., 2010; Bezerra et al., 2011) or cut across


34

preexisting fabric (Ferreira et al., 1998; Bezerra et al., 2011). The overall stress field

derived from focal mechanisms is mainly characterized by EW-trending compression and

NS-trending extension (Ferreira et al., 1998; Lopes et al., 2010).

Figure 3. 1- The study areas of Santa Luzia and São Caetano are in the rectangle that is indicated by the blue arrow. The map show large geological features of Borborema Province (Almeida et al., 2000, Brito Neves et al,. 2000), and sedimentary basins (PnB – Parnaíba Basin, PoB- Potiguar Basin, PbB- Paraíba Basin, PeB –Pernambuco Basin, JaB- Jatobá Basin). Red circles are epicenters of earthquakes from Brazilian Seismic Bulletin catalogue from 1720 to 2010.

The Pernambuco Lineament (Figure 3.1) is a ductile shear zone ~700 km long that

forms part of a system of major shear belts in the BP (Davison et al., 1995). It continues

in Africa as the Adamoua shear zone, forming a structure more than 1,000 km long

(Trompette, 1994; De Castro et al., 2012). Seismicity related to the Pernambuco shear

zone has been known about since the XIX century. The most important events occurred

in 1967 (3.7 mR and V MM), 1984 (3.8 mR and V-VI MM, Ferreira et al., 1998), and

2002 (3.8 mR and IV-V MM, Ferreira et al., 2008), where mR is the Brazilian regional

magnitude scale (Assumpção, 1983), equivalent to the teleseismic mb. The first study of

an earthquake swarm using a local network was carried out in 1991 (Ferreira et al., 1998)

near the city of Caruaru (Figure 3.2), which was followed by a second study in 2002


35

(Ferreira et al., 2008). A third earthquake swarm occurred in Belo Jardim, west of

Caruaru, in 2004 and was presented by Lopes et al. (2010).

3.3 - Methods

3.3.1. Data acquisition

An event of magnitude 4.0 mR occurred on May 20, 2006 near the village of Santa

Luzia, São Caetano county, west of Caruaru city, in the state of Pernambuco (Figure 3.2).

The activity persisted after that first event and on February 01, 2007 a local six-station

network was deployed in the epicentral area. The stations were composed of three S13J

(Z, NS, EW) sensors with 1 Hz frequency and SMART24® recorder. After an event of

3.7 mR on March 20, 2007, three additional stations were installed with three-component

broadband KS2000 sensors with flat response from 120 s to 50 Hz and SMART24®

recorders. This network operated until July 31, 2007 using two modes: (1) continuous

recording with a sampling rate of 100 samples/second and one-hour files; and (2) event

recording with a sampling rate of 500 samples/second and one-minute files.

To study the seismic activity in the area of Santa Luzia was installed a local

network of stations in 2007 whose results are presented in this paper. The activity

persisted with less frequency after the 2007 campaign, but a new seismic area was

detected near the town of São Caetano (Figure 3.2). On March 11, 2010, a 2.7 mR event

was recorded by a seismographic network, used for monitoring the local and regional

seismicity, with the nearest station localized 45 km west of the epicenter, in São Caetano

county, near the town. In that new area a local network was deployed and operated from

September 15 to December 23, 2010. The new network was composed of seven short-

period three-component L4C3 sensors using a Reftek130 recorder. The network acquired

data at a sampling rate of 250 samples/second. The epicenters determined in both

campaigns, station locations, Santa Luzia village, São Caetano, and Caruaru counties are

shown in Figure 3.2. The daily activities during both swarms are shown in Figure 3.3.

The magnitude range of the events is from 0.5 to 3.7 mR.


Figure 3. 2- Map showing the stations used in the Santa Luzia campaign (black triangles) and São Caetano campaign (Blue triangles). The green triangle indicates the VJ station, which was used in both campaigns. The epicenters of the Santa Luzia area (yellow circles) and the São Caethe map. The black and blue stars indicate the epicenters of events with magnitude 3.7 mR and 2.7 mR that occurred in Santa Luzia (2007) and São Caetano (2010), respectively. We used the events of 2007(yellow circles) and 2010 (blue circles) with a gap <180º, which had at least 10 observations (P and S readings) for 2007 earthquakes and 8 observations for the 2010 events. The maximum errors for both datasets are rms 0.03s, erz ≤ 0.3 km, and erh ≤0.3 km. The beach ballregion. The town of Belo Jardim is near 30 km W of indicated point.

–UFRN

he stations used in the Santa Luzia campaign (black triangles) and São Caetano campaign (Blue triangles). The green triangle indicates the VJ station, which was used in both campaigns. The epicenters of the Santa Luzia area (yellow circles) and the São Caetano area (blue circles) are shown on the map. The black and blue stars indicate the epicenters of events with magnitude 3.7 mR and 2.7 mR that occurred in Santa Luzia (2007) and São Caetano (2010), respectively. We used the events of 2007(yellow

and 2010 (blue circles) with a gap <180º, which had at least 10 observations (P and S readings) for 2007 earthquakes and 8 observations for the 2010 events. The maximum errors for both datasets are rms

0.3 km. The beach balls represent focal mechanisms of other campaigns in the region. The town of Belo Jardim is near 30 km W of indicated point.

Lima Neto, H.C. 36

he stations used in the Santa Luzia campaign (black triangles) and São Caetano campaign (Blue triangles). The green triangle indicates the VJ station, which was used in both campaigns.

tano area (blue circles) are shown on the map. The black and blue stars indicate the epicenters of events with magnitude 3.7 mR and 2.7 mR that occurred in Santa Luzia (2007) and São Caetano (2010), respectively. We used the events of 2007(yellow

and 2010 (blue circles) with a gap <180º, which had at least 10 observations (P and S readings) for 2007 earthquakes and 8 observations for the 2010 events. The maximum errors for both datasets are rms ≤

s represent focal mechanisms of other campaigns in the


37

Figure 3. 3 - Temporal distribution of seismicity in (a) Santa Luzia - 2007/02/01 to 2007/07/31-and in (b) São Caetano – 2010/09/15 to 2010/12/23. The vertical bars indicate the number of events logged by the network of stations in each epicentral area. The star indicates the largest recorded event and its magnitude during the operation of the local network in Santa Luzia.


38

3.3.2. Hypocentral determination

We used SAC (Tapley and Tull, 1991) to determine P and S arrival times and

polarities. The P-wave velocity (VP) and the ratio between P and S (k = VP/VS) were

determined using a half-space model, also used in previous studies in the region. In

addition, hypocenters were determined using HYPO71 (Lee and Lahr, 1975), which has

been successfully used in the region by previous studies (Ferreira et al., 1987, 1995, 1998

e 2008; Takeya et al. 1989). The Wadati diagram for both areas presented indicates that

the ratio between the velocities of P and S (VP/VS) waves were 1.688 ± 0.004 for the 2007

epicentral area and 1.689 ± 0.005 for the 2010 epicentral area. We used the composite

Wadati diagram (Kisslinger and Engdahl, 1973) with the 2007 (98 events) and 2010 (27

events) data (Figure 3.4) to verify the consistency of the readings and to determine the

VP/VS ratio due to the proximity between the two epicentral areas. The determined VP / VS

ratio was = 1.69. We carried out a search between VP=5.0 km/s and VP=6.4 km/s to

obtain the velocity value and we found the best value on VP = 5.90 km/s. These values of

VP/VS and VP presented the lowest mean squared horizontal and vertical errors during

hypocenter determinations using the program HYPO71.

The epicenters of the 2007 and 2010 series, using HYPO71, and the system of

shear zones in the area are presented in Figure 3.2. We also applied a double-difference

algorithm with the hypoDD code (Waldhauser and Ellswort, 2000; Waldhauser, 2001) to

relocate the best events, that will be defined in section 4, and determine the focal

mechanism. This algorithm requires that the distance between two events is much less

than the distance between these events and a recording station. The results with hypoDD

were used in the focal mechanism determination.


39

Figure 3. 4 - The compound Wadati diagram for Santa Luzia and São Caetano was determined using 120 events and 622 data (squares). The best fit (solid line) corresponds to the ratio VP / VS of 1.692 (± 0.004).

3.3.3. Focal mechanism

We used FPFIT (Reasemberg and Oppenheimer, 1985) to determine the focal

mechanisms from the 2007 and 2010 seismic sequences. The FPFIT program performs

a grid search to find the solution that minimizes a weighted sum of discrepancies in the

polarities, considering both the estimated variance of the data and the theoretical P-

wave radiation amplitude. The focal mechanism solutions determined in this study took

into consideration the hypocentral distribution (dip and strike) along the fault plane

obtained with FPFIT. We used only high-quality P-wave polarities.


40

3.4 - Results

The epicenters, firstly determined with HYPO71, are shown in Figure 3.2. The

2007 earthquakes occurred over an NE-trending branch of Pernambuco Lineament,

whereas the 2010 epicenters occurred along the main E-W-trending Pernambuco

Lineament.

We selected 14 events (Santa Luzia cluster) from 214 events of the 2007 dataset to

determine the focal mechanism, with the arrival-time residuals (rms) ≤ 0.01s, vertical

error (erz) ≤ 0.1 km, horizontal error (erh) ≤0.1 km, the largest azimuthal separation in

degrees between stations (gap) ≤ 180º, and the number of P and S readings (NO) ≥ 10.

We selected 13 events (São Caetano cluster) from the 27 events of the 2010 dataset with

rms ≤ 0.02 s, erh ≤ 0.2 km, erz ≤ 0.2 km, gap ≤ 180º and NO ≥ 08.

The selected hypocenters were relocated using hypoDD before using the FPFIT.

We performed a visual P-wave cross-correlation for the clusters of 2007 and 2010, as

shown in Figure 3.5 (JO station of 2007 and PS station of 2010), to get more accurate

relative arrival times. Similar waveforms at a common station, for example, JO for 2007

cluster, as shown in Figure 3.5a, indicate that the focal mechanisms are virtually

identical. The same is valid for the 2010 cluster (Figure 3.5b). The relocated hypocenters

and focal mechanisms for the Santa Luzia (2007) and São Caetano (2010) clusters are

presented in Figure 3.6a and 7a, respectively.


41

Figure 3. 5- The waveform correlation of P wave from earthquakes selected for focal mechanism in Santa Luzia (2007) recorded at station JO and São Caetano (2010) recorded at station PS.

The focal mechanisms were obtained using FPFIT. The solution for the 2007

dataset is the following: strike of 64°±15°, dip of 51°±15°, and rake of -142°±15°. The

2010 dataset presented the following results: strike of 261° ±12°, dip of 77°±6°, and rake

of -96°±11°. It is important to note that the FPFIT solution is the best statistical result.

However, this solution should be adopted with a critical analysis (Reasemberg and

Oppenheimer, 1985). Strike and dip can be determined assuming that all earthquakes are

in the same plane. The values obtained for strike and dip of the best fitting plane to

hypocenters were s=74° and d=60° (2007), and s=265° and d=79° (2010). The

projections of hypocenters over vertical planes parallel and normal to the strike direction


42

are shown in Figure 3.6 (2007) and Figure 3.7 (2010). Stations with alternating polarities,

which indicate proximity to one of the nodal planes, were used to aid rake determination.

The mechanisms are shown in Figure 3.6c and 7c, for the 2007 and 2010 clusters,

respectively.

Figure 3. 6 - Figure (a) shows in plane view the epicenters of 14 earthquakes selected for the focal mechanism in the area of Santa Luzia, Figure 6 (b) shows projections in the cross-sectional view perpendicular (AB) and parallel (AC) view to the fault plane cluster in Santa Luzia, respectively. Figure 6 (c) shows the composite focal mechanism for the Santa Luzia area in the lower hemisphere, equal area projection. Crosses and circles represent the first movements of compression and dilation, respectively. P and T are the axes of compression and dilatation, respectively. FP indicates the fault plane.


43

Figure 3. 7 - Figure (a) shows in a plane view the epicenters of 13 earthquakes that were selected for the focal mechanism in the São Caetano area. Figure (b) shows the projection in a cross-sectional perpendicular (AB) and parallel (AC) view to the fault plane in São Caetano. The composite focal mechanism for São Caetano (c) is shown in the lower hemisphere, equal area projection. Crosses and circles represent the first movements of compression and dilation, respectively. P and T are the axes of compression and dilatation, respectively. FP indicates the fault plane.


44

3.5 - Discussion

The seismic activity in 2007 occurred along a fault ~ 4 km long (Figure 3.2) with a

depth ranging between 2 and 8 km in a NE-trending branch of the Pernambuco shear

zone. The geological map (CPRM, 2008) shows that this shear zone had a transcurrent

left-lateral slip during the Brasiliano. It exhibits steeply dipping mylonitic foliation

toward the SE, which coincides with the focal mechanism solution. The present

seismicity, however, shows right-lateral movement. The events of the 2010 cluster are

located in the main EW-trending Pernambuco shear zone and occurred close to the urban

center of São Caetano. The main shear zone presented dextral strike-slip kinematics

during the Brasiliano(CPRM, 2008). The focal mechanism of São Caetano indicates,

however, that this fault reactivation had a normal movement. It is clear that old shear

zones are not necessarily reactivated with the same past kinematics because the

movement depends on the present day state of stress that can be different from a past one.

The length of the faults of Santa Luzia and São Caetano clusters were,

respectively, 4 and 2.5 km in accordance with the maximum observed magnitudes (4.0

mR and 2.7 mR). All reactivated segments of the Pernambuco Lineament were larger than

those observed in Caruaru 1991 (2 km, Ferreira et al., 1998), Belo Jardim in 2004 (2 km,

Lopes et al,. 2010) and São Caetano in 2010 (2.5 km, this paper). Although the

Pernambuco Lineament has a large extension (nearly 700 km) only small segments have

been reactivated until now.

The seismogenic faults presented in this study are similar to the ones presented by

previous studies along the same shear zone. The 2007 seismicity described in the present

study is similar to the one that occurred in 2002 in the city of Caruaru, 20 km to the east

of São Caetano (Ferreira et al., 2008). These faults occurred along NE-trending branches

of the Pernambuco shear zone. In addition, the 2010 seismicity of São Caetano is similar

to the one described in the city of Caruaru in 1991 (Ferreira et al,. 1998, 2008) and near

Belo Jardim (Lopes et al., 2010), both along the EW-trending belt of the Pernambuco

shear zone. In all cases, the mylonitic fabric of the basement has been the structure that

controlled seismicity.


45

Northeastern Brazil concentrates most studies that include local seismic networks

which generated good hypocenters and focal mechanism determinations. This is

necessary to discuss the correlation between seismicity and geological features. There are

few cases in Brazil of clear correlation, between seismicity and large lineaments such as

shear zones. The correlation of intraplate seismicity with geological features, such as the

Pernambuco Lineament, is not the rule, but the exception (Bezerra et al., 2011).

Ferreira et al. (1998, 2008), Lopes et al. (2010), and this work showed that some

small segments of the Pernambuco Lineament have been reactivated. Other examples

exhibit similar patterns. The seismicity of the Colorado Lineament (Herrman et al., 1981;

Brill and Nuttli, 1983) suggests that earthquakes are associated with certain segments of

the major structure, each of which has a different level of seismicity (Brill and Nuttli,

1983). In India there are also examples of correlation between seismicity and lineaments,

but again confined only to some segments of the major structure (Kayal and De, 1991).

Schulte and Mooney (2005) showed the importance of rifts formed during the separation

of the continents to intraplate seismicity, such as in the New Madrid area. In the

Borborema Province the best known case of rift related with seismicity is Potiguar Basin

(Figure 3.1). However, the seismicity in this case, does not occur within the rift, but in

the shallower parts of the horst (Ferreira et al., 1998). This phenomenon has also been

observed, elsewhere in other areas, such as in the intraplate part of the United States

(Dewey, 1988). Our study indicates that although the Pernambuco Lineament had active

participation in the formation of the Jatobá Basin (Figure 3.1), this basin and related rift

faults exhibit aseismic behavior. It follows that the Pernambuco Lineament and its NE-

trending branches are not optimally oriented for brittle reactivation under the present-day

stress field. It would imply that these faults are very weak or that they have been

reactivated in the presence of high-fluid pressure (Sibson, 1990).

3.6 - Conclusions

The correlation between seismicity and geological features mapped in intraplate

South America is still a matter of debate. The seismic activity studied in this paper (Santa

Luzia, 2007 and São Caetano, 2010) are good examples of clear correlation between

geological features and earthquakes. The focal mechanisms of Santa Luzia and São

Caetano seismic areas, although having different kinematics, are both consistent with the


46

pattern of stress estimated for this region, which is characterized by EW-trending

compressional and NS-trending extension.

Magnitudes have been higher and the length of active segments longer in the NE-

trending branches rather than over the Pernambuco Lineament itself. Until now only

magnitudes below 3.2 mR have occurred over the main EW-trending lineament.

The segment of the Pernambuco Lineament associated with the limit of the Jatobá

Basin and the interior of the basin have, at the moment, aseismic behavior. The

Pernambuco Lineament and its NE-trending branches are not optimally oriented for fault

reactivation under the present-day stress field. It indicates that faults along the

Pernambuco Lineament are very weak or that they were reactivated in the presence of

elevated fluid pressures.

Acknowledgments

We thank Tectonophysics Editor Mian Liu and two anonymous reviewers for

careful revision and positive criticism, which greatly improved our work. We also thank

the Brazilian Pool of Geophysical Equipments (PegBr) for the loan of equipment used in

the São Caetano campaign. This study was sponsored by the Brazilian National Research

Council (CNPq): INCT-ET Project no. 573713/2008-1 coordinated by Reinhardt A.

Fuck. HCLN thank CAPES for his PhD grant. JMF, FHRB, MA, and AFdoN thank

CNPq for their research grants. Many of the figures were generate using GMT (Wessel

and Smith, 1998).


47

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51

CAPÍTULO 4 – Earthquake swarms in the southern block of the Pernambuco Lineament, NE Brazil: stress field and seismotectonic implications

Heleno C. Lima Neto1, Joaquim M. Ferreira1, 2, Francisco H. R. Bezerra1,3, Marcelo

Assumpção4, Aderson F. do Nascimento1,2, Maria O. L. Sousa3, Eduardo A. S.

Menezes2.

1 - Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica, Universidade Federal

do Rio G. do Norte, Campus Universitário, Natal, RN 59078-970, Brazil

2 - Departamento de Geofísica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Campus

Universitário, Natal, RN 59078-970, Brazil

3 - Departamento de Geologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Campus

Universitário, Natal, RN 59078-970, Brazil.

4 - Instituto de Astronomia, Geofísica e ciências climáticas, Universidade de São Paulo,

Cidade Universitária, São Paulo, SP 05508-900

* Author in charge of correspondence: Joaquim Mendes Ferreira

Submitted to Tectonophysics: July 16, 2013


52

Abstract

The Pernambuco Lineament is an E-W-trending, 700-km long shear belt located in the

central part of the Borborema Province, Brazil. Seismic swarms have been monitored

since 1991 and they exhibit a clear correlation with the main shear belt and its NE-

trending branches, which have been interpreted as the brittle reactivation of this

structure. A new sequence of small earthquakes occurred in April 2010 in the southern

block of the lineament and away from the main belt. We analyze this new sequence of

events and its implications for the present-day stress field and the Pernambuco

Lineament and its vicinities reactivation. We monitored the seismicity using a ten station

network during 154 days. Our results indicate that seismicity concentrates in three

clusters, two of which are normal faults: the first presents strike 96º, dip 51º, and rake -

65º and the second shows strike 253º, dip 64º and rake -120º. These faults have no

correlation with the Pernambuco Lineament, neither its NE-trending branches.

These faults are 2.2 km and 1.5 km long and 2.0-3.0 km and 3.0- 3.5 km deep,

respectively. The inversion of focal mechanisms from our investigation and previous

studies indicate a E-W-trending compression and N-S-trending extension, which affects

both the northern and southern blocks of the PeL. In south block although there are

shear zones identical to those of the north block these are not reactivated and south

block seismogenic faults may be associated with structures formed in the Cretaceous

although not visible in the field.

Keywords: earthquake swarm, intraplate South America, focal mechanism, stress field,

fault reactivation


53

4.1. Introduction

Brazil is located in the eastern part of intraplate South America and it has been

characterized by earthquakes up to 6.2 magnitude and VII MM of maximum intensity

(Berrocal et al., 1984, Ferreira et al., 1998; Barros et al., 2009). Among the main

seismic areas of the country is Borborema Province, in northeastern Brazil. Over the

past forty years the seismic activity in this region has been characterized by events that

reach magnitudes of up to 5.2 mb and intensity VII MMl (Berrocal et al., 1984;

Assumpção, 1992.1993; Ferreira et al., 1998), which generally occur as swarms of

earthquakes that can last more than 10 years, with some cases with over 1,000 events

per day. This characteristic of seismic activity, coupled to the existence of large

numbers of outcrops of Precambrian basement, allows for the study of seismic activity

with local networks and portable seismographic stations that can obtain clear records of

P and S waves (Ferreira et al., 1998).

One of the most active areas in the Borborema Province is related to the

Pernambuco Lineament and its NE-trending branches. The Pernambuco Lineament is a

ductile Brasiliano (740-540 Ma) shear zone more than 700 km long (Figure 4.1)

(Davison, et al., 1995). This shear zone and many others in the region were reactivated

in a brittle mode in the Cretaceous during the breakup between South America and

Africa (Matos, 1992; De Castro et al., 2008, 2012). It follows that several seismic

swarms have been reported along this shear zone and its NE-trending branches area

since the nineteenth century. In recent years, seismic swarms have occurred in Caruaru

(Ferreira et al., 1998, 2008), Belo Jardim (Lopes et al., 2010) and São Caetano counties

(Lima Neto et al., 2013).


54

Figure 4. 1 - - Location of the study area (red rectangle), large geological features of Borborema Province. The sedimentary basins in the figure: PaB - Parnaíba, PbB – Paraíba, PeB – Pernambuco, and JaB – Jatobá (Almeida et al. 2000 and Brito Neves et al. 2000). Red circles are epicenters of earthquakes from Brazilian Seismic Bulletin catalogue from 1720 to 2010.

These studies showed that the seismic activity in each of the epicentral areas

was related to the Pernambuco Lineament or its NE-trending branches. These

examples have been reported as a classical case of brittle reactivation of preexisting

fabric, which have behaved as weakness zones (Bezerra et al., 2011). However, in

2010 new sequences of events occurred in the southern block of the Pernambuco

lineament and away from the main E-W-trending mylonitic belt and its NE-trending

branches. These new sequences of earthquakes do not behave in the same

reactivation pattern described by previous studies and indicate that the interplay

between seismicity and preexisting structures in the area is more complex that

previously indicated.

The present study is the first to be performed with a local network of

seismographic stations in areas located to the south of the Pernambuco Lineament. The

first felt earthquake of the new sequences of events occurred on April, 18, 2010 with

magnitude 2.8 mR (Brazilian regional scale, Assumpção, 1983) and intensity VI MMI.


55

This event caused panic in the Belém de Maria town and in the village of Lajes de São

José (Cupira county, Figure 4.2). This study shows the results of the campaign carried

out from April, 21, 2010 to August, 10, 2010. Our study confirmed the existence of three

seismic areas, being the main area located in Cupira county and the others seismic

areas in the counties of Agrestina and Lagoa dos Gatos.

The objective of this study is to investigate those new seismic areas to the south

of the Pernambuco Lineament.

We show detailed hypocentral location, focal mechanisms, and the regional

stress pattern. Our study indicate that the new seismic swarms cut across preexisting

fabric, but follow the same stress pattern observed in the previous studies. We also

show the complexity associated with intraplate seismicity and the importance of the

stress field determination.


56

Figure 4. 2 - The events of Serra Verde and Barra do Chata clusters that were used in this study have a gap <180 °, 10 observations (P and S readings). The maximum errors for both datasets are rms ≤ 0.03s, erz ≤ 0.3 km, and 0.3 ≤ erh km. The cluster located south of Lagoa dos Gatos was not used because hypocenter errors are larger due to the arrangement of the distribution of the stations, but are shown in the figure for spatial visualization of these earthquakes in the region.


57

4.2. Seismo-tectonic setting

The Borborema Province (BP), located in the northeastern part of the South

American Continent, is an intraplate area 900 km long and 600 km wide, which is limited

to the west by the Parnaíba Basin, to the east by coastal basins, and to the South by

the São Francisco Craton (Figure 4.1). The BP encompases Archean, Paleoproterozoic,

and Neoproterozoic terranes, which were formed or reworked during the Brasiliano

orogenic cycle at 750-540 Ma (Almeida et al., 2000; Brito Neves et al., 2000). The BP is

deformed by a system of ductile shear zones, which mark the boundary between most

of these terranes. The coastal zone encompasses several Cretaceous basins formed

during the breakup between South America and Africa (Matos, 1992; De Castro et al.,

2012).

The main geological features of BP in the south are the Patos (PaL) and

Pernambuco (PeL) lineaments (Figure 4.1), which were formed during the Brasiliano

oregenic cicle. Both lineaments have approximate EW direction.

The Cretaceous sedimentary basins along the continental margin and inside de

BP were formed due to the brittle reactivation of the major ductile lineaments during the

Pangea breakup (De Castro et al., 2008, 2012). Three major sedimentary basins were

formed along the PeL: the Jatobá basin and the limit between the Paraíba and

Pernambuco basins (Figure 4.1) (Matos, 1992; Lima Filho et al., 2006).

The PeL and its ramifications are among the most seismic areas of BP (Ferreira

et al. 1998, 2008, Lopes et al., 2010, Bezerra et al., 2011, Lima Neto et al., 2013),

whereas the PaL is considered practically aseismic. The seismicity associated with the

PeL and its vicinity has been known since the early nineteenth century (Ferreira and

Assumpção, 1983) being the most active area located between 100 and 180 km west of

Atlantic the coast (Figure 4.1). In 1967 a sequence of earthquakes, whose main event

reached magnitude 3.8 mR and intensity V MM, caused panic and flight of the


58

population of Caruaru (Ferreira and Assumpção, 1983). The event of greater magnitude

(4.0 mR) occurred in São Caetano in 2006 (Lima Neto et al., 2013) and reached the

intensity VI MM.

4.3. Methods

4.3.1. Data Acquisition

The data acquisition was initiated on April, 21, 2010 when we deployed a

network with six seismographic stations. Four stations more were installed after two

weeks. This local seismographic network operated until September, 22, 2010 with ten

stations belonging to PegBr (Pool of Geophysical Equipments of Brazil) and were

provided with short-period seismometers three-component L4C3 model. All stations

used Reftek130 recorder and rate sample of 250 samples per second. The epicenters

recorded in the study area, the station locations, and the location of headquarters of the

Belém de Maria, Cupira, Agrestina and Lagoa dos Gatos counties are shown in Figure

4.2. The daily activity during deployment is shown in Figure 4.3.

4.3.2. Hypocentral determination

We used the software SAC - Seismic Analysis Code - (Tapley & Tull, 1991) to

determine P and S arrival times and polarity. A half-space model was assumed as in

other previous studies in the Borborema Province, due to the fact that the stations were

deployed directly over granitic/gneissic outcrops (Ferreira et al., 1987, 1995, 1998,

2008; Takeya et al. 1989). In addition, hypocenters were determined using HYPO71

(Lee & Lahr, 1975).

We need to determine the velocity model for the region before the hypocentral

determination. We used the Wadati diagram (Kissslinger & Engdahl, 1973) in Figure 4.4

to verify the consistency of the readings and the VP/VS ratio for 31 events (totaled 151


59

data - P and S readings) selected that was well recorded by the network. The

determined VP/VS ratio was 1.71. We carried out a search between VP = 5.0 km/s and

VP=6.4 km/s to obtain the best velocity value and we found VP = 6.0 km/s. These values

of VP/VS and VP presented the lowest mean squared horizontal and vertical errors

during hypocenters determination using the program HYPO71.

Figure 4. 3 - Temporal distribution of seismicity in study area - 2010/04/21 to 2010/08/10. The vertical bars indicate the number of events logged by the network stations.

The epicenters of events recorded in this campaign, and the Gravatá-Açu and

Jurema shear zones in the area are presented in Figure 4.2. We also applied the

double-difference algorithm with the HYPOODD code (Waldhauser and Ellswort 2000;

Waldhauser, 2001) to relocate the best events and find the fault planes.


60

Figure 4. 4 - The compound Wadati diagram for the earthquakes determined using 31 events and 151 data (squares). The best fit (solid line) corresponds to the ratio VP / VS of 1.710 (± 0.005).

4.3.3. Focal Mechanism

We use the FPFIT program (Reasember and Oppenheimer, 1985) to determine

the focal mechanism. We used only high-quality P-wave polarities to obtain the solution

of the composite focal mechanisms. The FPFIT performs a grid search to find the

solution that minimizes a weighted sum of discrepancies in the polarities, considering

both the estimated variance of the data and the theoretical P-wave radiation amplitude.

The focal mechanism solutions determined in this study took into consideration the

hypocentral distribution (dip and strike) along the fault plane obtained with FPFIT.


61

For Agrestina area, in which there was little data, we used, in addition, the

program FOCMEC (Snoke, 2003) , wich uses, besides the P wave, S wave and the

ratio of amplitudes between different phases (Kisslinger, 1980; Kisslinger et al., 1982).

4.3.4. Stress tensor

We used the code gridfix of Michael (1984, 1987) for the inversion of focal

mechanisms. This method assumes that the slip direction of the earthquake rupture is

given by the ambient shear stress in the fault plane, which is usually thought to be a

valid assumption. The mismatch between slip and shear directions in the fault plane can

be due to either a non-uniform stress field or errors in the fault-plane solution. The

inversion was carried out by minimizing the difference between the observed rake

direction and the calculated (theoretical) rake direction. A grid-search method was used

to find the directions of the three principal stresses (S1, S2 and S3) and the shape factor

φ= (S2–S3)/ (S1–S3), where S1 = SHmax and S3 = Shmin.

4.4 – Results

4.4.1 – Determination of hypocenters

The results of HYPO71 show that seismic activity was concentrated in three

clusters (Figure 4.2): (1) the main cluster (Serra Verde-SV) is located near Serra Verde

village, belonging in the Cupira county, near the LJ station; (2) the second cluster (Barra

do Chata - BC) is located near Barra do Chata village in the Agrestina county, between

stations CR and UB; (3) and the third cluster (Lagoa dos Gatos - LG) is located to the

south of Lagoa dos Gatos town, near the SC station. It was not possible to have a good

distribution of stations in the LG cluster area due to heavy rains and a flood that

destroyed the roads. Therefore, the errors in hypocentral determination of the LG

cluster were very lot.


62

4.4.2 - Focal mechanisms

To obtain the composite focal mechanisms of Serra Verde and Barra do Chata

epicentral areas, we selected fifteen events from the SV area and eight events from the

BC area. These events in both areas had arrival-time residuals (rms) ≤ 0.02s, vertical

error (erz) ≤ 0.2 km, horizontal error (erh) ≤ 0.2 km, the largest azimuthal separation in

degrees between stations (gap) ≤ 180º, and the number of P and S readings (NO) ≥ 08.

The selected hypocenters were relocated using HypoDD before the use of

FPFIT. We performed a visual P-wave cross-correlation for the SV and BC clusters, as

shown in Figure 4.5 (LJ station for events of SV cluster and UB station for events of BC

cluster), to obtain more accurate relative arrival times. Similar waveforms at a common

station indicate that the focal mechanisms are virtually identical, as shown in Figure 4.5.

The relocated hypocenters and focal mechanisms for the Serra Verde and Agrestina

clusters are presented in Figure 4.6(a) and Figure 4.7(a), respectively.

The free FPFIT solution for the SV dataset is the following: strike of 105° ± 14º,

dip of 60° ± 16°, and rake of -58°± 13º. The BC dataset presented the following results:

strike of 230º ± 28º, dip of 65º ± 15º, and rake of -125º ± 17º. It is important to note that

the FPFIT solutions are the best statistical results. However, these solutions should be

adopted with a critical analysis (Reasemberg and Oppenheimer, 1985). Strike and dip

can be determined assuming that all earthquakes are in the same plane. The

projections of hypocenters over vertical planes parallel and normal to the strike direction

are shown in Figure 4.6 (Serra Verde) and Figure 4.7 (Barra do Chata). The values

obtained for strike and dip of the best fitting plane to hypocenters were s=96° and d=51°

for Serra Verde fault, and s=253° and d=64° for Barra do Chata fault. The stations with

alternating polarities, which indicates proximity to one of the nodal planes, were used to

determine fault rake.


63

Figure 4. 5 - The waveform correlation of P wave from earthquakes selected for focal mechanism of (a) Serra Verde cluster recorded in station BM and (b) Barra do Chata Cluster recorded in station UB.


64

The focal mechanisms are show in Figure 4.6(c) and Figure 4.7(c), for the faults

of Serra Verde and Barra do Chata. The focal mechanism proposed for the Serra Verde

seismogenic fault has the approximate EW azimuth, dipping to south, with normal

movement. The focal mechanism proposed for the Barra do Chata seismogenic fault

has the azimuth approximate EW, dipping to north, with normal movement. It was not

possible to get a reliable focal mechanism for LG cluster because of the errors in

hypocenter determination and poor distribution of stations.

4.4.3 - Regional Stress

In this work we show the updated stress field in the Pernambuco Lineament area

and its neighborhood with the inversion of seven focal mechanisms (Table 1 and Figure

4.8). In all studied cases the focal mechanisms had know fault plane determined by the

hypocentral distribution. As the earthquakes in the region are less than 9 km deep and

the study area is approximately a square of 55 x 55 km, the crustal stresses are

restricted to vertical and horizontal directions. Estimates of the direction of stresses in

the Borborema Province were presented earlier by Ferreira et al. (1998) and Lopes et

al. (2010).The latter studied the same area, which is the focus of this paper.

Figure 4.9 shows the best fit to the seven observed rakes and the values of

azimuth/plunge of S1 and S3 and Table 2 presents their related misfit parameters. The

focal mechanisms were fitted with an rms error of 2 º- and the directions of the

maximum and minimum stresses, both of which were found to be horizontal (S1 =

SHmax and S3 = Shmin). They indicate a strike-slip regime with a nearly E-W deviatoric

compression and a nearly N-S deviatoric extension. The best-fitting shape factor φ for

the PeL area was 0.6, which implies that the E-W compression (S1–S2) is slightly

stronger that the N-S extension (S2–S3).


65

Figure 4. 6 - The figure (a) shows in the plane the map of 15 earthquakes (in yellow) selected for the focal mechanism in the Serra Verde region. In red there are topographic lineaments. The figure (b) shown projections in the vertical plane view perpendicular (AC) and parallel (AB) view to the fault plane cluster in Serra Verde, respectively. The figure (c) shows the composite focal mechanism for the Serra Verde area in the lower hemisphere, equal area projection. Crosses and circles represent the first movements of compression and dilation, respectively. P and T are the axes of compression and expansion, respectively. FP indicates the fault plane.


66

Figure 4. 7 - The figure (a) shows in the plane the map of 8 earthquakes (in blue) selected for the focal mechanism in the Barra do Chata region. In red there are topographic lineaments. The figure (b) shown projections in the vertical plane view perpendicular (AC) and parallel (AB) view to the fault plane cluster in Serra Verde, respectively. The figure (c) shows the composite focal mechanism for the Serra Verde area in the lower hemisphere, equal area projection. Crosses and circles represent the first movements of compression and dilation, respectively. P and T are the axes of compression and expansion, respectively. FP indicates the fault plane.


67

To estimate the uncertainties of the stress tensor we made a grid search using a

few tens of resamples of the mechanism parameters (strike, dip and rake) for the seven

focal mechanisms selected. These multiple resamples were obtained by random choice

from the original group of the focal mechanisms parameters in 10º, and also by

changing the nodal plane and rake for the mechanisms. In Table 2 the column ‘range’

shows the maximum deviations in the S1 (and S3) orientations. The error in the form

factor was obtained in a similar way.

The first estimate of the direction of the regime's stress in the area of NE Brazil

was carried out by Ferreira et al. (1998). In the Pernambuco Lineament area Lopes et

al. (2010) made an estimate of the direction of the main stress in the area of

Pernambuco Lineament. We made an update of the regime's stresses for the PeL area

with the focal mechanism determined by Ferreira et al. (1998, 2008), Lopes et al. (2010)

and with the new focal mechanisms found in the areas of Santa Luzia (2007) and São

Caetano (2010) presented by Lima Neto et al. (2013), and the focal mechanisms of

Serra Verde and Agrestina presented in this study (Figures 4.6 and 7).


68

Focal Mechanism

Locality Date Lat Long Depth Fault Plane Solution Azimuth Plunge Reference

(°) (°) (km) Strike Dip Rake P T A Caruaru 1991 -8.28 -36.02 3.0-5.0 262 61 -81 194/72 346/16 Ferreira et al. 1998 B Caruaru 2002 -8.26 -35.95 3.0-5.0 232 70 -170 94/21 187/7 Ferreira et al. 2008 C Belo Jardim 2004 -8.32 -36.36 3.0-6.0 277 66 -80 206/68 360/20 Lopes et al. 2010 D Santa Luzia 2007 -8.26 -36.16 2.0-8.0 74 60 -145 289/45 19/0 Lima Neto et al. 2013 E São Caetano 2010 -8.30 -36.15 2.0-8.5 265 79 -91 174/56 356/34 Lima Neto et al. 2013 F Serra Verde 2010 -8.57 -35.91 2.0-3.0 96 51 -65 70/71 169/3 This study G Barra do Chata 2010 -8.51 -35.93 3.0-3.5 253 64 -120 119/59 4/14 This study

4. 1 - Focal mechanisms in the Pernambuco Lineament area.

Figure 4.8- Distribution of the focal mechanisms detailed in Table 1 that were used in this study for the inversion of focal mechanisms.

.


Figure 4.9 - Inversion of the stress tensor with seven fault planes (Tadirection of the biggest main horizontal stress (S1=SHmax) The gray arrows indicate the direction of the smallest main stress(S3=Shmin).The inversion was made by minimizing the difference between the observed slip direction and the shear stress in each fault plane (this difference is shown by the thick segment in the fault plane).

S1 S3 (azimuth/plunge)264/0 174/0

Table 2 - Results of stress inversion of focal mechanisms. The main stresses from the Pernambuco Lineament area were constrained to be horizontal aS3 directions. φ=(S2–S3)/(S1–S3). N is the number of focal mechanisms used. Misfit angle is the difference between the observed slip and the shear stress in the fault plane.

–UFRN

Inversion of the stress tensor with seven fault planes (Table 1). The black arrows indicate the direction of the biggest main horizontal stress (S1=SHmax) The gray arrows indicate the direction of the smallest main stress(S3=Shmin).The inversion was made by minimizing the difference between the observed

ction and the shear stress in each fault plane (this difference is shown by the thick segment in the

Range φ N Misfit Angle(azimuth/plunge) Ave.

174/0 ±3° 0.6±0.2 7 10°

Results of stress inversion of focal mechanisms. The main stresses from the Pernambuco Lineament area were constrained to be horizontal and vertical. ‘Range’ is an estimate of the uncertainties in the S1 and

S3). N is the number of focal mechanisms used. Misfit angle is the difference between the observed slip and the shear stress in the fault plane.

Lima Neto, H.C. 69

ble 1). The black arrows indicate the direction of the biggest main horizontal stress (S1=SHmax) The gray arrows indicate the direction of the smallest main stress(S3=Shmin).The inversion was made by minimizing the difference between the observed

ction and the shear stress in each fault plane (this difference is shown by the thick segment in the

Misfit Angle Max. 24°

Results of stress inversion of focal mechanisms. The main stresses from the Pernambuco Lineament nd vertical. ‘Range’ is an estimate of the uncertainties in the S1 and

S3). N is the number of focal mechanisms used. Misfit angle is the difference


70

4.5. Discussion

The seismic activity in the locality of Serra Verde village, in the Cupira county,

showed the existence of a seimogenic zone that have approximately 2.0 km long with a

depth ranging between 1.5 and 3.0 km. This area is located near the extremity of the

Gravatá-Açú shear zone. The Serra Verde seismogenic fault strikes E-W and presents

normal movement. This fault does not coincide in strike and location with the ductile

Gravatá-Açu shear zone (CPRM & DNPM, 2001). Therefore, our study indicates that

the two normal faults identified are not the brittle reactivation of ductile shear zones.

However, the Serra Verde fault, as shown in Figure 4.6a, coincides with an E-W-

trending topographic negative anomaly. Likewise, Figure 4.7a indicates that an E-W-

trending topographic anomalies of a nearby river coincide with the Barra do Chata

seismogenic fault strike. We suggest that both seismogenic faults could be the

reactivation of preexisting faults of possible Cretaceous age.

In the Lagoa dos Gatos cluster was not possible to obtain the focal mechanism,

but we can say that these recorded events are spatially in a region where there are no

faults mapped, so this is another area where it is not possible to correlate the seismicity

with mapped faults as shown also in Figure 4.2.

The focal mechanisms for the clusters of Serra Verde and Barra do Chata are

consistent with the scheme of stress in the region with N-S extension and E-W

compression as shown by Ferreira et al. (1998), Lopes et al. (2010), and this study.

The Pernambuco Lineament and its NE-trending branches , on the north of the

lineament, have been considered as a special case, where earthquakes are clearly

related with structures observed on the surface, such as shown in other studies as

Caruaru (1991, Ferreira et al. 1998), Caruaru (2002, Ferreira et al. 2008), Belo Jardim

(2004, Lopes et al. 2010), Santa Luzia (2007, Lima Neto et al .2013) and São Caetano

(2010, Lima Neto et al. 2013). The Pernambuco Lineament and its NE-trending


71

branches were reactivated and are exceptions in terms of seismic activity when

compared to other major lineaments and shear zones in Brazil (Bezerra et al. 2011).

However, this study shows that the idea of correlation between seismicity and

geological features is not valid for the southern block of Pernambuco Lineament. Both

the Serra Verde and Barra do Chata seismogenic faults do not clearly correlate with

ductile shear zones (Figure 4.2).

The result of inversion of seven focal mechanisms shows a compression nearly

E-W and an extension nearly N-S (Figure 4.9). The principal directions of stress are in

accordance with average estimates of Ferreira et al. (1998) and Lopes et al. (2010), and

the results presented in this work provides more details on the regional stress pattern.

The SHmax direction obtained in our study shows good agreement with theoretical

models of stresses in the South America plate, as in Coblentz and Richardson (1996).

By the other hand, in the region, all mechanisms are normal or strike-slip with normal

component, which suggest that we have a strong extensional stress component.

Assumpção (1992) and Ferreira et al., (1998) discussed the effect of the continental

margin over the stresses in the Borborema Province. As Ferreira et al. (1998) proposed,

sediment loading at the continental shelf and continental rise coupled with subsidence

of the cooling oceanic lithosphere can generate large stresses (e.g. Cloetingh et al.

1984; Stein et al. 1989), producing extensional stresses normal to the coast in

peripheral bulge a few hundred kilometers inland. The Pernambuco and Paraíba basins

are in the eastern end of Pernambuco Lineament (Figure 4.1), and also occur offshore.

The relative effect of them is minimize the compressional E-W stress, wich justify the

focal mechanism in region.

From the point of view of seismicity we have three situations in the Southern of

Borborema Province: 1) the strong correlation between seismicity and the Pernambuco

Lineament, and its NE-trending branches in the north of lineament, 2) the lack of


72

correlation between of earthquakes and geological features mapped to south of

Pernambuco Lineament; 3) the behavior almost aseismic of the Patos Lineament.

No simple model can explain the intraplate seismic activity in general, unless the

existence of zones of weakness in the crust (Sykes, 1978). Under this view, the strong

correlation observed can be explained by considering the Pernambuco Lineament and

its NE-trending branches to north as zones of weakness. The next question is why to

south of the Pernambuco Lineament, the shear zones, with the same NE-SW direction,

under the same stress pattern are not reactivated. A possible explanation is that there

are southern zones of weakness younger and therefore more easily reactivated or that

the faults we describe in the present study are new. It follows that faults in intraplate

Brazil do not commonly use foliation planes as shear fractures, but have a range of

orientations to the local foliations. This may explains the range of seismogenic faults,

some of them not related to preexisting shear zones (Kirkpatrick et al., 2013)

4.6. Conclusions

The seismogenic faults of Serra Verde (SV) and Barra do Chata (BC) are small

and shallow. They present an active zone of 2.2 km and 1.5 km lenght, respectively,

and depth ranged from 2.0 to 3.0 km for SV and 3.0 to 3.5 km for BC, and both

seismogenic faults have fault plane in the approximate E-W-trending strikes with normal

movement. These faults are not the results of reactivation of the Precambrian ductile

shear zones, as observed in the main shear belt and its NE-trending branches in the

northern block of the PeL. However, we do not rule out the possibility that these faults

are the reactivation of preexisting Cretaceous faults, which have not been recognized in

the field. The stress field obtained with the inversion of focal mechanisms of focal

earthquakes from our investigation and previous studies indicate a general E-W-


73

trending compression and a N-S-trending extension in the northern and southern blocks

of the PeL.


74

acknowledgments


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80

CAPÍTULO 5 – CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os trabalhos submetidos mostram uma importante contribuição para a

compreensão da sismicidade ao longo do Lineamento Pernambuco (LPe) e seu entorno.

Até então, era considerado como consensual que toda a atividade sísmica que ocorresse

nessa região estava diretamente relacionada com feições geológicas mapeadas. Esta

premissa mostra-se aceitável para o primeiro trabalho (Capítulo 3), onde foi estudada a

atividade sísmica no município de São Caetano em 2007 e 2010, porém não é verdade

para a atividade sísmica ao sul do lineamento (Capítulo 4) que está localizada num

domínio crustal diferente.

No município de São Caetano foram identificadas duas falhas sismogênicas, a de

Santa Luzia, relacionada com a atividade de 2007, e que é uma reativação da zona de

cisalhamento de Fazenda Nova, e a falha sismogênica São Caetano 2010, que está

relacionada com o Lineamento Pernambuco sendo, portanto, uma reativação atual do

mesmo (Figura 5.1).

Para a atividade sísmica ao sul do lineamento, que ocorreu em 2010, foram

identificadas duas falhas sismogênicas, a primeira, denominada de Serra Verde, próxima

à localidade de Serra Verde, município de Cupira, de direção aproximada EW e

movimento normal, e a segunda, denominada de Barra do Chata, próxima à localidade de

Barra do Chata, município de Agrestina, também de direção aproximada EW e

movimento normal. Próximo a ambas as falhas sismogênicas existem zonas de

cisalhamento de direção NE-SW para as quais não há comprovação de que estejam

atualmente ativas (Figura 5.2). Uma terceira área sísmica foi identificada ao sul de Lagoa

dos Gatos (Figura 5.2) sem que, devido ao pequeno número de dados, fosse possível

determinar os parâmetros dessa falha sismogênica que também não está correlacionada

com qualquer feição geológica mapeada na região.


81

Figura 5. 5 - Mapa mostrando as estações utilizadas nas campanhas de Santa Luzia (triângulos pretos) e de São Caetano (triângulos azuis). O triângulo verde indica a localização da estação VJ, a qual foi utilizado em ambas as campanhas. Os epicentros da área de Santa Luzia (círculos amarelos) e na área do São Caetano (círculos azuis) são mostrados no mapa. As estrelas pretas e azuis indicam os epicentros de eventos com magnitude 3.7 mR e 2.7 mR que ocorreram em Santa Luzia (2007) e São Caetano (2010), respectivamente. Os eventos de ambas as áreas sísmicas mostrados no mapa possuem gap <180 º, pelo menos 10 observações (leituras P e S) para os eventos de Santa Luzia e no mínimo 8 observações para os eventos de São Caetano. Os erros máximos para ambos os conjuntos de dados são rms ≤ 0.03 s, erz ≤ 0.3 km, e erh ≤ 0.3 km. Na figura também estão indicados os mecanismos focais de Caruaru 1991 (Ferreira et al. 1998), Caruaru 2002 (Ferreira et al. 2008), Belo Jardim 2004 (Lopes et al. 2010), Santa Luzia 2007 (Lima Neto et al. 2013a – Capítulo 3) e São Caetano 2010 (Lima Neto et al. 2013b – Capítulo 3).

Os mecanismos focais serviram não só para a discussão da correlação da

sismicidade com feições geológicas, mas também para estimar a direção dos esforços

tectônicos regionais. Para inversão dos mecanismos, objetivando obter a direção dos

esforços, foram utilizados os dados obtidos nos dois trabalhos submetidos (capítulos 3 e

4) bem como de outros trabalhos anteriores publicados por outros autores. Para todos os

mecanismos utilizados o plano de falha era conhecido. Como os terremotos na região são

muito rasos (profundidade menor que 9 km) e a área de estudo ser de aproximadamente

um quadrado de 55x55 km (Figura 5.3), as tensões crustais são restritas às direções

vertical e horizontal. A solução encontrada foi de compressão de direção aproximada EW

e extensão de direção aproximada NS.


82

Os modelos teóricos dos esforços para a placa Sul-americana de Meijer (1995) e

Coblentz & Richardson (1996) estão em concordância com as observações dos esforços

no Nordeste brasileiro que mostra um regime de esforços transcorrente. As direções dos

esforços são discordantes entre si, nos modelos citados, e nenhum dos dois consegue

reproduzir bem o comportamento dos esforços na região.

Figura 5. 6 - Os eventos dos clusters de Serra Verde e Barra do Chata que foram utilizados neste estudo possuem gap <180 °, 10 observações (leituras P e S). Os erros máximos para ambas as áreas sísmicas são rms ≤ 0.03 s, erz ≤ 0.3 km e 0.3 ≤ erh km. O cluster localizado ao sul de Lagoa dos Gatos não foi utilizado porque os erros hipocentrais foram maior devido ao arranjo da distribuição das estações, mas são mostrados na figura para visualização espacial destes sismos na região.

Sismos ocorrem quando se tem um campo de esforços e zonas de fraqueza

convenientemente orientadas. No caso de falhas e zonas de cisalhamento o movimento


atual nem sempre é o mesmo do movimento pretérito constante em mapas geológicos.

Como exemplos, temos o Lineamento Pernambuco cujo movimento no

foi transcorrente e, atualmente, nos segmentos reativados, é

zona de cisalhamento de Fazenda Nova está mapeada como transcorrente sinistral

que o movimento atual é transcorrente dextral.

Todas as zonas de cisalhamento que são ramificações do Lineamento Pernambuco

têm direção aproximada NE

esforços presente na região. Até agora foram observadas reativações das ramificações ao

norte do lineamento e não ao sul, mesmo em casos em que a atividade sísmica está muito

próxima delas. Ao sul, as falhas sismogênicas não estão correlacionadas com feições

geológicas mapeadas e têm direção aproximadamente EW e movimento normal.

Figura 5. 7 - (a) Distribuição dos mecanismos focais que foram usados nesta tese para Caruaru 1991 (Ferreira et al., 1998)al., 2010); D - Santa Luzia 2007 (Lima Neto 2013a - Capítulo 3); F - Serra Verde 2010 (Lima Neto et al., 2013b (Lima Neto et al., 2013b - Capítulo 4).

Uma possível explicação para esse paradoxo é que os terren

lineamento foram bastante afetados durante o movimento do LPe, no

formação da bacia do Jatobá

serem reativadas que feições mais antigas presentes na região.

Cretáceo também explicaria porque, sob o mesmo regime de esforços, o LPe está sendo

reativado e o Lineamento Patos (Figura 5.4), ao norte do LPe não está.

–UFRN


temos o Lineamento Pernambuco cujo movimento no

foi transcorrente e, atualmente, nos segmentos reativados, é normal. Da mesma forma, a

zona de cisalhamento de Fazenda Nova está mapeada como transcorrente sinistral

que o movimento atual é transcorrente dextral.


da NE-SW e, em princípio, podem ser reativadas pelo campo de



l, as falhas sismogênicas não estão correlacionadas com feições


(a) Distribuição dos mecanismos focais que foram usados nesta tese para ., 1998); B - Caruaru 2002 (Ferreira et al., 2008); C - Belo Jardim 2004 (Lopes

Santa Luzia 2007 (Lima Neto et al., 2013a - Capítulo 3); E- São Caetano 2010 (Lima Neto Serra Verde 2010 (Lima Neto et al., 2013b - Capítulo 4); e

Capítulo 4). (b) Resultado da inversão dos sete mecanismos focais (Capítulo 4.3).

Uma possível explicação para esse paradoxo é que os terren

lineamento foram bastante afetados durante o movimento do LPe, no

formação da bacia do Jatobá (Figura 5.4), formando zonas de fraqueza mais propícias de

serem reativadas que feições mais antigas presentes na região. Essa re



Lima Neto, H.C. 83


temos o Lineamento Pernambuco cujo movimento no ciclo Brasiliano

normal. Da mesma forma, a

zona de cisalhamento de Fazenda Nova está mapeada como transcorrente sinistral, sendo


SW e, em princípio, podem ser reativadas pelo campo de



l, as falhas sismogênicas não estão correlacionadas com feições


(a) Distribuição dos mecanismos focais que foram usados nesta tese para a inversão: A - Belo Jardim 2004 (Lopes et

São Caetano 2010 (Lima Neto et al., G - Barra do Chata 2010

ado da inversão dos sete mecanismos focais (Capítulo 4.3).

Uma possível explicação para esse paradoxo é que os terrenos ao sul do

lineamento foram bastante afetados durante o movimento do LPe, no Cretáceo, durante a

formando zonas de fraqueza mais propícias de

Essa reativação do LPe no




84

Figura 5. 8 - Localização da área de estudo (triângulo vermelho) e principais zonas de cisalhamento da Província Borborema. As bacias sedimentares mostradas na figura são: PaB - Paranaíba, PbB - Paraíba, PeB - Pernambuco e JaB - Jatobá (Almeida et al., 2000, Brito Neves et al., 2000). Os círculos vermelhos são epicentros do boletim sísmico brasileiro.

Do ponto de vista de avaliação de ameaça sísmica, um extenso lineamento

reativado é uma fonte clara de preocupação. Pelo que se conhece, até o momento, os

eventos de maior magnitude ocorreram ao norte do LPe em falhas transcorrentes (ou

presumidamente). Sobre o lineamento e ao sul, as magnitudes são menores e a extensão

máxima das falhas sismogênicas não passa de 2,5 km. Ou seja, embora o Lineamento

Pernambuco tenha uma extensão de 700 km atualmente só pequenos segmentos estão

sendo reativados.


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87 Tese de Doutorado – PPGG –UFRN Lima Neto, H.C.

APÊNDICE A

PARÂMETROS HIPOCENTRAIS DOS EVENTOS REGISTRADOS EM PELO MENOS TRÊS ESTAÇÕES


Lista de Símbolos e Abreviaturas

Origem – Hora de Origem;

Prof. - Profundidade medida em km;

NO – Número de observações (leituras das fases P e S);

GAP- Maior separação em graus vista do epicentro para duas estações vizinhas;

rms- resíduo médio do tempo comparando o valor observado com o calculado;

erh – erro horizontal medido em km;

erz- erro vertical medido em km;

QM- Qualidade média da localização hipocentral (A - Ótimo; B - Bom; C -

Regular; D – Ruim).


REDE SÃO CAETANO 2007


Tabela A.1: Eventos registrados em pelo menos três estações

Data Origem Lat. (S) Long. (W) Prof. NO GAP Dmin. rms erh ezh QM 20070207 0058 45.21 8-15.21 36-08.42 4.81 06 245 3.2 0.015 0.26 0.20 C 20070213 0202 20.86 8-18.30 36-05.84 6.90 07 297 4.8 0.019 0.41 0.25 C

20070215 1440 28.43 8-15.94 36-09.70 5.28 06 196 1.1 0.008 0.13 0.10 C 20070216 1732 25.70 8-16.15 36-09.71 5.25 07 216 1.3 0.033 0.40 0.36 C 20070217 1411 43.97 8-15.88 36-10.35 5.44 06 326 0.5 0.006 0.12 0.07 C 20070313 2058 38.12 8-15.82 36-09.78 6.01 06 259 0.8 0.006 0.13 0.08 C 20070313 2100 49.27 8-15.99 36-09.36 5.81 10 184 1.6 0.019 0.14 0.16 C 20070320 1338 52.91 8-15.48 36-10.10 3.33 05 301 4.7 0.016 0.62 1.24 C 20070320 1338 52.83 8-15.89 36-09.63 5.30 12 186 1.1 0.042 0.27 0.28 C 20070320 1344 21.97 8-15.78 36-09.56 5.30 10 204 1.2 0.033 0.26 0.26 C 20070320 1346 34.37 8-15.88 36-09.80 4.95 12 195 0.8 0.037 0.23 0.26 C 20070320 1358 46.10 8-15.95 36-09.86 4.96 08 209 0.8 0.023 0.24 0.25 C 20070320 1421 52.08 8-16.05 36-09.92 4.98 10 260 4.0 0.033 0.29 0.32 C 20070320 1406 24.95 8-15.94 36-09.52 5.31 12 186 1.3 0.042 0.26 0.30 C 20070320 1419 23.03 8-15.51 36-09.34 4.63 05 179 1.6 0.002 0.05 0.06 C 20070320 1421 52.09 8-16.01 36-09.86 5.03 12 216 0.9 0.033 0.22 0.22 C 20070320 1437 25.23 8-15.84 36-09.80 4.84 10 190 0.8 0.020 0.16 0.17 C 20070320 1507 29.47 8-15.76 36-09.63 4.96 10 204 1.0 0.028 0.23 0.23 C 20070320 1532 44.81 8-15.62 36-09.41 4.55 06 150 1.4 0.007 0.11 0.11 B 20070320 1635 43.49 8-16.32 36-09.68 6.02 10 228 1.6 0.033 0.26 0.24 C 20070320 1755 00.92 8-15.77 36-09.57 4.55 08 169 1.1 0.032 0.32 0.31 B 20070320 1804 22.75 8-15.79 36-09.25 5.05 08 163 1.7 0.023 0.19 0.23 B 20070320 1814 27.35 8-15.49 36-09.66 4.41 06 171 1.0 0.015 0.20 0.22 B 20070320 2145 48.77 8-15.84 36-09.70 4.91 12 184 1.0 0.040 0.25 0.27 C 20070321 1313 19.95 8-15.87 36-09.39 4.78 06 174 1.5 0.003 0.04 0.04 B 20070321 1557 16.90 8-16.04 36-09.61 4.34 08 200 1.3 0.039 0.37 0.37 C 20070323 0450 46.93 8-15.73 36-09.65 4.69 10 167 1.0 0.035 0.24 0.28 B

20070326 0043 14.50 8-15.67 36-09.62 4.63 10 159 1.0 0.026 0.18 0.20 B 20070326 1328 45.40 8-15.72 36-09.65 4.52 08 166 1.0 0.028 0.25 0.29 B 20070330 1406 14.93 8-15.66 36-09.33 5.03 06 191 1.6 0.007 0.08 0.10 C 20070331 1427 10.39 8-15.58 36-09.64 4.79 08 182 1.0 0.009 0.08 0.10 C 20070331 1624 13.06 8-15.66 36-09.65 4.78 06 192 1.0 0.003 0.04 0.04 C 20070401 1531 22.89 8-15.56 36-09.59 4.78 06 180 1.1 0.007 0.08 0.09 C

20070407 0242 39.47 8-15.58 36-09.70 4.67 06 214 0.9 0.006 0.13 0.08 C 20070408 2007 11.97 8-15.90 36-10.79 5.59 05 179 1.2 0.002 0.16 0.06 C 20070410 0931 04.74 8-15.60 36-09.61 4.70 06 223 1.1 0.005 0.10 0.06 C 20070412 1645 54.33 8-15.62 36-09.65 4.75 08 217 1.0 0.007 0.07 0.06 C 20070414 0251 50.85 8-15.31 36-08.67 2.63 06 267 2.8 0.008 0.28 0.24 C 20070414 0817 35.93 8-15.64 36-09.44 4.71 11 068 1.3 0.020 0.12 0.23 A 20070414 1042 16.78 8-15.59 36-09.45 4.60 14 098 1.2 0.023 0.11 0.13 B

20070416 1514 24.96 8-15.61 36-09.52 4.60 16 069 1.2 0.026 0.10 0.14 A 20070418 0512 53.80 8-15.63 36-09.40 4.59 16 068 1.2 0.024 0.09 0.13 A 20070418 1943 27.63 8-15.56 36-09.77 4.14 08 235 0.8 0.011 0.11 0.10 C 20070420 1430 53.23 8-15.71 36-09.56 4.52 11 107 1.1 0.012 0.07 0.11 B 20070422 1013 44.78 8-18.86 36-09.70 4.04 06 230 1.7 0.001 0.01 0.01 C



Data Origem Lat. (S) Long. (W) Prof. NO GAP Dmin. rms erh ezh QM

20070424 0114 29.42 8-15.40 36-10.93 7.97 08 126 1.9 0.020 0.21 0.21 B 20070425 1337 48.12 8-16.01 36-09.46 6.01 08 136 3.2 0.007 0.06 0.08 B 20070427 0634 15.20 8-18.72 36-09.47 4.35 06 278 1.2 0.015 0.25 0.20 B 20070505 1740 35.22 8-15.64 36-09.57 4.16 10 118 3.7 0.017 0.09 0.17 C 20070508 1747 33.93 8-16.06 36-09.09 5.63 08 175 1.8 0.007 0.07 0.06 B 20070510 0252 25.23 8-15.52 36-09.58 3.89 10 121 3.8 0.014 0.07 0.14 B

20070513 1108 40.03 8-15.84 36-09.95 4.62 12 140 2.2 0.019 0.10 0.14 B 20070513 1626 14.41 8-15.72 36-09.32 4.68 07 124 3.2 0.009 0.09 0.12 B 20070515 0553 06.22 8-18.38 36-09.45 4.21 06 187 0.9 0.008 0.16 0.11 B 20070517 1604 29.24 8-15.56 36-09.58 4.09 14 096 1.1 0.019 0.08 0.12 C 20070519 0156 54.80 8-15.36 36-08.46 2.24 13 170 1.2 0.006 0.03 0.04 B 20070519 0310 27.23 8-15.75 36-09.72 4.79 14 080 0.9 0.022 0.09 0.14 B 20070519 0328 04.04 8-15.60 36-09.50 4.56 08 172 1.3 0.015 0.15 0.14 A 20070519 0758 55.59 8-15.51 36-09.59 4.08 12 121 1.1 0.018 0.09 0.12 B 20070519 1049 50.19 8-15.64 36-08.96 5.21 11 139 2.2 0.011 0.07 0.10 B 20070519 1243 19.61 8-15.53 36-09.53 4.24 12 123 1.2 0.016 0.08 0.13 B 20070519 1244 50.10 8-15.53 36-09.55 4.05 11 122 1.2 0.015 0.08 0.16 B 20070520 2344 38.44 8-15.60 36-09.52 4.68 12 128 1.2 0.020 0.12 0.13 B 20070521 2344 07.54 8-15.52 36-09.57 4.39 09 169 1.1 0.007 0.06 0.06 B 20070523 0707 16.93 8-15.87 36-09.97 5.83 07 198 0.6 0.070 0.90 1.07 B 20070523 0757 22.68 8-15.51 36-09.58 4.29 12 119 1.1 0.015 0.09 0.11 C 20070523 1207 51.29 8-15.51 36-09.55 4.13 12 123 1.2 0.018 0.09 0.12 B 20070523 2149 48.12 8-15.54 36-09.55 4.21 14 085 1.2 0.012 0.05 0.08 B 20070523 2234 39.07 8-15.68 36-09.55 4.55 11 118 1.2 0.025 0.14 0.19 A 20070524 0350 21.25 8-15.53 36-09.73 4.23 10 164 0.8 0.012 0.08 0.10 B 20070524 0354 56.73 8-15.56 36-09.65 4.31 06 166 1.0 0.010 0.17 0.27 B 20070524 0356 57.25 8-15.53 36-09.69 4.20 10 165 0.9 0.014 0.09 0.11 B 20070524 1611 18.71 8-15.51 36-09.61 4.21 14 072 1.1 0.024 0.11 0.14 B 20070524 2109 22.27 8-15.85 36-10.10 4.30 06 174 0.4 0.013 0.37 0.18 A 20070524 2331 09.26 8-15.56 36-09.53 4.13 12 122 1.2 0.020 0.09 0.14 B 20070526 0239 09.17 8-15.54 36-09.65 4.30 08 238 1.0 0.011 0.12 0.11 B 20070526 0253 45.92 8-19.58 36-08.76 7.67 08 309 2.4 0.010 0.18 0.11 C 20070527 1225 24.73 8-16.10 36-09.60 6.03 10 105 1.4 0.018 0.13 0.15 C 20070527 2113 15.14 8-15.56 36-09.54 4.12 12 122 1.2 0.018 0.08 0.14 B 20070529 0911 47.09 8-15.58 36-09.59 4.32 09 168 1.1 0.008 0.06 0.10 B 20070530 0120 18.31 8-15.62 36-09.44 4.53 11 123 1.4 0.023 0.13 0.18 B 20070530 0813 21.66 8-15.58 36-09.57 4.28 11 120 1.1 0.019 0.11 0.14 B 20070602 0224 27.28 8-14.92 36-07.93 4.06 10 206 3.0 0.016 0.11 0.14 B 20070602 2133 34.75 8-15.53 36-09.44 4.11 10 125 1.4 0.008 0.04 0.06 C 20070604 0452 51.39 8-14.93 36-07.97 4.15 12 123 3.0 0.023 0.11 0.18 B 20070606 0608 14.80 8-15.55 36-09.05 4.81 12 130 0.9 0.018 0.10 0.11 B 20070606 0917 53.75 8-15.64 36-09.26 4.97 13 138 1.1 0.011 0.07 0.07 B 20070607 1228 44.31 8-15.55 36-09.72 4.57 06 259 0.9 0.005 0.08 0.07 B 20070609 2159 09.33 8-15.54 36-09.90 4.45 07 206 0.5 0.014 0.18 0.14 C 20070614 0217 44.90 8-16.04 36-09.96 6.02 06 242 0.8 0.009 0.18 0.13 C 20070617 0356 26.77 8-15.93 36-09.29 4.80 11 145 1.7 0.041 0.31 0.31 C



Data Origem Lat. (S) Long. (W) Prof. NO GAP Dmin. rms erh ezh QM 20070617 1437 14.83 8-15.78 36-09.65 5.31 06 283 1.0 0.009 0.17 0.13 B 20070619 0737 08.73 8-16.19 36-09.63 6.06 06 264 1.4 0.004 0.08 0.06 C 20070621 1125 24.84 8-15.71 36-09.87 5.94 06 203 0.6 0.008 0.31 0.10 C 20070621 1209 33.69 8-15.99 36-09.81 5.70 06 222 1.0 0.003 0.14 0.04 C 20070624 0017 12.06 8-15.15 36-09.00 4.67 06 172 2.3 0.005 0.19 0.09 C

20070624 0019 44.29 8-15.22 36-08.96 4.81 06 170 2.4 0.003 0.10 0.05 B 20070624 0026 13.08 8-15.02 36-08.98 4.89 06 177 2.5 0.010 0.40 0.20 B 20070624 0258 30.29 8-15.47 36-09.08 4.67 08 161 2.0 0.013 0.11 0.13 B 20070629 0458 10.02 8-15.49 36-09.07 4.98 06 297 2.1 0.004 0.08 0.06 B 20070704 0546 33.80 8-15.11 36-08.19 2.29 06 175 3.8 0.006 0.22 0.19 C 20070707 0852 41.48 8-17.62 36-11.53 7.80 08 173 1.5 0.010 0.11 0.09 B

20070709 2301 14.71 8-15.01 36-08.94 3.99 06 178 2.5 0.002 0.07 0.04 B 20070719 1820 55.25 8-16.11 36-09.91 6.08 08 139 1.0 0.010 0.09 0.10 B 20070726 1359 38.27 8-15.73 36- 9.77 4.59 08 148 0.8 0.015 0.12 0.17 B 20070728 2310 44.30 8-17.38 36-14.19 3.93 06 291 5.2 0.008 0.21 0.25 B


REDE BELÉM DE MARIA 2010




20100423 1349 25.46 8-34.44 35-55.27 5.50 07 113 3.7 0.149 1.30 2.37 B 20100423 1403 10.78 8-34.70 35-55.52 5.71 08 109 3.2 0.152 1.32 1.96 B 20100423 1643 25.89 8-34.12 35-54.62 2.44 08 125 4.9 0.020 0.13 0.54 B 20100423 1831 05.47 8-34.07 35-54.57 2.41 08 188 2.4 0.016 0.13 0.21 C 20100423 1831 25.66 8-34.11 35-54.60 2.33 08 185 2.5 0.008 0.06 0.11 C 20100423 2350 08.41 8-33.78 35-54.74 2.24 08 183 2.7 0.030 0.27 0.38 C 20100423 2351 21.71 8-33.76 35-54.74 2.34 10 184 2.7 0.024 0.14 0.21 C 20100423 2354 11.12 8-33.74 35-54.72 2.35 10 184 2.7 0.028 0.16 0.25 C 20100424 0101 08.14 8-33.88 35-54.76 1.90 08 200 2.8 0.011 0.09 0.17 C 20100424 1026 12.67 8-42.07 35-53.66 0.28 08 284 6.2 0.027 0.09 0.85 C 20100424 1055 09.42 8-42.19 35-53.65 0.15 09 286 6.4 0.039 0.26 6.66 D 20100424 1601 08.67 8-33.79 35-54.74 2.14 10 183 2.7 0.022 0.12 0.21 C 20100425 0109 34.78 8-34.11 35-54.75 2.37 08 186 2.7 0.013 0.11 0.19 C

20100425 2004 54.78 8-33.98 35-54.69 2.21 11 117 2.6 0.031 0.12 0.27 B 20100426 0000 29.97 8-33.99 35-54.81 2.22 10 119 2.8 0.015 0.07 0.14 B 20100426 0001 57.52 8-33.96 35-54.81 2.21 08 195 2.8 0.013 0.11 0.19 C 20100426 0023 48.84 8-33.97 35-54.83 2.05 08 195 2.9 0.009 0.07 0.13 C 20100426 0058 21.18 8-33.95 35-54.82 2.24 08 196 2.9 0.010 0.09 0.15 C 20100426 0136 52.26 8-42.13 35-53.68 0.15 09 286 6.3 0.023 0.08 2.13 C 20100426 0840 29.77 8-34.00 35-54.80 2.23 10 118 2.8 0.022 0.09 0.20 B 20100426 0906 29.11 8-33.97 35-54.79 2.11 08 195 2.8 0.011 0.09 0.17 C 20100426 1616 35.94 8-33.86 35-54.54 2.13 11 117 2.4 0.024 0.10 0.19 B 20100426 2059 03.85 8-33.88 35-54.11 2.65 10 176 1.6 0.030 0.16 0.21 B 20100426 2327 00.72 8-34.08 35-54.47 3.00 09 173 2.2 0.024 0.15 0.21 B 20100426 2349 45.02 8-33.87 35-54.73 2.37 09 181 2.7 0.028 0.18 0.30 C 20100427 0458 02.75 8-34.42 35-54.16 0.22 06 230 1.8 0.052 0.75 7.47 D

20100427 0653 30.46 8-33.91 35-54.76 2.07 08 198 2.7 0.015 0.12 0.24 C 20100427 1524 54.90 8-33.57 35-54.53 1.16 08 219 2.5 0.012 0.10 0.23 C 20100427 1525 34.60 8-33.64 35-54.48 1.67 12 121 2.3 0.029 0.11 0.24 B 20100427 1543 17.46 8-33.63 35-54.49 1.63 12 122 2.4 0.030 0.11 0.28 B 20100427 1557 38.66 8-33.62 35-54.49 1.57 10 122 2.4 0.035 0.15 0.36 B 20100427 1630 41.50 8-33.60 35-54.59 1.34 08 217 2.5 0.013 0.14 0.24 C

20100428 0424 55.92 8-33.72 35-54.75 2.44 10 185 2.8 0.028 0.16 0.24 C 20100428 0430 57.68 8-33.79 35-54.74 2.38 09 183 2.7 0.029 0.19 0.30 C 20100428 0457 13.43 8-34.01 35-54.54 2.69 09 175 2.4 0.026 0.18 0.25 B 20100428 0733 14.33 8-42.39 35-53.63 0.32 09 290 6.7 0.025 0.20 2.85 C 20100430 1926 06.63 8-34.09 35-54.44 2.67 12 111 2.2 0.032 0.13 0.21 B 20100430 2014 39.62 8-34.01 35-54.36 2.95 08 242 2.0 0.028 0.25 0.24 C 20100502 1232 17.31 8-33.92 35-54.30 1.95 08 197 1.9 0.005 0.04 0.07 C 20100502 1325 29.49 8-33.88 35-54.21 2.25 10 112 1.7 0.024 0.12 0.19 B 20100502 1338 28.96 8-33.76 35-54.17 2.35 10 180 1.7 0.028 0.15 0.20 B 20100502 1438 47.94 8-33.94 35-54.20 2.33 12 110 1.7 0.033 0.13 0.21 B 20100502 1524 50.53 8-33.83 35-54.30 2.11 10 114 1.9 0.021 0.10 0.16 B 20100502 1532 00.50 8-33.80 35-54.39 1.93 08 205 2.1 0.007 0.05 0.09 C



Data Origem Lat. (S) Long. (W) Prof. NO GAP Dmin. rms erh ezh QM 20100502 1540 05.64 8-33.76 35-54.44 1.83 08 208 2.2 0.008 0.07 0.12 C 20100502 1540 43.58 8-33.91 35-54.39 1.83 08 197 2.1 0.013 0.12 0.20 C 20100503 0948 19.53 8-34.12 35-54.60 2.23 08 185 2.5 0.011 0.10 0.16 C 20100503 0957 50.35 8-34.10 35-54.61 2.35 10 113 2.5 0.016 0.07 0.14 B 20100503 1322 46.17 8-34.10 35-54.45 1.90 10 111 5.3 0.028 0.15 0.85 B 20100503 1325 13.55 8-34.11 35-54.52 2.52 11 111 2.3 0.033 0.14 0.26 B 20100503 1330 50.97 8-34.00 35-54.51 2.54 09 175 2.3 0.027 0.18 0.27 B 20100503 2228 20.88 8-34.13 35-54.52 2.35 08 183 2.3 0.011 0.10 0.15 C 20100503 2346 48.80 8-34.14 35-54.51 2.33 08 182 2.3 0.010 0.08 0.13 C 20100505 2321 57.04 8-41.56 35-53.69 0.82 09 212 3.9 0.019 0.14 0.65 C 20100507 1906 40.02 8-41.23 35-53.84 2.02 06 198 3.7 0.011 1.50 0.39 C 20100511 1520 09.33 8-34.19 35-54.38 2.81 12 127 2.1 0.012 0.06 0.10 B

20100512 0207 05.09 8-33.62 35-54.42 1.57 13 065 2.2 0.028 0.09 0.24 A 20100514 0623 08.63 8-33.88 35-54.66 2.11 10 125 5.0 0.022 0.13 0.59 B 20100514 0631 35.14 8-33.82 35-54.63 2.15 12 124 2.5 0.022 0.10 0.20 B 20100514 0735 30.85 8-33.84 35-54.64 1.96 10 145 2.5 0.011 0.06 0.13 B 20100531 1458 03.90 8-34.05 35-54.80 2.69 07 133 2.8 0.007 0.05 0.09 B 20100531 1852 28.43 8-34.06 35-54.79 2.67 10 132 2.8 0.006 0.03 0.06 B 20100603 0454 12.25 8-39.42 35-52.89 4.78 08 170 4.4 0.113 1.17 1.98 C 20100604 0537 44.15 8-34.11 35-54.66 3.00 10 118 2.6 0.019 0.10 0.15 B 20100605 1338 58.86 8-30.65 35-57.28 6.58 08 301 1.4 0.010 0.12 0.09 C 20100610 0717 43.42 8-30.33 35-55.32 0.28 10 173 4.2 0.226 1.65 2.26 C 20100610 1915 41.66 8-30.43 35-55.51 3.39 09 174 3.9 0.029 0.18 0.38 B 20100613 0453 01.03 8-30.41 35-55.54 3.34 10 176 3.9 0.016 0.10 0.16 B 20100613 0455 41.61 8-30.43 35-55.60 3.44 08 176 3.8 0.011 0.08 0.15 B 20100613 0623 38.71 8-30.41 35-55.56 3.33 10 176 3.8 0.029 0.19 0.30 B 20100613 0928 13.71 8-30.52 35-55.55 2.99 08 171 3.8 0.011 0.07 0.17 B 20100613 0940 47.92 8-30.48 35-55.50 3.37 10 171 3.9 0.017 0.10 0.20 B 20100613 2216 49.64 8-30.46 35-55.59 3.14 08 174 3.8 0.010 0.07 0.14 B 20100613 2341 19.24 8-30.45 35-55.54 3.23 09 174 3.8 0.019 0.13 0.23 B 20100728 0605 53.75 8-34.13 35-54.52 2.77 10 177 2.3 0.033 0.18 0.29 B 20100728 0620 49.91 8-34.05 35-54.57 2.47 06 172 2.4 0.005 0.06 0.10 B 20100503 0948 19.53 8-34.12 35-54.60 2.23 08 185 2.5 0.011 0.10 0.16 C 20100503 0957 50.35 8-34.10 35-54.61 2.35 10 113 2.5 0.016 0.07 0.14 B 20100503 1322 46.17 8-34.10 35-54.45 1.90 10 111 5.3 0.028 0.15 0.85 B 20100503 1325 13.55 8-34.11 35-54.52 2.52 11 111 2.3 0.033 0.14 0.26 B 20100503 1330 50.97 8-34.00 35-54.51 2.54 09 175 2.3 0.027 0.18 0.27 B 20100503 2228 20.88 8-34.13 35-54.52 2.35 08 183 2.3 0.011 0.10 0.15 C

20100503 2346 48.80 8-34.14 35-54.51 2.33 08 182 2.3 0.010 0.08 0.13 C 20100505 2321 57.04 8-41.56 35-53.69 0.82 09 212 3.9 0.019 0.14 0.65 C 20100507 1906 40.02 8-41.23 35-53.84 2.02 06 198 3.7 0.011 1.50 0.39 C 20100511 1520 09.33 8-34.19 35-54.38 2.81 12 127 2.1 0.012 0.06 0.10 B 20100512 0207 05.09 8-33.62 35-54.42 1.57 13 065 2.2 0.028 0.09 0.24 A 20100514 0623 08.63 8-33.88 35-54.66 2.11 10 125 5.0 0.022 0.13 0.59 B 20100514 0631 35.14 8-33.82 35-54.63 2.15 12 124 2.5 0.022 0.10 0.20 B




20100514 0735 30.85 8-33.84 35-54.64 1.96 10 145 2.5 0.011 0.06 0.13 B 20100531 1458 03.90 8-34.05 35-54.80 2.69 07 133 2.8 0.007 0.05 0.09 B 20100531 1852 28.43 8-34.06 35-54.79 2.67 10 132 2.8 0.006 0.03 0.06 B 20100603 0454 12.25 8-39.42 35-52.89 4.78 08 170 4.4 0.113 1.17 1.98 C 20100604 0537 44.15 8-34.11 35-54.66 3.00 10 118 2.6 0.019 0.10 0.15 B 20100605 1338 58.86 8-30.65 35-57.28 6.58 08 301 1.4 0.010 0.12 0.09 C

20100610 0717 43.42 8-30.33 35-55.32 0.28 10 173 4.2 0.226 1.65 2.26 C 20100610 1915 41.66 8-30.43 35-55.51 3.39 09 174 3.9 0.029 0.18 0.38 B 20100613 0453 01.03 8-30.41 35-55.54 3.34 10 176 3.9 0.016 0.10 0.16 B 20100613 0455 41.61 8-30.43 35-55.60 3.44 08 176 3.8 0.011 0.08 0.15 B 20100613 0623 38.71 8-30.41 35-55.56 3.33 10 176 3.8 0.029 0.19 0.30 B 20100613 0928 13.71 8-30.52 35-55.55 2.99 08 171 3.8 0.011 0.07 0.17 B 20100613 0940 47.92 8-30.48 35-55.50 3.37 10 171 3.9 0.017 0.10 0.20 B 20100613 2216 49.64 8-30.46 35-55.59 3.14 08 174 3.8 0.010 0.07 0.14 B 20100613 2341 19.24 8-30.45 35-55.54 3.23 09 174 3.8 0.019 0.13 0.23 B 20100728 0605 53.75 8-34.13 35-54.52 2.77 10 177 2.3 0.033 0.18 0.29 B 20100728 0620 49.91 8-34.05 35-54.57 2.47 06 172 2.4 0.005 0.06 0.10 B


REDE SÃO CAETANO 2010



Data Origem Lat. (S) Long. (W) Prof. NO GAP Dmin. rms erh ezh QM 20101029 2202 05.90 8-19.57 36-08.76 2.12 11 122 2.3 0.033 0.15 0.41 B 20101105 0359 20.03 8-18.76 36-09.50 3.98 08 165 2.9 0.036 0.30 0.46 B 20101105 0401 19.93 8-18.64 36-09.59 4.55 11 099 2.8 0.038 0.24 0.35 B 20101105 0409 33.86 8-18.75 36-09.63 4.73 10 163 3.6 0.030 0.18 0.28 B

20101107 0219 21.74 8-18.64 36-09.27 2.90 12 091 2.7 0.030 0.12 0.27 B 20101108 2103 52.32 8-18.84 36-08.68 4.01 11 110 3.2 0.033 0.16 0.30 B 20101110 0007 27.06 8-19.53 36-08.82 1.05 08 119 4.3 0.015 0.09 0.78 B 20101112 0009 56.45 8-18.83 36-08.65 4.10 12 111 3.2 0.035 0.16 0.32 B 20101115 1923 24.34 8-18.07 36-06.63 6.90 10 166 2.9 0.018 0.15 0.16 B 20101129 0609 07.12 8-19.60 36-08.81 2.20 10 121 2.2 0.025 0.12 0.33 B 20101204 1339 53.85 8-18.86 36-08.44 3.90 08 142 3.4 0.014 0.08 0.18 B 20101207 0905 45.85 8-19.56 36-07.99 6.95 11 142 3.0 0.039 0.23 0.30 B 20101208 0923 07.50 8-19.32 36-09.31 5.54 08 176 3.7 0.028 0.27 0.33 B 20101208 1652 24.12 8-19.39 36-08.11 5.69 06 135 4.5 0.005 0.07 0.12 B 20101210 0343 36.64 8-17.92 36-08.45 7.37 09 141 1.9 0.013 0.10 0.14 B 20101210 0549 40.21 8-17.72 36-08.54 7.85 09 150 1.5 0.033 0.33 0.34 B 20101210 0553 54.78 8-17.75 36-08.43 7.48 08 152 1.7 0.010 0.11 0.11 B 20101210 0559 06.22 8-17.86 36-08.42 7.28 06 146 1.9 0.007 0.10 0.10 B 20101210 1633 29.98 8-17.90 36-08.54 7.65 10 138 1.8 0.024 0.18 0.20 B 20101210 1652 49.78 8-17.82 36-08.46 7.46 08 146 1.8 0.014 0.15 0.23 B 20101211 1310 15.09 8-18.73 36-09.55 3.94 07 162 2.9 0.038 0.32 0.53 B 20101218 2343 50.80 8-17.84 36-08.45 7.48 07 145 1.8 0.009 0.09 0.13 B


APÊNDICE B

SISMOGRAMA DE UM EVENTO REGISTRADO EM CADA UMA DAS TRÊS REDES UTILIZADAS NESTE ESTUDO


REDE DE SÃO CAETANO 2007

PARÂMETROS HIPOCENTRAIS DESSE EVENTO:

Tabela B.1

DATA Origem LAT S LONG W Prof NO GAP DMIN rms erh erz QM 20070523 2149 48.12 8-15.54 36-09.55 4.21 14 085 1.2 0.012 0.05 0.08 A1


Figura B.1-Registro da estação SOCA nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 3,7 km e azimute de 120º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro S13-J.


Figura B.2-Registro da estação SOFI nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 6,6 km e azimute de 358º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro S13-J.


Figura B.3-Registro da estação SOJO nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 1,2 km e azimute de 262º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro S13-J.


Figura B.4-Registro da estação SOMA nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 7,4 km e azimute de 83º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro S13-J.


Figura B.5-Registro da estação SOSD nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 4,4 km e azimute de 287º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro S13-J.


Figura B.6-Registro da estação SOCA nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 6,5 km e azimute de 215º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro KS-2000M.


Figura B.7-Registro da estação SOCA nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 5,2 km e azimute de 168º. Evento registrado com 500 amostras por segundo. Sismômetro KS-2000M.


Figura B.8-Registro da estação BMCR nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 8,6 km e azimute de 12º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.9-Registro da estação BMFM nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 12,0 km e azimute de 143º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.10-Registro da estação BMLJ nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 2,2 km e azimute de 108º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.11-Registro da estação BMMU nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 12,4 km e azimute de 77º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.12-Registro da estação BMPP nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 10,4 km e azimute de 190º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.13-Registro da estação BMRV nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 5,5 km e azimute de 252º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.14-Registro da estação BMUB nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 6,8 km e azimute de 307º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


REDE DE SÃO CAETANO 2010


Tabela B.3

DATA Origem LAT S LONG W Prof NO GAP DMIN rms erh erz QM 20101107 0219 21.74 8-18.63 36-09.26 2.91 11 092 2.6 0.027 0.12 0.26 B1


Figura B.15-Registro da estação SOAR nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 4,7 km e azimute de 221º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.16-Registro da estação SOJB nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 6,3 km e azimute de 180º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.17-Registro da estação SOPS nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 2,6 km e azimute de 2º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


REDE DE BELÉM DE MARIA 2010


Tabela B.2

DATA Origem LAT S LONG W Prof NO GAP DMIN rms erh erz QM 20100512 0207 05.09 8-33.62 35-54.42 1.57 13 065 2.2 0.028 0.09 0.24 A1


Figura B.18-Registro da estação SOSB nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 7,8 km e azimute de 84º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.19-Registro da estação SOSJ nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 4,0 km e azimute de 175º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


Figura B.20-Registro da estação SOVJ nas três componentes e ampliação do registro da componente vertical. Detalhes: Distância epicentral de 4,2 km e azimute de 275º. Evento registrado com 250 amostras por segundo. Sismômetro L4C3.


123

APÊNDICE C

COORDENADAS MÉDIAS DAS ESTAÇÕES


124

REDE SO (São Caetano) - 2007


125

SOCA

Lat.(°) Long.(°) Alt. (m)

-8.27576± 2.10-5 -36.13012± 2.10-5 659± 4


126

SOFI


-8.19945± 2.10-5 -36.16148± 2.10-5 487± 5


127

SOJO


-8.26052± 1.10-5 -36.16968± 1.10-5 660± 5


128

SOLC


-8.20985± 2.10-5 -36.09638± 2.10-5 721± 4


129

SOMA


-8.25077± 2.10-5 -36.09255± 2.10-5 692± 4


130

SOSD


-8.24770± 2.10-5 -36.19710± 2.10-5 621± 4


131

SOSL


-8.25102± 2.10-5 -36.15119± 2.10-5 712.1± 5


132

SOST


-8.22495± 2.10-5 -36.13442± 2.10-5 688.6± 4


133

SOVJ


-8.30714± 2.10-5 -36.19255± 2.10-5 571.9± 4


134

SOXI


-8.30506± 2.10-5 -36.14921± 2.10-5 584.7± 4


135

REDE BM (Belém de Maria) - 2010


136

BMCR


-8.48458± 1.10-5 -35.89068± 1.10-5 415± 4


137

BMFM


-8.64651± 1.10-5 -35.84080± 2.10-5 256± 4


138

BMLJ


-8.56672± 3.10-5 -35.8872± 1.10-5 506± 4


139

BMMU


-8.53456± 7.10-5 -35.79769± 1.10-5 429± 3


140

BMPP


-8.65339± 1.10-5 -35.92359± 2.10-5 462.5± 3


141

BMRD


-8.68956± 1.10-5 -35.93147± 1.10-5 501± 3


142

BMRV


-8.57620± 1.10-5 -35.95475± 1.10-5 473± 3


143

BMSC


-8.69300± 1.10-5 -35.89767± 1.10-5 494± 2


144

BMSG


-8.66715± 1.10-5 -35.87062± 1.10-5 581± 3


145

BMUB


-8.52315± 8.10-5 -35.95663± 1.10-5 465± 3


146

REDE SO (São Caetano) - 2010


147

SOAR


-8.34256± 3.10-5 -36.18184± 1.10-5 629± 4


148

SOBB


-8.34442± 1.10-5 -36.08315± 1.10-5 628± 3


149

SOJB


-8.34442± 1.10-5 -36.08315± 1.10-5 628± 3


150

SOPS


-8.28664± 1.10-5 -36.15328± 1.10-5 668.0± 3


151

SOSB


-8.30315± 8.10-5 -36.08433± 1.10-5 570± 3


152

SOSJ


-8.34653± 1.10-5± 1.10-5 -36.15158± 1.10-5 611± 4


153

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