8/15/2019 Um Mecanismo Para Afinar a Litosfera Continental Em Margens de Pobre Magmatismo

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UM MECANISMO PARA AFINAR A LITOSFERA CONTINENTAL EM MARGENS DE

POBRE MAGMATISMO

Onde placas continentais se separam, o deslizamento ao longo de múltiplas falhas normais

 fornecem o espaço requerido para a crosta da terra afinar e subsidir. Após o rifte inicial,

entretanto, o deslocamento em falhas normais observados sobre o fundo oceânico não parece

corresponder com a etensão observada. Aqui mostraremos que o afinamento crustal pode ser 

alcançado num ambiente etensional por um sistema con!ugado em falhas c"ncavas do#n#ard 

$para baio, descendente% ao inv&s de múltiplas falhas normais. 'osso modelo prediz que estas

 falhas c"ncavas acumulam grandes quantidades de etensão e formam uma crosta muito fina

$()*+m% pela eumação do material crustal m&dio e do manto . sta crosta transicional &

limitada por deslocamentos de superf-cies subhorizontais superiores a )** +m com pouca

deformação vis-vel . 'osso modelo de rifte & baseado em eperimentos num&ricos limitados por 

observaç/es geológicas e geof-sicas dos Alpes 0eth1s e margens 2b&rias3'e#foundland. Al&m

disso, nós sugerimos que a transição observada a partir da ampla distribuição e etensão

 sim&trica para o rifte localizado e assim&trico & diretamente controlado pela eist4ncia de uma

 forte crosta inferior graboica. A presença destes grabos da crosta inferior & bem restrita para o

5istema dos Alpes 0eth1s. A dissociação inicial da deformação da crosta superior a partir da

crosta inferior e o manto de deformação pelo enfraquecimento progressivo da crosta

intermedi6ria & um requisito essencial para reproduzir a evolução do rifte observado. 2sto &

alcançado em nossos modelos pela formação de zonas fracas de cisalhamento dúcteis.

Para permitir a inclusã !e !isscia"ã mec#nica !a crsta superir e crsta$mant

in%erir em e&periments num'rics( n)s prpms uma n*a %rmula"ã para a rel+ia

!a crsta ,Fi+- ./- Enfraquecimento associado com acumulação de tensão viscosas foi incluído

em experimentos numéricos anteriores e desempenha um papel importante na dissociação da

crosta superior e a crosta e o manto inferior. Entretanto, estudos nas zonas de cisalhamento de

Pogallo e Lugano!al "rande nos #lpes e em outras zonas de cisalhamento d$ctil %&'(s)

mostram que para rochas polimineralicas, como o granito, a localização ocorre para alta tensão e

 *aixa deformação na presença de fluidos e a partir de *aixa deformação para alta deformação

quando a rocha é transformada em um milonito. Prtant( en%ra0ueciment ' !epen!ente !e

am1s tensã e !e%rma"ã e causa uma !iminui"ã lcali2a!a na *iscsi!a!e cm rela"ã

as rc3as a re!r. +s escolhemos para parametrizar o amolecimento d$ctil como se fosse

governada por uma diminuição na viscosidade de plagiocl-sio para reologia de quartzitomolhado %ig. /c). # transição do amolecimento ocorre apenas entre as temperaturas

correspondentes ao aparecimento do quartzo plastico %011 2) para o de plagiocl-sio pl-stico %341

2). A transi"ã crre 0uan! pr!ut !a tensã e%eti*a( ,4 e%% / cm a !e%rma"ã ttal

acumula!a ε   te%%   ' mair 0ue 5&.67  8 ,0ue ' uma me!i"ã apr&ima!a ! tra1al3

m9nim %eit para !e%rmar sistema/  %ig. /c) com σ eff =√ σ  II    e εt 

eff =√ εt 

 II 

  %onde

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σ  II e εt  II 

 são as segundas invariantes da tensão e deformação). 5sto foi escolhido para iniciar 

uma mudança repentina na viscosidade para a tens6es correspondentes a transi"ã %r:+il$!;ctil

,BDT/ %/117pa para a escolha da reologia inicial) para 38 de deformação %ou seria tensão de

deformação). &eformação acumula na transição fr-gild$ctil onde a crosta superior,

elastoplastica cisalha acima da crosta viscoel-stica, e resulta na formação de su*horizontalzonas de cisalhamento d$ctil %ig. /d, e). +o exemplo mostrado na ig. /d, a 2na !e

cisal3ament !;ctil ,DS

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 partir dos #lpes, informaç6es de pressãotemperaturatempo da seção crustal inferior 5vrea

 podem estar relacionadas com atividade de falha ao longo de uma grande 2na !e cisal3ament

!;ctil ,DS

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deformação fraca no manto superior conduzem para a formação de uma zona de rifte fina

de*aixo o *loco pendurado Q %J na ig. ;*). alhas normais fr-geis no manto e na crosta

superior são desacopladas, e formam um sistema de rolling hinge faults em am*os os lados do

 *loco Q %J na figura ;*). H- crosta superior, falhas normais acomodam largos deslocamentos

%large offsets) %:01 Bm), e estas afinam a crosta pela exumação da crosta transicional e cisalham

am*os os lados do *loco Q %J na fig. ;*). < mesmo movimento é acomodado no manto,

resultando na exumação e ustaposição dos níveis mais profundos do manto contra as rochas do

manto intermedi-rio. 5sso tam*ém conduz para a omissão da forte crosta inferior e manto

superior na superfície. +esse modo de FafinamentoG, a crosta pode ser afinada par amenos de

/1Bm de profundidade so*re dist9ncias acima de /11 Bm em am*os os lados do *loco Q %2 na

ig, ;*). < acoplamento da crosta superior e manto ocorre quando a camada de *aixa

viscosidade de*aixo do *loco Q é afinado para menos que 3Bm. +este ponto, uma frente

'EOPE+=5+5=E forma em temperaturas menores que M112 %lado direito do *loco Q. 2 na fig.

;*) e em profundidades menores que /1Bm. #s falhas no manto fraco e crosta no lado direito do

 *loco Q fundem para formar uma falha cKncava do@@ard que exuma o manto serpentinado nasuperfície %2 na ig. ;*). Este sistema configura a estrutura da transição continente oceano %2 na

ig. ;a).

# desco*erta de trs fases consecutivas da extensão continental que super exp6e uma a

outra implica que, em um sistema de propagação de rifte, estas fases devem estar atuando

 prximas uma a outra %ig. ;c). Então, ns devemos ver falhamento lístrico distri*uído ao longo

de riftes de propagação %alongamento da fase #). Este falhamento lístrico distri*uído é então

super exposto tardiamente pelo falhamento de distanciamento localizado que primeiro exuma

níveis medianos crustais %afinamento da fase J). # que*ra final então propaga através da

sequncia do rifte e separa as margens, levando para o espalhamento do fundo oce9nico. Esta

 progressão é o*servada em *acias com forma em !, como as *acias RooBlarB, por exemplo.

 +osso modelo destaca um novo mecanismo para afinamento litosférico que pode

reproduzir maiores o*servaç6es feitas nas margens da 5*eria?ne@foundland e #lpes =eth>, e

envolve de uma fase de esticamento distri*uído e desacoplado para uma fase de exumação. +os

encontramos dois processos que são provavelmente para enfraquecer a litosfera e talvez explicar 

a evolução do rifteamentoA %/) atenuação da crosta intermedi-ria no est-gio inicial de

rifteamento, e, %;) serpentinização da litosfera durante a $ltima fase de exumação.

'erpentinização é um mecanismo critico para o esta*elecimento de uma falha cKncava

do@n@ard, pois isso permite que o enfraquecimento da litosfera na medida que ela do*ra up@ard

dentro da rolling hinge. 5sso tam*ém su*stitui a formação de zonas de cisalhamento su*

horizontal d$cteis como os mecanismos que enfraquecem a litosfera durante a exumação.

Enfraquecimento da crosta transicional e serpentinização permitem afinamento e exumação de

um manto originalmente forte. # presença de uma herdada crosta inferior gra*oica inicialmente

conduz para um afinamento distri*uído na presença de uma crosta intermedi-ria enfraquecida.

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