Jaci Maria Bernardo da Silva Guigon
Título
Ferramentas Computacionais Aplicadas à Modelagem Termo-mecânica de Bacias Sedimentares Extensionais
Resumo
Este trabalho apresenta a implementação de um aplicativo interativo de uso freeware baseado nas formulações de Hellinger & Sclater (1983) e Weissel & Karner (1989). O sistema, denominado QBASYS-2D, simula a evolução cinemática de bacias extensionais, predizendo a evolução estratigráfica da bacia, a estrutura crustal, a história paleo-batimétrica e erosional, além da história do fluxo térmico da litosfera estendida. O sistema destina-se essencialmente ao ensino acadêmico e treinamento em princípios básicos de Tectonofísica, fundamentais para a compreensão da deformação litosférica e formação de bacias de tipo rifte e margens passivas continentais. Além disto, são apresentadas modificações realizadas para o cálculo térmico durante episódios de estiramento, incluindo a estrutura de temperaturas da litosfera, o fluxo térmico basal e a espessura elástica efetiva (Te). Seguindo esta proposta, as aproximações em Séries de Fourier foram substituídas por algoritmos baseados em aproximações numéricas. Tais implementações têm como objetivo simplificar o algoritmo além de permitir a inclusão de efeitos térmicos adicionais, tais como a análise da influência da camada radiogênica da crosta nos processos de rifteamento sucessivos. A nova metodologia mostra-se compatível com o modelo de Weissel and Karner (1989), conforme apresentado nos resultados.
Abstract
This work presents the implementation of an interactive freeware application based on the formulations by Hellinger and Sclater (1983) and Weissel and Karner (1989). The system named QBAsys-2D can simulate the kinematic evolution of rift and passive margins, predicting the time-line stratigraphy of the basin, the crustal and lithospheric structure, paleowater depth history, denudation history, and heat flow history of the extended lithosphere. The system is essentially for academic teaching and training of Tectonophysics principles, fundamental to understanding the deformation of the lithosphere and the formation of rift basins and passive continental margins. In addition, changes for thermal calculations during rifting episodes are presented, including lithospheric temperature structure, basal heatflow and effective elastic thickness of the lithosphere. These implementations aim to simplify the algorithm. They also allow the inclusion of additional thermal effects, like the influence of crustal radiogenic layer over finite poly-phase rifting processes. Following this proposal, the Fourier series approach was replaced by algorithms using numerical approximations. The new methodology agrees with the prior model by Weissel and Karner (1989), as presented in the results.
