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ON THE MAGNETIC DETECTABILITY OF PONTA GROSSA DYKE SWARMS: AN INTEGRATED GROUND/AIRBONE MAGNETOMETRY AND ROCK MAGNETISM STUDY
DETECTABILIDADE MAGNÉTICA DE DIQUES DO ARCO DE PONTA GROSSA: UM ESTUDO INTEGRADO DE MAGNETOMETRIA TERRESTRE/AÉREA E MAGNETISMO DE ROCHA
Autor
USSAMI, NAOMI
KOLISNYK, ALEXANDRE
RAPOSO, MARIA I. B.
FERREIRA, FRANCISCO J. F.
MOLINA, EDER C.
ERNESTO, MÁRCIA
Institución
Resumen
Mesozoic Ponta Grossa Arch Dyke Swarms occur between the eastern border of the Paraná basin and the southeastern Brazilian continental margin. It comprises of a few to a hundred meters-thick tholeiitic dykes which intrude the Precambrian basement and Paleozoic sediments preferably along the NW direction. Preliminary analysis of aeromagnetic data suggested that these dykes may extend northwesterly towards the center of the Paraná basin, under basaltic flows and post-volcanic sediments. In order to investigate the detectability of these non-exposed dykes by conventional airborne magnetometry, a combined study of ground/airborne magnetometry and dyke magnetism was carried out in the northern part of the Ponta Grossa Arch (Fartura city, SP) where dykes are exposed. A total component ground magnetic profile of 16 km in length was set up with an average spacing of 12.5 to 25 m between readings. There is clear correspondence between exposed dykes and short-wavelength magnetic anomalies. The ground magnetic data were transformed into aeromagnetic data by the upward continuation technique at different heights until it coincided with the altitude of one flight-line of the aeromagnetic survey flown at 450 meters above ground level (a.g.l.). This process reveals that most of dyke-generated magnetic anomalies are highly attenuated at altitude as low as 100 m a.g.L At 450 m, only anomalies associated with a group of closed spaced dykes or high-amplitude (above 4,000 nT on üíe ground) magnetic anomaly of a single dyke remain. These results were integrated with data of magnetization of dyke samples in order to establish a quantitative criteria of dykes detectability by conventional airborne magnetometry. For this particular region, it is found that most of the dykes can only be detected by ground magnetic survey due to low magnetization and small thickness of the dykes. Two additional ground magnetic profiles were set up in the interior of the Paraná basin, where dykes are not exposed and the results analysed. They indicate that the Ponta Grossa Arch dykes may extend northwesterly towards the center of the basin, cutting the thick pile of lava flows. This finding reinforces the geochemical and paleomagnetic evidence that the Ponta Grossa dyke swarms are associated with a late stage or a subsequent tectonomagmatic event following the main Serra Geral flood basalt volcanism in the southern and central Paraná basin. Enxames de diques mesozóicos ocorrem no Arco de Ponta Grossa, entre a borda leste da Bacia do Paraná e a margem continental sudeste do Brasil. Estes enxames compreendem diques, na maioria toleíticos, com larguras que variam de alguns metros a 100m, e intrudem o embasamento Pré-Cambriano e os sedimentos paleozóicos na direção preferencial NW. A análise preliminar dos dados aeromagnéticos sugeriu que os diques continuam na direção noroeste, em direção ao centro da Bacia do Paraná, sob os derrames basálticos e sedimentos pósvulcânicos. Com o objetivo de investigar a detectabilidade magnética de diques não-aflorantes por aerolevantamentos convencionais, um estudo combinado de magnetometria terrestre/aérea e magnetismo de rochas foi conduzido na região norte do Arco de Ponta Grossa (Fartura, SP), onde os diques afloram. Um perfil magnetométrico terrestre de 16 km de extensão, com intervalos entre as medidas de 12,5 a 25,0m, foi levantado na região. Existe uma correspondência entre os diques aflorantes e anomalias magnéticas de curto comprimento de onda. Os dados magnetométricos terrestres foram transformados em dados aeromagnéticos pela técnica de continuação para cima, a várias alturas, até coincidir com a linha de vôo de um aerolevantamento efetuado a 450m acima do terreno (a.t.). Este processo revelou que a maioria das anomalias magnéticas de diques são fortemente atenuadas a uma altura de apenas 100 m. A 450m a.t, somente anomalias associadas a um grupo de diques ou anomalia devida a um único dique com forte magnetização permanecem. Estes resultados foram integrados aos dados de magnetização dos diques medidos em laboratório, a fim de estabelecer um critério quantitativo de detectabilidade magnética de diques a partir de aerolevantamentos magnéticos con-vencionais. Conclui-se que, nesta região, a maioria dos diques somente são detectados por levantamentos terrestres, por causa da baixa magnetização e pequena largura dos diques. Dois perfis magnetométricos terrestres adicionais foram levantados na região de Maringá (PR) e Teodoro Sampaio (SP), onde os diques não afloram, e os resultados analisados. Estes mostram que os diques do Arco de Ponta Grossa devem continuar para noroeste, em direção ao eixo central da bacia, cortando discordantemente as espessas seqüências de derrames basálticos. Estes resultados reforçam as evidências geoquímica e paleomagnética de que os diques da borda leste da Bacia do Paraná estão associados a um evento tectonomagmático tardio ou subseqüente ao derrame basáltico principal da Formação Serra Geral das partes sul e central da Bacia do Paraná.