DISTRIBUIÇÃO VERTICAL DA TAXA VOLUMÉTRICA DE PRODUÇÃO DE CALOR RADIOGÊNICO NO CRÁTON DO SÃO FRANCISCO

Abstract

Neste trabalho, construímos um modelo de distribuição vertical de produção de calor radiogênico numa região do Cráton do São Francisco utilizando uma seção vertical da crosta exposta na superfície por tectonismo. Para isso, identificamos o alinhamento, na superfície, correspondente à seção vertical da crosta exposta na borda oeste do Bloco Jequié e coletamos 151 amostras de rochas em 136 afloramentos referentes às diferentes profundidades. Nos afloramentos, identificamos as litologias presentes, coletamos amostras e realizamos a localização por GPS. No laboratório, efetuamos análises químicas e petrográficas, identificamos as facies metamórficas em que se formaram as rochas, determinamos os teores dos elementos K, U e Th por espectrometria gama, a densidade, a condutividade térmica, a difusividade térmica, o calor específico e a taxa volumétrica de produção de calor radiogênico. Com base em evidências geológicas, construímos um modelo geológico por camadas no qual sugerimos ter existido uma crosta de 51 km de espessura nessa região, onde os primeiros 16 km, de sedimentos e xistos-verdes, já foram erodidos, restando 7,2 km de crosta na facies anfibolito superposta a 27,8 km na facies granulito. Nesse modelo, as unidades geológicas charnoquitos ("A"), enderbitos ("B"), granitos ("C") e tonalitos ("D") estão presentes no alinhamento, as duas primeiras na facies granulito e as duas últimas na facies anfibolito, constituindo duas seções verticais expostas da crosta "C"-"A"-"B" e "C"-"D"-"B". Mostramos, ainda, que as rochas nessas seções foram afetadas por um segundo episódio de deformação isoclinal com planos axiais mergulhando 30º E e que as regiões centrais das unidades enderbíticas e tonalíticas correspondem a antiformes desse segundo episódio. Assim, à medida que percorremos as seções "C"-"A"-"B" e "C"-"D"-"B", estamos caminhando na vertical da crosta. Elaboramos um modelo de decrescimento exponencial da taxa de produção de calor radiogênico com o aumento da profundidade que considera um comportamento diferente em cada facies metamórfica. Nesse modelo, constatamos que essa grandeza é influenciada tanto pela litologia quanto pela profundidade crustal, sendo aquele o mais determinante. Para cada facies, em cada seção, definimos uma função exponencial de decaimento da taxa de produção de calor o que nos permitiu calcular a contribuição do calor gerado na crosta para o fluxo de calor na superfície. Na região "C"-"A"-"B" essa contribuição é de 51,9 mWm-2, enquanto na região "C"-"D"-"B" de 49,4 mWm-2. Aplicamos as equações obtidas para avaliar a contribuição do calor radiogênico para o fluxo de calor total na crosta das bacias de Camamu e Almada. Essas bacias também pertencem ao Cráton do São Francisco e possuem uma crosta na facies granulito com espessura estimada em 30 km. A contribuição encontrada foi de 30,6 mWm-2 e o fluxo térmico na base da crosta de 19,9 mWm^{-2}.