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RENATA CRISTINA FAUSTINO
DANIELE BARROCA MARRA ALVES
ENIUCE MENEZES DE SOUZA
JOÃO FRANCISCO GALERA MONICO
MARCELO LEANDRO HOLZSCHUH
ROBERTO DA SILVA RUY
UNESP – Universidade Estadual PaulistaFCT – Faculdade de Ciências e Tecnologia PPGCC – Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas
COMPARAÇÃO ENTRE OS MODELOS DE VELOCIDADES DE
PLACAS LITOSFÉRICAS DISPONÍVEIS NO BRASIL
V SEMINÁRIO ANUAL DO GEGEFCT UNESP – Presidente Prudente, SP
09 de dezembro de 2005
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Teoria da Tectônica de PlacasTeoria da Tectônica de Placas• Velocidade relativa entre 1 e 10 cm/anoVelocidade relativa entre 1 e 10 cm/ano
Continente PangeaContinente Pangea
As coordenadas geodésicas dos pontos sobre a As coordenadas geodésicas dos pontos sobre a superfície terrestre mudam com o temposuperfície terrestre mudam com o tempo
Elementos que definem os movimentos forem Elementos que definem os movimentos forem conhecidos conhecidos estimar as variações nas coordenadas estimar as variações nas coordenadas em função do tempo em função do tempo
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Modelos das placas litosféricas:Modelos das placas litosféricas:
• NNR-NUVEL 1ANNR-NUVEL 1A ( (No Net Rotation – Northwesterm No Net Rotation – Northwesterm University VELocity model 1AUniversity VELocity model 1A))
• APKIM 2002APKIM 2002 ( (Actual Plate Kinematic ModelActual Plate Kinematic Model))
• Perez (2002)Perez (2002)
• IBGEIBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística)
• Costa, Santos e Gemael (2003)Costa, Santos e Gemael (2003)
• ITRF 2000ITRF 2000 ( (International Terrestrial Reference FrameInternational Terrestrial Reference Frame))
OBJETIVOSOBJETIVOS
Os objetivos deste trabalho são:Os objetivos deste trabalho são:
• Analisar as velocidades de uma malha de estações Analisar as velocidades de uma malha de estações distribuídas no Brasil utilizando os parâmetros distribuídas no Brasil utilizando os parâmetros envolvidos dos modelos das placas litosféricasenvolvidos dos modelos das placas litosféricas
• Realizar uma análise comparativa dos resultados Realizar uma análise comparativa dos resultados obtidosobtidos
PLACAS LITOSFÉRICASPLACAS LITOSFÉRICAS
Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos com relação às placas litosféricasúltimos anos com relação às placas litosféricas
• Seis placas principais e várias outras menores Seis placas principais e várias outras menores
PLACAS LITOSFÉRICASPLACAS LITOSFÉRICAS
Os limites entre as placas são de três tipos:Os limites entre as placas são de três tipos:
Placas Placas ConvergentesConvergentes
Placas Placas DivergentesDivergentes
Movimento Movimento HorizontalHorizontal
Este caso ocorre quando Este caso ocorre quando duas placas se chocamduas placas se chocam
As placas se movem em As placas se movem em sentidos opostossentidos opostos
Separa placas que estão se Separa placas que estão se deslocando lateralmentedeslocando lateralmente
Coordenadas do pontoVelocidade angular
CÁLCULO DAS VELOCIDADESCÁLCULO DAS VELOCIDADES
Segundo Drewes (1998) apud Perez (2002), as Segundo Drewes (1998) apud Perez (2002), as velocidades de um ponto com coordenadas velocidades de um ponto com coordenadas geográficas são calculadas por:geográficas são calculadas por:
Coordenadas do pólo de rotação
costancossin
sincos
dt
dV
dt
dV
E
N
MODELOS UTILIZADOS MODELOS UTILIZADOS PARA A ESTIMAÇÃO DAS PARA A ESTIMAÇÃO DAS
VELOCIDADES DE PLACASVELOCIDADES DE PLACAS
NNR-NUVEL 1ANNR-NUVEL 1A
Combina variações de anomalias magnéticas, Combina variações de anomalias magnéticas, azimutes de falhas e vetores de sismos para estimar azimutes de falhas e vetores de sismos para estimar velocidades das placasvelocidades das placas
Descreve as velocidades angulares relativas das 14 Descreve as velocidades angulares relativas das 14 maiores placas litosféricas, tomando-se como maiores placas litosféricas, tomando-se como referência a Placa do Pacíficoreferência a Placa do Pacífico
Conceito de rede sem rotação (NNR – Conceito de rede sem rotação (NNR – No Net No Net RotationRotation))
APKIM 2002APKIM 2002
Há mais de 10 anos o DGFI tem calculado o APKIM Há mais de 10 anos o DGFI tem calculado o APKIM baseado em observações geodésicas (VLBI, SLR e baseado em observações geodésicas (VLBI, SLR e GPS)GPS)
APKIM 2002 APKIM 2002 Observações DORIS Observações DORIS
Em zonas de deformação foi calculado um modelo de Em zonas de deformação foi calculado um modelo de deformação contínuo por métodos de elementos deformação contínuo por métodos de elementos finitos ou por predição de mínimos quadradosfinitos ou por predição de mínimos quadrados
Condição NNRCondição NNR
Perez (2002)Perez (2002)
Desenvolvido em sua dissertação de mestrado Desenvolvido em sua dissertação de mestrado intitulada “intitulada “Campo de Velocidade para as Estações da Campo de Velocidade para as Estações da RBMC e do IGS localizadas na placa Sul-Americana: RBMC e do IGS localizadas na placa Sul-Americana: Estimativa a partir do processamento de dados GPSEstimativa a partir do processamento de dados GPS””
Dados de 21 estaçõesDados de 21 estações
• Dados: junho de 1998 - abril de 2001 Dados: junho de 1998 - abril de 2001 2000,2 2000,2
Processamento Processamento PPP PPP
IBGEIBGE
Programa para calcular o campo de velocidade da Programa para calcular o campo de velocidade da América do Sul América do Sul Velinter.exeVelinter.exe
• Disponível em: Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/ geodesia/sirgas/principal.htmgeodesia/sirgas/principal.htm
Programa desenvolvido para o Projeto SIRGASPrograma desenvolvido para o Projeto SIRGAS
As velocidades da placa SOAM foram calculadas As velocidades da placa SOAM foram calculadas com base num gride de coordenadas geográficascom base num gride de coordenadas geográficas
ITRF 2000ITRF 2000
Realizado pelo IERS, por meio de um conjunto Realizado pelo IERS, por meio de um conjunto
global de estações que efetuam observações espaciais global de estações que efetuam observações espaciais
geodésicasgeodésicas
Orientação:Orientação: o ITRF 2000 é alinhado ao NNR- o ITRF 2000 é alinhado ao NNR-
NUVEL-1ANUVEL-1A
• Diferença residual pode exceder 3 mm/aDiferença residual pode exceder 3 mm/a
Costa, Santos e Gemael (2003)Costa, Santos e Gemael (2003)
Dados GPS Dados GPS RBMC e algumas estações IGS na RBMC e algumas estações IGS na América do SulAmérica do Sul
Observações GPS Observações GPS 5 grupos de 15 dias cada 5 grupos de 15 dias cada
• Épocas: 1997,3; 1997,9; 1998,3; 1998,9 e 1999,2.Épocas: 1997,3; 1997,9; 1998,3; 1998,9 e 1999,2.
Vetores de velocidade tiveram uma magnitude de Vetores de velocidade tiveram uma magnitude de aproximadamente 2 cm/aaproximadamente 2 cm/a
Elementos do Pólo de Rotação para Elementos do Pólo de Rotação para a placa SOAM a placa SOAM
MODELOSMODELOS ФФ ( (°°)) σσ ФФ ( (°°)) ((°°)) σσ ( (°°))ωω
((°/Ma°/Ma))σσ ωω
((°/Ma°/Ma))
NNR-NUVEL NNR-NUVEL 1A1A -25,348-25,348 ––
--124,417124,417
–– 0,11640,1164 ––
APKIM 2002APKIM 2002 -10,740-10,740 1,5991,599 239,630239,630 4,3404,340 0,10940,1094 0,00280,0028
Perez (2002)Perez (2002) -19,457-19,457 ––--
115,821115,821–– 0,12560,1256 ––
IBGEIBGE –– –– –– –– –– ––
ITRF 2000ITRF 2000 -21,457-21,457 2,8062,806--
134,631134,6314,7624,762 0,11300,1130 0,00500,0050
Costa, Santos Costa, Santos e Gemael e Gemael
(2003)(2003)-18,380-18,380 ––
--210,780210,780
–– 0,19710,1971 ––
RESULTADOS E ANÁLISESRESULTADOS E ANÁLISES
Cálculo das velocidades de uma malha de estações Cálculo das velocidades de uma malha de estações distribuídas no Brasildistribuídas no Brasil
800 0 800 1600 KilometersN
EW
S
29° 29°
23° 23°
17° 17°
11° 11°
5° 5°
1° 1°
74°
74°
68°
68°
62°
62°
56°
56°
50°
50°
44°
44°
38°
38°
32°
32°
RESULTADOS E ANÁLISESRESULTADOS E ANÁLISES
MODELOSMODELOS VVN N (m/a)(m/a) σ σ VVN N (m/a)(m/a) VVE E (m/a)(m/a) σσVVE E (m/a)(m/a)
NNR-NUVEL 1ANNR-NUVEL 1A 0,010520,01052 0,000810,00081 -0,00444-0,00444 0,001300,00130
APKIM 2002APKIM 2002 0,010770,01077 0,001080,00108 -0,00179-0,00179 0,000790,00079
Perez (2002)Perez (2002) 0,010910,01091 0,001210,00121 0,011180,01118 0,000480,00048
IBGEIBGE 0,007950,00795 0,004490,00449 0,008450,00845 0,002810,00281
ITRF 2000ITRF 2000 -0,00397-0,00397 0,000910,00091 -0,00299-0,00299 0,001830,00183
Costa, Santos e Costa, Santos e Gemael (2003)Gemael (2003)
0,018590,01859 0,001960,00196 -0,00638-0,00638 0,001170,00117
CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS
As variações de pressão e de temperatura no interior As variações de pressão e de temperatura no interior da Terra fazem com que as placas litosféricas da Terra fazem com que as placas litosféricas movimentem-se relativamentemovimentem-se relativamente
Estes deslocamentos das placas proporcionam Estes deslocamentos das placas proporcionam mudanças nas coordenadas de pontos mudanças nas coordenadas de pontos
Neste trabalho calculou-se a magnitude das Neste trabalho calculou-se a magnitude das velocidades de estações localizadas na placa SOAM, velocidades de estações localizadas na placa SOAM, em particular sobre o território brasileiroem particular sobre o território brasileiro
CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS
Resultantes das velocidades das estações analisadas Resultantes das velocidades das estações analisadas apontam para noroeste apontam para noroeste magnitude de 1 cm/ano magnitude de 1 cm/ano
Modelo de Costa, Santos e Gemael (2003) Modelo de Costa, Santos e Gemael (2003) magnitude de 2 cm/anomagnitude de 2 cm/ano
Modelo oficial a ser usado no Brasil é o Modelo oficial a ser usado no Brasil é o disponibilizado pelo IBGEdisponibilizado pelo IBGE