Caractérisation géophysique des structures crustales des marges équatoriales au nord-est du Brésil

Geophysical characterization of the Crustal structures from Equatorial to North-East Brazilian margins

• Auteur / Autrice : Susana Ferreira D. S. Gonçalves
• Direction : Maryline Moulin, Philippe Schnurle, Alexandra Afilhado
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance le 20/12/2023
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géo-Océan (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Tarits
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maryline Moulin, Philippe Schnurle, Alexandra Afilhado, Pascal Tarits, Luis Menezes Pinheiro, Donatienne Leparoux, Milena Marjanović, Boris Marcaillou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luis Menezes Pinheiro, Donatienne Leparoux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prospection géophysique

Brésil (nord-est)

Marges continentales

Mots clés libres

Inversion gravimétrique 3D avec contrainte sismique

Migration temporelle inverse

Marges passives

Sismique à grand angle

Structures crustales profondes

Discontinuité du Moho

3D Gravity inversion with seismic constraint

Reverse time migration

Passive margins

Wide-Angle seismic

Deep crustal structures

Moho discontinuity

Résumé

Adaptation et application de la méthode d'inversion gravimétrique 3D avec contraintes sismiques à l'étude des structures crustales profondes des marges passives du nord-ouest du Brésil. Avec une approche de décapage des couches, la méthode a la capacité, la robustesse et la cohérence d'étudier la géométrie de la discontinuité du Moho dans le contexte de l'environnement des marges passives. Les résultats obtenus sont suffisamment précis pour distinguer les transitions entre les différents domaines. Ils permettent également d'identifier les différences au sein d'un même domaine lors de l'analyse de deux profils parallèles, par exemple: imagerie des structures de la croûte terrestre profonde avec la méthode de migration temporelle inverse appliquée à deux profils de données sismiques à grand angle. La méthode permet d'obtenir des images de ce type de structures. L'analyse des deux résultats est un outil important pour étudier la forme et la géométrie de la zone de rétrécissement, même dans les profils avec des tirs asymétriques. Elle montre également la contribution essentielle du champ d'ondes réfracté à son succès. Fusion de trois profils sismiques grand angle subparallèles dans la région nord-ouest du Brésil en un profil unique d'une longueur d'environ 1800 km, offrant une perspective unique sur le processus d'évolution de l'ouverture de l'océan Atlantique sud. Le profil fusionné met en évidence les similitudes entre les marges équatoriale et centrale de l'océan Atlantique Sud, malgré des processus géodynamiques et des périodes d'ouverture différents.

Adaptation and application of 3D gravity inversion with seismic constraint method to the study of the deep crustal structures of the Northwest Brazil passive margins. With a layer-stripping approach, the method has the capacity, robustness and coherency to study the geometry of the Moho discontinuity, or any other crustal layer, within the context of the passive margins environment. The obtained results have sufficient accuracy to distinguish transitions between different domains – continental domain, necking zones and oceanic domain. It is also capable to identify differences within the same domain when analyzing two parallel profiles, for example.Imaging of deep crustal structures with Reverse Time Migration method applied to two Wide-Angle Seismic data profiles, acquired by Ocean Bottom Seismometers and Land Seismic Stations. The method has capacity to image these type of structures in the two domains. The analysis of the two results is an important tool to investigate the shape and geometry of the necking zone even in profiles with asymmetric shooting. It is also shown the essential contribution of the refracted wavefield for its success.Merge of three sub-parallel Wide-Angle Seismic profiles in the Northwest area of Brazil into a unique profile of approximately 1800 km in length, providing an unique perspective on the evolution process of the opening of the South Atlantic Ocean. The merged profile showcases the similarities between the Equatorial and Central margins of the South Atlantic Ocean in spite of the different geodynamic processes and time of opening.