UNESP – Universidade Estadual Paulista
FCT – 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
RENATA CRISTINA FAUSTINO
DANIELE BARROCA MARRA ALVES
ENIUCE MENEZES DE SOUZA
JOÃO FRANCISCO GALERA MONICO
MARCELO LEANDRO HOLZSCHUH
ROBERTO DA SILVA RUY
V SEMINÁRIO ANUAL DO GEGE
FCT UNESP – Presidente Prudente, SP
09 de dezembro de 2005
INTRODUÇÃO

Teoria da Tectônica de Placas
• Velocidade relativa entre 1 e 10 cm/ano

Continente Pangea

As coordenadas geodésicas dos pontos sobre a
superfície terrestre mudam com o tempo

Elementos que definem os movimentos forem
conhecidos  estimar as variações nas coordenadas
em função do tempo
INTRODUÇÃO

Modelos das placas litosféricas:
• NNR-NUVEL 1A (No Net Rotation – Northwesterm
University VELocity model 1A)
• APKIM 2002 (Actual Plate Kinematic Model)
• Perez (2002)
• IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística)
• Costa, Santos e Gemael (2003)
• ITRF 2000 (International Terrestrial Reference Frame)
OBJETIVOS

Os objetivos deste trabalho são:
• Analisar as velocidades de uma malha de estações
distribuídas no Brasil utilizando os parâmetros
envolvidos dos modelos das placas litosféricas
• Realizar uma análise comparativa dos resultados
obtidos
PLACAS LITOSFÉRICAS

Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos
últimos anos com relação às placas litosféricas
• Seis placas principais e várias outras menores
PLACAS LITOSFÉRICAS

Os limites entre as placas são de três tipos:
Placas
Convergentes
Este caso ocorre quando
duas placas se chocam
Placas
Divergentes
As placas se movem em
sentidos opostos
Movimento
Horizontal
Separa placas que estão se
deslocando lateralmente
CÁLCULO DAS VELOCIDADES

Segundo Drewes (1998) apud Perez (2002), as
velocidades de um ponto com coordenadas
geográficas são calculadas por:
d

VN  dt   cos sin    

V  d  sin    cos    tan   cos 
 E dt
Coordenadas
Velocidade
angular
Coordenadas
do pólo
de
rotação do ponto
MODELOS UTILIZADOS
PARA A ESTIMAÇÃO DAS
VELOCIDADES DE PLACAS
NNR-NUVEL 1A

Combina variações de anomalias magnéticas,
azimutes de falhas e vetores de sismos para estimar
velocidades das placas

Descreve as velocidades angulares relativas das 14
maiores placas litosféricas, tomando-se como
referência a Placa do Pacífico

Conceito de rede sem rotação (NNR – No Net
Rotation)
APKIM 2002


Há mais de 10 anos o DGFI tem calculado o APKIM
baseado em observações geodésicas (VLBI, SLR e
GPS)
APKIM 2002  Observações DORIS

Em zonas de deformação foi calculado um modelo de
deformação contínuo por métodos de elementos
finitos ou por predição de mínimos quadrados

Condição NNR
Perez (2002)

Desenvolvido em sua dissertação de mestrado
intitulada “Campo de Velocidade para as Estações da
RBMC e do IGS localizadas na placa Sul-Americana:
Estimativa a partir do processamento de dados GPS”

Dados de 21 estações
• Dados: junho de 1998 - abril de 2001  2000,2

Processamento  PPP
IBGE

Programa para calcular o campo de velocidade da
América do Sul  Velinter.exe
• Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/
geodesia/sirgas/principal.htm

Programa desenvolvido para o Projeto SIRGAS

As velocidades da placa SOAM foram calculadas
com base num gride de coordenadas geográficas
ITRF 2000

Realizado pelo IERS, por meio de um conjunto
global de estações que efetuam observações espaciais
geodésicas

Orientação: o ITRF 2000 é alinhado ao NNRNUVEL-1A
• Diferença residual pode exceder 3 mm/a
Costa, Santos e Gemael (2003)


Dados GPS  RBMC e algumas estações IGS na
América do Sul
Observações GPS  5 grupos de 15 dias cada
• Épocas: 1997,3; 1997,9; 1998,3; 1998,9 e 1999,2.

Vetores de velocidade tiveram uma magnitude de
aproximadamente 2 cm/a
Elementos do Pólo de Rotação para
a placa SOAM
MODELOS
Ф (°)
σ Ф (°)
(°)
σ  (°)
ω
(°/Ma)
σω
(°/Ma)
NNR-NUVEL
1A
-25,348
–
-124,417
–
0,1164
–
APKIM 2002
-10,740
1,599
239,630
4,340
0,1094
0,0028
Perez (2002)
-19,457
–
-115,821
–
0,1256
–
IBGE
–
–
–
–
–
–
ITRF 2000
-21,457
2,806
0,1130
0,0050
0,1971
–
Costa, Santos e
-18,380
Gemael (2003)
–
-134,631 4,762
-210,780
–
RESULTADOS E
ANÁLISES
RESULTADOS E ANÁLISES

Cálculo das velocidades de uma malha de estações
distribuídas no Brasil
74°
68°
62°
56°
50°
44°
38°
32°
1°
1°
5°
5°
11°
11°
17°
17°
23°
23°
29°
29°
74°
68°
62°
56°
50°
44°
38°
N
800
0
800
1600 Kilometers
32°
RESULTADOS E ANÁLISES
MODELOS
VN (m/a)
σ VN (m/a)
VE (m/a)
σVE (m/a)
NNR-NUVEL 1A
0,01052
0,00081
-0,00444
0,00130
APKIM 2002
0,01077
0,00108
-0,00179
0,00079
Perez (2002)
0,01091
0,00121
0,01118
0,00048
IBGE
0,00795
0,00449
0,00845
0,00281
ITRF 2000
-0,00397
0,00091
-0,00299
0,00183
Costa, Santos e
Gemael (2003)
0,01859
0,00196
-0,00638
0,00117
RESULTADOS E ANÁLISES
CONSIDERAÇÕES FINAIS

As variações de pressão e de temperatura no interior
da Terra fazem com que as placas litosféricas
movimentem-se relativamente

Estes deslocamentos das placas
mudanças nas coordenadas de pontos

Neste trabalho calculou-se a magnitude das
velocidades de estações localizadas na placa SOAM,
em particular sobre o território brasileiro
proporcionam
CONSIDERAÇÕES FINAIS



Resultantes das velocidades das estações analisadas
apontam para noroeste  magnitude de 1 cm/ano
Modelo de Costa, Santos e Gemael (2003) 
magnitude de 2 cm/ano
Modelo oficial a ser usado no Brasil é o
disponibilizado pelo IBGE
AGRADECIMENTOS

Este trabalho foi desenvolvido com recursos
financeiros da FAPESP (Processo: 04/06342-1)