A NOVEL REGIONAL-RESIDUAL SEPARATION APPROACH FOR GRAVITY DATA THROUGH CRUSTAL MODELING

Abstract

ABSTRACT. Gravity anomalies normally contain information of all sources beneath Earth"™s surface. Once residual anomalies exhibit information about the main target, the knowledge of this specific residual signal is extremely important to interpretation. To find this signal, it"™s necessary to perform regional-residual separation. We present here a new approach of separation by using gravity crustal modeling. We divide the surface in prisms, with density given by GEMMA. We calculate the regional signal, assuming Earth"™s crust can be the source of observed anomaly. This methodology was applied on Barreirinhas basin-Brazil. Its formation is related to geologic events in South America-Africa break. Besides, the complex geology is the main obstacle on finding the residual anomaly. We compare our methodology with robust-polynomial fitting and spectral-analysis. They were not able to identify the residual anomaly. Main trouble relies on absence of crust information. Those kind of environment usually requires forward modeling and/or gravity inversion. On the other hand, our approach considers all crust"™s parameters. Then the difficulty on choosing the residual no longer exists. The residual anomaly follows a geologic pattern. The crustal depocenter was mapped between structural faults. Therefore, our results satisfies the main expectation and are extremely linked to Barreirinhas basin"™s geological background. We recommend this separation procedure, once Earth"™s crustal model and gravity data are available for all planet.

Keywords: Gravity modeling; GEMMA model; Barreirinhas basin; residual anomaly.

RESUMO. Anomalias gravimétricas contêm informações de todas as fontes na superfície terrestre. Uma vez que anomalias residuais exibem informações sobre alvos principais, o conhecimento desse específico sinal residual é extremamente importante para interpretação. Para encontrá-lo, é necessário realizar separação regional-residual. Apresentamos aqui uma nova abordagem de separação utilizando a modelagem gravimétrica crustal. Discretizamos a superfície em prismas, com densidade fornecida pelo modelo GEMMA. Calculamos o sinal regional, assumindo que a crosta terrestre é a fonte da anomalia observada. Aplicamos esta metodologia na bacia de Barreirinhas - Brasil, que tem sua formação relacionada aos eventos geológicos de separação da América do Sul e África. Além disso, a complexidade geológica é considerada o principal obstáculo para encontrar esta anomalia residual. Comparamos nossa metodologia com Ajuste Polinomial Robusto e Análise Espectral. Essas técnicas não foram capazes de identificar a anomalia residual. O principal problema se dá pela ausência de informações acerca da crosta. Para esse ambiente, geralmente requer modelagem direta e/ou inversão geofísica. Por outro lado, nossa abordagem considera todos os parâmetros crustais e a dificuldade em escolher o residual deixa de existir. A anomalia residual apresenta um padrão geológico. O depocentro crustal foi mapeado entre falhas estruturais. Nossos resultados satisfazem a expectativa principal e estão extremamente ligados ao cenário geológico da bacia. Recomendamos este procedimento de separação, uma vez que os modelos crustais e dados gravimétricos estão disponíveis para todo o planeta.

Palavras-chave: Modelagem gravimétrica; modelo GEMMA; bacia de Barreirinhas; anomalia residual