CHARACTERIZATION OF THE OCEAN-CONTINENT TRANSITION IN THE PARAÍBA BASIN AND NATAL PLATFORM REGION, NE BRAZIL

Abstract

ABSTRACT. Several studies have tried to address the evolution of the Atlantic conjugate margins, including Brazil and West Africa. However, past researchadvances has been hindered by a lack of data for the marginal region in the eastern portion of northeastern Brazil, extending from the Pernambuco Shear Zone tothe Touros High. This situation has imposed serious limitations on the development of a regional view of the paleotectonic and paleogeographic evolution of the marginin this area and on correlations with regional counterparts in Africa. Here, we present an investigation using regional seismic and potential field data. The results showthat this region represents a basement high forming a narrow platform with a thin sedimentary cover (0.8-2.5 km) and an abrupt shelf break, which created a large bypasszone towards the slope. The analysis of a deep seismic section revealed that thinned continental crust (transitional crust) occupies a narrow zone and that the continentaloceanicboundary (COB) is located approximately 100 km to the east of the present coastline. Geophysical modeling integrated with interpretation of the seismic datasuggests that this region is characterized by an abrupt thinning of continental crust, with an accompanying sudden rise of the Moho. There are also indications for theexistence of a zone of extremely thinned continental crust, which was interpreted as proto-oceanic crust. Our findings suggest that the study area shows strong similaritiesto non-volcanic rifted margins.

Keywords: Paraíba and Natal Platform Basins, continental-oceanic transition, northeastern Brazilian continental margin, Atlantic rift.

RESUMO. Vários trabalhos têm tentado abordar a evolução das margens conjugadas do Atlântico, incluindo o nordeste do Brasil e o oeste da África. Entretanto,o avanço de pesquisas anteriores tem sido dificultado em razão da falta de dados na região marginal da porção oriental do nordeste do Brasil, a área entre a Zonade Cisalhamento de Pernambuco e o Alto de Touros. Este fato tem imposto limitações ao desenvolvimento de modelos regionais sobre a evolução paleotectônica e paleogeográfica desta região, assim como na correlação com sua contraparte na África. Aqui é apresentada uma investigação realizada com base em dados sísmicos e de métodos potenciais regionais. Os resultados mostraram que esta região representa um alto do embasamento que forma uma plataforma estreita com uma coberturasedimentar pouco espessa (0,8-2,5 km) e uma quebra abrupta da plataforma, o que criou uma grande zona de by pass através do talude. A análise de uma seçao sísmica profunda revelou que a crosta continental afinada (crosta transicional) representa uma estreita zona, e que o limite crosta continental-oceânica (COB) está localizadoa aproximadamente 100 km a leste da atual linha de costa. A modelagem geofísica, integrada com a interpretação sísmica, indica que esta região é caracterizada porum afinamento abrupto da crosta continental, com a consequente ascensão súbita da Moho. Também há evidências da existência de uma zona de crosta continental extremamente afinada, a qual foi interpretada como crosta proto-oceânica. Estes novos dados demonstram que esta área apresenta fortes similaridades com margens rifteadas não vulcânicas.

Palavras-chave: bacias da Paraíba e da Plataforma de Natal, transição crosta continental-oceânica, margem continental do nordeste Brasileiro, rifte Atlântico.