Tese de Doutoramento, Geociência, 11 de maio de 2023, Universidade dos Açores.A deformação crustal nos Açores, na junção tripla entre as placas Eurasiática, Africana e Norte Americana, foi mapeada através das técnicas de medição geodésicas espaciais GNSS (GlobalNavigationSatelliteSystem) e InSAR (Interferometric Synthetic ApertureRadar) para melhorar as estimativas de movimento tectónico e a compreensão de crises vulcânicas na região. As posições de mais de 100 estações GNSS, abrangendo um período de mais de 20 anos (2000-2022), foram calculadas e analisadas. Das 100 estações, cerca de 20 foram operadas continuamente em várias ilhas dos Açores e 80 foram operadas episodicamente em São Miguel. Foram também analisados dados InSAR de São Miguel (2018-2019) e São Jorge (2022). Os resultados das estações GNSS contínuas localizadas nas várias ilhas mostram que a fronteira entre as placas Eurasiática e Africana nos Açores se comporta como um centro de expansão oblíquo, ultra-lento e difuso, com deformação focalizada encontrada no Grupo Central e em São Miguel. O campo de velocidade obtido a partir dos dados das estações GNSS contínuas(2000-2016) foi modelado, aproximando-se segmentos da fronteira entre as placas Eurasiática e Africana nos Açores a deslocamentos rectangulares verticais embutidos em profundidade com movimento de desligamento direito e abertura. Os deslocamentos rectangulares verticais modelados que refletem deformação à superfície com melhor ajuste às observações refletem um movimento que corresponde aproximadamente a metade do movimento relativo entre as placas Eurasiática e Africana previsto por modelos de tectónica de placas. O campo de velocidade obtido a partir de dados GNSS das estações de São Miguel (2004-2016) mostra com maior detalhe o movimento de expansão centrado na ilha. O campo de velocidade mostra também deformação vulcânica transiente na zona central da ilha, com períodos de inflação em 2004-2006, 2011-2013, e um período de deflação em 2013-2016. O campo de velocidade da zona central de São Miguel obtido a partir dos dados GNSS foi modelado usando fontes de pressão embutidas num semi-espaço elástico uniforme. As fontes de pressão modeladas que refletem deformação à superfície com melhor ajuste às observações estão localizadas perto da borda leste e nordeste da caldeira do Fogo, e a leste dela, a
profundidades na ordem de 3.2-3.7km. A análise combinada de dados GNSS e InSAR
mostra uma nova inflação no vulcão do Fogo em 2018-2019. A análise combinada de dados GNSS e InSAR mostra que em São Jorge em 2022, após 60 anos de repouso, magma atingiu quase a superfície poucas horas após o início da sismicidade e sem sinais precursores. Os resultados da análise de dados geodésicos de São Jorge mostram que uma intrusão através de um dique ocorreu por baixo da ilha, com deformação transiente registada por um período de duas semanas e sismicidade alta registada durante vários meses após o início da atividade. Os dados geodésicos de São Jorge foram modelados usando um dique vertical segmentado com múltiplos fragmentos rectangulares com movimento de abertura. O dique segmentado modelado que reflete deformação à superfície com melhor ajuste às observações indica abertura máxima de mais de um metro em duas áreas diferentes, a4-6km e 7-9 km profundidade.ABSTRACT: Ground deformation in the Azores, at the triple junction between the Eurasian, Nubian, and North American plates, has been mapped with GNSS (Global Naviga tion Satellite System) and InSAR )(Interferometric Synthetic Aperture Radar) satellite based geodetic measurements to improve tectonic motion estimates and for understand ing volcanic unrest. Time-dependent coordinates, spanning a maximum of more than 20 years (2000-2022), from more than 100 GNSS stations were computed and analyzed. Of these GNSS stations, about 20 were operated continuously across the Azores, and 80 were operated episodically on the São Miguel Island. InSAR data from São Miguel Island (2017-2019) and São Jorge (2022) was analyzed. Results from the continuous GNSS stations show that the Eurasian-Nubian plate boundary in the Azores behaves as a diffuse ultra-slow oblique spreading center with focused deformation found in the Central Group and São Miguel islands. The velocity field obtained from data of the continuous GNSS stations (2000-2016) was modeled by approximating segments of the Eurasian-Nubian plate boundary with vertical rectangular dislocations with right lateral motion and opening below a locking depth. Best-fit models have a deep motion
that accounts for almost half of predicted Eurasian-Nubian relative plate motion. The velocity field obtained from data of the GNSS stations of São Miguel Island (2004-2016) shows in more detail the spreading focused in the central area of the island. Inferred ground deformation from GNSS data from São Miguel Island shows transient volcanic deformation in Fogo volcano, with periods of inflation in 2004-2006, 2011-2013, and a deflation period in 2013-2016. The velocity field from Fogo volcano was modeled using sources of pressure change embedded within uniform elastic half-space. The best fit modeled sources are located near the eastern and northeastern rim of the Fogo caldera, VII and to the east of it, at depths of 3.2-3.7 km. A combined GNSS and InSAR data
analysis shows renewed inflation at Fogo volcano in 2018-2019. A combined analysis of GNSS and InSAR data reveals that at São Jorge Island in 2022, after 60 years of repose, magma reached almost the surface within a few hours of the seismicity onset with no precursory signals. Results from analysis of geodetic data show that a sudden diking event occurred below São Jorge Island, with transient deformation recorded over two weeks and higher seismicity recorded during months after the start of the activity. The geodetic data from São Jorge was modeled using a segmented vertical dyke with multiple opening patches, with best-fit results indicating a maximum opening of more than one meter in two different areas, at 4-6 km and 7-9 km depth
