Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2021. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). O objetivo principal deste trabalho é utilizar a Tomografia Sísmica de Múltiplas Frequências com Ondas S para obter imagens, com maior resolução espacial, das anomalias de velocidade presentes na litosfera e no manto sublitosférico sob o Brasil, abrangendo regiões que ainda não foram estudadas por esse método. Para fins de controle de qualidade dos dados sismológicos, foi utilizada a Análise do Movimento de Partícula de Ondas P telessísmicas para identificar estações com erros de orientação que pudessem, em última instância, afetar o cálculo dos resíduos relativos necessários à inversão tomográfica. Foram estimados os erros de orientação de 156 sismômetros, dos quais 17 possuíam erros absolutos maiores que 10o. Somente para a estação BOAV (sub-rede BR-UnB) foi estimado um erro de orientação maior de ±90o (+177,5o). Essa análise também permitiu a identificação da origem dos erros de orientação. Com exceção de BOAV, instalada com as componentes Norte-Sul invertidas, os erros de orientação foram ocasionados principalmente pela declinação incorreta na bússola. Com o intuito de verificar a influência da geologia nos valores de desvio azimutal, foram realizados testes estatísticos comparando grupos de estações instaladas em dois tipos de ambientes geológicos. Os resultados indicaram que as estações localizadas em regiões de Embasamento Pré-Cambriano tendem a gerar valores de desvio azimutal mais acurados em relação às que estão em Coberturas Fanerozoicas. Após a correção de orientação, realizada a partir dos erros estimados, os dados passaram por um procedimento de correlação cruzada para obter os resíduos de tempo que, posteriormente, foram utilizados na inversão tomográfica. Esta, por sua vez, gerou os mapas e perfis de anomalias de velocidade de Ondas S em diversas profundidades, com resolução significativamente melhor do que os modelos encontrados na literatura, sobretudo se comparados com trabalhos que utilizaram como base a Teoria Geométrica do Raio. Esses resultados permitiram aprimorar o conhecimento atual e levantar discussões a respeito de diversos aspectos das anomalias de velocidade observadas e sua interpretação dentro do contexto de cada Província Estrutural brasileira. A partir dos mapas e perfis, foi possível identificar anomalias de alta velocidade relacionadas aos blocos cratônicos da Bacia do Paraná (Bloco Paranapanema), do Cráton Amazônico, do Cráton São Francisco e da Bacia do Parnaíba (Cráton São Luís). Já as anomalias de baixa velocidade estão relacionadas a zonas de sutura e de afinamento litosférico. A sismicidade registrada na Província Tocantins também segue os contornos das anomalias de baixa velocidade nessa região, que pode ser consequência da existência de zonas de fraqueza decorrentes do afinamento litosférico com ascensão da astenosfera mais quente. Tal afinamento faz com que os esforços compressivos que atuam na Placa Sul-Americana se concentrem na crosta, gerando falhas ou reativando falhas antigas. The main objective of this work is to use S-wave Multiple Frequency Seismic Tomography to obtain images, with higher spatial resolution, of the velocity anomalies in the lithosphere and in the sublithospheric mantle under Brazil, covering regions that have not yet been studied by this method. For the purposes of quality control of seismological data, P-wave Particle Motion Analysis was used to identify stations with orientation errors that could, ultimately, affect the computation of the relative time residuals necessary for the tomographic inversion. The orientation errors of 156 seismometers were estimated, of which 17 had absolute errors greater than 10o. Only for the BOAV station (subnet BR-UnB) an orientation error greater than ±90o (+177.5°) was estimated. This analysis also allowed the identification of the cause of orientation errors. With the exception of BOAV, installed with the North- South components inverted, orientation errors were mainly caused by incorrect compass declination. In order to verify the influence of geology on the azimuthal deviation values, statistical tests were performed comparing groups of stations installed in two types of geological environments. The results indicated that the stations located in Pre-Cambrian Basement tend to generate more accurate azimuthal deviation values compared to those located in Phanerozoic Covers. After correcting the orientation, based on the estimated errors, the data was cross- correlated to obtain the time residuals that were later used in the tomographic inversion. This, in turn, generated the maps and profiles of S-wave velocity anomalies at different depths, with significantly better resolution than the models found in the literature, especially when compared with works that used the Geometric Ray Theory as a basis. These results allowed to improve the current knowledge and raise discussions about several aspects of the observed velocity anomalies and their interpretation within the context of each Brazilian Structural Province. From the maps and profiles, it was possible to identify high-velocity anomalies related to the cratonic blocks of the Paraná Basin (Paranapanema Block), the Amazonian Craton, the São Francisco Craton and the Parnaíba Basin (São Luís Craton). Low-velocity anomalies, on the other hand, are related to suture and lithospheric thinning zones. The seismicity recorded in the Tocantins Province also follows the contours of low-velocity anomalies in this region, which may be a consequence of the existence of weakness zones resulting from the lithospheric thinning with the rise of the warmer asthenosphere. Such thinning makes the compressive stress that acts on the South American Plate concentrate on the crust, generating faults or reactivating old ones.