Análisis Gravimétrico e Isostático en el Macizo Hespérico

| 4 noviembre, 2010 | 0 Comentarios
Análisis Gravimétrico e Isostático en el Macizo Hespérico
SOBRE EL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Título: Análisis Gravimétrico e Isostático en el Macizo Hespérico
Autor: Juan Álvarez García

Trabajo de Investigación. Universidad Complutense de Madrid. Facultad de Ciencias Geológicas. Departamento de Geodinámica
Idioma: Castellano
Formato: .pdf

RESUMEN

Los primeros trabajos sobre anomalías isostáticas residuales que se realizaron intentaban verificar la existencia de la teoría isostática y determinar el mecanismo de compensación operante más adecuado. Posteriormente, los estudios se centraron en la utilización de este tipo de mapas como marcadores de contrastes de densidad en la corteza, que se correlacionaban con la existencia de los diferentes cuerpos geológicos que la componen. El objetivo de este trabajo coincide con esta segunda línea de investigación, es decir, se pretende realizar un mapa gravimétrico que refleje las principales relaciones entre los diferentes cuerpos geológicos que conforman la corteza ibérica. Esta información, combinada con otro tipo de datos como mapas geológicos y otros datos geofísicos disponibles, es fundamental para conocer la estructura de la corteza. La información isostática permite, además, definir las principales discontinuidades corticales de primer orden existentes en la Península Ibérica, objetivo fundamental del proyecto PRIOR (UCM-CSN-ENRESA-IGN), donde se enmarca este trabajo.

En la primera parte de este trabajo se describe el proceso de integración de la información gravimétrica así como la metodología para la realización de los mapas de anomalías de Bouguer y de anomalías isostáticas residuales revisando brevemente los diferentes tipos de modelos isostáticos. En esta primera parte también se presenta un mapa de espesores corticales basado en el modelo isostático de Airy-Heiskanen.

En la segunda parte se analiza la información gravimétrica mediante el análisis espectral y el filtrado en el dominio de frecuencias. Gracias a estos análisis se han resaltado las anomalías generadas por cuerpos emplazados en el nivel superior de la corteza y se han identificado diferentes fábricas regionales y tendencias en el campo gravimétrico. Por último los resultados obtenidos se han integrado con otros datos geofísicos disponibles para obtener una visión de conjunto de la estructura de la corteza en esta zona.

Abstract

The first works about isostatic residual anomalies tried to verify the existence of the isostatic theory and to determine the most appropriate mechanism of isostatic compensation. Lately, investigations focused on the use of isostatic maps as crust density contrast markers, which were related to the existence of different geological bodies forming that crust. Following that investigation line, the aim of this work is to construct a gravimetric map where the main relationships between the different geological bodies of the Iberian crust are reflected. The combined use of the new gravimetric map with the regional geology and other available geophysical information is fundamental to improve the knowledge of the Iberian crust. Moreover, the isostatic information is also a tool to define the main cortical discontinuities in the Iberian Peninsula, in coincidence with the main objective of the PRIOR project (UCM-CSN-ENRESA-IGN), frame of this work.The first part of this work describes the process of integration of the gravity information as well as the methodology for making the Bouguer and isostatic residual anomaly maps, reviewing the different types of isostatic models. In this first part a crustal thickness map is also presented based on the Airy-Heiskanen isostatic model.

The second part presents the analysis of gravity information by spectral methods and frequency domain filtering. With those analyses the short wavelength anomalies caused by upper crustal bodies have been enhanced and different regional fabrics and trends have been identified in the gravity field. Lastly, the obtained results have been integrated with other available geophysical data in order to gain a better knowledge of the crustal structure of this area.

índice

1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

2. ANTECEDENTES

3. MARCO GEOGRÁFICO Y GEOLÓGICO

4. CREACIÓN DE BASES DE DATOS GEOFÍSICOS

4.1. Descripción de los datos
4.2. Integración en bases de datos

5. MAPA DE ANOMALÍAS DE BOUGUER

5.1. Gravedad teórica y reducciones gravimétricas
5.2. Cálculo de la anomalía de bouguer
5.3. Mapa de anomalías de bouguer
5.4. Análisis cualitativo del mapa de anomalías de bouguer

6. ANÁLISIS ISOSTÁTICO

6.1. Modelos isostáticos
6.2. Parámetros en el modelo isostático de airy-heiskanen
6.3. Campo isostático regional (cir)
6.4. Mapa de anomalías isostáticas residuales (air)
6.5. Análisis cualitativo del mapa de air

6.5.1. Mapa de primera derivada vertical

6.6. Análisis cuantitativo del mapa de air

6.6.1. Análisis espectral
6.6.2. Mapa de máximo gradiente

7. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

7.1. Análisis comparativo de los mapas gravimétricos
7.2. Integración con otros datos geofísicos
7.3. Conclusiones

8. BIBLIOGRAFÍA

CONCLUSIONES

En la realización de este trabajo se ha llegado a una serie de conclusiones que pasamos a citar a continuación.La información geofísica procedente de diversas fuentes presenta una gran heterogeneidad. Por ello se ha hecho necesario el reelaborar toda esta información en bases de datos que sean lo suficientemente homogéneas para asegurar unos resultados óptimos.

El mapa de anomalías de Bouguer, con continuación en las áreas marinas, mejora sustancialmente la calidad con respecto a los anteriormente publicados. De esta manera se pueden continuar las estructuras que se observan en áreas emergidas hacia las zonas oceánicas.

El mapa de anomalías de Bouguer presenta una intima relación inversa con la topografía, dándose importantes mínimos regionales sobre áreas de extremado relieve. Por tanto este tipo de mapas no es el más adecuado para realizar interpretaciones geológicas en los primeros kilómetros de la corteza continental.

Mediante la técnica de las anomalías isostáticas residuales es posible definir la geometría de la superficie del Moho de manera simple, y en primera aproximación, asumiendo un modelo isostático de partida.

El aplicar una corrección isostática para obtener una anomalía residual conlleva a la asunción de un modelo geológico de partida. Este hecho se obvia en los tradicionales mapas de anomalías residuales obtenidos mediante filtrados o ajustes polinómicos. Por tanto el mapa de anomalías isostáticas residuales presenta una clara analogía con las principales unidades geológicas de la península.

En el mapa de AIR se pueden continuar las estructuras hercínicas bajo las grandes cuencas sedimentarias y además se pueden observar las interferencias entre las estructuras hercínicas y alpinas (fig 7.5).

El análisis espectral 2D puede aportar datos cuantitativos para detectar fábricas dominantes en el campo gravitatorio y para distinguir un tipo de terreno con respecto a otros. Además es útil a la hora de determinar las profundidades de los principales contrastes de densidad en la litosfera y separar tendencias locales de regionales.

Las anomalías de gran longitud de onda parece que reflejan propiedades o parámetros corticales en la mayoría de los casos. Algunos máximos gravimétricos se asocian a cortezas que presentan una alta velocidad media de ondas sísmicas y, por el contrario, algunos mínimos se asocian a cortezas con bajas velocidades medias.

Algunas de las maneras alternativas de representar las AIR son capaces de aportar información adicional sobre las distribuciones de densidad que se dan en la corteza.

El mapa de primera derivada en la vertical acentúa las anomalías gravimétricas que se producen sobre contrastes de densidad someros y abruptos.

El mapa de máximo gradiente horizontal aporta información sobre las zonas donde se producen cambios muy abruptos de densidad, es decir, nos marca los posibles contactos entre los diferentes cuerpos geológicos que se encuentran en la corteza (fig 7.5).

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FUENTE

Biblioteca Virtual de la Fundación J. García Siñeriz

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Categoría: Tesis

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