Caracterización del manto superior en la región norpatagónica mediante el análisis de tomografías sísmicas

MARÍA LAURA GÓMEZ DACAL; CLAUDIA TOCHO; EUGENIO ARAGÓN

General Roca, Río Negro

Congreso; XVI Reunión de Tectónica y V Taller de campo en Tectónica.; 2015

Universidad Nacional de Río Negro

La región de trasarco del Norte de la Patagonia (35°S a 45°S) está constituida por varias cuencas, generadas entre el Jurásico y el Cenozoico, con algún grado de deformación Terciaria (plegamiento y sobrecorrimiento) que están rodeando a una altiplanicie la cual casi no presenta deformación. Esta altiplanicie es el núcleo del Macizo Norpatagónico (MNP) y se destaca entre 500 a 700 m por encima de la topografía de las cuencas circundantes. La formación de la altiplanicie se produjo en el Oligoceno mediante un levantamiento repentino y sin deformación interna apreciable (Aragón et al., 2011). Esta característica sobresaliente de la topografía de la región Norpatagónica genera interrogantes sobre su causa de formación. Con el objetivo de estudiar si existe alguna relación entre las causas de la actual topografía de la altiplanicie y particularidades del manto superior infrayacente a la mencionada área, se realizó una caracterización de la densidad y temperatura sub-cortical y se halló la profundidad de la discontinuidad litósfera-astenósfera (LAB). Para encontrar la distribución areal y en profundidad de la densidad se utilizaron datos de tomografías sísmicas de onda S (Scheffer y Lebedev 2013) los cuales fueron transformados a densidad mediante dos métodos: uno de ellos, utilizando valores publicados del radio de heterogeneidad sísmica (Moreno Chaves, 2014; Cammarano et al., 2003) y el segundo, mediante la aplicación de un método desarrollado por Goes et al., 2000 y programado por An y Shi (2007) en un código denominado velt. Estos valores de densidad (Figura 1) fueron contrastados con valores obtenidos aplicando diversas fórmulas de conversión (Deng et al., 2013; An y Shi, 2007; Ravat et al., 1999) sobre datos de tomografías de onda P del modelo UU-P07 (Amaru, 2007; Van der Meer et al., 2009). La distribución de temperatura en 3D también se obtuvo mediante los datos de tomografía de Scheffer y Lebedev (2013) y utilizando el código velt. Una vez obtenida la distribución de temperatura, se calculó la profundidad de la discontinuidad litósfera-astenósfera, identificando la isoterma de 1300ºC (Figura 1). También se obtuvo la superficie del LAB como la profundidad a la cual la velocidad de las ondas sísmicas decrece más rápidamente y ambas determinaciones fueron comparadas. En los resultados obtenidos se puede observar que existe un buen ajuste entre las distintas distribuciones de densidad obtenidas con distintos métodos sobre los dos set de datos independientes. Todas las distribuciones de densidad evidencian variaciones relativas similares, apreciándose un menor valor de densidad debajo del MNP y hacia el Sur del mismo entre los 50 y los 100 km de profundidad, en comparación al que puede observarse hacia el Norte, Este y Oeste del MNP. Los valores absolutos de las distintas distribuciones presentan variaciones entre sí, por lo cual fueron comparados con datos independientes de densidad del manto superior obtenidos de xenolítos del área de Paso de los Indios, Chubut (Castro et al., 2011) concluyendo que el valor más confiable es el obtenido por medio de la conversión realizada con el código velt sobre los datos de velocidad de ondas S.En la misma área en la cual se observan densidades menores, la litósfera es de menor espesor y la temperatura más elevada. Estos efectos son concordantes con las zonas de topografía elevada, cómo se puede apreciar en la comparación con el mapa topográfico. Por otro lado, es posible notar que la temperatura disminuye apreciablemente a medida que nos alejamos del MNP hacia el sudoeste.Las características descriptas, las cuales se pueden observar desde el MNP hacia el Sur, podrían estar evidenciando el relicto de la ocurrencia de una ventana astenosférica que, en la actualidad, está siendo invadida por la subducción de la placa de Nazca. Mirando más en detalle se puede observar que el LAB por debajo del MNP es algunos kilómetros más profundo comparado con el área inmediatamente al Norte y al Sur de la altiplanicie; en tanto, que si se considera en conjunto con su geometría en sentido Este-Oeste se observa que su morfología regional emula una silla de montar mirando hacia el Norte.Las características estudiadas cambian notablemente entre la Patagonia y el sector al Norte del Río Colorado, aumentando la densidad, disminuyendo la temperatura y por consiguiente aumentando el espesor de la litósfera.Cómo trabajo a futuro, se planea integrar estas características en un modelo de densidades tridimensional del área y posteriormente utilizarlo para realizar un modelado de la temperatura en la zona de estudio.