Modelo térmico en 3D de los Andes Centrales (~20-30°S)

CLAUDIA BEATRIZ PREZZI; CHRISTIAN MEESSEN; MAURO CACACE; JUDITH SIPPEL; JESSICA FREYMARK; FEDERICO IBARRA; MAGDALENA SCHECK-WENDEROTH; BJORN LEWRENZ

La Plata

Congreso; XXVIII Reunión Científica de la Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas (AAGG 2017) - Tercer Simposio sobre Inversión y Procesamiento de Señales en Exploración Sísmica (IPSES'17); 2017

Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP)

Los Andes Centrales están compuestos por diversas unidades morfotectónicas, siendo el plateau Altiplano-Puna la más excepcional; se trata del más elevado asociado a una zona de subducción. En base a diferencias morfoestructurales y estratigráficas, el plateau se divide en Altiplano y Puna. Una de las características más destacables es que la Puna presenta una altitud promedio ~1 km mayor que la del Altiplano (3.2 km), mientras que su espesor cortical (60 km) es ~10 km más delgado.Diversos estudios geofísicos apuntan a la existencia de una anomalía térmica en el manto, y señalan la presencia de zonas de baja velocidad en la corteza media, interpretadas como niveles de fusión parcial. Con el fin de investigar el estado térmico de la zona se desarrolló un modelo 3D a escala litosférica. El mismo fue construido en dos etapas, la construcción de un modelo estructural, y el cálculo del campo termal conductivo en 3D.El modelo estructural se construyó en base a un modelo previo. Se simplificó la estructura cortical y se redefinieron límites entre unidades en base a geología de superficie y geofísica. La integración de los datos se llevó a cabo en Petrel y la construcción final del modelo en GMS (GFZ Potsdam). Las densidades en la corteza fueron conservadas mientras que en el manto se obtuvieron de la conversión de velocidades sísmicas (Vs). Finalmente, la distribución de densidades fue modificada para ajustar la gravedad observada utilizando elprograma IGMAS+.El modelo térmico se desarrolló sobre la base del modelo estructural. Se asignaron valores de conductividad térmica y producción de calor por decaimiento radiactivo a las distintas unidades en base a la bibliografía. Asumiendo que el calor es transportado por conducción en la litósfera, se resolvió numéricamente en 3D la ecuación de conducción de calor utilizando el método de elementos finitos en el programa GMS.En la distribución de temperaturas no se observan grandes anomalías en el mantolitosférico, sí en la corteza. Las mayores temperaturas se encuentran donde la corteza es más gruesa y radiactiva, debajo del Altiplano-Puna, coincidiendo con las zonas de baja velocidad. Allí, las temperaturas alcanzan los 1000°C a los ~40 km de profundidad, temperatura suficiente para que se produzca fusión parcial. En la Puna Sur las temperaturas son más bajas, cerca de los 900ºC.Las mediciones de flujo térmico superficial no se utilizaron como input, constituyendo así un buen punto de control. Se observa una buena correlación con el flujo térmico calculado, los valores más altos se encuentran en el Altiplano-Puna y los más bajos en la Cordillera de la Costa. El modelo no reproduce los valores más elevados ni los más bajos, debido a la escala del modelo, y a que existen procesos convectivos en los niveles superficiales que no son considerados.