Desarrollo de métodos de interpretación de datos geomagnéticos aéreos y satelitarios : Su aplicación a la evolución tectónica del Antártico

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

1997

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

GEODINAMICA - GEOMAGNETISMO - GRAVEDAD - ANOMALIAS MAGNETICAS Y GRAVIMETRICAS - REDUCCION DE DATOS - MODELACION NUMERICA - TECNICAS DE INVERSION - TECTONICA DE PLACAS - GEODYNAMIC - GEOMAGNETISM - GRAVITY - MAGNETIC AND GRAVITY ANOMALIES - DATA REDUCTION - INVERSION TECHNIQUES - PLATE TECTONICS - ANTARCTIC

Descripción:

El Continente Antártico y los mares que lo rodean constituyen una de las regionesmás inaccesibles del planeta. por su riguroso clima y su permanente coberturade hielo. Para Ia exploración de regiones como ésta cobran especial importancia losmétodos aéreos y satelitarios. Dos métodos geofísicos geopotenciales, Ia magnetometríay la gravímetría, que se basan en la medición de los campos magnéticos ygravitatorios, respectivamente, se pueden implementar desde satélites o aviones. Los métodos de reducción, procesamiento e interpretación de los datos son diferentespara cada caso: magnitud medida y plataforma empleada. Hemos trabajado en los métodos de reducción de los datos geomagnéticos delsatélite Magsat con el cometido de separar Ia contribución de Ia corteza terrestre delas contribuciones del campo principal y el campo externo a la tierra, y para verificarlos resultados obtenidos, anomalías magnéticas de orígen supuestamente cortical,hemos estudiado su correlación con datos aeromagnéticos de alta densidad de coberturaen una región centrada en Ia Península Antártica. Por medio de modelos bi ytridimensionales pudimos demostrar que las fuentes de las anomalías magnéticasobservadas por el satélite son las variaciones enla estructura de la corteza resultantesde actividad volcánica y plutónica relacionadas con la paleo subducción en elmargen Pacífico de la Península Antártica. EI ajuste de dos conjuntos de datos adiferentes alturas nos permitió reducir Ia ambigüedad en la determinación de lasfuentes, y además comprobar que la contribución al campo magnético de las rocasde Ia corteza terrestre es detectable a alturas de satélite aun en regiones tan cercanasal óvalo auroral como las antárticas. Esta conclusión está condicionada a losmétodos de reducción de los datos satelitarios: para un satélite como Magsat, queoperó en órbita heliosincrónica casi polar, ubicada en un meridiano amanecer ­atardecer, es necesario que con posterioridad a la aplicación de métodos de depuraciónprimarios se apliquen filtros pasabanda bídímensíonales, que permiten eliminarla influencia de los campos ionosféricos cuasi-estables. Los resultados conseguidos nos permitieron ganar confianza en el campo deanomalías satelitarias y extender la modelación más allá de la cobertura de los datosaeromagnéticos, obteniendo de esta manera una estimación de la distribuciónen superficie y en profundidad de las regiones de la corteza antártica con propiedadesmagnéticas significativas, y elucidar su rol en los procesos geodinámicos. Con los datos aeromagnéticos es posible obtener información de mayor resolución (la contrapartida es que no tienen cobertura global como los satelitarios). Unestudio crítico de las técnicas de inversión de las anomalías magnéticas para hallarel techo del basamento magnético, y una nutrida experimentación numérica, nosautorizaron a determinar que las técnicas lineales son las que producen los mejoresresultados prácticos cuando se trata de trabajar con conjuntos de datos grandes. Desarrollamos un método basado en el análisis espectral de los perfiles de anomalíasmagnéticas con el cual produjimos una mapa del relieve del basamento magnético en el mar de Weddell y el margen de La Peninsula Antártica, y usando datosexistentes de topografía, llegamos a una estimación del espesor sedimentario queconcuerda razonablemente con los resultados obtenidos por otros métodos, en lospocos lugares en que los hay. La detección de una profunda cuña sedimentaria de dirección Norte - Sur con sueje ubicado sobre Ia plataforma Este de la Península Antártica. en lugar de estar en el talud continental como suele ser lo normal, nos indujo a intentar invertir los datosgravimétricos existentes (aéreos y satelitarios) para verificar el relieve del fondo marinoen la margen, muy difícilde medir directamente por la presencia de hielo flotante. Analizamos la función de admitancia para gravedad - topografía (relación espectral,que depende de las propiedades elásticas de la litosfera y de la historia de sedimentación),y encontramos que bajo ciertas condiciones puede ser usada parahallar la topografía a partir de la gravimetría. Esto se logró con el uso de la fase dela función, luego de comprobar que en márgenes continentales es compleja y fuertementeno lineal. Pudimos así verificar que el borde de plataforma en realidad seencuentra alrededor de 100 km al Oeste de lo que los mapas anteriores indicaban. Las características morfológicas del margen, y la abundancia de sedimentos en lazona del talud, indican que se formó como un margen pasivo no volcánico. Sin embargo,las anomalías magnéticas de expansión de fondo oceánico indican, maradentro, una dirección de expansión prácticamente paralela a la línea de costa. Estosugiere que desde que el margen se abrió, alrededor de 200 Ma (millones de años)atrás, hasta la actualidad, la Península Antártica sufrió una rotación de alrededor de 90 grados en el sentido de las agujas del reloj. Hay bastante consenso respecto alos movimientos de deriva de la Península en los últimos 84 Ma. Las huellas de losmovimientos anteriores, si bien deterioradas por el tiempo, se encuentran en el marde Weddell como anomalías magnéticas y gravimétricas. Utilizando la teoría de la Tectónica de Placas, que dice que los movimientos de los continentes se puedenajustar mediante rotaciones rígidas en una esfera (la tierra), elaboramos un modelocuantitativo de los movimientos más antiguos de la Península. Según este modelo, la corteza del mar de Weddellse generó casi exclusivamentepor la separación entre Antártida Oeste y Sudamérica, siendo la excepción la posibilidadde que la posición inicial del punto triple generado al abrirse el Océano Atlántico haya estado en el centro de este mar y permanecido allí por un período de 20 Ma. La posición inicial de la Península Antártica se ubica en el margen SO de Sudaméricaen compatibilidad con la propuesta proveniente de estudios geológicos deque se separó con la formación de la cuenca marginal de Rocas Verdes. Los movimientossubsiguientes (hasta Ilegar a los 84 Ma) se subdividen en cuatro etapas,que entotal implican una rotación dextrógira de casi 90° en conjunción con unatraslación hacia el Sur si se toma Sudamérica como referencia. Si se considera quetodos los bloques continentales que componen Antártida Oeste compartieron estosmovimientos, nuestros resultados son razonables en el sentido de que no se producensuperposiciones de masas continentales, y son entonces compatibles con laidea generalizada de que si hubieron desplazamientos relativos entre estos bloques,no fueron demasiado grandes, por lo menos a partir de los 140 Ma

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2998_Ghidella