Gravity crustal model for an andean section at 32° s considering upper mantle lateral density variation

摘要

Hasta el presente, tres modelos gravimétricos para los Andes en 32°S han sido publicados. De ellos, sólo el último incorporó valores sísmicos para ajustar los espesores y determinar contrastes de velocidad usando curvas velocidad-densidad. Además, en todos los casos se consideró manto superior homogéneo. En este trabajo se presenta un nuevo modelo gravimétrico para la corteza, en una sección andina centrada en 32°S de latitud. Este involucra nuevas profundidas sísmicas para el antepaís andino, recientes relaciones velocidad-densidad, y un modelo simple para la placa subductada. La geometría de la placa de Nazca se define a partir de los mapas de contornos de la zona de Wadati-Benioff para el oeste de Sudamérica. El contraste de densidad de la lámina con respecto al manto superior se estima que es +1.6% (o, una anomalía de velocidad de +3.5-5.5 %). Usando este contraste se reproducen adecuadamente las anomalías de gravedad de longitud de onda larga. El modelo resultante de estructura cortical es analizado tomando en cuenta las interpretaciones derivadas de datos sísmicos. Las profundidades hasta el fondo de corteza varían desde alrededor de 50 km en las Sierras Pampeanas hasta 71 km en el eje andino. De acuerdo a este modelo, para la región entre las Sierras Pampeanas y la Precordillera, la mayor parte del engrosamiento cortical se produciría en la primera capa de la corteza. Los resultados encontrados son consistentes con recientes interpretaciones sismológicas. Considerando el área de las raíces calculadas, el acortamiento Cenozoico en corteza inferior es de 146 km, para una corteza inicial de 40 km. Esta estimación para el acortamiento está dentro del 10 % de otros valores calculados a partir de datos de gravedad. También, es consistente con estimaciones independientes calculadas partir de perfiles geológicos balanceados en la misma latitud. El modelo cortical calculado en este trabajo supone que el exceso de gravedad debido a la placa subductada es compensado mediante un defecto de densidad producido por engrosamiento cortical. Así, no hay variaciones netas de masa a nivel de la base de la litosfera (?180 km). Por lo tanto, considerar manto superior con densidad variable no altera inferencias previas acerca del estado isostático actual, las cuales indican un comportamiento cercano al balance de masas en el sistema de Airy.