Desarrollo de métodos de interpretación de datos geomagnéticos aéreos y satelitarios : Su aplicación a la evolución tectónica del Antártico
El Continente Antártico y los mares que lo rodean constituyen una de las regiones más inaccesibles del planeta. por su riguroso clima y su permanente cobertura de hielo. Para Ia exploración de regiones como ésta cobran especial importancia los métodos aéreos y satelitarios. Dos métodos geofísicos ge...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | , |
| Format: | Doctoral or Postdoctoral Thesis |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
1997
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_2998_Ghidella http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/h/3058 http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=Tesis_2998_Ghidella_oai |
| Summary: | El Continente Antártico y los mares que lo rodean constituyen una de las regiones más inaccesibles del planeta. por su riguroso clima y su permanente cobertura de hielo. Para Ia exploración de regiones como ésta cobran especial importancia los métodos aéreos y satelitarios. Dos métodos geofísicos geopotenciales, Ia magnetometría y la gravímetría, que se basan en la medición de los campos magnéticos y gravitatorios, respectivamente, se pueden implementar desde satélites o aviones. Los métodos de reducción, procesamiento e interpretación de los datos son diferentes para cada caso: magnitud medida y plataforma empleada. Hemos trabajado en los métodos de reducción de los datos geomagnéticos del satélite Magsat con el cometido de separar Ia contribución de Ia corteza terrestre de las contribuciones del campo principal y el campo externo a la tierra, y para verificar los resultados obtenidos, anomalías magnéticas de orígen supuestamente cortical, hemos estudiado su correlación con datos aeromagnéticos de alta densidad de cobertura en una región centrada en Ia Península Antártica. Por medio de modelos bi y tridimensionales pudimos demostrar que las fuentes de las anomalías magnéticas observadas por el satélite son las variaciones enla estructura de la corteza resultantes de actividad volcánica y plutónica relacionadas con la paleo subducción en el margen Pacífico de la Península Antártica. EI ajuste de dos conjuntos de datos a diferentes alturas nos permitió reducir Ia ambigüedad en la determinación de las fuentes, y además comprobar que la contribución al campo magnético de las rocas de Ia corteza terrestre es detectable a alturas de satélite aun en regiones tan cercanas al óvalo auroral como las antárticas. Esta conclusión está condicionada a los métodos de reducción de los datos satelitarios: para un satélite como Magsat, que operó en órbita heliosincrónica casi polar, ubicada en un meridiano amanecer atardecer, es necesario que con posterioridad a la aplicación de métodos de depuración primarios se apliquen filtros pasabanda bídímensíonales, que permiten eliminar la influencia de los campos ionosféricos cuasi-estables. Los resultados conseguidos nos permitieron ganar confianza en el campo de anomalías satelitarias y extender la modelación más allá de la cobertura de los datos aeromagnéticos, obteniendo de esta manera una estimación de la distribución en superficie y en profundidad de las regiones de la corteza antártica con propiedades magnéticas 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). Un estudio crítico de las técnicas de inversión de las anomalías magnéticas para hallar el techo del basamento magnético, y una nutrida experimentación numérica, nos autorizaron a determinar que las técnicas lineales son las que producen los mejores resultados prácticos cuando se trata de trabajar con conjuntos de datos grandes. Desarrollamos un método basado en el análisis espectral de los perfiles de anomalías magnéticas 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 datos existentes de topografía, llegamos a una estimación del espesor sedimentario que concuerda razonablemente con los resultados obtenidos por otros métodos, en los pocos lugares en que los hay. La detección de una profunda cuña sedimentaria de dirección Norte - Sur con su eje 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 datos gravimétricos existentes (aéreos y satelitarios) para verificar el relieve del fondo marino en 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 para hallar la topografía a partir de la gravimetría. Esto se logró con el uso de la fase de la función, luego de comprobar que en márgenes continentales es compleja y fuertemente no lineal. Pudimos así verificar que el borde de plataforma en realidad se encuentra alrededor de 100 km al Oeste de lo que los mapas anteriores indicaban. Las características morfológicas del margen, y la abundancia de sedimentos en la zona del talud, indican que se formó como un margen pasivo no volcánico. Sin embargo, las anomalías magnéticas de expansión de fondo oceánico indican, mar adentro, una dirección de expansión prácticamente paralela a la línea de costa. Esto sugiere 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 a los movimientos de deriva de la Península en los últimos 84 Ma. Las huellas de los movimientos anteriores, si bien deterioradas por el tiempo, se encuentran en el mar de Weddell como anomalías magnéticas y gravimétricas. Utilizando la teoría de la Tectónica de Placas, que dice que los movimientos de los continentes se pueden ajustar mediante rotaciones rígidas en una esfera (la tierra), elaboramos un modelo cuantitativo de los movimientos más antiguos de la Península. Según este modelo, la corteza del mar de Weddellse generó casi exclusivamente por la separación entre Antártida Oeste y Sudamérica, siendo la excepción la posibilidad de 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 Sudamérica en compatibilidad con la propuesta proveniente de estudios geológicos de que se separó con la formación de la cuenca marginal de Rocas Verdes. Los movimientos subsiguientes (hasta Ilegar a los 84 Ma) se subdividen en cuatro etapas, que entotal implican una rotación dextrógira de casi 90° en conjunción con una traslación hacia el Sur si se toma Sudamérica como referencia. Si se considera que todos los bloques continentales que componen Antártida Oeste compartieron estos movimientos, nuestros resultados son razonables en el sentido de que no se producen superposiciones de masas continentales, y son entonces compatibles con la idea generalizada de que si hubieron desplazamientos relativos entre estos bloques, no fueron demasiado grandes, por lo menos a partir de los 140 Ma |
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