Publication: Análisis gravimétrico del margen occidental de Galicia
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2004-06
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El margen continental del oeste de Galicia se clasifica como un margen continental no volcánico, creado a partir de la propagación hacia el norte de la apertura del océano Atlántico hace aproximadamente 110 m.a. (Malod et al., 1993). Durante el Cretácico se sucedieron en este margen varios episodios tectónicos de tipo extensivo, que le confirieron una morfología controlada por bloques de corteza continental levantados y hundidos limitados por fallas de tipo normal (dirección principal NNO-SSE), enraizadas en un gran detachment extensivo y truncadas por otras dos familias de fallas NE-SO y NO-SE (Boillot y Malod, 1988). Durante el Cenozoico, la convergencia entre las placas Ibérica y Euroasiática generó estructuras compresivas y la reactivación de estructuras extensivas previas hacia el norte de la región. Como resultado, algunos de los bloques de corteza continental basculados durante el Mesozoico, fueron elevados y forman en la actualidad una región de bancos submarinos, siendo el mayor de ellos el Banco de Galicia. Estos bancos submarinos actúan como una barrera sedimentaria entre la Cuenca Interior de Galicia y la Llanura Abisal Ibérica. Entre la región de bancos submarinos y la Llanura Abisal Ibérica, se define una Zona de Transición Océano-Continente, una región de pocas decenas de kilómetros de ancho en la que se describe una delgada corteza oceánica anómala con un cuerpo de peridotitas serpentinizadas por debajo de ésta. Más hacia el oeste, este cuerpo de peridotitas aflora en el fondo oceánico como un alto del basamento, que se extiende varias decenas de kilómetros de forma paralela al margen. Se asume, según criterios sedimentológicos, que esta cresta de peridotitas marca el límite océano-continente (Boillot et al., 1989).
Los objetivos de este trabajo son varios: por un lado, procesar los nuevos datos gravimétricos marinos procedentes de las campañas realizadas en esta área, en el marco del “Plan Hidrográfico-Oceanográfico de la Zona Económica Exclusiva Española” (ZEE), y la realización e interpretación de mapas de anomalías de Aire Libre y de Bouguer del margen occidental de Galicia; por otro lado, realizar un estudio de la estructura y de la transición océano-continente en dicho margen a partir del análisis de los mapas y la construcción de dos modelos gravimétricos en 2+1/2D, realizados a partir de sendos perfiles de anomalía de Bouguer transversales a las estructuras principales.
Para la realización de los mapas gravimétricos de anomalías de Aire Libre y de Bouguer, se han empleado un total de 251 líneas, procedentes de las campañas de mar llevadas a cabo entre los años 2001 y 2003 en aguas del noroeste de la Península Ibérica (ZEE-01, ZEE-02 y ZEE-03), almacenadas como una base de datos geo-referenciada, y 590 medidas gravimétricas terrestres del noroeste peninsular, procedentes de las bases de datos del Instituto Geográfico Nacional y ENRESA, con las que se ha orlado los mapas para evitar errores de borde en las zonas próximas a la costa.
En el mapa de anomalía de Aire Libre, destaca la clara correlación con la batimetría del margen, observándose varias bandas de alto gradiente, con orientaciones NNO-SSE, NNE-SSO y NE-SO, coincidentes con las principales direcciones estructurales. En la parte noroeste del Banco de Galicia, al efecto batimétrico se suma el producido, posiblemente, por la presencia del cuerpo de peridotitas, dando como resultado un máximo relativo muy pronunciado de dirección NE-SO.
En el mapa de anomalía de Bouguer, para cuya elaboración se ha aplicado una corrección de fondo oceánico a los datos gravimétricos de mar, se observa cómo la transición entre valores mínimos (corteza continental, incluso inferiores a +20 mGal) y máximos (corteza oceánica de la Llanura Abisal Ibérica, superiores a +300 mGal), se realiza de forma discontinua a través de varias bandas de fuerte gradiente, en general alargadas según direcciones coincidentes con las de las estructuras tectónicas principales descritas en el margen. Destaca también la presencia de un eje de máximo relativo sobre la región de la Cuenca Interior de Galicia, relacionado con el extremo adelgazamiento de la corteza continental y la menor profundidad del Moho en este lugar, y un gran mínimo relativo en el área del Banco de Galicia, descentrado respecto de la zona de menor batimetría, que indica el carácter continental y un mayor grosor de la corteza en esta región. Se identifica la zona de transición entre corteza continental y corteza oceánica como una banda de fuerte gradiente (aproximadamente 2.5 mGal/km) que bordea el área del Banco de Galicia hacia el oeste, estrechándose de sur a norte.
Se ha aplicado un filtro de paso alto al mapa de anomalía de Bouguer con el objetivo de analizar las anomalías asociadas a los contrastes de densidad que se producen en la parte superior de la litosfera. El análisis del mapa de anomalía de Bouguer residual resultante permite observar el aspecto compartimentado del margen continental, debido a la intersección de las estructuras de dirección N-S a NNO-SSE por los gradientes de orientación NE-SO y NO-SE, y que quedaba enmascarada en el mapa de anomalía de Bouguer por el efecto de la anomalía regional. Varias de las bandas de gradiente identificadas en este mapa tienen continuidad con estructuras frágiles observadas en tierra (De Vicente, 2004).
Para la construcción de los modelos gravimétricos en 2+1/2D, se han seleccionado dos perfiles E-O, transversales a las estructuras y gradientes principales descritos en el margen, que permiten apoyar parcialmente los modelos en datos de sísmica de refracción (Córdoba et al., 1987; Sibuet et al., 1995; Whitmarsh et al., 1996; Pérez-Gussinyé et al., 2003) y en un perfil de sísmica de reflexión (Murillas et al., 1990). Para la correlación entre densidades y velocidades de ondas sísmicas, se han empleado curvas empíricas que relacionan estos parámetros (Ludwig et al., 1970). Se han distinguido trece unidades de diferente densidad según las velocidades de ondas sísmicas dadas por Córdoba et al. (1987), Sibuet et al. (1995), Whitmarsh et al. (1996) y Pérez-Gussinyé et al. (2003).
En los dos modelos realizados, partiendo desde el extremo oriental, se identifica un primer máximo relativo de valores de anomalía de Bouguer sobre la zona de corteza continental adelgazada de la Cuenca Interior de Galicia, seguido de un mínimo relativo que se relaciona con el engrosamiento de la corteza continental en el área del Banco de Galicia. El límite entre la corteza continental y la corteza oceánica anómala de la zona de transición se identifica, en los respectivos perfiles de anomalía de Bouguer, con un cambio de inflexión en la tendencia de aumento de los valores hacia el oeste de la zona del Banco de Galicia y que se ha relacionado con un contraste lateral neto de densidades. Se ha modelizado una corteza oceánica “normal” en las zonas donde los valores de anomalía de Bouguer alcanzan una pauta relativamente constante por encima de los +310 mGal. La superficie del Moho presenta una morfología ondulada, con forma asimétrica bajo la Cuenca Interior de Galicia, donde se encuentra a una profundidad mínima relativa de 14 km (incluyendo la lámina de agua), aumentando ésta de forma más gradual hacia el oeste que hacia el este. El Moho se encuentra a una profundidad máxima relativa de 19 a 21 km (en el modelo 1 y el modelo 2, respectivamente) en la zona del Banco de Galicia. El punto donde el Moho se encuentra a menor profundidad es, en ambos modelos, en el límite entre la corteza continental y la corteza oceánica de transición, estando a una profundidad mínima de 12 km en el modelo 1 (hacia el norte en el área de estudio) y a 11 km en el modelo 2 (más al sur). También en ambos modelos, la morfología de la corteza continental es coherente con una deformación frágil en la corteza superior y dúctil en la inferior. Los depósitos sedimentarios modelizados alcanzan un espesor de hasta 6 y 8 km (en los modelos 1 y 2, respectivamente) en el área de la Cuenca Interior de Galicia, con engrosamientos locales en pequeñas sub-cuencas asociadas a los bloques de corteza continental basculados.
Referencias
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Córdoba, D.; Banda, E. y Ansorge, J. (1987): The Hercynian crust in northwestern Spain: a seismic survey. Tectonophysics, 132. 321-333.
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Pérez-Gussinyé, M.; Ranero, C.R.; Reston, T.J. y Sawyer, D. (2003): Mechanism of extension at nonvolcanic margins: Evidence from the Galicia Interior Basin, west of Iberia. Jour. Geophys. Res., Vol. 108, B5. 2245-2263.
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