Tomografía tridimensional de la zona de transición entre el prisma de acreción y el prisma interno frente a las costas del Maule

Abstract

El objetivo principal de este trabajo consiste en estudiar la estructura de velocidades de onda P en la zona de transición entre el prisma de acreción y el prisma paleoacrecionario frente a las costas de la región del Maule (35°42'-36°10'S/73°25'W-73°45'W) y establecer su vínculo con la tectónica y geología de la zona, mediante una tomografía sísmica 3D. El prisma de acreción en esta zona de Chile Sur-Central se caracteriza por presentar un ancho de entre 30 y 60 km formado gracias a la existencia de un espesor sedimentario importante en la fosa y a la convergencia de las placas de Nazca y Sudamérica. En particular, la zona de transición entre esta estructura acrecionaria de sedimentos altamente deformados y el prisma interno se caracteriza por cambios morfológicos en el suelo marino y por la predominancia de rasgos tectónicos característicos de áreas sometidas a un régimen compresivo como la presencia de thrust ridges. Este trabajo comprende el procesamiento de datos de refracción marina a lo largo de 5 perfiles paralelos entre sí y subparalelos al frente de deformación. La extensión promedio de los perfiles es de 50 km y se utilizaron 8 OBH/S (Ocean Bottom Hydrophone/Seismometer). Los datos fueron adquiridos a bordo del crucero británico James Cook durante una expedición realizada en 2008 a cargo del Instituto Alemán IFM Geomar. La densidad de datos y la simplicidad de la geometría del experimento facilitan un análisis tridimensional, aunque dada la longitud de los perfiles no es posible caracterizar la estructura a profundidades superiores a los 6 km. No obstante, un análisis bidimensional de la estructura de velocidad de onda P del perfil central permite establecer una comparación sustancial con los resultados obtenidos del modelo tomográfico 3D. Esto permite estudiar las ventajas comparativas del uso de uno u otro método para esta zona en particular. Ambos modelos obtenidos en este trabajo dan cuenta de una región de batimetría altamente irregular y, a pesar de la somera resolución, evidencian un contraste vertical de velocidad mayor en la zona más al SW que coincide con la presencia de una menor capa sedimentaria y la aparición más superficial de roca continental o sedimentaria de mayor grado metamórfico. Por otra parte, la región en que se observa un notorio cambio batimétrico coincide con una sistema de thrust ridge coherente con la distribución de velocidad del modelo propuesto. El enfoque tomográfico 3D permite obtener el volumen estructural a gran escala de la zona de estudio. En este caso, se evidencia que la hipótesis de bidimensionalidad es suficiente y permite realizar un estudio más detallado de la estructura de velocidad.