Estructura sísmica bidimensional de onda P de la dorsal oceánica de Carnegie

Abstract

La provincia volcánica de Galápagos se caracteriza por la interacción del hotspot de Galápagos y los centros de expansión Cocos-Nazca que forman varias estructuras, entre las cuales se encuentra la dorsal de Carnegie, que consiste en una prominente cadena montañosa submarina emplazada al norte de la Placa de Nazca. Con el objetivo de caracterizar la estructura de la dorsal de Carnegie (DC), se estudia en esta tesis la estructura bidimensional de ondas sísmicas P, obteniendo una tomografía sísmica de alto detalle en un perfil de 360 km de largo que atraviesa el eje de la DC. Esta información es esencial para comprender la geodinámica de la región y los procesos magmáticos que han construido la dorsal de Carnegie. Este trabajo mejora la comprensión de algunas características geológicas y físicas de la corteza oceánica, como el grosor cortical anómalo, los efectos de plumas del manto y la estructura interna de la corteza oceánica. Para lograr estos objetivos, se utilizaron programas de procesamiento de imágenes sísmicas que permiten obtener el tiempo de llegada de las ondas P en dos fases: refracción Pg y reflexiones PmP. Para validar el modelo, se utilizaron varias herramientas como modelos de resolución, densidad de rayos y comparación de perfiles de velocidad vertical de otros trabajos. De los modelos finales, se obtienen dos capas bien diferenciadas por un cambio de gradiente en profundidad de 1.25 s−1 a 0.087 s−1 . La corteza superior identificada, tiene velocidades que van en un rango amplio de 2,5 - 6,5 km/s y la corteza inferior, tiene una variación menor entre 6,5 km/s a 7,2 km/s. Ambas cuentan con espesores anómalamente gruesos de aproximadamente 3 km y 8 km respectivamente, que es casi el doble de una corteza promedio. El grosor cortical anómalo es probablemente causado por una combinación de dos fuentes de inyección de material magmático: el centro de expansión Cocos-Nazca y el hotspot de Galápagos. Esta combinación produce anomalías térmicas que favorecen un exceso de fusión parcial. En este sentido, las edades jóvenes de la placa oceánica favorecen este fenómeno. Además, se observan velocidades anómalas en la corteza inferior que se interpretan como material magmático de baja velocidad que se emplazó en ese sector. Al comparar esta estructura sísmica con la de otras dorsales, como la de Nazca, se evidencia que la cercanía de la interacción entre el punto caliente de Galápagos y el centro de expansión Cocos-Nazca, junto a las características geodinámicas de la zona, controlan la estructura física observada.