Estudio geodínámico de los centros volcánicos Auca Mahuída y Domuyo a partir de datos geofísicos

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A lo largo de este trabajo se presentarán evidencias de distintos procesos dinámicos actuales en dos centros volcánicos, el Auca Mahuída y Domuyo, considerados latentes y/o extintos por no presentar registros históricos de erupciones. Si bien cada centro tiene su propia historia con características...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Astort, Ana
Otros Autores: Folguera Telichevsky, Andrés
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2020
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6764_Astort
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description A lo largo de este trabajo se presentarán evidencias de distintos procesos dinámicos actuales en dos centros volcánicos, el Auca Mahuída y Domuyo, considerados latentes y/o extintos por no presentar registros históricos de erupciones. Si bien cada centro tiene su propia historia con características únicas, ambos centros volcánicos se localizan sobre una extensa y anómala área de magmatismo en el retroarco de la Cordillera de los Andes, distanciados entre sí por 200 km y con edades menores a los 2 Ma. A través de diferentes metodologías geofísicas, geodésicas y morfométricas, se analizarán las actividades anómalas detectadas en estos sitios. El centro volcánico Auca Mahuída corresponde al volcán más austral de La Payenia, donde abundantes evidencias geofísicas y geoquímicas advierten acerca de una configuración tectónica compleja que involucra un desgarro de la losa subducida y un flujo astenosférico ascendente interpretado como una pluma en trabajos previos. Los efectos causados por el impacto de este flujo astenosférico en la región han sido foco de estudio en la primera parte de esta Tesis. Se ha caracterizado la corteza y el manto estratosférico identificando una anomalía de la ondulación del geoide que puede asociarse con la huella del flujo astenosférico. A partir de datos gravimétricos y magnetométricos, se han computado mapas regionales del espesor elástico, de las profundidades del Moho y de la isoterma de Curie. Los resultados son consistentes con el escenario descripto por diversos autores como una anomalía astenosférica impactando y alimentando el volcanismo del área y desviando hacia arriba tanto su estructura térmica como la estructura de densidades. A partir del magnetismo de la zona se ha detectado la presencia de una extensa anomalía circular ubicada al este del volcán Auca Mahuída, cuya fuente se ubica a los ∼17 km de profundidad y se superpone con altos gravimétricos. Además, esta anomalía magnética presenta una alta correlación espacial en superficie con la pluma interpretada en profundidad, permitiendo inferir que se trata de un cuerpo máfico y denso posiblemente asociado al mismo flujo astenosférico. Diversas ramificaciones de esta anomalía magnética son observadas en los niveles superiores conectándose con el campo basáltico del volcán Auca Mahuída. Inestabilidades en los cauces de los ríos principales que drenan el área junto con un domamiento topográfico resultan coincidentes con los máximos de esta anomalía magnética, posiblemente como consecuencia del emplazamiento de grandes cuerpos máficos en la corteza. La segunda parte de la Tesis se centra en el Complejo Volcánico Domuyo, ubicado entre el borde occidental de La Payenia y el arco volcánico con productos magmáticos ácidos que lo diferencia del magmatismo típico de La Payenia y del arco volcánico. Una intensa deformación del terreno fue detectada mediante la metodología DInSAR, a partir de la cual se pudo estimar una velocidad anual de deformación aproximada de 12.5 cm·años−1 para el período comprendido entre 2014-2018. A partir de los patrones de deformación detectados, un modelado inverso es realizado para estimar la geometría y profundidad de la fuente. Por otro lado, los datos gravimétricos terrestres revelan un mínimo gravimétrico coincidente con el patrón de deformación superficial. Esta anomalía gravimétrica es interpretada como la señal de la misma fuente de deformación. Un modelo tridimensional de densidades fue ajustado a la anomalía gravimétrica, restringiendo la profundidad y geometría del cuerpo fuente con los resultados obtenidos previamente. De esta forma, a partir de estos resultados se propone la existencia de un reservorio ubicado entre los 4-7 km de profundidad, con un volumen aproximado de 160-187 km3 y una geometría prismática alargada orientada NS. Finalmente, un cúmulo de sismos es observado en el borde oeste de la deformación, coincidente espacialmente con la actividad hidrotermal, neotectónica e inestabilidades en los cauces de ríos y arroyos del área.
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El centro volcánico Auca Mahuída corresponde al volcán más austral de La Payenia, donde abundantes evidencias geofísicas y geoquímicas advierten acerca de una configuración tectónica compleja que involucra un desgarro de la losa subducida y un flujo astenosférico ascendente interpretado como una pluma en trabajos previos. Los efectos causados por el impacto de este flujo astenosférico en la región han sido foco de estudio en la primera parte de esta Tesis. Se ha caracterizado la corteza y el manto estratosférico identificando una anomalía de la ondulación del geoide que puede asociarse con la huella del flujo astenosférico. A partir de datos gravimétricos y magnetométricos, se han computado mapas regionales del espesor elástico, de las profundidades del Moho y de la isoterma de Curie. Los resultados son consistentes con el escenario descripto por diversos autores como una anomalía astenosférica impactando y alimentando el volcanismo del área y desviando hacia arriba tanto su estructura térmica como la estructura de densidades. A partir del magnetismo de la zona se ha detectado la presencia de una extensa anomalía circular ubicada al este del volcán Auca Mahuída, cuya fuente se ubica a los ∼17 km de profundidad y se superpone con altos gravimétricos. Además, esta anomalía magnética presenta una alta correlación espacial en superficie con la pluma interpretada en profundidad, permitiendo inferir que se trata de un cuerpo máfico y denso posiblemente asociado al mismo flujo astenosférico. Diversas ramificaciones de esta anomalía magnética son observadas en los niveles superiores conectándose con el campo basáltico del volcán Auca Mahuída. Inestabilidades en los cauces de los ríos principales que drenan el área junto con un domamiento topográfico resultan coincidentes con los máximos de esta anomalía magnética, posiblemente como consecuencia del emplazamiento de grandes cuerpos máficos en la corteza. La segunda parte de la Tesis se centra en el Complejo Volcánico Domuyo, ubicado entre el borde occidental de La Payenia y el arco volcánico con productos magmáticos ácidos que lo diferencia del magmatismo típico de La Payenia y del arco volcánico. Una intensa deformación del terreno fue detectada mediante la metodología DInSAR, a partir de la cual se pudo estimar una velocidad anual de deformación aproximada de 12.5 cm·años−1 para el período comprendido entre 2014-2018. A partir de los patrones de deformación detectados, un modelado inverso es realizado para estimar la geometría y profundidad de la fuente. Por otro lado, los datos gravimétricos terrestres revelan un mínimo gravimétrico coincidente con el patrón de deformación superficial. Esta anomalía gravimétrica es interpretada como la señal de la misma fuente de deformación. Un modelo tridimensional de densidades fue ajustado a la anomalía gravimétrica, restringiendo la profundidad y geometría del cuerpo fuente con los resultados obtenidos previamente. De esta forma, a partir de estos resultados se propone la existencia de un reservorio ubicado entre los 4-7 km de profundidad, con un volumen aproximado de 160-187 km3 y una geometría prismática alargada orientada NS. Finalmente, un cúmulo de sismos es observado en el borde oeste de la deformación, coincidente espacialmente con la actividad hidrotermal, neotectónica e inestabilidades en los cauces de ríos y arroyos del área. This work characterizes using geophysical, geodetic and morphometric methodologies dynamic processes taking place in two volcanic centers, Auca Mahuída and Domuyo, considered dormant and/or even extinct, with no historical records of eruptions. Although each volcanic center has its own history with unique characteristics, both centers are located over a broad and anomalous magmatism area on the backarc of the Southern Central Andes, with ages younger than 2 Ma and separeted by 200 km from each other. The Auca Mahuída volcanic center is located in the southernmost area of the volcanis province La Payenia, where strong geophysical and geochemical tools evidence a complex tectonic configuration that involves a tearing of the subducted Nazca slab and an upwelling astenospheric flux that has been interpreted as a plume in previous works. The effects caused by the impact of this asthenospheric flux in the region have been the focus of study in the first part of this thesis. The crust and lithospheric mantle have been characterized by identifying an anomaly of the geoid undulations, that can be associated with the upward footprint of the asthenospheric flux. From gravimetric and magnetometric data, regional maps of the elastic thickness, depth of the crust-mantle discontinuity and the Curie isotherm have been computed. The results are consistent with the scenario described by various authors as an asthenospheric anomaly impacting and fueling the volcanism of the area and deflecting its thermal and density structure. The magnetism of the area shows the presence of an extensive semicircular anomaly located eastward of the Auca Mahuída volcano, whose source is located at ∼17 km depth and overlaps with a gravimetric high. In addition, this magnetic anomaly presents a high spatial surface correlation with the plume interpreted in-depth. This correlation allows inferring that a mafic and dense body is present, possibly associated with the same asthenospheric flux. Several ramifications of this magnetic anomaly are observed in the upper levels connecting with the basaltic field of the Auca Mahuída volcano. Instabilities in the channels of the main rivers that drain the area along with a topographic swell are coincident with the maximum of this magnetic anomaly, possibly as a result of the emplacement of large mafic bodies in the crust. The second part of the thesis focuses on the Domuyo Volcanic Complex, located on the western edge of La Payenia, 60 km from the volcanic arc. An intense deformation of the terrain was detected from DInSAR methodology, from which it is possible to estimate an annual velocity of deformation of approximately 12.5 cm·yr−1, for the period between 2014-2018. From the deformation patterns detected, inverse modeling was performed to estimate the geometry and depth of this source. On the other hand, terrestrial gravimetric data reveals a negative contrast density anomaly coinciding with the surface deformation pattern. This gravimetric anomaly is interpreted as the signal of the same causal source of the deformation. A three-dimensional density model was adjusted to the gravimetric anomaly, restricting the depth and geometry of the body source with the results obtained previously. Based on the results obtained, the existence of a reservoir located between 4-7 km depth, with an approximate volume of 160-187 km3 and an elongated prismatic geometry NS oriented, is proposed. Finally, a cluster of earthquakes is observed at the western edge of the deformation zone, with a spatial coincidence with the hydrothermal and neotectonic activity of the area. In addition, from the morphometric analysis carried out in the drainage network of Cerro Domuyo, instabilities in river and stream channels are identified in this same area. Fil: Astort, Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2020-03-16 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6764_Astort

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