Tomografía sísmica de la cuenca Chaco-Paraná mediante ondas superficiales

Abstract

En este trabajo se presentan los resultados de la tomografía de velocidad de grupo de las ondas superficiales, para la región de la cuenca Chaco-Paraná. Estudios previos mediante ondas superficiales en la región de la cuenca de Chaco (e.g., Snokes and James, 1997; Feng et al., 2004, 2007) estimaron la profundidad del Moho y obtuvieron una anomalía de baja velocidad en el manto litosférico. Sin embargo la estructura sísmica de la corteza y el manto superior está poco caracterizada en toda la región debido a la resolución bastante limitada, especialmente en la zona sur. El objetivo de este análisis es mejorar la resolución para la región de la cuenca Chaco-Paraná utilizando curvas de dispersión de terremotos regionales registrados en estaciones portátiles y permanentes, y curvas de dispersión inter-estación obtenidas mediante la correlación de ruido ambiente para registros de ruidos sísmicos de estaciones permanentes y de redes locales (BRASIS, INPRES), logrando una mejor cobertura de las trayectorias y una distribución acimutal más uniforme. Se realizó una inversión tomográfica 2D de la velocidad de grupo obteniéndose mapas que presentan mejor resolución en la región norte de Argentina y sur de Brasil. Se aplicó un programa de inversión basado en el método de búsqueda de grilla que produjo un modelo del espesor de la corteza para la cuenca Chaco-Paraná. El espesor estimado es congruente con los 34 km encontrados para la estación CPUP, con la corteza delgada (menor a 35 km) sugerida por Assumpção et al., 2013 y con el espesor cortical promedio (32-35 km) sugerido por Snoke and James, 1997, Prezzi et al., 2009 y Dragone et al., 2012. Se observa además, una gran variación del espesor cortical entre la región andina y la cuenca Chaco-Paraná y la presencia de corteza más profunda en la cuenca de Paraná, comparada con la cuenca Chaco-Paraná.

We present the results of a study of surface-wave group velocity tomography, for the Chaco-Parana basin region. Previous surface waves analysis (e.g., Snokes and James; 1997, Feng et al., 2004, 2007) estimated Moho depth in the central Chaco basin and a low-velocity anomaly in the lithospheric mantle. However the seismic structure of the crust and upper mantle remains little characterized across the region due to the rather poor resolution, especially for the south region. The aim of this work is to improve the resolution for the Chaco-Paraná basin region using dispersion curves from regional earthquakes recorded at permanent and portable stations and inter-station dispersion curves derived from correlation of ambient noise, for a dataset of seismic noise recordings from permanent and local networks (BRASIS, INPRES) stations, achieving a better path coverage and a more uniform azimuthally distribution. A 2D group velocity tomographic inversion was performed obtaining maps that display improved resolution in northern Argentina and southern Brazil. A grid-search method was applied to estimate a crustal thickness model for the Chaco-Paraná basin. Estimates of the crustal thickness agree with the ~34 km found for CPUP station, the observed thin crust (less than 35 km) suggested by Assumpção et al., 2013 and the average crustal thickness (32–35 km) suggested by Snoke and James, 1997, Prezzi et al., 2009 and Dragone et al., 2012. Large crustal thickness variation is also observed between the Andean region and the Chaco-Parana basin and a deeper crust is found in the Paraná basin region compared with the Chaco-Paraná basin.