Estimación del espesor cortical para la provincia de Santiago del Estero a partir de datos satelitales

Abstract

El campo de gravedad terrestre provee información de las variaciones de densidad en el interior de la Tierra, proporcionando una restricción esencial en el desarrollo de modelos de corteza. El objetivo de este trabajo consistió en determinar el espesor cortical para la provincia de Santiago del Estero, Argentina, mediante inversión gravimétrica de anomalías de Bouguer de fuentes satelitales. Para ello se aplicó el método iterativo de Parker-Oldenburg, considerando un modelo de dos capas, con contraste de densidad constante, restringido con datos del espectro de densidad de potencia de las anomalías gravitatorias y antecedentes geofísicos. La geometría de la interfaz corteza-manto se obtuvo de forma iterativa. Para analizar la singularidad de los valores obtenidos del espesor de la corteza, se variaron los parámetros de entrada en un rango acorde a los valores disponibles en la literatura. El modelo de mejor ajuste resultó con un valor cuadrático medio (RMS) de 0.0157 km en la topografía invertida y un error cuadrático medio (ECM) de 4.51 mGal en la diferencia entre la gravedad inicial y la calculada. El modelo de corteza 3D obtenido revela una profundidad cortical adelgazada, que varía en general, entre 39 km al NW y 35 km al SE, con un gradiente negativo orientado predominantemente en dirección NW-SE. Para robustecer el modelo determinado se lo comparó con modelos corticales disponibles en la literatura. La contrastación mostró el mejor ajuste con el modelo 3D-Earth, con una desviación estándar de ± 1,11 km y un RMS de ± 2,11 km.

The Earth's gravity field provides information on density variations in the Earth's interior, providing an essential constraint in the development of crustal models. The objective of this work was to determine the crustal thickness for the territory of the Santiago del Estero province, Argentina, through gravimetric inversion of Bouguer anomalies from satellite sources. The methodology applied was the iterative Parker-Oldenburg method, considering a two-layer model, with constant density contrast, restricted with data from the power density spectrum of gravitational anomalies and geophysical background. The geometry of the crust-mantle interface was obtained iteratively. To analyze the uniqueness of the crustal thickness values obtained, the input parameters were varied in a range according to the values available in the literature. The best-fitting model resulted in an RMS error of 0.0157 km in the inverted topography and an ECM of 4.51 mGal in the difference between the initial and calculated gravity. The obtained 3D crustal model reveals an attenuated crustal depth, which generally varies between 39 km NW and 35 km SE, with a negative gradient predominantly oriented in the NW−SE direction. To strengthen the defined model, it was validated with cortical models available in the literature. The contrast showed good agreement, in general, reaching the best fit with the 3D-Earth model, with a standard deviation of ± 1.11 km and an RMS of 2.11 km.