Tomografía de ondas superficiales en Sudamérica: estructura litosférica en la cuenca Chaco-Paraná

Abstract

En este trabajo de Tesis se realiza un estudio de tomografía de ondas superficiales para Sudamérica utilizando curvas de dispersión de terremotos regionales y curvas de dispersión inter-estación obtenidas mediante correlación de ruido ambiental, logrando una mejor cobertura de trayectorias y una distribución acimutal más uniforme, que permite alcanzar resultados con una mejor resolución en comparación con estudios geofísicos, en particular para la cuenca Chaco-Paraná. Con los mapas tomográficos se determinan los modelos de espesores y velocidad en la región de la cuenca, mediante inversión. Se obtienen las funciones receptoras para tres estaciones ubicadas al este del continente, con las que se aplica un método de stacking que permite obtener valores de la relación entre las velocidades de ondas sísmicas P y S (VP/VS) y del espesor cortical. Finalmente se realiza una inversión conjunta de funciones receptoras y curvas de dispersión para obtener modelos de velocidad de ondas de corte VS. Los mapas tomográficos muestran variaciones laterales significativas en la velocidad de grupo de las ondas superficiales, provocadas por las distintas características geológicas y tectónicas, fortaleciendo los resultados alcanzados en estudios previos. Para la estación sismológica La Plata (LPA) se obtienen valores del espesor sedimentario de 0.5 km con presencia de arcillas y arenas con un módulo de Poisson de 0.406, siendo éstos los primeros resultados que definen la estructura local utilizando técnicas sismológicas. Los modelos obtenidos para la cuenca Chaco-Paraná muestran un espesor cortical entre 33 y 38 km y confirman la existencia de una zona de baja velocidad de la onda S (4.4 a 4.5 km/s) en el manto superior en la región norte, causada probablemente por una cuña astenosférica menos profunda y más caliente (o mayor contenido de agua en el manto superior en la región de la litósfera). Otro resultado fundamental es la confirmación de la existencia de un área de corteza delgada en la región norte de la cuenca, de aproximadamente 28 a 30 km. Dicha área se extiende hacia el norte, más allá de los límites de la misma, siendo este resultado inédito en un análisis de estas características.