Analysis of isostatically-balanced cortical models using modern global geopotential models

Abstract

The knowledge of the Earth's gravity field and its temporal variations is the main goal of the dedicated gravity field missions CHAMP, GRACE and GOCE. Since then, several global geopotential models (GGMs) have been released. This paper uses geoid heights derived from global geopotential models to analyze the cortical features of the Tandilia structure which is assumed to be in isostatic equilibrium. The geoid heights are suitably filtered so that the structure becomes apparent as a residual geoid height. Assuming that the geological structure is in isostatic equilibrium, the residual geoid height can be assimilated and compared to the isostatic geoid height generated from an isostatically compensated crust. The residual geoid height was obtained from the EGM2008 and the EIGEN-6C4 global geopotential models, respectively. The isostatic geoid was computed using the cortical parameters from the global crustal models GEMMA and CRUST 1.0 and from local parameters determined in the area under study. The obtained results make it clear that the isostatic geoid height might become appropriate to validate crustal models if the structures analyzed show evidence of being in isostatic equilibrium.

O conhecimento do campo de gravidade da Terra e suas variações temporais é o objetivo principal das missões de campo de gravidade dedicadas CHAMP, GRACE e GOCE. Desde então, vários modelos geopotenciais globais (GGMs) foram lançados. Este artigo usa os níveis de geoide derivados de modelos geopotenciais globais para analisar as características corticais da estrutura de Tandilia, que se supõe estar no equilíbrio isostático. As alturas do geoide são adequadamente filtradas para que a estrutura se torne aparente como uma altura residual de geoide. Supondo que a estrutura geológica esteja em equilíbrio isostático, a altura residual do geoide pode ser assimilada e comparada com a altura do geoostato isostático gerada a partir de uma crosta compensada isostática. A altura residual de geoide foi obtida a partir dos modelos geopotenciais globais EGM2008 e EIGEN-6C4, respectivamente. O geóide isostático foi calculado utilizando os parâmetros corticais dos modelos crustais globais GEMMA e CRUST 1.0 e dos parâmetros locais determinados na área estudada. Os resultados obtidos deixam claro que a altura do geoide isostático pode se tornar apropriada para validar modelos crustais se as estruturas analisadas mostrarem evidências de estar em equilíbrio isostático.