Buscador

Encontrado(s) 2218769 resultado(s)
Encontrada(s) 221877 página(s)

Evolución tectónica del margen continental oeste de México: Fosa Mesoamericana y Golfo de California (CORTES-P96)

  • Bartolomé de la Peña, Rafael
El contexto geodinámico y tectónico del margen oeste de México se engloba dentro del régimen general de subducción de la placa oceánica del Pacífico bajo el continente Norteamericano (margen activo). <br/><br/>El oeste mexicano comprende en el norte un margen transformante formado por un conjunto de zonas de expansión. Este enjambre de fallas de salto en dirección supone el límite de las placas Pacífico-Norteamericana entre los 32º N y los 23º N. Entre 23º N y 19º N y con una velocidad relativa de convergencia de 2.0 cm/año (Pardo et al., 1995) se sitúa la dorsal Pacífico-Rivera (<i>Pacific Rivera Rise</i>, PRR), que confina el límite entre las placas de Rivera y Pacífico. Entorno a los 21º N se encuentra el extremo septentrional de la fosa mesoamericana (MAT), donde se alcanzan profundidades de 6000 m y la zona de colisión y subducción de la microplaca de Rivera y la placa de Cocos respectivamente. <br/><br/>En la campaña CORTES-P96 se adquirieron nuevos datos de sísmica multicanal (MCS) y de gran ángulo, gravimetría, batimetría, sonografías y magnetismo que incluyen las zonas de contacto entre el Bloque de Jalisco y la zona de fractura Rivera, hasta la terminación norte de la zona de fractura de Tamayo en el extremo sur de Baja California. <br/><br/>La integración de estos datos geofísicos nos ha permitido deducir la estructura litosférica, mejorando la comprensión de la dinámica de la subducción en la MAT y definiendo las características principales de la corteza. Además, se ha condicionado un modelo geodinámico que ajusta los valores gravimétricos de la zona y la localización temporal de algunos eventos gracias al estudio de las anomalías magnéticas de expansión oceánica. <br/><br/>El análisis del primer segundo de los perfiles de MCS ha permitido obtener imágenes del BSR (<i>Bottom Simulating Reflector</i>), un reflector anómalo que está asociado a un cambio de polaridad en la señal sísmica originado por la presencia de hidratos de gas (de composición mayoritariamente de metano). Los datos MCS nos han permitido cartografiar la zona que contiene BSR. Además, el análisis cuantitativo de la señal sísmica ha permitido la obtención del coeficiente de reflexión, la estructura de la velocidad y el gradiente térmico. <br/><br/>El estudio conjunto de los datos MCS y de gran ángulo nos proporciona la caracterización de la estructura crustal profunda. Se ha identificado un prisma de acreción de 20 km de extensión con una velocidad para las ondas P de 3.5 km/s. La subducción se observa alrededor de los 6s (dtr), en todos los perfiles multicanal. La placa que subduce muestra un ángulo variable de sur a norte, mostrando promedio de 9º. La placa oceánica de Rivera tiene un grosor máximo de 9 km. La velocidad del manto superior bajo la placa en subducción es de 7.8 km/s. <br/><br/>Al noroeste de la placa de Rivera, hacia las islas Tres Marías, la interpretación conjunta de datos incluyendo sonografías, anomalías gravimétricas y distribución de velocidades parece indicar que el límite continental-oceánico está más cerca de Baja California de lo que previamente se pensaba, mostrando una asimetría clara respecto del EPR y mostrando una extensa zona de transición, que se inicia al sureste del MMR y continua hacia el oeste del margen de México. Los datos magnéticos nos permiten controlar la edad del basamento oceánico. La anomalía magnética más antigua detectada ha sido la 2A (3.5 Ma). El grosor medio de la corteza oceánica alrededor del EPR es de 6 km, con un rápido crecimiento hacia el extremo sur de Baja California. Hacia el sureste el engrosamiento es más gradual alcanzando grosores entre 8-10 km bajo el MMR, y 15 km en el final del margen., <i>During the CORTES-P96 project a new multichannel (MCS) and wide-angle seismic, potential fields (gravity and magnetics), bathymetry, and backscatter data were achieved along the Jalisco Block and the RFz (Pto. Vallarta) until the northern termination of the Tamayo Fracture zone in the southern tip of Baja California. <br/><br/>The integration of bathymetric, MCS and wide-angle seismic, together with gravity and seismicity data allows us to determine the west Mexican lithospheric structure in a pseudo 3D image and the 2D equivalents, improving the geodynamic comprehension of the subducting plates in the MAT, and defining the main crustal characteristics of the collision zone. <br/><br/>The analysis of 1s (twtt) in the MCS profiles allows us to clearly imaged the BSR. From the seismic signal analysis we work out the reflection coefficient, the velocity profile and the thermal gradient. <br/><br/>MCS and wide-angle data characterize the deep crustal structure. We clearly imaged an accretionary prism of 20 km of extension with P-wave velocity of around 3.5 km/s. The overriding oceanic plate subducts with a variable angle from south to north, showing a mean deep angle of 9º +/-2º. This oceanic crust (Rivera plate) has a mean thickness of 4 km, and is located beneath a low velocity layer of 3.3-3.9 km/s, which seems to be a typical feature of the MAT. In most of the MCS profiles the subduction plane is observed around 6 s (twtt), and a strong reflection which we interpret as a Moho discontinuity is detected at 8s. <br/>Northwest of Rivera Plate, close to Tres Marias Islands, a join interpretation of the various dataset indicate that the continental-oceanic boundary is closer to the Baja California that previously was thought, showing an EPR asymmetry that indicates a transition zone starting southeast of Maria Magdalena Rise and extends to the west margin of Mexico. The magnetic data have been used to control the age of the oceanic basement. The average thickness of the oceanic crust around the EPR is 6 km. Towards the southeast the thickness gradually reaches values between 8-10 km beneath the MMR, and 15 km at the end of the margin.</i>

Proyecto:

Aplicación del método magnetotelúrico al estudio de la estructura litosférica de los Pirineos

  • Ledo Fernández, Juanjo
La colisión entre dos placas continentales plantea importantes cuestiones acerca de los procesos litosféricos que tienen lugar. Dependiendo del acortamiento litosférico la colisión puede tener asociada la subducción de una de las placas. La subducción no se debe tanto a efectos gravitatorios, ya que la corteza continental no es lo suficientemente densa para subducir en conjunto dentro del manto, sino más bien al campo de esfuerzos compresionales generado por el movimiento de aproximación entre placas (Ziegler, 1990). La convergencia y colisión entre las placas continentales ibérica y europea se manifestó en superficie con la edificación del orógeno pirenaico. Estudios realizados en los Pirineos basados en la compatibilidad del acortamiento de los dominios superficiales de la corteza (datos geológicos) y de los dominios profundos (datos geofísicos), indican un acortamiento superior a 100 kilómetros. Un problema todavía sin resolver es la acomodación en profundidad de este acortamiento. Una posible solución es la subducción de la corteza inferior de la placa ibérica bajo la placa europea, sin embargo los métodos geofísicos empleados hasta ahora no presentan una subducción de gran magnitud y no permiten decidir sobre esta cuestión. La conductividad eléctrica puede ayudar a solucionar las cuestiones planteadas ya que es un parámetro independiente de los estudiados anteriormente.<br/><br/>Los métodos electromagnéticos se emplean en geofísica para determinar las propiedades de las estructuras geológicas en términos de la conductividad eléctrica ("sigma") o su inversa: la resistividad eléctrica ("ro"). Entre los métodos electromagnéticos el método magnetotelúrico (MT) es el que presenta una mayor resolución en los estudios corticales y litosféricos. Es un método de fuente natural que utiliza las fluctuaciones del campo electromagnético producido por la actividad solar en la ionosfera. A partir de la relación existente entre los campos eléctrico y magnético registrados simultáneamente en un punto de la superficie se puede inferir la distribución de resistividades eléctricas en profundidad.<br/><br/>En la memoria de esta tesis se presenta la adquisición, procesado e interpretación de datos magnetotelúricos obtenidos en los Pirineos con el objetivo de determinar las propiedades electromagnéticas de la litosfera. Mediante el modelo de resistividades eléctricas se pueden restringir los posibles escenarios de evolución y estado actual de la cadena que permiten explicar conjuntamente los observables geofísicos y geológicos disponibles.<br/><br/>Este trabajo está estructurado en once capítulos: en el primer capítulo se introduce el método magnetotelúrico. En el segundo capítulo se realiza un repaso de los fundamentos matemáticos de la teoría del electromagnetismo aplicada al método magnetotelúrico y se introduce el concepto de tensor de impedancias electromagnético. El tercer capítulo se centra en la caracterización y eliminación de los efectos de distorsión galvánica causada por cuerpos superficiales y locales sobre las funciones de transferencia regionales. Se presenta una de las aportaciones metodológicas de este trabajo, que consiste en la recuperación de las funciones de transferencia regionales en medios tridimensionales afectados por distorsiones galvánicas. En el capítulo cuarto se presenta la metodología de adquisición de los datos experimentales, así como el tratamiento y procesado robusto de las series temporales de los campo electromagnéticos.<br/><br/>La aportación al conocimiento de la estructura Iitosférica de los Pirineos se realiza en los capítulos siguientes. En el capítulo quinto se describe la evolución geodinámica y formación del orógeno Pirenaico como una serie de pliegues y cabalgamientos, así como las principales estructuras geológicas. En el capítulo sexto se presenta la adquisición y procesado de los datos de Pirineos. El análisis del tensor de impedancias muestra que la estructura geoeléctrica de los Pirineos es bidimensional con una dirección de las estructuras principales este-oeste. Se realiza un estudio detallado del tensor de impedancias que muestra la presencia de tres grandes zonas o unidades que presentan unas características geoeléctricas propias.<br/><br/>En el capítulo séptimo se presenta la interpretación bidimensional de los datos magnetotelúricos a lo largo de un perfil norte-sur cercano al perfil de sísmica de reflexión profunda ECORS-Pirineos. El resultado final de esta interpretación es un modelo bidimensional de resistividades eléctricas para la litosfera de los Pirineos. A nivel superficial, el modelo reproduce las principales estructuras geológicas: niveles de despegue entre la cobertera y el basamento en la Cuenca del Ebro y en la Cuenca de Aquitania, zonas de fractura de la Zona Axial, Falla Norpirenaica, etc... En profundidad, la disminución de la resistividad eléctrica en la placa ibérica a medida que nos acercamos al contacto entre placas culmina con la presencia de una estructura de elevada conductividad entre 30 y 80 km de profundidad en el contacto entre placas que se interpreta como fusión parcial de la corteza inferior de Iberia que subduce bajo la placa europea.<br/><br/>La realización de nuevos registros hacia el oeste a lo largo de los Pirineos detecta la continuidad del conductor profundo. En el capítulo octavo se presenta la modelización bidimensional del perfil norte-sur de Belagua, situado al oeste del perfil ECORS. En el capítulo noveno se presenta un modelo tridimensional de resistividades eléctricas de la estructura litosférica de los Pirineos y se discuten sus interpretaciones tectónicas.<br/><br/>En el capítulo décimo se comparan los modelos litosféricos obtenidos a partir del método magnetotelúrico con los modelos ya existentes obtenidos a partir de otros métodos geofísicos. En particular se realiza una interpretación conjunta con los resultados de tomografía sísmica obtenidos por Souriau y Granet (1995). Se discute la compatibilidad del modelo de conductividades eléctricas con los datos de la anomalía de Bouguer y de geoide. Para ello se realiza una modelización de la distribución de densidades litosféricas, a partir de la interpretación conjunta de la anomalía de Bouguer y la del geoide residual en los Pirineos. Para finalizar, en el capítulo undécimo se presentan las conclusiones generales del trabajo., The Pyrenees is an Alpine collsional orogen formed as a result of the convergence between the European and Iberian plates. Restoration of upper crustal thrust sheets gives a minimum shortening of 150 km. How has this surface been shortening balanced by lower crustal and mantle rocks at depth? Subduction of the Iberian lower crust under the European Plate is a possible phenomenon that could explain it. However, geophysical studies up to present does not shown an important subduction. The distribution of the electrical conductivity at the lithosphere given by magnetotelluric method (MT) can help us to answer this question.<br/><br/>This Thesis is concerned with the acquisition, processing and interpretation of MT data in the Pyrenees with the target of determine the lithospheric electrical properties and its structure. More than 50 sites have been measured are processed in order to obtain the magnerotelluric impedance tensor. The MT data soows the presence of an anomalous conductivity structure in the contact between plates at depth. This structure is related with the partial melting of me subducted lower crust. The amount of subduction obtained by MT modelling can explain the total shortening during the build up of the orogen and is compatible with:<br/><br/>a) Restoration of upper crustal sheets<br/>b) Numerical models of Pyrenean orogen<br/>e) Negative anomaly in P-waves velocity (Seismic tomography)<br/>d) Bouguer anomaly<br/>e) Geoid anomaly<br/>

Proyecto:

Inversión bidimensional en magnetotelúrica

  • Marcuello Pascual, Alejandro
El método magnetotelúrico es una técnica muy importante dentro de los métodos geofísicos de inducción electromagnética. La sensibilidad de las medidas a la existencia de inhomogeneidades laterales hace que la interpretación unidimensional no sea la herramienta adecuada para la interpretación de estructuras geológicas complicadas. Por dicho motivo, una de las actuales líneas actuales de investigación corresponde a la elaboración de algoritmos de modelización numérica de estructuras conductoras bi- y tridimensionales.<br/><br/>En este trabajo, presentamos un algoritmo de inversión bidimensional cuyo objetivo fundamental es la determinación de la forma de la frontera entre los diferentes conductores que caracterizan al medio.<br/><br/>En este proceso, para conseguir una mayor simplicidad sin perder generalidad, hemos trabajado con modelos de dos medios y una frontera entre ambos a determinar.<br/><br/>El problema ha sido abordado imponiendo que la frontera está descrita por una función expresable de forma analítica (f(y,z;p)= 0), de manera que los parámetros p de la curva son los parámetros del modelo bidimensional. Ello permite describir el modelo mediante un número reducido de parámetros, con lo cual se consigue una mayor estabilidad en la resolución del problema inverso.<br/><br/>El trabajo ha estado estructurado básicamente en tres unidades.<br/><br/>En la primera se ha revisado y descrito los fundamentos físicos del método magnetotelúrico.<br/><br/>En la segunda se presenta el proceso de elaboración de un algoritmo de modelización basado en la resolución de las ecuaciones diferenciales mediante el método de los elementos finitos (MEF) para su utilización posterior en el problema inverso. El algoritmo ha sido comprobado utilizando el modelo de control de Weaver, LeQuang y Fischer, y ofrece unos resultados satisfactorios. De forma complementaria, se ha realizado un estudio de los efectos provocados por los accidentes topográficos asociados a formas simples y, de esta manera, estimar sus consecuencias.<br/><br/>Los accidentes topográficos considerados han sido el de una cadena montañosa y el de un valle, para ambas polarizaciones E y H, y para perfiles de resisitividad aparente y de fase. Se ha observado que sus efectos son importantes en las proximidades de los cambios de pendiente y decrecen rápidamente al alejarse de los mismos. Igualmente se ha estudiado la proximidad de un mar cerrado y se observa una región para la que hay un cambio de comportamiento de los perfiles, que está originado por el hecho de que el mar sea cerrado.<br/><br/>La tercera unidad del trabajo corresponde al problema inverso. En ella se describe, en primer lugar, el proceso de inversión utilizado, que está basado en los estimadores bayesianos que permiten introducir de forma natural la información a priori, dada por la geología u otros datos geofísicos. La no linealidad del problema provoca que la resolución del problema inverso se realice mediante un proceso iterativo. El comportamiento del mismo ha sido ampliamente comprobado para problemas unidimensionales.<br/><br/>La realización del proceso iterativo para la resolución del problema inverso bidimensional implica el desarrollo de dos partes importantes para el mismo: el generador de mallas y el cálculo de la matriz de sensibilidad. <br/><br/>El primero surge del hecho de que los parámetros del modelo son los parámetros de la curva que describe la frontera, y éstos cambiarán de una iteración a otra, por consiguiente, también se modificará la geometría del problema. Para que el proceso sea automático es preciso disponer de un generador de mallas. Su elaboración ha seguido el siguiente criterio: se construye en primer lugar una malla rectangular; a continuación, se deforma en las proximidades de la frontera, de manera que la curva que describe la frontera corte a la malla únicamente en los nudos; finalmente se unen dichos nudos, con lo que la frontera queda representada por una línea quebrada. Ello permite trabajar con elementos triangulares de conductividad constante.<br/><br/>Por otra parte, en el algoritmo de inversión empleado es necesario calcular la matriz de sensibilidad del modelo para obtener el nuevo modelo a partir del antiguo. Dado que la resolución del problema directo se ha efectuado de forma numérica, esta matriz se ha de calcular de forma igualmente numérica. El proceso consiste en la resolución de tantos sistemas de ecuaciones lineales similares al obtenido al aplicar el MEF en la resolución del problema directo, como parámetros tenga el modelo. Para cada uno de ellos, únicamente es preciso calcular el término independiente del sistema de ecuaciones, porque la matriz del sistema coincide con la del problema directo. Además, el hecho de que la curva que describe la frontera se puede expresar de forma analítica permite calcular el término independiente de la ecuación de forma asimismo analítica. Todo ello lleva a una importante reducción en el tiempo de resolución del problema inverso.<br/><br/>Dado que la matriz de sensibilidad es una pieza fundamental en el proceso de inversión, hemos estudiado su comportamiento frente a las características de la malla (tamaño de los elementos, proximidad de la frontera lateral) y hemos comprobado que sus efectos no son importantes.<br/><br/>Finalmente, como comprobación del algoritmo, mostramos algunos ejemplos de inversión a partir de datos generados sintéticamente. Los modelos utilizados, y que pueden simular diferentes estructuras geológicas, han sido tres: el de una frontera descrita por una curva gaussiana, el una frontera descrita por una función salto inclinado y el de la frontera descrita por una elipse. En todos los casos se ha comprobado el adecuado funcionamiento del generador de mallas. En los mismos se observa la convergencia satisfactoria del algoritmo de inversión para los diferentes modelos y su correcto funcionamiento cuando se incorpora información a priori., The MT method studies the conductive structure of the Earth's interior. The fact that this technique is strongly influenced by lateral inhomogeneities suggests the use of two- or three-dimensional models.<br/><br/>In this work, we present an algorithm of 2-D inversion directed to those problems where the unknown is the shape of the boundary between different conductors. The way we use the inversion is considering that this shape can be described by analytical functions. This achieves a reduction of the number of parameters and provides a better stability of the inversion algorithm. This algorithm is based on Bayessian estimators that let us to introduce a priori information in a natural way.<br/><br/>As an important part of this process we have developed the forward problem used by the inversion algorithm. It is performed numerically by the finite element method. As a complement of it, we have studied simple topographic effects: a range, a valley and the coast effect.<br/><br/>The automatic inversion relies on two process, that we also describe and study: the mesh generator, that builds the mesh automatically in every iteration, and the sensibility matrix, that is necessary to calculate the new models from the old ones, which is obtained numerically.<br/><br/>We present different examples with synthetic data that allow us to study the performance of the algorithm for simple shaped boundaries between media (Gaussian, ellipse and sloping step) that simulate different geological models. The results show that the algorithm works properly with and without a priori information.

Proyecto:

Activitat neotectònica a les cadenes costaneres catalanes, L'

  • Masana Closa, Eulàlia
En aquest treball he analitzat els indicadors d'activitat neotectònica de les Cadenes Costaneres Catalanes amb la finalitat de caracteritzar aquesta activitat.<br/><br/>La importància de la caracterització del context tectònic recent de la zona radica principalment en dos aspectes. Per una banda aporta una informació regional. especialment valuosa en aquesta zona, o,. tot i que es coneix amb profunditat l'evolució tectònica durant el Miocè, són escassos els treballs referents al període més recent de la seva evolució tectònica. Així, no es coneix amb certesa si el context extensiu que s'inicià al Miocè inferior s'ha mantingut fins a l'actualitat o bé si, al contrari, el règim tectònic ha experimentat un gir. Per altra banda, la caracterització del context tectònic recent, constitueix una base important en la determinació del risc sísmic d'una zona, determinació que necessita, a més, d'altres dades adicionals que queden fora del camp purament geològic. Respecte a aquest últim punt cal remarcar que la zona de les Cadenes Costaneres Catalanes és la més densament poblada del NE de la Península Ibèrica, amb gran quantitat de construccions civils que comporten un perll considerable en cas de sismes forts. Aquestes condicions fan que la vulnerabilitat de la zona sigui alta. La vulnerabilitat. junt amb la perillosítat, que ve determinada per l'ocurrència i periodicitat de simes forts que experimenta una regió, són els dos paràmetres que determinen el risc sísmic. Tenint en compte el període del qual es tenen dades de la sismicitat instrumental. vora 50 anys. s'observa l'absència de sismes catastròfics a la zona. Si es considera el període del qual es tenen dades de sismicitat històrica, vora 1000 anys, s'observa l'ocurrència d'alguns sismes que causaren danys a la zona (intensitat VI-Vll). Això ha motivat l'estudi d'un període més llarg per a caracterizar l'activitat tectònica més recent a les Cadenes Costaneres Catalanes.<br/><br/>Per últim, cal destacar la importància de la posada a punt d'un mètode que permeti analitzar l'activitat tectònica recent en zones on aquesta és poc intensa. Aquest és un punt de gran interès ja que com s'ha pogut comprovar recentment s'han donat casos de sismes forts ocorreguts en zones on no s'havien centrat els esforços d'anàlisi neotectònica degut a la baixa activitat tectònica recent detectada. Així. tot i que convé estudiar detalladament les zones amb una activitat important, és necessari desenvolupar mètodes d'anàlisi i estudis en zones on aquesta és moderada.<br/><br/>Els objectius principals plantejats en aquesta tesi són els següents: <br/><br/>- Localitzar i caracteritzar l'activitat neotectònica de la zona.<br/><br/>- Localitzar i caracterizar la tectònica activa de la zona així com determinar i estudiar l'existència de paleosismicitat i les seves implicacions en la perillositat sísmica de la zona.<br/><br/>- Posar a punt un mètode que permeti analitzar l'activitat neotectònica en zones on aquesta activitat no és molt intensa.<br/><br/>Per a assolir aquests objectius he combinat antigues i noves tècniques d'anàlisi. Al llarg de l'estudi he observat que els mètodes clàssics d'anàlisi de l'activitat tectònica recent utilitzats en altres zones (anàlisi de poblacions de falles. anàlisis cinemàtiques. etc) no eren suficients per aconseguir els objectius plantejats. La màxima informació s'ha aconseguit gràcies a la comparació i anàlisi conjunta de dades estructurals (fracturacíó, còdols estriats, flexions i basculaments), geomorfològiques (fronts muntanyosos, xarxa fluvial, ventalls al.luvials), de paleosisnúcitat (escarpaments de falla, evidències de liqüefacció, moviments de massa) i de sismicitat.<br/><br/>Els resultats obtinguts han permès per una banda, determinar que la zona es troba encara sota els efectes de la distensió neògena, sense mostrar grans variacions en el tipus de deformació que s'inicià al Miocè inferior, i per altra determinar la presència i caracteritzar fractures que molt probablement són sismogèniques, fractures que podrien tenir un període de recurrència de pocs milers d'anys i per tant ser encara actives. Aquests resultats es poden agrupar en els següents apartats: els que fan referència a l'activitat neotectònica, els que fan referència a la paleosisnúcitat í la tectònica activa i els que fan referència al mètode utilitzat:<br/><br/>Resultats que fan referència a l'activitat neotectònica:<br/><br/>· La zona estudiada ha experimentat deformació tectònica durant el Pliocè i durant el Quaternari. L'existència d'aquesta activitat s'ha determinat per la presència d'indicadors I) geomorfològics -fronts muntanyosos amb morfologia típica d'aixecament recent, xarxa de drenatge amb anomalies en el perfil d'equilibri, diferències en el grau d'incisió de la xarxa de drenatge-, 2) tectònics -fracturació. flexions i dissolució en els códols de dipòsits pliocens i quaternaris-, 3) de paleosismicitat -escarpaments de falla, evidències de liqüefacció, grans moviments de massa-, i 4) de sismicitat. <br/><br/>· La intensitat de l'activitat neotectònica ha estat poc intensa a jutjar per 1) l'elevat grau de degradació dels indicadors geomorfològics. 2) la poca quantitat d'indicadors, tant geomorfològics. com tectònics i de paleosismicitat.<br/><br/>· La localització dels indicadors d'activitat neotectònica mostra dos fets destacables: 1) la major part es concentren a la meitat meridional de la zona estudiada, coincidint amb la zona on s'observa menys sismicitat instrumental i històrica, i 2) molts dels indicadors geomorfològics es concentren en quatre fronts muntanyosos posant en evidència que aquests han experimentat un aixecament neotectònic: el del Baix Ebre, el del Camp, el del Montseny i el del Pla del Burgar.<br/><br/>· La pràctica totalitat dels indicis mostra que la deformació neotectònica ha estat produïda per falles el lliscament de les quals té una component predominantment vertical. Els principals indicis en aquesta direcció són l'existència de facetes triangulars en els fronts muntanyosos, les anomalies en el perfil longitudinal dels rius, les diferències d'incisió fluvial en els fronts muntanyosos i en les fosses neògenes, les falles normals detectades en dipòsits quaternaris i pliocens, i per últim l'absència de defleccions a la xarxa fluvial en planta. Alguns indicis permeten interpretar que les falles que han actuat en el període neotectònic són de tipus normal: 1) la predominància d'aquest tipus de falles afectant els sediments recents i 2) la presència d'una depressió allargada paral·lela a alguns dels escarpaments de falla analitzats, situada en el bloc<br/>enfonsat.<br/><br/>· Els indicadors cinemàtics analitzats coincideixen en que:<br/><br/>1. Durant el Pliocè: l'eix de mhima compressió horitzontal té una orientació entre NNE-SSW i ENE-WSW; aquesta interpretació permet explicar la disposició de falles, fronts muntanyosos i escarpaments de falla. En alguns casos de falles normals es pot interpretar també una disposició venical de sigma-1.<br/><br/>2. Durant el Quaternari: l'eix de compressió horitzontal té una orientació entre N-S i NE-SW; aquesta interpretació permet explicar la disposició de falles, diàclasis, fronts muntanyosos, escarpaments de falla i alineacions d'anomalies de l'índex de gradient. En alguns casos, en falles normals, es pot interpretar també una disposició vertical de sigma-1.<br/><br/>3. Aquests resultats s'han obtingut mitjançant dades d'origen divers i poc abundants i per tant no poden ser considerats com a definitius.<br/><br/>· L'anàlisi de les estructures permet interpretar que l'activitat neotectònica a les Cadenes Costaneres Catalanes constitueix la continuació de l'extensió neògena que ha tingut lloc al solc de València. La major concentració d'indicadors d'activitat neotectònica a la meitat S de les Cadenes Costaneres Catalanes pot explicar-se per la disposició de les estructures heretades del Miocè, de direcció NNE-SSW al S i NE-SW al N que haurien fet., sota un eix principal d'esforç horitzontal màxim orientat NNE-SSW a N-S durant el Quaternari, s'activessin amb més facilitat les fractures amb aquesta orientació, fractures que predominen al S de la zona estudiada.<br/><br/>· La disposició dels eixos principals d'esforç de la zona estudiada, en comparació amb la convergència N-S de les plaques africana i euroasiàtica, pot explicar-se amb una variació de la relació entre els eixos tot mantenint-se la orientació. Així. a la zona estudiada, sigma-l és vertical i l'esforç màxim horitzontal varia entre N-S i NE-SW, mentre que la convergència de les plaques es produeix sota una orientació de sigma-1 N-S. <br/><br/>Els resultats que fan referència a la paleosismicitat, la tectònica activa i .les seves repercusions en la perillositat sísmica de la zona són aquests:<br/><br/>· La zona estudiada ha experimentat tectònica activa. L'existència d'aquesta activitat s'ha determinat per la presència d'indicadors 1) geològics, com són les evidències de paleosismicitat -escarpaments de falla, evidències de liqüefacció i grans moviments de massa- , i 2) sísmics. Tot i així, aquesta activitat no es pot considerar molt intensa a jutjar per la poca quantitat d'evidències detectades, i pel grau de degradació que mostren els escarpaments.<br/><br/>· S'han detectat fins a dos tipus d'indicadors de paleosismicitat: escarpaments de falla preservats i evidències de liqüefacció, a més de la concentració d'esllavissades que pot estar relacionada amb sismicitat.<br/><br/>· S'han detectat quatre escarpaments de falla amb expressió morfològica afectant als ventalls al.luvials: el de Mont-roig, el de l'Almadrava, el de Camarles i el de l'Aldea. A més s'han interpretat dos escarpaments més a partir de métodes indirectes: el de Sant Jordi, per l'anàlisi topogràfic del ventall, i el del Baix Ebre, per l'alineació d'anomalies de gradient. La orientación d'aquests escarpaments és entre N-S i NNE-SSW.<br/><br/>· La falla que dóna lloc a l'escarpament de l'Almadrava és de tipus normal i perd salt cap a la superficie fins a esdevenir una flexió. Ha actuat entre el Pliocè superior i 350.000 a. En el seu periode més recent d'activitat ha experimentat un mínim de tres períodes de desplaçament suposadament sismogènics. <br/><br/>· La falla que dóna lloc a l'escarpament de Mont-roig ha actuat entre el període de producció d'indústria lítica musteriana (fins a 100 000 a BP) i 4490-4790 a. B.C. La magnitud del sisme que possiblement es produí com a conseqüència del desplaçament de la falla que forma l'escarpament de Mont-roig (suposant que aquest desplaçament fos sismogènic) s'estima de 6 a 6.5.<br/><br/>· L'estimació realitzada sobre el període de recurrència de la falla de Mont-roig indica que aquesta falla ha tingut una períodicitat de pocs milers d'anys, i per tant es tracta d'una falla activa. Aquests resultats justifiquen un estudi paleosismològic directe de la falla. <br/><br/>Els resultats que fan referèocia al mètode utilitzat són aquests:<br/><br/>· Les anàlisis geomorfològica, estructural, de la sismicitat i de la paleosismicitat es complementen entre elles i aponen molta informació si es realitzen comparant-ne els resultats. Es mostra doncs la complementarietat de lea anàlsis realitzades en aquest tipus d'estudis., This thesis deals with the neo-tectonics and the active tectonics or the Catalan Coastal Ranges, the emerged sector or the Catalan-Valencian domain of the Valencia Trough, NE Spain. The instrumental seismicity data does not show any destructive earthquake in the zone whereas the historical data (up to 1000 years) shows some earthquakes that caused damage. This has motivated a geological analysis covering broad period of time in order to constrain the recent tectonic behaviour of the zone. Three main objectives have been considered: 1) the localisation and characterization of neo-tectonic activity, 2) the detection and analysis of active tectonics and paleoseismology in order to constrain the seismic hazard of the zone, and 3) the definition of the most useful methodology to analyze such a slightly active zone.<br/><br/>Four main analyses have been done: geomorphological analysis (data from: mountain fronts. fluvial network, a1luvial fans), struetural analysis (data from: fracturation, striated pebbles, flexure and tilting), paleoseismological analysis (data from: fault scarps, liquefaction structures, mass movements), and seismological analysis.<br/><br/>The main results are:<br/><br/>· The Catalan Coastal Ranges show neo-tectonic indicators concentrated in their southern half, the area where less seismicity has been registered. This tectonic activity is extensional and not intense (sigma-3 is oriented mainly E-W for the Quaternary morphological and structural features) showing continuity with the Neogene tectonics.<br/><br/>· Although the historic and instrumental seismicity shows no catastrophic seismic event there is active tectonism in the zone. Some fault scarps have been detected and analysed: Mont-roig, l'Almadrava, Camarles, l'Aldea, Sant Jordi and el Baix Ebre. The Mont-roig scarp, the longest of these scarps, is controlled by an active fault for which a return period of some thousand years has been estimated.<br/><br/>· The methods used in this study (geomorphological, structural, paleo-seismological and seismic analysis) are useful tools for analysing the neotectonics of a zone in which the intensity of neo-tectonic deformation is low.

Proyecto:

Estructura de la Conca Catalano-balear: paper de la compressió i de la distensió en la seva gènesi, L'

  • Roca i Abella, Eduard
L'objectiu principal d'aquesta memòria és l'estudi de l'estructura i evolució tectònica, durant el Cenozoic, de la Conca Catalano-balear, entenent com a tal a la conca desenvolupada durant el Neogen entre la Serralada Ibèrica-Cadenes Costaneres Catalanes i el Sistema Bètico-balear. L'estructura i l'evolució mesozoica de l'àrea estudiada, encara que no constitueix per sí mateixa un objectiu primordial d'aquest treball, ha estat analitzada breument, ja que va condicionar en gran part l'estructura i evolució cenozoica de la Conca Calalano-balear.<br/><br/>L'ordenació dels objectius parcials del present treball mostra el mètode seguit per aconseguir l'objectiu principal de la tesi: 1.- Caracteritzar l'estructura submergida de la Conca Catalano-balear (solc de València) a partir de dades de subsòl (sísmica de reflexió, sondatges, etc); 2.- Contrastar i comparar aquesta amb l'observada a les parts emergides de la conca; 3.- Reconèixer els principals trets de l'evolució litosfèrica de l'àrea estudiada; 4.- Quantificar, a partir de les dades obtingudes amb els treballs anteriors, els diferents processos cinemàtics que van actuar en la regió de la Conca Catalano-balear durant el Cenozoic; 5.- Elaborar i proposar un model evolutiu de la Conca Catalano-balear, que integri totes les dades obtingudes.<br/><br/>Els resultats oblinguts a partir del desenvolupament de tot aquest conjunt de treballs poden sintetitzar-se en els següents punts:<br/><br/>1) L'estructura cenozoica de la Conca Catalana-balear es caracteritza per la presència de dos dominis diferentment estructurats i que presenten una diferent evolució tectònica al llarg del Neogen: el <i>domini catalano-valencià</i> que inclou les àrees de la conca només afeclades per una tectònica extensiva (àrees NE i N del solc de València, Cadenes Costaneres Catalanes i SE de la Serralada Ibèrica) i el <i>domini bètico-balear</i> que comprén les àrees afectades pels encavalcaments i plecs de l'orogen bètico-balear (SE del solc de València. Promontori Balear i Bètiques orientals).<br/><br/>L'estructura del primer (<i>catalano-valencià</i>) correspon a un extens sistema de horsts i grabens limitats per falles ENE-WSW a N-S que presenten un nivell de desenganxameJnt situat a uns 10-15 km. En aquest sistema extensional, poden distinguir-se: a) una zona marginal (NW de la conca) caracteritzada per falles normals amb un desplaçament quilomètric, i b) una zona central, ben preservada únicament en els sectors més septentrionals de la conca, en la que, si bé la litosfera està molt més aprimada, la deformació superficial neògena està molt poc desenvolupada. D'acord amb aquesta geometria es dedueix que l'extensió va realitzar-se segons un model de cisalla pura. L'activitat tectònica extensiva que va donar lloc a aquesta estructura, si bé s'ha perllongat atenuadament fins l'actualitat, va desenvolupar-se enlre l'Oliogè superior i el Burdigalià superior.<br/><br/>El <i>domini bètico-balear</i>, ve caracteritzat, per la seva banda, per la presència d'un sistema d'encavalcaments i plecs dirigits majoritàriament cap al NW que es corresponen a la perllongació nordorienlal del Sistema Bètic. Les làmines d'encavalcament que d'aquest domini mostren una seqüència d'emplaçament a gran escala de tipus coll-i-bé ("piggy·back") i presenten un nivell de desenganxament basal lleugerament inclinat al SE que se situa a uns 10-12 kOl de profunditat per sota el Promontori Balear. Associat al col.lapsament de l'edifici cantractiu bètico-balear (Serraval.lià/Quaternari), en gran pan d'aquestes làmines d'encavalcament es troben desenvolupats sistemes de falles normals lístriques que, clarament posteriors al seu emplaçament compressiu, resulten de la reactivació en sentit normal dels plans d'encavalcament. Aquestes falles normals donen lloc a l'estructuració de les parts internes de l'edifici bètico-balear en un sistema de horsts i grabens orientals preferentment NE-SW.<br/><br/>2) Dins de l'estructuració neògena d'aquests dos dominis es pot diferenciar: a) una etapa oligoceno superior-miocena mitjana de fona activitat tectònica en la que es va formar el sistema de Rift del domini catalano-valencià i es van emplaçar els encavalcaments del domini bètico-balear: í b) una etapa mioceno mitjana-qualernària, en la que al mateix temps que col.lapsa extensivament l'edifici contractiu bètico-balear, té lloc una marcada atenuació de l'activitat tectònica extensiva del domini catalano-valencià.<br/><br/>3) D'acord amb aquesta evolució geodinàmica amb una primera etapa de rining i de flexió litosfèrica (lligada a l'emplaçament dels encavalcaments bètico-balears) i una segona etapa d'atenuació d'aquests dos processos, l'anàlisi de subsidència de l'àrea mostra que l'àrea de la Conca Catalana-balear es caracleritza per: i) un primer estadi, contemporani a la formació de la conca (Oligocè superior-Miocè mitjà), marcat per una important subsidèncía tectònica que és màxima en les àrees centrals de la conca i arran del Promontori Balear; i ii) un segon estadi (Miocè mitjà-Quaternari) en el que la subsidència tectònica decreix gradualment.<br/><br/>4) La formació i posterior evolució de la Conca Catalana-balear va anar acompanyada d'una extensa activitat magmàtica, que es caracteritza per la presència de dos cicles volcànics ben diferenciats: a) un cicle miocè inferior-mitjà representat per roques calcoalcalines de tipus piroclàstic andesític i silícic: i b) un cicle miocè superior-quaternari de caràcter alcalí format principalment per roques basàltiques que afloren principalment al llarg de la zona de fractura Nord-balear.<br/><br/>El primer cicle, contemporani a la formació de la Conca Catalano-balear, denota la fusió d'escorça continental en un context geodinàmic regional caracteritzat per la subducció cap al NW de la placa africana sota Ibèria. En canvi, el cicle posterior alcalí enregistra un marc geodinàmic extensiu caracteritzal per un increment progressiu de la taxa d'extensió en el mantell.<br/><br/>5) La Conca Catalano-balear. per tant, no es correspon a una simple conca de rift, sinó que resulta principalment de a) el desenvolupament d'una situació extensiva que, durant l'Oligocè superior-Miocè inferior, va generar un significant aprimament litosfêric i la formació d'una conca de rift; i b) l'edificació, en el seu marge sudoriental i entre l'Oligocè terminal-Miocè mitjà, d'un edifici d'encavalcaments que, en la seva propagació cap el NW, va donar lloc a una disminució pmgressiva de l'àrea ocupada per la conca, En tal sentit, cal considerar la Conca Catalano-balear com una conca extensiva que va evolucionar en el temps a conca d'avantpaís de l'edifici orogènic bètico-balear.<br/><br/>Posteriorment, també han intervingut en la configuració actual de la conca l'extensió relacionada amb el col.lapsament de l'edifici contractiu bètico-balear (Miocè mitjà-Quaternari) i l'ascens més que probable del mantell astenosfèric.<br/><br/>6) Prèviament a la foonació de la conca cenozoica Catalano-balear, s'ha constatat que l'àrea havia estat sotmesa: primer a) a una situació extensiva mesozoica que va donar lloc a un volcanisme alcalí i a la formació d'àmplies i profundes cubetes orientades l'E-SW i WNW-ESE llue s'aprofundeixen gradualment cap al SE (Tetis); i segon, b) a una etapa compressiva N-S, d'edat paleògena, que va originar l'aixecament de l'àrea de la Conca Catalano-balear a partir del moviment contractiu de les falles que limitaven les antigues cubetes mesozoiques.<br/><br/>Les estructures tectòniques formades el Mesozoic no només van controlar i condicionar les característiques geomètriques de l'estructuració compressiva paleògena, sinò també les de l'estructuració extensiva de la Conca Catalano-balear. En aquest sentit, s'ha constatat que: i) Les deformacions contractives i extensives cenozoiques es concentren en els marges de les antigues cubetes mesozoiques, de manera que la major part de les falles cenozoiques són el resultat de la reactivació de les falles normals mesozoiques; ii) la distribució areal de la Conca Catalano-balear coincideix en gran part de l'àrea que recobrien les cubetes mesozoiques Catalana í de les Columbrets.<br/><br/>7) L'evolució postherciniana de l'àrea de la Conca Catalano-balear, així doncs. pot subdividir-se en 5 grans etapes, el trànsil entre les quals, generalment, s'inicia primer en les parts nordorientals de l'àrea i va migrant progressivament cap al SW.<br/><br/>- <i>Permià-Cretaci superior</i>. Relacionada amb l'obertura de l'Atlàntic i Tetis. durant aquest període l'àrea de la Conca Catalano-balear va ser sotmesa a una situació extensiva que va donar lloc a un aprimament cortical notable (>35%), un vulcanisme alcalí d'edat Triàsic superior i Juràssic mitjà, i a la formació d'un seguit de cubetes i llindars limitats per falles normals NE·SW i WNW-ESE.<br/><br/>-<i>Cretaci superior-Oligocè superior.</i> Durant aquest període, la part oriental d'Ibèria va ser afectada per un regim compressiu induït per la col.lisió entre les plaques ibèrica i euroasiàtica. Aquest nou règim va donar lloc a l'aixecament de les cubetes mesozoiques prèviament subsidents com a resultat de la inversió tectònica de les falles extensionals que les limitaven. La cinemàtica d'aquestes falles durant aquest període va venir controlada per la relació angular que guardaven els seus plans envers la direcció de compressió regional; així, mentre les orientades perpendicularmente a la direcció de compressió N-S es van reactivar com a encavalcaments (p,e, Zona d'Enllaç i Pirineus), les disposades obliquament van removilitzar-se amb un important component direccional (p.e. Cadenes Costaneres Catalanes i Serralada Ibèrica).<br/><br/>- <i>Oligocè superior-Miocè inferior.</i> Relacionada amb l'obertura de la Conca Liguro-provençal, l'àrea ocupada per l'actual Conca Catalano-balear va ser sotmesa de nou a un règim extensiu que es va manifestar mitjançant l'enfonsament i aprimament de les àrees aixecades durant el Paleògen, i el desenvolupament d'un sistema de horsts i grabens al llarg del domini catalano-valencià. Sincrònicament, al SE de la posició actual de les illes Balears, va iniciar-se l'emplaçament cap al NW de les primeres làmines d'encavalacament bètiques i van extruir roques volcàniques calcoalcalines, processos que semblen indicar el començament de la subducció d'Àfrica sota Ibèria.<br/><br/>- <i>Miocè inferior-Miocè mitjà</i>. La Conca Catalano-balear va passar de ser una conca extensiva o de rifting a una conca d'avantpaís de l'orogen bètico-balear. En efecte, durant aquest període, mentre l'activitat extensiva es va anar atenuant en el domini catalano-valencià, la litosfera va ser flexurada cap al SE com a conseqüència del progressiu apilament de les làmines d'encavalcament bètico-balears. Aquests encavalcaments emplaçats cap al NW segons una seqüència de propagación de tipus coll-i-bé, van anar incorporant progressivament dins de l'edifici d'encavalcaments les parts més sudorientals de la conca d'avantpaís, de manera que en l'actualitat la major part d'aquesta es troba involucrada en el sistema d'encavalcaments. La flexió litosfèrica conjuntament amb l'aprimament litosfèric creat per l'extensió oligocena superior-miocena mitjana van donar al desenvolupament d'una etapa de forta subsidència tectònica entre l'Oligocè superior i el Miocè mitjà. Per altra handa, la propagació cap al NW del front d'encavalcaments va anar acompanyada per una migració en el mateix sentit de l'activitat magmàtica calcoalcalina que va desenvolupar-se preferentment al llarg de l'eix del solc de València, migració que pot relacionar·se amb una prosecució de la subducció d'Àfrica sota Ibèria.<br/><br/>- <i>Miocè mitjà (Serraval.lià)-Quaternari.</i> Correspon a un període de relativa calma tectònica. En el domini bètico-balear, la compressió bètica és substituïda per un règim extensiu que, relacionat amb l'obertura de la Conca Nord-africana, donà lloc al col.lapsament de l'edifici d'encavalcaments. En el domini catalano-valencià, a excepció de la zona de fractura Nord-balear on hi ha una forta activitat extensiva que crea noves fosses orientades NW-SE, continua l'atenuació de l'activitat tectònica extensiva. Aquesta atenuació queda enregistrada en la subsidència tectònica que únicament reflecteix una relaxació de les perturbacions tècniques produïdes pel rifting Oligocè superior-Miocè inferior. D'acord amb la finalització de l'activitat contractiva, durant aquest període, el vulcanisme calcoalcalí és substituït per un de tipus alcalí que sembla assenyalar una remuntada del mantell astenosfèric.<br/><br/>Per tant, l'evolució oligoceno superior-quaternària de la Conca Catalano-balear, dins de l'àmbit de la Mediterrània occidental és compatible amb un model de conca de rera-arc que evoluciona, al pas del temps, primer a una conca d'avantpaís i després a una conca de rifting afectada per una possible remuntada del mantell astenosfèric., This Thesis deals with the structure and geodynamic evolution during Cenozoic of the Catalan-Balearic Basin. This basin, located between the Iberian Peninsula and the Balearic Islands, corresponds to the southwest prolongation of the Provençal Basin.<br/><br/>The integration of subsurface data from the offshore Catalan-Balearic Basin areas and data obtained from geological studies carried out on its emerged margins permits the recognition of two well differentiated structural domains in the basin: The Catalan-Valencian domain, along the Iberian coast, which is characterized by extensional tectonics that persisted during the whole Neogene; and the Betic-Balearic domain, located southeast of the former domain, that represents the northeastern prolongation of the external part of the Betic thrust and fold belt (emplaced in Early-Middle Miocene times). The Betic-Balearic domain, overthrusts the previous domain and has undergone a phase of extensional tectonics during Late Miocene times.<br/><br/>The present day structural and morphological features of the Catalan-Balearic Basin, as well as the crustal thisckness variations across them, can not be explained as the result of a simple rift event. These features resulted of the coeval development of (1) a system of horsts and grabens in the northwest part of the basin during the Late Oligocene-Early Miocene, and (2) a thrust and fold system which lasted up to the Middle Miocene and which was followed by extensional tectonics during the Late Miocene.<br/><br/>The Early Miocene rifting caused a generalized crustal thinning in the Catalan-Balearic Basin area, whereas the stacking of the Betic-Balearic thrust-sheets led to a weak crustal bending of the previously thinned crust and to a thickening of the crust un the Balearic Promontory during the Early and Middle Miocene (Burdigalian and Langhian). Therefore, from the Burdigalian to Langhian, the Catalan-Balearic Basin acted as a foreland basin in relation to the Betie-Balearic thrust and fold bell. Later on, from the Langhian-Serravallian transition, a crustal thinning has affected to a degree considerably the southeaster most Balearic promontory areas but has been weak in the Catalan-Balearic Basin. This extensional thinning has been related to the progressive opening of the Algerian Basin.

Proyecto:

Modelització d'estructures bidimensionals per prospecció elèctrica en corrent continu

  • Queralt i Capdevila, Pilar
La modelització numèrica és l'eina més potent per resoldre el problema directe de la prospecció elèctrica en models que presenten una distribución complicada de la resistivitat.<br/><br/>En aquest treball es presenta el disseny d'un algorisme de modelització d'estructures bidimensionals per prospecció elèctrica en corrent continu. Les aplicacions de l'algorisme que es presenten cobreixen part del buit existent actualment en la modelització per al sondatge elèctric vertical amb dispositiu Schlumberger, que és, possiblement, el més utilitzat en la pràctica. <br/><br/>1) ALGORISME DE MODELITZACIÓ<br/><br/>L'algorisme de modelització que s'ha desenvolupat i el programa que s'ha construït a partir d'ell permeten l'estudi de qualsevol estructura bidimensional. L'algorisme es basa en el mètode dels elements finits i generalitza els anteriors algorismes existents basats en aquest mètode. Resol directament el problema pel potencial total i inclou la modelització d'estructures bidimensionals tant en presència d'elèctrodes de corrent lineals (problema bidimensional) com d'electròdes puntuals (problema tridimensional). A més, contempla diferents tipus possibles de condicions de contorn: condicions de Dirichlet, de Neumann i mixtes; en particular, unes mixtes basades en el comportament asimptòtic del potencial a grans distàncies de 1'elèctrode. Tanbé dóna solució a la problemàtica del càlcul pel potencial en direccions no perpendiculars a la de l 'estructura, en particular en la direcció paral.lela.<br/><br/>L'estudi del problema tridimensional ha comportat la utilització del potencial espectral per tal d'eliminar la dependència del potencial amb la direcció de l'estructura ("strike direction"). A partir del potencial espectral es determina el potencial antritransformat. El potencial transformat s'ha estudiat en detall i s'han determinat criteris òptims per al seu càlcul numèric, que faciliten la resolució del potencial en la direcció paral.lela a l'estructura tridimensional. De l'anàlisi de les aproximacions incloses en l'algorisme i de les fonts d'errors inherents al propi mètode numèric, hem obtingut uns criteris metodològics per l'elecció de la xarxa de discretització. <br/><br/>La validesa de l'algorisme i el correcte funcionament dels programes han estat comprovats pels models dels quals es disposa d'una solució analítica (models de control): model homogeni, models estratificats i un model dc contacte vertical entre dos medis. Pels models més complexos es realitza un estudi de la convergència i l'estabilitat de les solucions obtingudes numèricament. <br/><br/>2) APLICACIONS<br/><br/>Com a aplicació de la modelització realitzada amb el nostre algorisme, es els casos més freqüents d'estructures bidimensionals, considerant a la vegada diferents configuracions del dispositiu electròdic. Aquests són:<br/><br/>- L'estudi de l'anomalia creada per un cilindre resistitiu en un medi homogeni en 1'aproximació de potencial bidimensional i utilitzant el dispositiu gradient.<br/><br/>- Utilitzant el dispositiu dipol-dipol s'afronta el problema de la detectabilitat d'un dic rectangular conductor en funció de les dimensions del dispositiu i de la fondària a la que es troba el dic.<br/><br/>- S'ha dedicat especial atenció als diferents efectes i anomalies que es presenten en els sondatges elèctrics verticals amb dispositiu Schlumberger. Els models estudiats han estat:<br/><br/>- Efectes d'inhomogeneitats a l'entorn dels elèctrodes de potencial.<br/>- Efecte d'un esglaó en la superfície.<br/>- Efectes laterals produïts per contactes verticals i desnivells.<br/>- Efectes laterals produïts per un "horst" en el basament.<br/>- Efectes topogràfics sobre medis estratificats.<br/><br/>La resolució d'aquests models ha portat a l'elaboració d'un conjunt d 'àbacs que permeten mostrar la morfologia de les corbes de resistivitat aparent i observar la influència dels diferents paràmetres dels models. Aquests àbacs són de gran utilitat a l'hora de realitzar la interpretació i/o d'efectuar correccions d'aquests efectes.<br/><br/>Els efectes depenen del model patricular considerat. Els resultats indiquen que aquests efectes no són en general menyspreables i s'han detenir en compte quan es fa la interpretación, tal com mostrem a l'exemple de la interpretació d'una estructura bidimensional (con és un horst) mitjancant un model unidimensional, on es tendeix a sobrevalorar la fondària del basament.<br/><br/>Com a conclusió general es pot afirmar que s'ha donat una solució a cada problema específic de la modelització d'estructures bidimensionals per prospección elèctrica en corrent continu i que es disposa de la infrastructura per abordar cada problemàtica geològica concreta amb independencia de si és o no és aproximable al clàssic model estratificat., In this work, an algorithm to direct current resistivity modelling for two-dimensional structures has been developed. The algorithm is based on the finite element method and it permits the use of different kinds of boundary conditions: Dirichlet conditions, Neumann conditions and mixed conditions, specially the ones using the assymptotical behaviour of the potential far to current electrode. Even though the resistivity distribution model is 2-D, due to the fact that source is a point, the problem is tridimensional and to avoid the dependence of the potential on the strike direction, the Helmholtz equation for the potential must be solved. We have studied the general behaviour of the potential's spectrum to find out some criteria to calculate the potential in any direction, in particular in the strike direction.<br/><br/>The validity of the algorithm and the good working of the programs have been checked with models that have analytical solutions. We have studied for complex models the stability and the convergence of the numerical solution and we have made also an analysis of the different error sources and of the aproximations considered in the algorithm.<br/><br/>Finally, we have used the algorithm to calculate apparent resistivity curves for VES over a stratified medium with several lateral and topographic effects (a hill, a valley, a step, small heterogeneities around the electrodes, a horst in the basement). We also presented other model curves for gradient array and dipol-dipol array. This systematic study can provide information about the general characteristics of the curves, the influence of the different parameters of the model and it allows have an insight to the situations where the lateral or the topographic effect must he taken into account.

Proyecto:

Geologia de l'Illa de Livingston (Shetland del Sud, Antàrtida). Del Mesozoic al Present

  • Pallàs i Serra, Raimon
Aquest treball es basa en les dades recollides al llarg de quatre campanyes de camp a l'Illa de Lívingston (Shetland del Sud. Antàrtida). L'objectiu principal és donar una visió coherent de la geologia del conjunt de l'illa, dins del seu marc geològic regional. La tesi comprèn (1) una síntesi geològica regional, (2) una compilació de dades sobre la geologia mesozoica a quaternària de l'Illa de Livingston i (3) una discussió de diversos punts clau de l'evolució geològica, amb especial èmfasi en la geomorfologia i la història quaternària. Els resultats més importants els sintetitzem a continuació:<br/><br/>L'Illa de Lívingston es divideix en diversos blocs tectònics. Les falles que separen els diferents blocs estan directament relacionades amb l'obertura del rift neògen de Bransfield. La tectònica de blocs influencia les variacions espacials en la intensitat d'erosió, l'aflorament de nivells més o menys profunds de la successió estratigràfica i. conjuntamente amb l'erosió diferencial, la distribució de les unitats fisiogràfiques.<br/><br/>Les plataformes d'erosió marina que es troben fins a una altitud de 120 m tenen una edat de Miocè inferior a Pleistocè. Aquestes plataformes s'han pogut formar únicament durant els estatges interglacials o durant períodes interglacials anteriors, quan el substrat es trobava parcialment descobert de gel i era susceptible a ser afectat pels processos d'erosió marina.<br/><br/>Les Illes Shetland del Sud, probablement han experimentat aixecament tectònic des dels inicis de l'obertura del rift de Branstield. L'aixecament tectònic no ha superat la velocitat<br/>nutjana de 0.4 m/ka. A aquest aixecament tectònic relativament lent, l'arxipèlag ha estat afectat per altres moviments verticals d'orígen glàcio-isostàtic, molt més ràpids, associats a les fluctuacions glacials del Quaternari i del Terciari superior.<br/><br/>Durant el Darrer Màxim Glacial (al voltant de 21-18 ka B.P.), el gruix màxim de glaç a 1'Illa de Livingston probablement se situava entre 500 i 700 m. amb la qual cosa el glaç es trobava en contacte amb el substrat rocós fins a una profunditat de més de 400 m per sota del nivell del mar actual. Aquesta reconstrucció és compatible amb la presència d'un únic casquet glacial que hauria recobert el conjunt de l'arxipèlag de les Shetland. Si el temps de desglaçament proposat per la zona de la Peninsula Antàrtica és correcte (al voltant de 10 ka B.P.), el nivell de màxima inundació durant l'Holocè no hauria superat els 25-30 m. El desglaçament de l'arxipèlag i de la Península Antàrtica ha produït un aixecament glàcioisostàtic des de 10 ka B.P. L'emersió resultant ha permès la sedimentació de les platges aixecades Holocenes. Aquest model evolutiu implica que les platges situades a més de 30 m d'altitud sobre el nivell del mar actual han de ser pre-Holocenes, que es van haver de sedimentar durant algun període interglacial pleistocè i que han d'haver-se preservat parcialment, malgrat haver estat cobertes pel gel durant una o més glaciacions.<br/><br/>El registre glacial a l'Illa de Livingston permet de reconèixer un mínim de quatre fases glacials. Les dues fases glacials més antigues tenen una edat superior a 6.000 a B. P. i probablement registren fases d'estabilització o reavenç glacial associades al darrer màxim glacial o a la deglaciació posterior. Les dues fases glacials més recents són posteriors a 720 ka B.P. i s'inclouen dins de la Petita Edat del Gel., Livingston Island is divided into several tectonic blocks. Faults bounding these blocks are directly related to opening of the Neogene Bransfield rift Tectonic block movements influence the spatial variations in erosion intensity, the outcrop of deeper or shallower stratigraphic levels and, together with differential erosion, the distribution of physiographic units.<br/><br/>Marine erosion platforms located at around 120 m and below have an early Miocene to late Pleistocene age. Platforms could only have been cut during interglaciations or nonglacial periods, when the substrate was locally free of ice and susceptible lo modification by marine processes. The South Shetland Islands probably underwent tectonic uplift after the first stages in the evolution of Bransfield rift. The tectonic uplift was produced at an average of less than 0.4 m/ka. Superimposed on this relatively slow tectonic uplift movement, the archipelago has been affected by other much faster vertical movements of glacio-isostatic origin, associated with Quatenary and late Tertiary glacial fluctuations.<br/><br/>During the Last Glacial Maximum (around 21 to 18 ka), Ice on Livingston Island probably had a maximum thickness of about 500 to 700 m and was grounded at depths of more than 400 m below present sea level, which is consistent with a single ice cap covering the whole central South Shetland Islands. If the assumed timing of deglaciation in the South Shetland Islands and the Antarctic Peninsula is correct, the maximum Holocene inundation would not have been 25 to 30 m. Deglaciation of the archipelago and the Antarctic Peninsula has produced glacio-isoslatic uplift since 10 ka BP. The resulting emergence allowed deposition of the Holocene raised beaches. This evolutive model implies that beaches or residual beaches above 30 m must have been deposited during interglaciations prior to the Holocene and must have been partially preserved in spite of being covered by ice during one or more glaciations. Several glacial phases are recognised from at least 6.4 ka BP to Present. We distinguish two recent glacial phases, at 720-330 years BP and at 300 years BP to Present.

Proyecto:

Estudi de la deformació en els gneis del massís del Canigó

  • Casas Tuset, Josep Maria
1) INTRODUCCIÓ<br/><br/>El massís del Canigó-Carançà forma part del conjunt de massissos gnèissics que d'una manera esglaonada es troben a la zona axial del Pirineu oriental i central. Està situat al vessant francès del Pirineu català, entre les comarques del Conflent i del Vallespir. Pel nord la vall de Tet constitueix el seu límit natural; a l'oest enllaça amb Cerdanya i el Capcir; a l'est les valls de la Lentilla i de l'Ample el separen de la plana del Rosselló, i pel sud la vall del Tec i els cims del Costabona i de Roca Colom el separen de l'alta vall del Ter (Ripollès).<br/>Com la resta de materials prehercinians de la zona axial, els gneiss del Canigó han sofert els efectes d'una complexa tectònica polifàsica herciniana, així com d'una sèrie d'aconteixements deformatius lligats a la tectònica alpina posterior. Presenta una megastructura braquiantiformal i està constituït fonamentalment per un conjunt de gneiss ocel.lars, amb característiques litològiques comparables a les dels gneiss que formen els altres massissos de la zona axial (L'Aston-Hospitalet, Mont-Lluís, Roc de Fraussa, L'Albera).<br/><br/>2) OBJECTIUS l ESTRUCTURACIÓ DEL TREBALL<br/><br/>L'objectiu fonamental d'aquest treball és el reconeixement i anàlisi, a diverses escales d'observació, del conjunt d'estructures de deformació que presenten els gneiss que formen la major part del massís, per tal d'establir la seva evolució estructural.<br/><br/>A partir dels anys seixanta, i fins l'actualitat, el coneixement de l'estructura dels materials prehercinians del Pirineu, ha experimentat una sèrie d' avenços molt considerables. Ara bé, des dels treballs dels autors francesos, de finals d'aquesta dècada, no han estat massa nombrosos els estudis dedicats a l'anàlisi de la deformación en els massissos gnèissics del Pirineu oriental. La major dels treballs més moderns han dedicat l'atenció al reconeixement de les deformacions sobre imposades en els metasediments infrasilurians, o bé han estat consagrats a l'estudi de determinades estructures. Això plantejava la possibilitat de dur a terme un estudi dedicat específicamente a determinar les característiques de la deformació en un massís gnèissic. En aquest sentit, el massís del Canigó ofereix unes condicions immillorables, tan per l'existència d'una sèrie de treballs anteriors realitzats fonamentalment per G. Guitard i que forneixen una base fonamental per el coneixement del massís, com per la seva extensió i les condicions d'aflorament. Durant la realització d'aquest treball hem hagut de modificar encara que només lleugerament algun dels pressupòsits inicials. D'una banda la complexitat de les "deformacions postesquistoses" (en sentit ampli) en alguns sectors del massís, el fet d'haver centrat l'atenció en l'estudi d'una sèrie de qüestions fins ara poc treballades, i la utilització d'algunes tècniques de treball que requereixen una inversió de temps considerable i no proporcionen resultats fàcilment interpretables, han fet que qüestions com l'avaluació del tipus i del règim de deformació responsable de la formació de les diverses estructures planar s reconegudes, la comparació entre l'evolució estructural dels gneiss i la dels materials de la cobertora, o la determinació precisa de les transformacions mineralògiques que sofreixen els gneiss lligades als diversos aconteixements deformatius, no tinguin un tractament específic en aquest treball. Aquest conjunt de temes entrarien doncs a formar part de les nombroses qüestions encara pendents, i que requereixen el desenvolupament de treballs posteriors, probablement més selectius i no tan diversificats com el present estudi.<br/><br/>Pel que fa al seu plantejament i desenvolupament, aquest treball està estructurat en tres parts fonamentals. A la primera (capítols II i III) es fa un breu repàs a l'estat actual de coneixements sobre els problemes que planteja l'estructura dels materials hercinians del Pirineu. Es fan també algunes consideracions prèvies sobre la terminologia i nomenclatura emprades, i sobre la problemàtica de les fàbriques del quars i la seva relació amb les estructures mesoscòpiques de deformació. A la segona part (capítols IV, V i VI) es descriuen les característiques de les diverses estructures de deformació reconegudes en els gneiss, a diverses escales d'observació, i es fa un intent de reconstruir la seva evolució estructural. A tall de comparació, i/o per establir determinades relacions cronològiques relatives, o per precisar les relacions amb els processos metamòrfics, es comparen les estructures dels gneiss amb les dels micasquistos o amb les d'altres roques deformades que formen part del massís. A la tercera part es discuteixen alguns dels resultats obtinguts ,i es fan algunes consideracions sobre els tipus fonamentals d'orientació cristal.logràfica preferent observats en els gneiss afectats pels diversos aconteixements deformatius.

Proyecto:

Estratigrafía secuencial de sistemas deltaicos en cuencas de antepaís: ejemplos de Sant Llorenç del Munt, Montserrat y Roda (Paleógeno: cuenca de antepaís surpirenaica)

  • López Blanco, Miguel
En las sucesiones de Sant Llorenç del Munt y Montserrat se reconocen dos sistemas sedimentarios alternantes en el tiempo (abanicos aluviales y costeros, y plataformas carbonáticas) que muestran una profundización de la cuenca hacia el NW. Las facies terrígenas, mucho más importantes volumétricamente que las de plataforma carbonática, se componen de cuatro asociaciones o cinturones de facies principales: abanico aluvial, llanura de abanico costero, frente de abanico costero y talud de abanico costero.<br/><br/>En los sistemas de Montserrat y Sant Llorenç del Munt existen, por lo menos, cuatro órdenes diferentes de ciclicidad de tipo transgresivo-regresivo. Estos ciclos están representados por una serie de secuencias transgresivo-regresivas (secuencias de alta frecuencia, secuencias fundamentales. secuencias fundamentales. Secuencias compuestas y megasecuencias compuestas). Estas secuencias transgresivo-regresivas son de naturaleza descriptiva y han sido definidas en base a las relaciones entre diferentes facies, geometrías y trayectorias de la línea de costa. Las secuencias transgresivo-regresivas constituyen en nuestro caso la opción más adecuada para subdividir las sucesiones estudiadas en unidades aloestratigráficas. La opción de una subdivisión basada en la estratigrafía secuencial clásica (escuela EXXON) se han descartado, por la dificultad existente en el reconocimiento de los tres tipos de límites de secuencia posibles. La dificultad para reconocer superficies de máxima inundación en depósitos aluviales, junto con la complicación resultante de la posible existencia de discontinuidades importantes asociadas a momentos de máxima regresión, que se localizarían dentro de las secuencias, nos ha inclinado a desechar la opción de las secuencias estratigráficas genéticas (Galloway, 1989). Las secuencias fundamentales son secuencias transgresivo-regresivas de orden intermedio, lateralmente persistentes y cartografiables. Éstas se subdividen en dos partes o tramos principales: una parte transgresiva basal y una regresiva superior. Sus límites son superficies basales de transgresión, generalmente coincidentes con superficies de máxima regresión. Estas secuencias transgresivo-regresivas son identificables a la escala de afloramiento y sus superficies clave están marcadas por cambios litológicos y de facies claros. Las superficies de máxima inundación también son fácilmente reconocibles. Las secuencias fundamentales reflejan variaciones en el aporte de sedimento, probablemente producto de una combinación entre factores de tipo alocíclico (variaciones relativas del nivel del mar) y autociclicos (migraciones de canales, lóbulos, etc...) Las secuencias compuestas han sido definidas a partir del tipo de apilamiento de las secuencias fundamentales. Estas secuencias también se componen de una parte transgresiva (unidad transgresiva) y otra regresiva (unidad regresiva) separadas por una superficie de máxima inundación. Las secuencias compuestas pueden haberse generado en respuesta a varios factores. La actividad tectónica y los aportes sedimentarios, podrían ser, en ocasiones, los factores dominantes de control en la sedimentación de algunas de las secuencias compuestas, o al menos, de algunas de las tendencias que muestran sus unidades o sus superficies claves. De la comparación con áreas vecinas, se desprende que las superficies de máxima inundación de las secuencias compuestas de Monistrol y Manresa tienen un carácter regional, no local, que podría coincidir con los máximos transgresivos de los ciclos eustáticos 3.6 y 3.5 de Haq et al. (1987). La megasecuencia compuesta se ha definido a partir del análisis de la modalidad de apilamiento de las diferentes secuencias compuestas. Se compone de una sucesión transgresiva en la parte inferior (megaunidad transgresiva) y una regresiva (megaunidad regresiva) en la parte alta. El origen de la megasecuencia compuesta parece estar relacionado con diferentes factores de control, así como con posibles respuestas diferentes del sistema a determinados factores en diferentes, períodos de tiempo. Los cambios eustáticos globales podrían haber favorecido la regresión al final del depósito de la megasecuencia compuesta. La actividad tectónica es uno de los factores de control más importantes, produciendo variaciones en las tasas de acomodación y subsidencia, que probablemente favorecieron la primera incursión marina registrada al inicio de la megasecuencia. La actividad tectónica también parece haber controlado el aporte sedimentario, que resulta ser un factor principal, determinante de la tendencia agradacional-retrogradacional de la megaunidad transgresiva y de la tendencia progradacional de la megaunidad regresiva. Las variaciones climáticas constituyen otro posible factor de control.<br/><br/>En la sucesión de la Arenisca de Roda se ha determinado la presencia de dos sistemas sedimentarios: uno elástico, muy desarrollado, y otro carbonático, de menor importancia volumétrica. El sistema clástico es un complejo de abanico costero con influencia mareal que consta de cinco asociaciones de facies diferentes (llanura deltaica-abanico aluvial, "lagoon"-bahía, frente deltaico-"nearshore", sandwaves, prodelta-"offshore") no necesariamente coetáneas durante toda la evolución del sistema y que marcan una polaridad proximal-distal de NE a SW.<br/><br/>El complejo de la Arenisca de Roda se caracteriza por una arquitectura deposicional compleja que comprende tres órdenes principales de ciclicidad de tipo transgresivo-regresivo (secuencias fundamentales. secuencias compuestas y megasecuencias compuestas). Se han diferenciado 19 secuencias fundamentales, que son las secuencias de tipo transgresivo-regresivo de menor escala diferenciadas. Estas secuencias constan de un tramo transgresivo inferior y de un tramo regresivo superior. Debido a la variedad de facies y de características según el nivel estratigráfico, se han diferenciado cuatro tipos de secuencias fundamentales (Codoñeras. X, Y y Z). El indicador paleobatimétrico principal utilizado ha sido el paso de facies de "topset" a facies de "foreset". Se han diferenciado cuatro secuencias compuestas, que son secuencias de tipo transgresivo-regresivo, definidas a partir del apilamiento de las secuencias fundamentales según el corte del río Isábena. Estas secuencias constan de una unidad transgresiva basal con un apilamiento retrogradante, y una unidad regresiva superior, con un apilamiento progradante. Estas secuencias sólo son válidas para la sección mencionada ya que en otras secciones el apilamiento de las sucesivas secuencias fundamentales es diferente. En la Arenisca de Roda se han diferenciado dos megasecuencias compuestas, que son secuencias de tipo transgresivo-regresivo definidas a partir del apilamiento de las sucesivas secuencias compuestas y que consta de una megaunidad transgresiva basal y una megaunidad regresiva superior. Concretamente, la Arenisca de Roda incluye, de base a techo, la megaunidad regresiva de una megasecuencia compuesta y la megaunidad transgresiva de la siguiente. Estas megasecuencias compuestas son diácronas: las tendencias de apilamiento son similares, pero los cambios de tendencia no se producen simultáneamente en las diferentes secciones.<br/><br/>Existe cierta incertidumbre sobre la importancia relativa de los factores que controlaron el origen y desarrollo de los tres órdenes de ciclicidad definidos. Ello se debe a la ausencia de datos precisos sobre la evolución de la cuenca (datación. Evolución tectónica, evolución climática, subsidencia . )<br/><br/>El análisis secuencial de los sistemas deltaicos ha de basarse en una metodología de trabajo que incluye: la estratigrafía física, el análisis de facies y la datación más precisa posible de los depósitos a -estudiar. Además, se deben buscar y utilizar indicadores paleobatimétricos lo más precisos posible y reconocibles en la mayor parte de la sucesión. Sin datos sobre los dos últimos puntos anteriormente mencionados, resulta imposible cualquier intento de interpretación y discusión del valor de las secuencias como instrumentos de correlación.<br/><br/>Existen dos grupos de modelos de subdivisión estratigráfica: unos basados más en la interpretación y otros en la descripción. Los modelos más interpretativos son los del grupo Exxon (secuencias deposicionales), mientras que los más "descriptivos" son los propugnados por Galloway (1989a) (secuencias estratigráficas genéticas), Embry y Johannessen (1992), López Blanco (1993) (secuencias transgresivo-regresivas) o Helland-Hansen y Martinsen (en prensa).<br/><br/>A pesar de que los diversos modelos o metodologías de la estratigrafía secuencial presentan sus pros y sus contras, en este trabajo se ha optado por la opción de las secuencias transgresivo-regresivas, por dos motivos principales: 1) son de origen descriptivo y no interpretativo; 2) no incluyen discontinuidades mayores en su interior.<br/><br/>La organización secuencial de las sucesiones deltaicas está controlada por las variaciones en el tiempo y el espacio de las tasas de actuación de una serie de factores que influyen de manera combinada. Entre estos factores se incluyen: el eustatismo, la subsidencia, el clima, la fisiografía de la cuenca, la tectónica en la cuenca, la tectónica en el área fuente, los aportes sedimentarios, la producción de sedimento, y la geometría y topografía de la cuenca). Dichas variaciones pueden ser lineales, oscilatorias periódicas u oscilatorias no periódicas.<br/><br/>Existen toda una serie de factores que influyen de manera combinada en la organización secuencial de las sucesiones deltaicas (eustatismo, subsidencia, clima, fisiografía de la cuenca, tectónica en la cuenca, tectónica en el área fuente, aportes sedimentarios, producción de sedimento, geometría y topografía de la cuenca), así como las variaciones en el tiempo y el espacio de las tasas de actuación de estos parámetros. La variación de estos factores puede ser lineal, oscilatoria periódica u oscilatoria no periódica.<br/>En contextos de cuencas de antepaís, los factores que influyen en la secuencialidad son muy variables tanto en el tiempo como en el espado, en particular las tasas de subsidencia y aportes sedimentarios, por lo que las secuencias diferenciables en este tipo de cuencas tienen un origen complejo, resultando muy difícil discriminar qué parámetros de control son los principales y cuáles los accesorios.<br/><br/>Las secuencias pueden haberse originado en respuesta a cambios de gran magnitud de uno de los factores de control, pero, secuencias de idéntica apariencia pueden haberse originado en respuesta a variaciones de parámetros diferentes.<br/><br/>Muchos de los cambios en los parámetros de control no tienen una periodicidad determinada, por lo que las secuencias resultantes tampoco tienen una periodicidad (o duración) determinada.<br/><br/>Se puede realizar una subdivisión secuencial más o menos correcta utilizando modelos no interpretativos útiles para subdividir el relleno sedimentario de la cuenca, y que no implican el reconocimiento de uno o varios factores de control de dicha secuencialidad. Sin embargo, para intentar llegar a resultados de tipo predictivo, es necesario controlar (cualitativa y cuantitativamente), el mayor número posible de los factores que controlan la ciclicidad.<br/><br/>Variaciones locales de subsidencia, aportes, etc., pueden hacer heterócronos los límites de secuencia a diferentes escalas. Por ello, es necesario precisar el grado de utilidad para la correlación de las secuencias diferenciadas. En general, éstas son únicamente correlacionabies en aquellos sectores en los que los parámetros de control han operado con una magnitud similar y/o presentan una periodicidad de cambio en el tiempo similar., <i>After the sedimentological study of the Sant Llorenç del Munt, Montserrat an Roda deItaic systems, a stratigraphic subdivision based on three different scale transgressive-regressive sequences has been developed. This subdivision has been established on the coastal facies belts from the deduced shoreline (and associated facies beIts) migration. These transgressive-regressive sequences are formed by a lower transgressive part with a deepening upwards trend and a retrogradational stacking pattern and an upper regressive part, with shallowing-upwards trend and a progradattonal stacking pattern. The lowest scale sequences (metrical) have been named "fundamental sequences". A series of "composite sequences", intermediate scale (decametric to hectometric), have been defined after the study of "the stacking pattern of the fundamental sequences. After the study of the stacking pattern of composite sequences there have been defined a series of large-scale (decametric to kilometric) "composite megasequences".<br/><br/>A sequential subdivision based on non interpretative models (which does not imply the recognition of a controlling factor or set of factors) can be effective. However, to reach some predictive results is necessary to estimate (qualitative and quantitatively) the greater number of controlling parameters on the cyclicity. After the analysis of the field examples, there has been demonstrated that there are three main controlling factors of the cyclicity (eustacy, subsidence and sediment supply) working in a combined way. In foreland basins the rates of action of the non-global controlling factors (subsidence and sediment supply) are variable in time and space. That variability makes sequences local for correlation purposes. Sequences will only be correlatables for those areas where the controlling-parameters have operated with a similar magnitude and a similar periodicity. Most of the changes on controlling parameters have not a determined periodicity, so, resulting sequences will not either have a determined periodicity (or duration). </i>

Proyecto:

Estudi estructural de l'enllaç entre la Serralada Ibèrica i la Serralada Costanera Catalana

  • Guimerà i Rosso, Joan J.
L'objectiu d'aquest treball és l'estudi de l'estructura i de l'evolució tectònica durant el Terciari d'un sector del nordeste d'Ibèria que comprèn part de les tres unitats tectòniques principals que s'hi han diferenciat clàssicament: la Serralada<br/>Ibèrica, la Serralada Costanera Catalana i la Conca de l'Ebre. Més concretament, els objectius del treball poden resumir-se en els punts següents: (1) Estudi de les macrostructures formades durant la compressió alpina, diferenciació de les diverses direccions produïdes i establiment de les relacions temporals i espacials entre elles. (2) Estudi de les macrostructures formades durant la distensió neògena i de les seves variacions espacials. (3) Establiment, a partir dels resultats anteriors, de quina ha estat la cinemàtica de les macrostructures que es van formar i que van actuar durant els dos processos anteriors, compressiu i distensiu. (4) Discutir el o els models dinàmics que es puguin deduir a partir de les conclusions dels apartats anteriors. (5) Estudi de la fracturació a l'escala de l'aflorament -mesostructures fràgils-, de l'evolució que se'n dedueixi discussió de les relacions pntre les macrostructures -compressives i distensives- i les mesostructures.<br/><br/>A) Macrostructures formades durant la compressió:<br/><br/>A la Serralada Costanera Catalana predominen grans falles de sòcol, d'escala pluriquilomètrica, orientades entre N 070 E al nord i N 030 E al sud. Aquestes falles es disposen esgraonades dextralment.<br/><br/>La deformació més important es localitza en bandes estretes al llarg d'aquestes falles i afecta el sòcol hercinià i la cobertora mesozoica. Entre aquestes bandes es troben àrees més extenses i menys deformades. <br/><br/>Les faixes de sòcol han sofert un moviment direccional sinistre dominant que, sobretot en les falles d'orientació més pròxima a N 070 E, ha anat acompanyat per una convergència entre els dos llavis de la falla.<br/><br/>A la serralada Ibèrica dominen grans falIes de sòcol d'escala pluriquilomètrica d'orientació aproximadament NW-SE. Aquesta directriu és, també, la dominant a la cobertora mesozoica, on es manifesta per plecs i encavalcaments. Hi ha altres directrius minoritàries més pròximes a direccions N-S i E-W.<br/><br/>El moviment de les faIles de sòcol té components vertical invers i direccional dextre.<br/><br/>La Zona d'Enllaç es caracteritza per un feix frontal (septentrional) d'encavalcaments que s'estén des de Portalrubio (a l'oest) fins a Vandellós (a l'est). Aquest feix posa en contacte la Zona d'Enllaç amb la Serralada Ibèrica, la Conca de l'Ebre i la Serralada Costanera Catalana.<br/><br/>Els encavalcaments en superficie afecten només la cobertora mesozoica; el sòcol hercinià no hi aflora.<br/><br/>La geometria en planta del feix d'encavalcaments mostra dues virgacions, on les estructures orenen una orientació NE-SW, que se situen damunt les falles de sòcol NE-SW. En secció formen un sistema d'encavalcaments imbricats, amb fletxes pluriquilomètriques (10 Km com a màxim).<br/><br/>La deformació de la cobertora minva del nord cap al sud, passant a una àrea subtabular. Al sud del feix d'encavalcaments també s'hi han format plecs d'orientació NW-SE a la cobertora.<br/><br/>Les relacions espacials entre aquestes tres unitats i les seves estructures dominants mostren que (1) les virgacions del feix d'encavalcaments estan clarament relacionades amb les falles de sòcol NE-SW sinistres de la Serralada Costanera Catalana, i en són conseqüència; (2) les interferències entre les estructures NW-SE de la Serralada Ibèrica i les E-W de la Zona d'Enllaç mostren que part dels plecs NW-SE són anteriors a les estructures E-W i, posteriorment, ambdues direccions d'estructures es van desenvolupar simultàniament; (3) cal, doncs, una simultaneïtat, almenys parcial, en l'actuació de les tres direccions d'estructures.<br/><br/>Les edats de les deformacions compressives que es dedueixen de les relacions d'aquestes amb els materials terciaris indiquen que (1) a la Serralada Costanera Catalana es va produir des de l'Ilerdià-Cuisià (Eocè inferior) fins a l'Oligocè mitjà, com a minim, va haver-hi una migració de l'inici de la deformació des del NE cap al SW; (2) Al sector de Ja Serralada Ibèrica estudiat i a la Zona d'Enllaç l'edat de l'inici de la deformació és imprecís. Les deformacions més antigues identificades són d'edat oligocena inferior i s'estenen fins a l'Oligocè terminal: (3) en alguns llocs de la Serralada Ibèrica (als voltants de Daroca), el moviment dextre invers de les falles de sòcol NW-SE va continuar durant l'Aragonià: (4) s'observa, doncs, novament, la simultaneïtat en la deformació compressiva a les tres graris unitats estructurals de la regió estudiada.<br/><br/>B) Macrostructures distensives<br/><br/>Es van desenvolupar posteriorment a les macrostructures compressives i, en bona part, van reaprofitar les falles preexistents, Que van jugar amb moviments normals dominants, formant tot un seguit de fosses litorals (NE-SW) Que s'estenen al llarg de tota la regió estudiada i es continuen fora d'ella.<br/><br/>A l'extrem sud de la regió estudiada (a l'Àrea Meridional) es va produir una extensió de la cobertora mesozoica per falles d'escala hectomètrica a quilomètrica, sense que s'hi formessin fosses similars a les litorals.<br/><br/>Les edats de les deformacions que es dedueixen en funció dels materials que rebleixen les fosses i cubetes neògenes i de les seves relacions amb les macrostructures distensives indiquen que tant les fosses litorals com les cubetes de l'Àrea Meridional es formaren a partir del Miocè inferior (Burdigalià inferior o Aragonià inferior).<br/><br/>C) Hesostructures<br/><br/>A partir de l'estudi de les mesostructures fràgils (estilòlits, esquerdes de tensió i, principalment, falles) s'obtenen diverses solucions que es poden agrupar de la manera següent:<br/><br/>1) Tensors d'esforços amb sigma-1 i sigma-3 subhoritzontals i valors de R= sigma(2)-sigma(3)/sigma(1)-sigma(3) molt variats. Se'n dedueixen un màxim de dos a cada estació, dels quals un a partir d'una majoria de dades i l'altre només a partir d'una minoria. Els eixos sigma-1 de les dues solucions solen formar un angle proper als 90° i majoritàriament s'orienten al voltant de les direccions NE-SW i NW-SE.<br/><br/>2) Tensors d'esforços amb sigma-1 subvertical. L'eix sigma-3 s'orienta o NW-SE o NE-SW; els valors de R són molt variats i sovint pròxims a 0.<br/><br/>3) A les estacions on s'ha calculat simultàniament tensors amb sigma-1 vertical i horizontal, l'orientació de sigma-3 horitzontal de la solució majoritària amb sigma-1 horitzontal i de la solució amb sigma-1 vertical coincidexen la gran majoria de les vegades.<br/><br/>4) Els tensors amb sigma-1 horitzontal orientat NW-SE només s'han deduït a estacions fetes en materials mesozoics.<br/><br/>5) Els tensors amb sigma-1 horitzontal orientat entre N-S I NE-SW i els tensors amb sigma-1 vertical també s'han deduït a estacions fetes en materials neògens.<br/><br/>D) Relacions entre les macrostructures i les mesostructures<br/><br/>Les mesostructures formades, tant durant la compressió com durant la distensió, ho fan com a conseqüència de les perturbacions produïdes en el camp d'esforços regional per les macrostructres; no són, doncs, conseqüència directa d'una successió en el temps de diferents camps d'esforços regionals homogenis.<br/><br/>E) Evolució de la deformació<br/><br/>Tant les macrostructures compressives com les distensives de la regió estudiada poden ser explicades per les variacions produïdes per un mateix mecanisme a escala del nordest d'Ibèria: una col .lisió aproximadament N-S (al voltant de N 010 E) entre Àfrica i Euràsia.<br/><br/>Les possibilitats de variacions en la intensitat de l'esforç màxim horitzontal creat a l'interior d'Ibèria com a conseqüència de la col.lisió (amb sigma-1 o sigma-2 orientats al voltant de N 010 E) poden explicar:<br/><br/>1) els moviments direccionals o inversos soferts per les grans falles durant la compressió;<br/><br/>2) els moviments predominantment normals que tingueren durant la distensió;<br/><br/>3) el pas d'un tipus de moviment a l'altre i, per tant, el pas de la compressió a la distensió;<br/><br/>4) les variacions espacials í temporals en els moviments de les falles principals., This Thesis deals with the structure and the tectonic evolution during Tertiary or an area comprising the Catalan Coastal Range and the north-eastern most part of the Iberian range, south of the Ebro Basin. It has been carried out taking into account not only the several major structures but also their relations to small-scale structures as analysed in 140 outcrops.<br/><br/>There are three main directions of structures within the studied region: NE-SW in the Catalan Coastal Range, NW-SE in the Iberian Range and approximately E-W in the Linking Zone between the former units. In all this area a Hercynian basement exist, unconformably overlain by a mesozoic cover -mainly carbonatic and Paleogene and Neogene siliciclastic rocks.<br/><br/>During the Paleogene compressive tectonics in the two former units the dominant structures were basement strike-slip convergent faults, dextral in the NW-SE faults and sinistral in the KE-SW ones. In the Mesozoic cover folding and faulting had similar orientations, but are more developed in the Iberian Range.<br/><br/>In the Linking Zone an array or E-W thrusts and raids developed which thrusted on the Iberian Range, the Ebro Basin and the Catalan Coastal Range. Two virgation of this array -structures taking a more NE-SW orientation- show the influence of the contemporary sinistral movement of the NE-SW faults.<br/><br/>Compressive deformation began in the Lower Eocene in the Catalan Coastal Range and, at least, in the Lower Oligocene in the Iberian Range and in the Linking Zone. It lasted until the uppermost Oligocene or the lowermost Miocene. <br/><br/>From lower Miocene extension have taken place: NE-SW and SW-SE major basement faults became normal faults, giving rise to the formation or rifts superimposed to the compressional former units: the tectonic inversion was very important. Extension didn't start simultaneously all over the studied area; during lower Miocene. When coastal rifts developed, dextral slip still took place into a NW-SE basement fault in the Iberian Range.<br/><br/>From the analysis of brittle small-scale structures three types of stress tensors can be deduced: two of them have sigma-1 horizontal and oriented NE-SW and SW-SE respectively. The third one have sigma-1 vertical and sigma-3 SW-SE. Theses small-scale structures were formed in a perturbed local stress-field due to the influence of the geometry and cinematics of major structures, both in time and space, and not the direct result of one or several large-scale geotectonic process.<br/><br/>Taking into account the geometry and cinematics or major structures, a near N-S direction of compression is deduced during Paleogene compression, logically caused by Africa-Iberia-Europe collision: a near E-W extension during Neogene is deduced from extensional major structures. Variations in the magnitude or stresses produced by that collision could explain the formation and succession or both Paleogene compressional and Neogene extensional major structures, which had originated within the framework or the same large-scale geotectonic process.

Proyecto:

Buscador avanzado