Análisis geofísico de la Fosa de Loncopué, Neuquén

Abstract

Esta Tesis Doctoral analiza datos gravimétricos terrestres y satelitales, aeromagnéticos y magnetotelúrico de la zona de los Andes Centrales Sur, para estudiar la región y particularmente la Fosa de Loncopué. Esta cuenca ha tenido recientemente una fase extensional evidenciada por fallamiento normal que afecta materiales cuaternarios pre y postglaciarios que controla la efusión de campos volcánicos fisurales. Además, esta depresión de origen tectónico se encuentra rellena por rocas volcánica y volcaniclásticas. Particularmente, el sistema de fallas occidental de la Fosa de Loncopué está asociado al emplazamiento de grandes estratovolcanes y complejos caldéricos sobre la cordillera principal. Por otra parte, el sistema de fallas axial se encuentra dominado por la presencia de pequeñas cuencas transtensionales, mientras que el sistema de fallas oriental afecta el sector interno de la faja plegada y corrida del Agrio, controlando la subsidencia en esta depresión alojada en el frente andino. Los trabajos previos realizados en esta Fosa de Loncopué y zonas aledañas se han centrado principalmente en el estudio del relleno volcánico-sedimentario, la estructura superficial y la actividad neotectónica. Otros trabajos han evaluado el origen de la Fosa, pero no su mecanismo general de deformación. Sin embargo, se han dedicado menos esfuerzos para desentrañar su estructura a escala cortical, particularmente la geometría profunda de esta cuenca extensional. Por lo tanto para poder analizar algunos de estos puntos señalados, inicialmente se estudió la zona transicional entre los andes Centrales Sur y los Andes Patagónicos, entre las latitudes 36º y 41º S, por medio de la ondulación del geoide y datos gravimétricos satelitales. En particular, la primer metodología permitió analizar el estado isostático de la zona determinando el geoide por tres métodos: modelos satelitales, combinación de datos gravimétricos y de GPS y suponiendo una hipótesis isostática de la estructura topográfica utilizando prismas esféricos. Además, los datos gravimétricos se invirtieron junto con datos sismológicos para estimar el relieve del Moho combinando el método de Bott con una regularización de uniformidad y un modelo esférico de la Tierra por medio de prismas esféricos. Posteriormente, el trabajo se focalizó en la Fosa de Loncopué con el objetivo de caracterizar las propiedades magnéticas de la corteza y determinar su estructura a escala cortical. Para ello, se la analizó mediante el procesamiento de datos gravimétricos (terrestres y satelitales), aeromagnéticos y magnetotelúricos. Por medio de los datos gravimétricos se realizó un modelo de inversión 3D para observar la distribución de los sedimentos y los contrastes de densidad. También se procedió a realizar un modelo directo 2D en un perfil a la latitud 38º S, cruzando la Fosa de Loncopué y la sección oeste de la faja plegada y corrida del Agrio. Los datos aeromagnéticos se procesaron para analizar la relación espacial entre estructuras geológicas, los campos volcánicos y los datos magnéticos terrestres. Con el fin de resaltar los bordes de las fuentes magnéticas y estimar la profundidad del basamento, se aplicó la técnica del ángulo de tilt y la imagen del parámetro fuente (SPI). Se determinó un modelo 3D de susceptibilidad efectiva utilizando el método de la Inversión del Vector Magnetización, que tiene en cuenta los efectos combinados de la magnetización remanente e inducida. Por último, para comprender la estructura térmica del área, se calculó la profundidad del punto de Curie a través del análisis espectral de las anomalías magnéticas. En cercanías al mismo perfil donde se llevó a cabo el modelo directo, se realizó una inversión de seis sondeos magnetotelúricos obteniendo un modelo de resistividad 2D de la corteza de la zona. Con toda esta información se logró caracterizar las principales estructuras y lineamientos asociados con esta fosa extensional. Se observó que solo el sistema de falla oriental de la Fosa de Loncopué tiene expresión tectónica de escala cortical, mientras que los lineamientos E-O, ENE y ESE se interpretan como estructuras menores que segmentan el basamento de la cuenca. Además, la anomalía del geoide, el modelo directo de densidad 2D y el modelo de la profundidad del Moho evidenciaron una atenuación en la corteza inferior al este de la Fosa de Loncopué, más precisamente en la zona del Cajón de Almanza (en la faja plegada y corrida del Agrio). Esto muestra un desacoplamiento espacial entre la zona de extensional de la corteza superior y el atenuamieto de la corteza inferior, lo cual podría explicarse por un modelo de deformación de cizalla simple con una falla maestra a escala cortical que buza hacia el este. Finalmente, nuestro modelo de susceptibilidad 3D, la profundidad del punto de Curie y el modelo de resistividad revelaron la posible existencia de reservorios magmáticos/hidrotermales en el volcán Copahue, y los depocentros Codihue y Cajón de Almanza, los cuales parecerían estar conectados en profundidad formando un cuerpo magmático regional.