GEOFÍSICA de la LITOSFERA TERRESTRE y BASAMENTOS

 

La línea de investigación en Geofísica de la Litosfera Terrestre y Basamentos se centra en la caracterización estructural, geométrica y composicional de la corteza continental y el manto superior en contextos continentales e insulares estables. Mediante la aplicación integrada de métodos geofísicos avanzados de gran penetración basados en campos naturales —como la Magnetotelúrica (MT), la Gravimetría y el Magnetismo— combinados con el análisis de datos de sísmica de reflexión, el objetivo principal es la obtención de modelos físicos y geológicos tridimensionales que permitan "radiografiar" la arquitectura profunda y el armazón rígido de la Tierra.

Esta línea aborda el estudio estático y la fábrica de la litosfera desde una perspectiva multiescala, abarcando desde la delimitación de dominios corticales regionales, el modelado tridimensional del relieve del Moho y la caracterización de la anisotropía profunda del manto, hasta la definición geométrica y topográfica de basamentos cristalinos ocultos bajo potentes cuencas sedimentarias y de antepaís. Asimismo, las metodologías electromagnéticas y de potencial del grupo se aplican a la definición geométrica y volumétrica de cuerpos intrusivos plutónicos, así como a la caracterización estructural interna de edificios volcánicos oceánicos emergidos. Los resultados estructurales obtenidos constituyen la base física fundamental para comprender la configuración geológica del subsuelo profundo y sirven de marco de referencia para otros estudios dinámicos de deformación tectónica activa, geodinámica y evaluación de recursos del grupo.

Líneas de investigación en Geofísica Profunda

 

1. Estructura Cortical y Tomografía Profunda mediante Magnetotelúrica (MT)

Esta línea utiliza variaciones de campos electromagnéticos naturales para generar tomografías tridimensionales de la resistividad eléctrica a escala cortical y litosférica. Sus principales aplicaciones abarcan la delimitación de fronteras tectónicas continentales, el análisis de anisotropía profunda en pasillos oceánicos y zonas de deformación, y la caracterización estructural estática de complejos volcánicos e islas oceánicas emergidas.

Modelado tridimensional de resistividad eléctrica de la corteza en el margen oeste ibérico obtenido mediante inversión de datos magnetotelúricos (Baltazar-Soares et al., 2023).

Secciones magnetotelúricas bidimensionales y tridimensionales que revelan la geometría interna y las estructuras de colapso del edificio volcánico (Martínez-Moreno et al., 2018).

Caracterización de la estructura litosférica de la Faja Pirítica Ibérica, en terreno portugués, mediante el cálculo del tensor de fase del método magnetotelúrico. Proyecto PyBe (Martínez-Moreno et al., 2023)

Modelos electromagnéticos que evidencian la presencia de un gran cuerpo conductor profundo alojado en el basamento de la cuenca de antepaís (González-Castillo et al., 2015).

 

2. Arquitectura de Basamentos Continentales y Modelado de Densidades mediante Gravimetría y Métodos Potenciales

Esta línea aborda de forma integrada el relieve de las discontinuidades mayores (como el Moho) y el molde físico de la corteza y el basamento rígido cristalino oculto bajo potentes cuencas sedimentarias terrestres. Mediante inversión tridimensional gravimétrica (Anomalía de Bouguer), magnetometría avanzada y vectores electromagnéticos Tipper, el grupo caracteriza el contraste composicional de la corteza continental.

Secciones estructurales e interpretación geodinámica a escala cortical profunda del Sistema Central y sus cuencas adyacentes a partir de datos gravimétricos y topográficos (De Vicente et al., 2007).

 

Mapa de anomalía de Bouguer completa del sur de la Meseta Ibérica, donde se identifican los principales dominios estructurales y sus gradientes gravimétricos asociados (Granja-Bruña et al., 2015).

 

Mapas filtrados de elevación y anomalía gravimétrica para longitudes de onda entre 100 y 600 km en la zona de contacto entre las litósferas continentales de Eurasia y África (Muñoz-Martín et al., 2010).

 

3. Estructura Cortical y Arquitectura de Cuencas mediante Sísmica de Reflexión

Esta línea emplea datos de reflexión sísmica multicanal en tierra —adquiridos en campañas específicas y sondeos de exploración— para obtener imágenes directas de la geometría interna de la corteza continental y la arquitectura de cuencas sedimentarias de antepaís. La interpretación de los horizontes sísmicos, calibrada con datos de sondeos profundos y anomalías gravimétricas, permite construir secciones corticales equilibradas y modelos tridimensionales desde el basamento varisco hasta la cobertera cenozoica, definiendo la geometría de sistemas de cabalgamientos de piel gruesa y cuantificando el acortamiento cortical alpino acumulado.

Modelo tridimensional de la estructura cortical del contacto entre la Cuenca de Madrid y el Sistema Central, construido a partir de una malla de 18 secciones sísmicas de reflexión interconectadas y extendidas hacia los relieves del basamento (de Vicente y Muñoz-Martín, 2013).