Contribution of the ESCI-Valencia Trough wide-angle data to a crustal transect in the NE Iberian margin

• N. Vidal ^[1] ; J. Gallart ^[1] ; J. J. Dañobeitia ^[1]
  1. [1] Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera

     Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera

     Barcelona, España

     
• Localización: Revista de la Sociedad Geológica de España, ISSN 0214-2708, Vol. 8, Nº. 4, 1995, págs. 417-429
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    El experimento sísmico ESCI-Surco de Valencia está encaminado a completar una transecta cortical en el margen NE de Iberia. Los perfiles de sísmica de reflexión vertical proporcionan en general imágenes bien contrastadas de la estructura interna que muestran claras variaciones laterales en la corteza. No obstante, los resultados de la sísmica vertical carecen de un control adecuado de la distribución interna de velocidades, y no resuelven la estructura profunda en zonas complejas como las transiciones tierra-mar en los márgenes catalán y balear. En cambio, la evolución de corteza gruesa a delgada puede establecerse a partir de los datos de reflexión de gran ángulo obtenidos al registrar en tierra, con estaciones autónomas, la alta densidad de disparos de aire comprimido del perfil ESCI marino. El análisis efectuado de este tipo de datos incluye la interpretación clásica de la distribución velocidad-profundidad por métodos de ajuste directo (trazado de rayos y sintéticos), así como el desarrollo de un procesado multicanal de gran ángulo, aprovechando que la geometría de registro permite alcanzar cobertura múltiple en las zonas de las transiciones tierra-mar. Para dicho procesado, se ha adaptado la secuencia típica de la sísmica de reflexión convencional, es decir: edición, aplicación de filtros pasabanda, eliminación de fases refractadas, deconvolución predictiva y ordenación de los registros en grupos de CMPs. La sección sumada (stack) de gran ángulo se ha obtenido tras realizar las correcciones estáticas y dinámicas, y sobre la misma se ha aplicado un tratamiento post-stack, con migración en tiempo/profundidad y filtrado de coherencia lateral. Las secciones finales obtenidas muestran claramente la variación de la base de la corteza a lo largo de la zona de interés. Los resultados son consistentes con la geometría del Moho obtenida en el modelo de velocidades, y ponen de relieve un adelgazamiento notable pero continuado de la corteza continental en los flancos del Surco de Valencia. Para verificar la variación lateral de estructuras, a lo largo del Surco de Valencia, se ha realizado el mismo tipo de análisis para datos de gran ángulo de un perfil marino de refracción ya existente, paralelo al ESCI y desplazado unos 30 km al NE. Los niveles profundos de corteza presentan en toda la zona velocidades bajas, de 6.4-6.5 km/s. Las imágenes de reflexión vertical y de gran ángulo se han combinado en una misma sección unificada, que muestra una buena consistencia en las zonas comunes en que ambos tipos de datos tienen reflexiones en el Moho. Esta sección conjunta permite completar una transecta cortical continua de 600 km, desde los Pirineos hasta la cuenca Sud Balear. La transecta pone de relieve que la corteza continental se adelgaza en un factor dos, en 50 km de distancia horizontal. El adelgazamiento asociado a la transición continente-océano parece producirse en la cuenca Sud Balear, aunque el conocimiento actual de la estructura litosférica del área Balear es insuficiente para precisar cualquier modelo evolutivo. La imagen de esta transecta sísmica es muy diferente de las obtenidas en márgenes pasivos comparables, mediterráneos o atlánticos, y debe atribuirse a la complejidad de la tectónica cenozoica en el margen nor-oriental de Iberia.

  • English

    The ESCI-Valencia Trough seismic experiment was designed to provide a crustal transect of the NE Iberian margin. The vertical reflection profiles have evidenced strong lateral variations in crustal structure, but complex areas like the Catalan and Balearic onshore/offshore transitions lack resolution at depth. However, the passage from thick to thin crust could be constrained by dense-spaced wide-angle reflection data collected by recording on land the ESCI marine profile. Our analysis of these data includes classical velocity-depth forward modelling and development of a wide-angle multichannel processing, by adapting the entire sequence of the conventional reflection seismics. This new approach led to large-aperture stacked sections that clearly image Moho reflected energy beneath the crucial areas. The lateral variation of the wide-angle results is tested by developing a similar analysis on a former refraction profile parallel to the ESCI one. The two approaches provide coincident results regarding the crust/mantle transition, and evidence a steady thinning of the continental crust in the flanks of the Valencia Trough. Low velocities are regularly found in deep levels of the crust. A combined crustal transect between the Pyrenees and the South Balearic basin is obtained by merging the near-vertical and wide-angle stacked sections, which show consistent Moho depth images in the common areas resolved far both data sets. This transect documents a thinning by a factor of two of the continental crust in 50 km horizontal distance. The continent-ocean transition seems to be associated with the South Balearic basin although the lithospheric structure of the Balearic area needs to be further constrained. The image of this seismic transect is clearly different from those reported in comparable Mediterranean or Atlantic passive margins, and has to be related to the complex Cenozoic tectonics at the NE Iberian margin.