Cabalgamiento retro-arco vs. subducción verdadera en el margen de los Muertos (noreste del Caribe): Observaciones a partir de modelos de sísmica de gran ángulo y gravimetría

• J.L. Granja-Bruña ^[3] ; P. Llanes Estrada ^[3] ; U.S. ten Brink ^[1] ; A. Pazos ^[4] ; J.M. Gorosabel-Araus ^[3] ; A. Rodríguez-Zurrunero ^[3] ; M. Druet ^[2] ; C. Flores ^[1] ; A. Carbó-Gorosabel ^[3] ; J. Martín Dávila ^[4]
  1. [1] United States Geological Survey

     United States Geological Survey

     Estados Unidos

     
  2. [2] Instituto Geológico y Minero de España

     Instituto Geológico y Minero de España

     Madrid, España

     
  3. [3] Univ. Complutense de Madrid
  4. [4] Real Instituto y Observatorio de la Armada

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• Localización: Geotemas (Madrid), ISSN 1576-5172, Nº. 18, 2021 (Ejemplar dedicado a: X Congreso Geológico de España), pág. 985
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Retro-arc thrusting vs. true subduction along Muertos margin (northeast Caribbean): Insights from wide-angle seismic and gravity modeling
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  • español

    La zona de Wadati-Benioff difusa debajo del arco-isla de las Antillas Mayores orientales se ha interpretado clásicamente como una doble subducción, sugiriendo la subducción hacia el norte del plateau Caribeño en el margen compresivo de los Muertos. Sin embargo, los datos sismotectónicos y estructurales junto con el modelado análogo en caja de arena cuestionan esta hipótesis. Con el fin de discriminar entre un escenario de subducción o no, se ha llevado a cabo el estudio de la estructura profunda del margen de los Muertos mediante un modelado geofísico 2D combinado a partir de datos de sísmica de gran-án- gulo y de datos gravimétricos adquiridos en el sur de La Española. Los modelos ajustados muestran un gradiente lateral sig- nificativo de Vp en la corteza media-superior a unos 40 km al norte del frente de deformación compresivo que se interpreta como el límite entre las cortezas oceánica del Caribe y del arco-isla. Los modelos descartan la existencia de un bloque de corteza oceánica caribeña hundiéndose en el manto superior debajo del arco-isla de las Antillas Mayores como sería esperable en una verdadera zona de subducción. La estructura cortical en el margen de los Muertos se puede entender con un modelo de retro-cabalgamiento tras-arco, en el cual la corteza de arco-isla cabalga sobre la corteza oceánica engrosada del interior de la placa del Caribe.

  • English

    The diffuse Wadati-Benioff zone under the eastern Greater Antilles island arc has been classically interpreted as a double subduction, with a north-dipping Caribbean plateau slab subducting along the compressive Muertos margin. However, seis- motectonic and structural data together with sand box analogue modeling question the hypothesized subduction. In order to discriminate between a subduction scenario or not, it was approached the study of the deep structure of the Muertos mar- gin from a combined 2D forward modeling from wide-angle seismic and gravity data acquired south Hispaniola. Adjusted models show a significant across-strike change in crustal p-wave velocity of the upper-middle crust at ~40 km northward from the compressive deformation front that is interpreted to be the boundary between the island arc and the Caribbean oceanic crusts. Overall, geophysical models reject the existence of a Caribbean oceanic plateau sunk into the upper mantle beneath the Muertos margin as would be expected from a true subduction zone. The crustal structure of the Muertos margin can be understood as a retro-arc thrusting, where the island arc crust thrusts over the thick oceanic crust of the Caribbean plate’s interior.