Geophysical Imaging of the Critical Zone along the Eastern Betic Shear Zone (EBSZ), SE Iberian Peninsula

The geophysical data used in this study consisted of two datasets, namely electrical resistivity data and seismic data. Resistivity data were obtained from the Electrical Resistivity Tomography (ERT) method, while seismic data (Vp and Vs) were obtained from the multi-channel analysis of surface waves (MASW) and P-wave travel time tomography. The resistivity and seismic data used in this study were acquired within the INTER GEO research project, which was funded by the Spanish national research program.Funding: J.A. is funded by grant IJC2018-036074-I and by MCIN/AEI /10.13039/501100011033. I.P. is funded by the Spanish Government and the Universidad de Salamanca (Beatriz Galindo grant BEGAL 18/00090). This project was funded by Grant 2017SGR1022 (GREG) from the Generalitat de Catalunya (AGAUR); EU (H2020) 871121 (EPOS-SP); and EIT-RawMaterias 17024 from the European Institute of Technology (EIT) (SIT4ME).The critical zone (CZ) represents the most-shallow subsurface, where the bio-, hydro-, and geospheres interact with anthropogenic activity. To characterize the thickness and lateral variations of the CZ, here we focus on the Eastern Betic Shear Zone (EBSZ), one of the most tectonically active regions in the Iberian Peninsula. Within the EBSZ, the Guadalentín Depression is a highly populated area with intensive agricultural activity, where the characterization of the CZ would provide valuable assets for land use management and seismic hazard assessments. To achieve this, we have conducted an interdisciplinary geophysical study along the eastern border of the Guadalentín Depression to characterize the CZ and the architecture of the shallow subsurface. The datasets used include Electrical Resistivity Tomography (ERT), first-arrival travel time seismic tomography, and multichannel analysis of surface waves (MASW). The geophysical datasets combined help to constrain the high-resolution structure of the subsurface and image active fault systems along four transects. The resulting geophysical models have allowed us to interpret the first ~150 m of the subsurface and has revealed: (i) the variable thickness of the CZ; (ii) the CZ relationship between the fault zone and topographic slope; and (iii) the differences in CZ thickness associated with the geological units. Our results provide a method for studying the shallow subsurface of active faults, complementing previous geological models based on paleo-seismological trenches, and can be used to improve the CZ assessment of tectonically active regions.European Institute of Technology SIT4MEMCINSpanish national research programHorizon 2020 Framework Programme 871121, EIT-RawMaterias 17024European CommissionGeneralitat de CatalunyaAgència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de RecercaAgencia Estatal de InvestigaciónUniversidad de Salamanca 2017SGR1022, BEGAL 18/0009

Increasing the Lateral Resolution of 3D-GPR Datasets through 2D-FFT Interpolation with Application to a Case Study of the Roman Villa of Horta da Torre (Fronteira, Portugal)

The approach presented in this work uses an interpolation methodology to densify 3D-GPR datasets to sharpen the results obtained in GPR surveys carried out in an archaeological environment. It allows the estimation of missing data from the combined use of mathematical transforms, such as the Fourier and curvelet transforms, and predictive filters. This technique makes it possible to calculate the missing signal simply by meeting two requirements: the data in the frequency domain must be limited in a range of values and must be able to be represented by a distribution of Fourier coefficients (verified conditions). The INT-FFT algorithm uses an open-access routine (Suinterp, Seismic Unix) to interpolate the GPR B-scans based on seismic trace interpolation. This process uses automatic event identification routines by calculating spatial derivatives to identify discontinuities in space by detecting very subtle changes in the signal, thus allowing for more efficient interpolation without artifacts or signal deterioration. We successfully tested the approach using GPR datasets from the Roman villa of Horta da Torre (Fronteira, Portugal). The results showed an increase in the geometric sharpness of the GPR reflectors and did not produce any numerical artifacts. The tests performed to apply the methodology to GPR-3D data allowed for assessing the interpolation efficiency, the level of estimation of missing data, and the level of information lost when we chose to increase the distance between B-scans in the acquisition stage.research project "Innovacion abierta e inteligente en la EUROACE" 0049_INNOACE_4_EEuropean Commission COMPETE 2020Portuguese Foundation for Science and Technology UIDB/04683/2020 SFRH/BSAB/143063/201

Laser scanner and geophysical survey to delimitate, defining the geometrical design and setting up on the ground of the Osuna’s roman theatre

El uso conjunto del escáner láser y de la prospección geofísica nos ha permitido definir la forma del teatro romano de Osuna. Una actividad de bajo costo y nulo impacto sobre las ruinas que debe servir de base para una posterior planificación de su futuro.Geophysical survey and laser scanning allows us to define the shape of the Osuna’s roman theater. It is a low cost activity with no impact on the ruins that should serve as a basis for further planning of its future

Preservation of the Iberian Tethys paleomargin beneath the eastern Betic mountain range

We are grateful to the staff involved in the TransCorBe project. The Geophysical Instrument Pool at GFZ-Potsdam provided most of the seismic equipment. We are grateful to Christian Haberland for his support. We want to thank two anonymous reviewers for the careful reading of the manuscript and the interesting and constructive criticism they provided. This work was funded by the Spanish State Research Agency (SRA) under the grant PID2019-109608GB I00/SRA/10.13039/501100011033, FEDER/MINECO project CGL2015-67130-C2-2-R, FEDER/Junta de Andalucia project A-RNM-421-UGR18 and research group RNM104 of the Junta de Andalucia. The Granada University/CBUA funding for open access charge.We obtain P-wave receiver functions from teleseismic earthquake recordings at a dense seismic broadband transect, deployed along 170 km across the Betic mountain range in southeastern Spain. Migrated images show the crustal structure of the orogen in detail. In particular, they reveal the situation of the subducted Iberian paleomargin, with full preservation of the proximal domain and the 50 km wide necking domain. Crustal thinning across the necking domain affects mainly the lower continental crust. The Variscan crust of the Tethys margin is bending downward beneath the Betics, reaching 45 km depth, and terminates abruptly at a major slab tear. The distal domain of the paleomargin cannot be reconstructed, but the migrated section suggests that material has been exhumed through the subduction channel and integrated into the Betic orogen. This supports an origin of the HP-LT Nevado-Filabride units from subducted, hyperextended Variscan crust. According to our profile, the present-day eastern Betics appear to have a much more significant contribution from metamorphic Iberian crust than previously thought.Geophysical Instrument Pool at GFZ-Potsdam - Spanish State Research Agency (SRA) PID2019-109608GB I00/SRA/10.13039/501100011033Spanish Government CGL2015-67130-C2-2-RFEDER/Junta de Andalucia project A-RNM-421-UGR18 RNM104Junta de Andaluci

Caracterización del subsuelo mediante sísmica de reflexión de alta resolución

La presente memoria de Tesis Doctoral versa sobre la sísmica de reflexión de alta resolución y sus objetivos principales han sido los siguientes: establecer una validación de esta metodología, poner de manifiesto su potencial de aplicación en el reconocimiento de estructuras geológicas superficiales y mostrar su integración en estudios multidisciplinares de incidencia medioambiental. Por esa razón, tanto la estructura en capítulos como la redacción del texto han seguido un hilo narrativo que hace más hincapié en evaluar el potencial, las limitaciones y el poder resolutivo de la prospección sísmica del subsuelo poco profundo, que en presentar las técnicas del proceso de datos sísmicos. Aunque los casos analizados en la memoria están dirigidos a objetivos diferentes se complementan entre sí, concluyéndose que la sísmica de reflexión de alta resolución es una técnica extremadamente flexible que puede adaptarse a situaciones muy diferentes; desde un estudio geológico, a aplicaciones a la obra civil, a valoraciones medioambientales, etc. A través de cada caso presentado también se van desarrollando diferentes aspectos metodológicos de la sísmica de reflexión superficial que la distinguen de la sísmica profunda y que han de tenerse en cuenta durante el tratamiento de los datos

Prospección sísmica en el Glaciar Johnsons, Isla Livingston (Antártida). (campañas antárticas 1996-1997 y 1997-1998)

Durante las campañas antárticas de 1996-97 y 1997-98, se realizaron en el glaciar Johnsons (Isla Livingston, A n t á rtida) cinco perfiles sísmicos de refracción (con un total de 2.685 m longitud) y dos perfiles de reflexión (2.980 m longitud) con el objetivo de obtener i n f o rmación sobre el grosor del hielo y la topografía del basamento. En cuanto a la sísmica de refracción, se presenta como un método e ficaz para la obtención del espesor y de la velocidad del hielo, mientras que se propone la sísmica de reflexión como la técnica más adecuada para obtener información sobre la morfología de la cubeta glacial y el contacto hielo-roca. Los resultados aportados por los anteriores métodos se han completado con un análisis minucioso de los datos de campo (estudio del frente de ondas) obteniéndose la localización de sectores con fracturas (grietas) y pudiéndose distinguir áreas de distintas características glaciológicas (zonas de acumulación y ablación). Este conocimiento de la estructura interna del glaciar mediante prospección sísmica junto con otros datos glaciológicos permitirá modelizar la dinámica del flujo del glaciar Johnsons

Prospección sísmica en el Glaciar Johnsons, Isla Livingston (Antártida). (campañas antárticas 1996-1997 y 1997-1998)

Durante las campañas antárticas de 1996-97 y 1997-98, se realizaron en el glaciar Johnsons (Isla Livingston, A n t á rtida) cinco perfiles sísmicos de refracción (con un total de 2.685 m longitud) y dos perfiles de reflexión (2.980 m longitud) con el objetivo de obtener i n f o rmación sobre el grosor del hielo y la topografía del basamento. En cuanto a la sísmica de refracción, se presenta como un método e ficaz para la obtención del espesor y de la velocidad del hielo, mientras que se propone la sísmica de reflexión como la técnica más adecuada para obtener información sobre la morfología de la cubeta glacial y el contacto hielo-roca. Los resultados aportados por los anteriores métodos se han completado con un análisis minucioso de los datos de campo (estudio del frente de ondas) obteniéndose la localización de sectores con fracturas (grietas) y pudiéndose distinguir áreas de distintas características glaciológicas (zonas de acumulación y ablación). Este conocimiento de la estructura interna del glaciar mediante prospección sísmica junto con otros datos glaciológicos permitirá modelizar la dinámica del flujo del glaciar Johnsons

Prospección sísmica en el Glaciar Johnsons, Isla Livingston (Antártida). (campañas antárticas 1996-1997 y 1997-1998)

Durante las campañas antárticas de 1996-97 y 1997-98, se realizaron en el glaciar Johnsons (Isla Livingston, A n t á rtida) cinco perfiles sísmicos de refracción (con un total de 2.685 m longitud) y dos perfiles de reflexión (2.980 m longitud) con el objetivo de obtener i n f o rmación sobre el grosor del hielo y la topografía del basamento. En cuanto a la sísmica de refracción, se presenta como un método e ficaz para la obtención del espesor y de la velocidad del hielo, mientras que se propone la sísmica de reflexión como la técnica más adecuada para obtener información sobre la morfología de la cubeta glacial y el contacto hielo-roca. Los resultados aportados por los anteriores métodos se han completado con un análisis minucioso de los datos de campo (estudio del frente de ondas) obteniéndose la localización de sectores con fracturas (grietas) y pudiéndose distinguir áreas de distintas características glaciológicas (zonas de acumulación y ablación). Este conocimiento de la estructura interna del glaciar mediante prospección sísmica junto con otros datos glaciológicos permitirá modelizar la dinámica del flujo del glaciar Johnsons

Proyecto Utica. Informe de los trabajos arqueológicos efectuados en la ciudad fenicio-púnica de Utica (Túnez). Campaña de 2010

Se presentan los resultados obtenidos en la prospección geofísica efectuada en la ciudad fenicio-púnica y romana de Utica (Túnez). La prospección utilizó los métodos de magnetometría y radar de subsuelo en tres zonas del yacimiento arqueológico, sumando una superficie total de 4.065 m2. En dos de las tres zonas exploradas, la importante contaminación férrica en superficie limitó los resultados de la magnetometría, aunque los resultados del georrádar ofrecen interesantes imágenes en la detección de complejos sistemas de construcción, algunas de las cuales pueden atribuirse a las fases fenicio-púnicas de Utica, como en la denominada Zona I

PROYECTO UTICA. INVESTIGACIÓN EN LA CIUDAD FENICIO-PÚNICA. VI INFORME PRELIMINAR DE LA CAMPAÑA DE EXCAVACIÓN DE 2016. INFORME DE LA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

Imed Ben Jerbania, José Luis López Castro (codirectores)Resultados de la campaña de 2016 junto a los de la prospección geofísica realizados en el yacimiento de UticaLos trabajos de campo y laboratorio han sido financiados con las subvenciones anuales concedidas por el programa de excavaciones arqueológicas en el exterior del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (campañas de 2010, 2012, 2014, 2015 y 2016) así como por proyectos de investigación de diferentes organismos españoles concedidos a la Universidad de Almería