Opportunities for interaction between GGOS and South America

Opportunities for interaction between GGOS and South Americ

Analysis of Different Methodologies to Calculate Bouguer Gravity Anomalies in the Argentine Continental Margin

We have tested and used two methods to determine the Bouguer gravity anomaly in the area of the Argentine continental margin. The first method employs the relationship between the topography and gravity anomaly in the Fourier transform domain using Parker’s expression for different orders of expansion. The second method computes the complete Bouguer correction (Bullard A, B and C) with the Fortran code FA2BOUG2. The Bouguer slab correction (Bullard A), the curvature correction (Bullard B) and the terrain correction (Bullard C) are computed in several zones according to thedistances between the topography and the calculation point. In each zone, different approximations of the gravitationalattraction of rectangular or conic prisms are used according to the surrounding topography. Our calculations show that the anomaly generated by the fourth order in Parker’s expansion is actually compatible with the traditional Bouguer anomaly calculated with FA2BOUG, and that higher orders do not introduce significant changes. The comparison reveals that the difference between both methods in the Argentine continental margin has a quasi bimodal statistical distribution. The main disadvantage in using routines based on Parker's expansion is that an average value of the topography is needed for the calculation and, as the margin has an abrupt change of the topography in the continental slope area, it causes a bimodal distribution. It is worth noticing that, as expected, the most important differences between both methods are located over the continental slope both in complex structures such as part of the shared margin, as well as in isolated points where there are contributions from short wavelength or rugged topography.Fil: Pedraza de Marchi, Ana Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Ghidella, Marta E.. Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Interno y Culto. Dirección Nacional del Antártico. Instituto Antártico Argentino; ArgentinaFil: Tocho, Claudia. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentin

Análise de modelos córticos isostaticamente equilibrados utilizando modelos geopotenciais globais modernos

The knowledge of the Earth's gravity field and its temporal variations is the main goal of the dedicated gravity field missions CHAMP, GRACE and GOCE. Since then, several global geopotential models (GGMs) have been released. This paper uses geoid heights derived from global geopotential models to analyze the cortical features of the Tandilia structure which is assumed to be in isostatic equilibrium. The geoid heights are suitably filtered so that the structure becomes apparent as a residual geoid height. Assuming that the geological structure is in isostatic equilibrium, the residual geoid height can be assimilated and compared to the isostatic geoid height generated from an isostatically compensated crust. The residual geoid height was obtained from the EGM2008 and the EIGEN-6C4 global geopotential models, respectively. The isostatic geoid was computed using the cortical parameters from the global crustal models GEMMA and CRUST 1.0 and from local parameters determined in the area under study. The obtained results make it clear that the isostatic geoid height might become appropriate to validate crustal models if the structures analyzed show evidence of being in isostatic equilibrium.O conhecimento do campo de gravidade da Terra e suas variações temporais é o objetivo principal das missões de campo de gravidade dedicadas CHAMP, GRACE e GOCE. Desde então, vários modelos geopotenciais globais (GGMs) foram lançados. Este artigo usa os níveis de geoide derivados de modelos geopotenciais globais para analisar as características corticais da estrutura de Tandilia, que se supõe estar no equilíbrio isostático. As alturas do geoide são adequadamente filtradas para que a estrutura se torne aparente como uma altura residual de geoide. Supondo que a estrutura geológica esteja em equilíbrio isostático, a altura residual do geoide pode ser assimilada e comparada com a altura do geoostato isostático gerada a partir de uma crosta compensada isostática. A altura residual de geoide foi obtida a partir dos modelos geopotenciais globais EGM2008 e EIGEN-6C4, respectivamente. O geóide isostático foi calculado utilizando os parâmetros corticais dos modelos crustais globais GEMMA e CRUST 1.0 e dos parâmetros locais determinados na área estudada. Os resultados obtidos deixam claro que a altura do geoide isostático pode se tornar apropriada para validar modelos crustais se as estruturas analisadas mostrarem evidências de estar em equilíbrio isostático.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Análise de modelos córticos isostaticamente equilibrados utilizando modelos geopotenciais globais modernos

The knowledge of the Earth's gravity field and its temporal variations is the main goal of the dedicated gravity field missions CHAMP, GRACE and GOCE. Since then, several global geopotential models (GGMs) have been released. This paper uses geoid heights derived from global geopotential models to analyze the cortical features of the Tandilia structure which is assumed to be in isostatic equilibrium. The geoid heights are suitably filtered so that the structure becomes apparent as a residual geoid height. Assuming that the geological structure is in isostatic equilibrium, the residual geoid height can be assimilated and compared to the isostatic geoid height generated from an isostatically compensated crust. The residual geoid height was obtained from the EGM2008 and the EIGEN-6C4 global geopotential models, respectively. The isostatic geoid was computed using the cortical parameters from the global crustal models GEMMA and CRUST 1.0 and from local parameters determined in the area under study. The obtained results make it clear that the isostatic geoid height might become appropriate to validate crustal models if the structures analyzed show evidence of being in isostatic equilibrium.O conhecimento do campo de gravidade da Terra e suas variações temporais é o objetivo principal das missões de campo de gravidade dedicadas CHAMP, GRACE e GOCE. Desde então, vários modelos geopotenciais globais (GGMs) foram lançados. Este artigo usa os níveis de geoide derivados de modelos geopotenciais globais para analisar as características corticais da estrutura de Tandilia, que se supõe estar no equilíbrio isostático. As alturas do geoide são adequadamente filtradas para que a estrutura se torne aparente como uma altura residual de geoide. Supondo que a estrutura geológica esteja em equilíbrio isostático, a altura residual do geoide pode ser assimilada e comparada com a altura do geoostato isostático gerada a partir de uma crosta compensada isostática. A altura residual de geoide foi obtida a partir dos modelos geopotenciais globais EGM2008 e EIGEN-6C4, respectivamente. O geóide isostático foi calculado utilizando os parâmetros corticais dos modelos crustais globais GEMMA e CRUST 1.0 e dos parâmetros locais determinados na área estudada. Os resultados obtidos deixam claro que a altura do geoide isostático pode se tornar apropriada para validar modelos crustais se as estruturas analisadas mostrarem evidências de estar em equilíbrio isostático.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Análisis de nuevos estándares para reducir datos de gravedad: Aplicación en Tierra del Fuego

El objetivo principal de este trabajo consistió en investigar el uso de nuevos estándares y procedimientos para reducir datos de gravedad con el fin de mejorar la precisión, exactitud y utilidad geofísica de las anomalías de gravedad. Los nuevos estándares tienen en cuenta el mayor poder computacional actual, la moderna tecnología de posicionamiento satelital para determinar la altura y el posicionamiento de las estaciones gravimétricas, las mejoras en las bases de datos topográficos/batimétricos y nuevos algoritmos matemáticos. Están basados en procedimientos, protocolos, ecuaciones y parámetros internacionalmente aceptados y que en muchos casos difieren de los presentados en los actuales libros de textos y bases de datos gravimétricos existentes. El cambio más importante que sugieren los nuevos estándares es el uso del elipsoide de referencia terrestre internacionalmente adoptado para definir el datum vertical o superficie de referencia para las alturas (Hinze et al., 2005), debido al creciente uso del Sistema Global de Posicionamiento (GPS) para realizar trabajos de campo gravimétricos. Las anomalías calculadas con los nuevos estándares podrían ser modificadas por el adjetivo "elipsoidal" (Hinze et al., 2005) para diferenciarlas de las anomalías que se calculan mediante las elevaciones convencionales referidas al geoide. Se usó la información existente en la provincia de Tierra del Fuego para hacer reducciones, siguiendo los procedimientos tradicionales y las nuevas recomendaciones y estándares. Se utilizaron los modelos digitales de terreno y modelos geopotenciales a fin de evaluar la eficacia de su uso en las reducciones gravimétricas. Se integró la información gravimétrica terrestre con anomalías de aire libre derivadas de la altimetría satelital en el mar, en un mapa combinado de anomalías isostáticas elipsoidales.The main objective of this study was to investigate the use of new standards and procedures for reducing gravity data in order to improve the precision, accuracy, and usefulness of geophysical gravity anomalies. The new standards take into account the increased current computing power, the modern satellite technology to determine the height and positioning of the gravity stations, the improved topographic / bathymetric databases, and new mathematical algorithms. They are based on internationally accepted procedures, protocols, equations and parameters, and in many cases differ from those presented in current geophysical textbooks and existing gravity databases. The most important change that the new standards suggest, due to the greater use of Global Positioning System (GPS) for field gravimetric work, is the use of terrestrial reference ellipsoid adopted internationally to define the vertical datum. The anomalies calculated with the new standards could be modified by the adjective "ellipsoidal" to differentiate them from the anomalies calculated by conventional elevations referred to the geoid. Gravity reductions, following the traditional and new recommendations and standards were calculated in the province of Tierra del Fuego. We used digital elevation models and geopotential models to assess the effectiveness of its use in gravity reductions. The land gravimetric data were integrated with free air anomalies derived from satellite altimetry in the sea, in order to compute an ellipsoidal isostatic anomaly map.Fil: Pedraza de Marchi, Ana Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Tocho, Claudia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentin

Hacia la implementación del marco de referencia geodésico global

Mi intervención en la mesa redonda: Contribución a la Historia, Presente y Futuro de la Geodesia en la Argentina, estuvo centrada en presentar la descripción científica realizada por la Asociación Internacional de Geodesia (IAG1) acerca de la implementación del Marco de Referencia Geodésico Mundial (GGRF2) para el desarrollo sostenible adoptado en la Resolución A/RES/69/266 en la Asamblea General de las Naciones Unidas (UN3) el 26 de febrero de 2015Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Superconducting gravimetry in Argentina

El 23 de julio de 2015, el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CONICET) y la Agencia Federal de Cartografía y Geodesia de Alemania (BKG, por sus siglas en alemán) han inaugurado el Observatorio Argentino Alemán de Geodesia (AGGO, por sus siglas en inglés de Argentine Germany Geodetic Observatory) en las cercanías de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la ciudad de La Plata. Entre la gran variedad de instrumentos científicos de última generación que opera AGGO, se destaca la unidad de Gravimetría en donde se ha instalado el gravímetro superconductor SG038 y próximamente se instalará un gravímetro absoluto FG5. En el mencionado predio también se han instalado sensores de humedad del suelo, una estación meteorológica y piezómetros en pozos de monitoreo. Estos datos hidro-meteorológicos combinados con los datos provistos por el gravímetro superconductor permitirán realizar aportes al conocimiento hidrológico de la región.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Sistema de Referencia Internacional de Alturas

Durante el desarrollo de la escuela, se analizaron distintas posibilidades para determinar las coordenadas del IHRF, basadas en modelos de gravedad global de alta resolución (GGMHR), el modelado regional preciso del campo de gravedad para la determinación del geoide o cuasigeoide y la conversión de los sistemas de alturas existentes al IHRF.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Adaptation of a tridimensional gravimetric model to the North Patagonian Massif area

El Macizo Norpatagónico es una altiplanicie que casi no presenta deformación rodeada de cuencas con distintos grados de deformación terciaria sobre las cuales sobresale entre 500 y 700 metros. Dicho macizo sufrió un levantamiento repentino de más de 1200 m en el Paleógeno, hipotéticamente, a causa de movimientos epirogénicos. Esta última afirmación se supone de este modo ya que se puede observar la presencia de unidades formacionales de origen marino no deformadas en el macizo, las cuales se pueden encontrar en las cuencas circundantes con distintos grados de deformación. Con el fin de aportar al conocimiento acerca de la formación y el estado actual de dicha zona, se realizó la adaptación de un modelo gravimétrico tridimensional (Tassara et al., 2006 y Tassara y Echaurren, 2012) al área del Macizo Norpatagónico. Para realizar la adaptación y el análisis de los resultados se utilizó el programa de modelado gravimétrico y magnético tridimensional e interactivo IGMAS+ (Götze, 1978 y 1984, Götze y Lahmeyer 1988 y Schmidt y Götze, 1998) y se extrajeron datos de anomalías de Bouguer del modelo geopotencial EGM2008 (Pavlis et al., 2012). Se observó un buen ajuste entre las superficies calculada y observada para el modelo. Se extrajo y mapeó la superficie de la discontinuidad de Mohorovicic para el modelo, pudiéndose notar una corteza de espesor aproximadamente constante y superior a los 36 km para el área del macizo rodeada de zonas de espesor cortical inferior hacia el Este y Norte mientras que en su límite Oeste se observan áreas de corteza más potente. La adaptación deja una pequeña zona del sudeste del macizo fuera del modelo con lo cual no se tiene información de lo que ocurre en el límite sur del mismo.The North Patagonian Massif is an almost undeformed plateau surrounded by basins with some degree of deformation from which it stands between 500 to 700 m. The massif suffered a sudden uplift of about 1200 m in the Paleogene, hypothetically, caused by epeirogenic movements. The latter affirmation is based on the presence of undeformed marine formational units in the massif, which show some degree of tertiary deformation in the surrounding basins. An adaptation of a tridimensional gravimetric model to the North Patagonian Massif area was made with the aim ofcharacterize this scarcely studied area that have interesting characteristics. To make the adaptation and analysis of the results, a tridimensional and interactive gravity and magnetic modeling software called IGMAS+ was used and the Bouguer anomaly data were extracted of the EGM2008 geopotential model. A difference between the calculated and the observed surfaces of -21 mGal in mean value can be observed in the original model for the study area. A new fit was made in the area, and a difference between surfaces of -5,4 mGal in mean value was achieved which was considerably better than the original model fit for the NPM. The Mohorovicic discontinuity of the model was extracted and mapped. A crust with a thick between 35 and 45 km could be observed in the massif area surrounded by lower thickness areas in its North, West and East limits. No information about the South limit is available since this area remained outside the original model.Fil: Gómez Dacal, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Departamento de Gravimetría; ArgentinaFil: Tocho, Claudia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Departamento de Gravimetría; ArgentinaFil: Aragon, Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Departamento de Gravimetría; Argentin

Lithospheric 3D gravity modelling using upper-mantle density constraints: Towards a characterization of the crustal configuration in the North Patagonian Massif area, Argentina

The North Patagonian Massif is an Argentinean plateau that has an average height of 1200 m and stands from 500 to 700 m above the neighboring areas. During Paleogene, it suffered a sudden uplift of more than 1200 m without noticeable internal deformation; thus, it could be related to isostatic disequilibrium. To shed light on the geodynamic development of the area it is necessary to characterize the present-day configuration of the crust. In this study, a lithospheric-scale 3D density model was developed by integrating all the available data of the area with the objective of assessing the depth of the crust–mantle discontinuity (Moho). During the construction of the initial density model, we tested different mantle density scenarios obtained using P- and S-wave velocities from tomographic models, converting them into densities and comparing the conversions with densities obtained from xenoliths. Below the North Patagonian Massif plateau, we have derived a Moho depth between 40 and 50 km which is from 2 to 7 km deeper than its surroundings. There is an evident correlation between high topography and deep Moho that would indicate isostatic equilibrium at present. The model results provide a new approach to the Moho depth in an area where there is no seismic constraining information about this discontinuity. In addition, we found a spatial correlation between the variation of the mean crustal density and the location of the Paleozoic terranes that were proposed to constitute the basement of Argentina.Fil: Gómez Dacal, María Laura. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Departamento de Gravimetría; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tocho, Claudia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Departamento de Gravimetría; Argentina. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aragon, Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Sippel, Judith. Universitat Potsdam; AlemaniaFil: Scheck Wenderoth, Magdalena. German Research Centre for Geosciences; AlemaniaFil: Ponce, Alexis Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; Argentin