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

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.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Anomalía de subplacado magmático en el perfil 43.5ºS del margen continental argentino

Los márgenes volcánicos de rift se caracterizan por ocurrencia masiva de volcanismo extrusivo e intrusivo (subplacado magmático) formado durante la ruptura de la litosfera continental (Hinz ,1981; White and Mckenzie, 1989). Recientes ilustraciones de la distribución global de estos márgenes revelan que ellos representan entre el 75-90% de los márgenes continentales pasivos (Eldholm et al., 2000). Hinz et al. (1999) muestran que el relativamente poco investigado margen argentino es de tipo volcánico. Según Thybo and Artemieva (2013), dentro de la definición de suplacado magmático entrarían un amplio rango de procesos y éste podría definirse como la “adición de magma máfico a la corteza inferior y parte superior del manto alrededor del Moho”. Uno de los aspectos más distintivos de la gravedad en zonas marinas es el efecto de borde de la anomalía de aire libre asociado con márgenes continentales pasivos y que generalmente, se atribuye a la transición entre la corteza continental y oceánica por sus diferentes espesores. La importancia del estudio de procesos reológicos, sedimentación, magmatismo y fenómenos de difusión del calor que modifican la estructura inicial de la corteza por un rift pueden ayudar a entender la característica distintiva del efecto de borde de la anomalía de gravedad en este tipo de márgenes. Una manera útil de lograr esto es a través del “modelado de gravedad orientado por los procesos” (POGM, por sus siglas en inglés) donde cada proceso geológico está asociado a una anomalía. Estas anomalías son: la anomalía del rift, la de la sedimentación y la del subplacado magmático (Watts y Fairhead, 1999). El interés de este trabajo se centra en la anomalía de gravedad producida por el subplacado magmático rara vez investigada en perfiles reales y en particular en el margen argentino, debido principalmente a la falta de acceso a datos de sísmica de refracción. La anomalía del subplacado magmático puede verse como la contribución a la anomalía de gravedad del proceso geológico “subplacado magmático”. Hemos modelado este efecto considerando valores de densidades estándares e interpretadas por Schnabel et al. (2008) para un rango variable de espesores elásticos. Los resultados obtenidos dan un máximo levantamiento flexural asociado con este efecto, que es 145 m y 276 m para densidades del cuerpo subplacado de 3050 kg/m3 y 3150 kg/m3 respectivamente y una densidad promedio de los sedimentos de 2300 kg/m3. La principal conclusión de la incorporación del cálculo del efecto del subplacado en el POGM es el aumento de espesor elástico (25 km) para un error medio cuadrático (rms) mínimo en comparación con el cálculo realizado sin considerar el subplacado magmático (20 km), asociado con el engrosamiento de la corteza (Watts, 2001). La anomalía del subplacado presenta contribuciones opuestas para los casos Airy y Flexural como fuera señalado por Watts y Fairhead (1999).Eje: Estudio del Interior Terrestre.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Flexural uplift and magmatic underplating anomaly on the Argentine continental margin: profile at 43.5°S

Magmatic underplating can be defined as the addition of mafic magma to the lower crust and uppermost mantle around the Moho. This phenomenon plays an important role in continental margins and other compressional and extensional tectonic environments. We have modeled the magmatic underplating effect using Process-Oriented Gravity Modeling (POGM) along a profile at 43.5°S on the Argentine continental margin, which re-thickens the crust and causes uplift. In POGM, the gravity anomaly is formed by the rift, sedimentation, and magmatic underplating anomaly. This work focuses on the flexural uplift produced by the magmatic underplating and its gravity anomaly, rarely investigated in margins since seismic refraction data is generally unavailable to the scientific community. Particularly, it has not been calculated in the volcanic sector of the Argentine continental margin before this work. The results yield an average maximum flexural uplift associated with magmatic underplating, which is um = 140.32 m ± 22.12 m, an average density of the underplated body of ρx = 3133.89 kg/m3 ± 22.71 kg/m3, and an average density of the sediment ρs = 2207.78 kg/m3 ± 42.58 kg/m3 and an average oceanic crustal thickness of 6.36 km. The average elastic thickness leaving out the magmatic underplating effect is Te = 24 km ± 2.02 km, and including it is Te = 33.89 km ± 2.35 km. The magmatic underplating anomaly has an opposite contribution to the typical free-air gravity edge-effect for the Airy and flexural cases.Centro de Investigaciones GeológicasFacultad de Ciencias Astronómicas y GeofísicasFacultad de Ciencias Naturales y Muse

Estudio de un modelo numérico de nube convectiva

Se estudia el modelo estacionario unidimensional de Hirsch (1971) de una nube convectiva madura. Se intenta su aplicación a los casos de tormenta severa ocurridos en la zona norte cultivada de Mendoza. El modelo considera la nube como un "jet" ascendente que realiza intercambio turbulento de masa con el entorno. Se modifica la termodinámica del congelamiento del agua, detallando el proceso; se introduce otro mecanismo para estimar la carda de la precipitación y ajustan los valores asignados a los parámetros de la microfísica. El cálculo numérico permite obtener, (paso por paso), valores de las diversas variables asignables al comportamiento del núcleo de una nube cúmulus aislada, en su momento de máximo desarrollo. Así se trazan, (en la salida gráfica), los perfiles de la velocidad de la corriente ascendente; contenido del agua en cuatro categorías: agua de nube, agua de lluvia, hielo de nube y granizo y el consecuente perfil de la reflectividad máxima. Se calculan alturas de base y tope de la nube y estimadores de la precipitación. Los datos iniciales pertenecen a los radiosondeos previos a las tormentas. El modelo se usa como herramienta de pronóstico objetivo de la ocurrencia de tormentas graniceras en la zona y para evaluarlo se han correlacionado los resultados con las observaciones realizadas por el Radar de tormentas FPS-18 y con los registros de los productos de la convección en la meso red instalada en la región cultivada.A steady state, one dimensional numerical model of a mature cumulus cloud is studied, using Hirsch's model (1971). Its application to the occurrence of severe storms in Northem Mendoza crop area is attempted. The model considers the cloud as a rising let wich experiences a turbulent entrainment of mass from its surroundings. Water freezing thermodynamics is modified and the process detailed. An alternative mechanism of precipitation fallout is introduced, and microphysics parameters are adjusted. The numerical calculations make it possi ble to obtain, (step by step), profiles of several variables. They are representative of the behoviour of the nucleus of an isolated cumulus cloud at the time of maximum development. The graphic output gives up’draft velocity and water contents in four categories: cloud water, rain water, cloud ice and hail as well as the corresponding maximun radar reflectivity. Cloud top and base heights are calculated, as well as precipitation indicators. The initial data are taken from soundings made prior to the storms. The model is a means for objective forescat of hailstorm occurrence in the zone. For its evaluation, results are compared to those obtained by FPS-18 rodar observations and data of rain and hail precipitation detected by the local network.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Testing Geomagnetic Reference Field models for 1990-2000 with data from the Trelew Geomagnetic Observatory, Argentina

En los relevamientos magnéticos realizados sobre la superficie de la Tierra se utiliza el Campo Geomagnético Internacional de Referencia (IGRF) para sustraer la contribución del campo principal de la Tierra. Cada cinco años se publica un nuevo modelo de IGRF y la variación secular del período previo debe ser actualizada, generándose el denominado modelo DGRF. Una vez que el DGRF es publicado, las anomalías magnéticas calculadas previamente deben ser recalculadas. La actualización de las anomalías podría ser particularmente importante para relevamientos magnéticos regionales o para compilaciones de datos magnéticos adquiridos en diferentes épocas. En este trabajo se muestra la importancia de esta corrección, particularmente para el periodo 1995-2000, en el cual la diferencia DGRF-IGRF es llamativamente apreciable. Se documenta la validez de la corrección utilizando datos del Observatorio Geomagnético Permanente de Trelew, Argentina. doi: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2003.42.4.31

ADMAP2 Magnetic anomaly map of the Antarctic - links to files

ADMAP2 is the second generation Antarctic magnetic anomaly compilation for the region south of 60°S based on ship- and airborne magnetic anomaly measurements. The distribution comprises a set of full (ADMAP-2) and abridged (ADMAP-2A) databases organised by sub-region and/or survey in Geosoft format, and a set of Geosoft-format grids