Interpreting the Sub-crustal Reflectivity beneath the Iberian Massif

• I. Palomeras ^[1] ; P. Ayarza ^[1] ; J. Andrés ^[2] ; J. Díaz ^[2] ; J. Alcalde ^[2] ; A. Alvarez-Valero ^[1] ; J. Gómez-Barreiro ^[1] ; R. Carbonell ^[2]
  1. [1] Universidad de Salamanca

     Universidad de Salamanca

     Salamanca, España

     
  2. [2] Institut de Ciències de la Terra Jaume Almera-CSIC
• Localización: Geotemas (Madrid), ISSN 1576-5172, Nº. 18, 2021 (Ejemplar dedicado a: X Congreso Geológico de España), págs. 555-558
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Interpretando la reflectividad subcortical bajo el Macizo Ibérico
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• Resumen
  • español

    Desde finales de los 80 el Macizo Ibérico ha sido estudiado con diferentes experimentos de sísmica de fuente controlada y de fuente sísmica natural. Los perfiles de reflexión de alto ángulo/refracción ILIHA-DSS, IBERSEIS-WA y ALCUDIA-WA adquiridos en el S y O de Iberia tienen offsets y energía suficiente como para iluminar la parte superior del manto y mostrar la energía reflejada a altas profundidades. Reflexiones subcorticales son también observadas en perfiles de incidencia vertical (ALCUDIA-NI) y de interferometría sísmica (CIMDEF) bajo la zona Centro Ibérica. Todos estos datos indican que la energía se refleja en una interfase con un contraste positivo de velocidades situado a la profundidad en que se encuentra la discontinuidad de Hales, es decir, donde la transición de espinela a granate tiene lugar dentro del manto. La coda y la amplitud de este evento sugiere que existe una capa heterogénea de ~10 km de grosor donde la proporción entre espinela y granate varía. Para comprobar esta hipótesis hemos usado un esquema 2D de diferencias finitas de segundo orden que con- sidera un campo de onda acústica completo aplicado a un modelo de velocidad de ondas P con una capa formada por cuerpos de espesor menor de ¼ de la longitud de onda de la onda sísmica emitida y ΔVp=±0.1 km/s, distribuidos de forma aleatoria a la profundidad considerada. Los disparos sintéticos obtenidos reproducen bien las amplitudes y reverberaciones observadas como resultado de la interferencia constructiva causada por los lechos que definen esta zona de gradiente heterogénea.

  • English

    Since the late 80s, the Iberian Massif has been sampled by different controlled and natural source seismic expe- riments. The ILIHA-DSS, IBERSEIS-WA and ALCUDIA-WA wide-angle reflection/refraction surveys acquired in south and western Iberia have offsets and energy large enough to illuminate the uppermost mantle and reveal some deep reflected energy. Sub-Moho reflections can be also observed in vertical incidence (ALCUDIA-NI) and seismic interferometry (CIM- DEF) transects beneath the Central Iberian Zone. All datasets indicate that the energy reflects off an interface with a positive velocity contrast at a depth that concurs with that assumed for the Hales discontinuity that is the phase transition from spinel to garnet lherzolite. The coda and amplitude of this event suggest that it can correspond to a ~10 km thick heterogeneous layer where the spinel and garnet ratio varies. To test this hypothesis we used a 2D second order finite-difference acoustic full wave-field scheme on a P-wave velocity model with a layer consisting of randomly distributed bodies, thinner than ¼ of the wavelength of the seismic waves featuring a ΔVp=±0.1 km/s at the considered depth range. Resulting synthetic shot gathers reproduce well the observed amplitudes and codas as the constructive interference caused by the layering produces a tuning effect in this gradient heterogeneous zone.