Crustal structure and Curie point depth in central Mexico inferred from the spectral analysis and forward modeling of potential field data

Peredo, Claudia R.; Yutsis, Vsevolod; Martin, Aaron J.; Aranda-Gómez, José Jorge

doi:10.1016/j.jsames.2021.103565

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“…Variaciones en el espesor cortical han sido propuestas para la región central de México, específicamente para la Mesa Central (MC) y Sierra Madre Oriental (SMOr). Peredo et al (2021) realizaron comparativa de tres modelos previamente publicados, describiendo la distribución de espesores de la corteza entre los paralelos 22° y 24°N, concluyendo la estimación derivada de profundidades de 34 a 38 km de profundidad a través del Punto de Curie, gradiente geotérmico y flujo de calor, revelando existencia de corteza fresca por debajo de una gran porción de la meseta. El manto litosférico del cual se infiere que se originó el CVSD, es de carácter heterogéneo evidenciado por presencia de peridotitas con metasomatismo modal (Dávalos-Elizondo et al, 2016), a su vez que, otras sin metasomatismo aparente ocasionalmente exponen una señal geoquímica de metasomatismo críptico.…”

Section: Marco Geológicounclassified

Evolución volcánica del maar Joya de Los Contreras, San Luis Potosí México, a partir de estratigrafía y análisis de facies

Venegas Rodríguez,

Dávila Harris,

Yutsis

et al. 2024

Geofis Int

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La Joya de Los Contreras es una de cuatro estructuras freatomagmáticas que forman parte del Campo Volcánico Santo Domingo, un campo volcánico monogenético asociado a magmatismo intraplaca del Pleistoceno al norte del estado de San Luis Potosí (México), relacionado a fallamiento extensional y adelgazamiento cortical. Estudios previos incluyen geoquímica de lavas y xenolitos, pero no abundan en la evolución volcánica de la secuencia piroclástica. La Joya de los Contreras es un cráter volcánico excavado en calizas (Formación El Abra, Cretácico superior), de forma elíptica y dimensiones de 1,160 m de diámetro por 210 m de profundidad. Expone lavas máficas en la base (basanitas), un anillo de tobas muy bien preservado y expuesto, y también lavas máficas en la cima de la secuencia. Con el objeto de conocer los procesos magmáticos y freatomagmáticos que le dieron origen, se desarrolló un levantamiento estratigráfico y análisis de facies, petrografía, granulometría, componentes y geoquímica. La secuencia se compone de 1) Unidades pre-maar, lavas máficas, basanitas y aglomerados; 2) Unidades formadoras del maar, tobas conformando el anillo; y 3) Unidades post-maar, lavas coronando la secuencia. Se fechó una de estas últimas en 447 ± 11 ka (edad 40Ar/39Ar en roca total). La historia volcano-estratigráfica resulto en la reconstrucción de 5 fases eruptivas que van de efusiva-estromboliana pre-maar a freatomagmática explosiva, con variaciones en proporciones de interacción agua-magma y cerrando estromboliana-efusiva post-maar. Aunque no hay evidencia directa de una diatrema a profundidad, se infiere su existencia en base a diversos criterios geomorfológicos, tales como el alto volumen de material calcáreo lítico en el anillo de tobas (excavación y relleno – reciclaje), la relación de aspecto del cráter y su relleno.

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Section: Marco Geológicounclassified

Evolución volcánica del maar Joya de Los Contreras, San Luis Potosí México, a partir de estratigrafía y análisis de facies

Venegas Rodríguez,

Dávila Harris,

Yutsis

et al. 2024

Geofis Int

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“…Measurement of the Earth's magnetic field was realized at the same spots using a GSM-19 high-sensitivity Overhauser effect magnetometer with 0.01 nT resolution and 0. To test the program and the robust joint inversion algorithm, we performed the inversion of preliminary field data from Los Contreras phreatomagmatic maar (Figure 11), located at the San Luis Potosí volcanic field, Central Mexico [84,85]. Gravity data were obtained at 50 m through walks using a CG-5 Autograv gravity meter with a reading resolution of 0.001 mGal.…”

Section: Field Data Testingmentioning

confidence: 99%

Robust 3D Joint Inversion of Gravity and Magnetic Data: A High-Performance Computing Approach

Del Razo Gonzalez,

Yutsis

2023

Applied Sciences

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One of the fundamental challenges in geophysics is the calculation of distribution models for physical properties in the subsurface that accurately reproduce the measurements obtained in the survey and are geologically plausible in the context of the study area. This is known as inverse modeling. Performing a 3D joint inversion of multimodal geophysical data is a computationally intensive task. Additionally, since it involves a modeling process, finding a solution that matches the desired characteristics requires iterative calculations, which can take days or even weeks to obtain final results. In this paper, we propose a robust numerical solution for 3D joint inversion of gravimetric and magnetic data with Gramian-based structural similarity and structural direction constraints using parallelization as a high-performance computing technique, which allows us to significantly reduce the total processing time based on the available Random-Access Memory (RAM) and Video Random-Access Memory (VRAM)and improve the efficiency of interpretation. The solution is implemented in the high-level programming languages Fortran and Compute Unified Device Architecture (CUDA) Fortran, capable of optimal resource management while being straightforward to implement. Through the analysis of performance and computational costs of serial, parallel, and hybrid implementations, we conclude that as the inversion domain expands, the processing speed could increase from 4× up to 100× times faster, rendering it particularly advantageous for applications in larger domains. We tested our algorithm with two synthetic data sets and field data, showing better results than standard separate inversion. The proposed method will be useful for joint geological and geophysical interpretation of gravimetric and magnetic data used in exploration geophysics for example minerals, ore, and petroleum search and prospecting. Its application will significantly increase the reliability of physical-geological models and accelerate the process of data processing.

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“…El resultado de la recopilación de datos sismotectónicos permite estimar el máximo evento sísmico esperado para esta área, dando un valor de magnitud de M=7.1 y con un periodo de retorno entre 60 y 100 mil años (falla de Tarímbaro-Álvaro Obregón). El intervalo mínimo de recurrencia es de 4.5-8 mil años para sismos de magnitud entre 5.8-6.5, para la falla Central Morelia (Peredo et al 2021). La falla de Charo presenta el mismo máximo potencial de magnitud esperada de M=7.1, pero con una recurrencia mucho más corta, entre los 6.7 y los 10 mil años (Rodriguez-Pascua et al, 2010).…”

Section: El Sfma Y Su Actividad Recienteunclassified

Definición del campo de esfuerzos-deformación y sismotectónica del sistema de fallas Morelia-Acambay, México

Mennella¹,

Garduño‐Monroy²,

Robles³

et al. 2022

revmexcg

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El sistema de fallas Morelia-Acambay (SFMA), situado en la región centro-occidental de la Faja Volcánica Transmexicana (FVTM), se desarrolla como una franja transtensiva de ~30 km de ancho, constituido por fallas E-O y ENE-OSO. La sismotectónica del SFMA controla desde el Mioceno medio (7–9 Ma) la evolución de las cuencas lacustres y depresiones alargadas E-O (Zacapu, Cuitzeo, Morelia y Acambay). Este trabajo estudia el SFMA en su sector centro-occidental enfocándose en la variación espacial del estado de deformación reciente a través del análisis estructural de poblaciones de fallas medidas en el campo y la definición del régimen de esfuerzos regional a partir del análisis de los mecanismos focales de sismos intraplaca someros. Los datos cinemáticos indican que el SFMA se formó a partir de un régimen de deformación con una dirección NE-SO de máxima compresión horizontal (Ey). Hoy en día las fallas NE-SO están asociadas al sistema transtensivo lateral izquierdo, donde las principales morfoestructuras de fallas E-O son paralelas y tienen movimiento normal-direccional izquierdo, mientras que las fallas normales NE-SO responden a la cinemática con una geometría en échelon. La dirección de máxima compresión horizontal (Ey) del SFMA resulta variable pero constantemente en el cuadrante NE-SO, evidenciando una rotación en el sentido horario del campo de esfuerzos que hace que Ey pase de direcciones NNE-SSO en el sector occidental (Pázcuaro-Zacapu-Morelia-Cuitzeo-Acámbaro) hasta direcciones E-O en su sector oriental (Maravatio-Acambay). La integración de los resultados muestra que las trayectorias del campo de deformación reciente y las trayectorias del campo de esfuerzos actual son claramente paralelas, indicando que el régimen neotectónico del Plioceno se ha mantenido constante durante el Cuaternario hasta el presente. Algunas fallas del SFMA son actualmente activas y han sido epicentro de sismos históricos (1858, 1912, 1979 y 2007). Esta definición del campo de deformación y esfuerzos se convierte en una información de primer orden para estudios futuros de paleosismología y el análisis del peligro sísmico. Esta visión espacial permite considerar la orientación de las fallas con respecto a las trayectorias del campo de esfuerzos como uno de los criterios para que dichas fallas se deban considerar o no potencialmente activas. La propuesta más pausible para explicar la deformación transtensiva en el sector central de la FVTM es el modelo de la convergencia oblicua de las placas y la partición del ángulo de subducción de la parte norte de la Trinchera Mesoamericana.

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Crustal structure and Curie point depth in central Mexico inferred from the spectral analysis and forward modeling of potential field data

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Evolución volcánica del maar Joya de Los Contreras, San Luis Potosí México, a partir de estratigrafía y análisis de facies

Evolución volcánica del maar Joya de Los Contreras, San Luis Potosí México, a partir de estratigrafía y análisis de facies

Robust 3D Joint Inversion of Gravity and Magnetic Data: A High-Performance Computing Approach

Definición del campo de esfuerzos-deformación y sismotectónica del sistema de fallas Morelia-Acambay, México

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