Estudio paleomagnético en rocas de edad jurásico inferior-medio de la placa ibérica

Trabajo de Investigación – Universidad Complutense de Madrid – Facultad de C.C. Físicas – Dpto. de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I. Directora: María Luisa Osete López
Alicia Palencia Ortas	Opción B	2001

INTRODUCCIÓN
El paleomagnetismo se basa en la propiedad que poseen ciertas rocas con contenido en minerales ferromagnéticos, de adquirir la magnetización del campo magnético terrestre en la época de su formación. Esta propiedad nos permite estudiar, previo conocimiento de la edad de la roca, la posición y características del polo magnético terrestre correspondiente a la época de su formación, y todas las implicaciones geodinámicas que de ellas se derivan. La técnica del paleomagnetismo proporciona información cuantitativa sobre la posición y el movimiento de las placas en el pasado, observaciones que se convirtieron en la piedra angular de la teoría de la Tectónica de Placas. Por otra parte, los estudios de paleomagnetismo y geocronología pusieron de manifiesto que el campo magnético terrestre había sufrido inversiones de polaridad sucesivas a lo largo de las Eras Geológicas. Este descubrimiento y la asociación de estas inversiones con las anomalías magnéticas observadas sobre los océanos supusieron la base argumental definitiva de la teoría de la Expansión del Suelo Oceánico. En la actualidad, el paleomagnetismo se emplea en muy diversos ámbitos, como la geodinámica, la correlación estratigráfica, el estudio del campo magnético terrestre, la arqueología, la paleoclimatología, etc. El presente trabajo pretende, mediante el estudio paleomagnético de rocas volcánicas de edad jurásico-inferior e inferior-medio de la Placa Ibérica, aportar nuevos datos que permitan conocer la evolución geodinámica de la Placa Ibérica en este periodo de tiempo. En concreto se estudiará el Dique de Messejana-Plasencia y el material volcánico de edad jurásica que aflora en la Sierra de Javalambre (Sistema Ibérico). La importancia del trabajo radica en los escasos datos paleomagnéticos fiables que existen actualmente para este periodo temporal. Dividiremos el presente texto en varios capítulos estructurados como se indica a continuación: En el capítulo 1 se enmarca el trabajo en el contexto de la actividad geodinámica de la Placa Ibérica y se exponen los antecedentes existentes sobre ella. La escasez de estudios y los problemas que nos encontramos a la hora de obtener resultados paleomagnéticos buenos también serán brevemente comentados. Por último, en este capítulo se exponen los objetivos del trabajo de investigación que se lleva a cabo. En el capítulo 2 se exponen los fundamentos teóricos del paleomagnetismo. La teoría básica aquí expuesta nos permite dar una base teórica sólida a la investigación realizada. El capítulo 3 hace referencia a la metodología que se emplea en el presente estudio, trabajo de campo, técnicas de laboratorio, tratamiento y análisis de los datos. Y por último, en los capítulos 4, 5 y 6 se presentan los resultados paleomagnéticos y conclusiones de las dos zonas de estudio, la Sierra de Javalambre el Dique de Messejana-Plasencia
ABSTRACT
No disponible
ÍNDICE
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y OBJETIVOS 1.1 INTRODUCCIÓN 1 1.2 ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DEL TEMA 2 1.3 OBJETIVOS 3 CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1 MAGNETIZACIÓN. 2.1.1 Propiedades magnéticas de los sólidos 5 2.1.2 Dominios magnéticos 7 2.1.3 Ciclos de histéresis 8 2.2 REMANENCIA. 2.2.1 Concepto de tiempo de relajación, temperatura y volumen de bloqueo. Temperatura de Curie y temperatura de Néel 9 2.2.2 Tipos de magnetizaciones presentes en las rocas 11 2.3 PRINCIPALES MINERALES MAGNÉTICOS EN LAS ROCAS. 2.3.1 Óxidos de hierro y titanio 13 2.3.2 Hidróxidos de Hierro 15 2.3.3 Sulfuros de Hierro 15 2.4 CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE 16 2.5 POLOS PALEOMAGNÉTICOS 20 2.5.1 Polo Geomagnético 22 2.5.2 Polo geomagnético Virtual 22 2.5.3 Polo paleomagnético 22 2.5.6 Curva de deriva polar aparente (Apwp) 23 CAPÍTULO 3: METODOLOGÍA 3.1 TRABAJO DE CAMPO: MUESTREO Y ORIENTACIÓN 24 3.2 TÉCNICAS DE LABORATORIO 3.2.1 Componentes magnéticas 25 3.2.2 Técnicas de desimanación 26 3.2.3 Medida de la susceptibilidad magnética 27 3.2.4 Apantallamiento del campo magnético ambiental 27 3.2.5 Instrumentación 27 3.3 TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS. 3.3.1 Proyecciones polares de igual área o de Lambert 28 3.3.2 Diagramas de Zijderveld 29 3.3.3 Análisis de la componente principal (PCA) 30 3.3.4 Caída de intensidad durante la desimanación 30 3.3.5 Parámetros estadísticos 31 3.3.6 Test de inversión 31 3.3.7 Test de pliegue 32 CAPÍTULO 4: RESULTADOS PALEOMAGNÉTICOS DEL VOLCANISMO JURÁSICO DE LA REGIÓN DE JAVALAMBRE 4.1 MARCO GEOLÓGICO Y ANTECEDENTES. MUESTREO 34 4.2 RESULTADOS PALEOMAGNÉTICOS DE LOS AFLORAMIENTOS DE MATERIAL VOLCANOCLÁSTICO. 4.2.1 NRM y susceptibilidad inicial 37 4.2.2 Análisis de las muestras piloto 40 4.2.3 Desimanación sistemática y cálculo de direcciones medias de los afloramientos 44 4.2.4 Conclusiones 45 4.3 RESULTADOS PALEOMAGNÉTICOS DE LOS AFLORAMIENTOS DE COLADAS BASÁLTICAS. 4.3.1 NRM y susceptibilidad inicial 46 4.3.2 Análisis de las muestras piloto 48 4.3.3 Desimanación sistemática y cálculo de direcciones medias de los afloramientos 53 4.3.4 Cálculo de un polo paleomagnético 56 4.3.5 Caracterización de los minerales magnéticos 57 4.3.6 Discusión de las direcciones paleomagnéticas 59 4.3.7 Conclusiones 60 CAPÍTULO 5: RESULTADOS PALEOMAGNÉTICOS DEL DIQUE DE MESSEJANA-PLASENCIA 5.1 MARCO GEOLÓGICO Y ANTECEDENTES. MUESTREO 61 5.2 AFLORAMIENTO DE LA PLAYA DE MURRASSAO: Sitos MS2, MJ2. 5.2.1 NRM y susceptibilidad inicial 65 5.2.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 66 5.2.3 Cálculo de direcciones medias de los afloramientos 69 5.3 AFLORAMIENTO DE LA PLAYA DE AMOREIRA: Sitio AM. 5.3.1 NRM y susceptibilidad inicial 70 5.3.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 71 5.3.3 Cálculo de dirección media del afloramiento 73 5.4 AFLORAMIENTO CERCANO A LA LOCALIDAD DE ODEMIRA: Sitio OD1. 5.4.1 NRM y susceptibilidad inicial 74 5.4.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 75 5.4.3 Cálculo de dirección media del afloramiento 77 5.5 AFLORAMIENTOs CERCANOS A LA LOCALIDAD DE PORTEL: Sitios PO1, PO2, PO3, PO4, PO5. 5.5.1 NRM y susceptibilidad inicial 78 5.5.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 80 5.5.3 Cálculo de direcciones medias de los afloramientos 86 5.6 AFLORAMIENTO CERCANO A LA MINA DE BURGALHO: Sitio MB 1. 5.6.1 NRM y susceptibilidad inicial 87 5.6.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 88 5.6.3 Cálculo de dirección media del afloramiento 90 5.7 AFLORAMIENTO CERCANO A LA MINA DE BURGALHO: Sitio MB2. 5.7.1 NRM y susceptibilidad inicial 91 5.7.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 92 5.7.3 Cálculo de dirección media del afloramiento 93 5.8 AFLORAMIENTOs CERCANOS A LA LOCALIDAD DE JUROMENHA: Sitios JU1 y JU2. 5.8.1 NRM y susceptibilidad inicial de JU1 95 5.8.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática de JU1 97 5.8.3 Cálculo de direcciones medias de los afloramientos 102 5.8.4 NRM y susceptibilidad inicial de JU2 104 5.8.5 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática de JU2 105 5.8.6 Cálculo de direcciones media del afloramiento 107 5.9 AFLORAMIENTO CERCANO A LA LOCALIDAD DE ELVAS: Sitio EL1. 5.9.1 NRM y susceptibilidad inicial 108 5.9.2 Análisis de las muestras piloto y desimanación sistemática 109 5.9.3 Cálculo de dirección media del afloramiento 111 5.10 ADQUISICIÓN GRADUAL DE IRM: MINERALOGÍA 112 5.11 ANÁLISIS DE LAS DIRECCIONES 113 5.12 CÁLCULO DE UN POLO PALEOMAGNÉTICO Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS 116 5.13 CONCLUSIONES 119 CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES 120 REFERENCIAS
CONCLUSIONES
En base a nuestros resultados: – En ambas formaciones se ha determinado una componente característica presumiblemente de origen primario. Y se han determinado dos polos paleomagnéticos. En la Sierra de Javalambre: – Existe una contradicción entre los datos paleomagnéticos y las dataciones geológicas realizadas hasta el momento en el volcanismo de Javalambre. – El volcanismo de la región de Javalambre posiblemente sea de edad inferior a la considerada hasta la actualidad. Los datos paleomagnéticos que hemos obtenido en esta zona no se pueden utilizar para determinar un polo paleomagnético de edad jurásico inferior-medio, pero si se confirma la edad triásica de estos materiales podríamos determinar un nuevo polo de edad triásica para la Placa Ibérica. En el dique de Messejana-Plasencia: – La presencia de polaridades invertidas descarta la posibilidad de que el dique se haya reimanado. – Se ha obtenido un nuevo polo paleomagnético para el jurásico medio-inferior. – Este estudio paleomagnético permite acotar la edad de intrusión del dique. – Este estudio tendrá continuidad en la parte española de esta estructura, para determinar si el sistema central afecta o no a las direcciones paleomagnéticas de esta estructura.