Modelado de las anomalías registradas en el mapa aeromagnético de la España peninsular: Sector occidental de las Béticas internas

      En la parte meridional del mapa aeromagnético se observan tres anomalías, pequeñas en extensión, pero muy marcadas y de pequeña longitud de onda, ubicadas en el sector occidental de la Cordillera Bética, en la provincia de Málaga. El aspecto tan marcado de estas anomalías y la disposición de sus isolíneas nos indica la presencia de estructuras geológicas altamente magnetizadas aflorantes o al menos muy próximas a la superficie. En esta zona se encuentran situados varios afloramientos de rocas ultramáficas: Sierra Bermeja, Sierra Alpujata, Mijas y el afloramiento cercano al pueblo malagueño de Carratraca. Estos afloramientos se conocen como las peridotitas de Ronda-Málaga. Este tipo de litología presenta una alta susceptibilidad magnética por lo que resulta muy probable que sean estos cuerpos los responsables de las tres anomalías magnéticas objeto de estudio.

      OBJETIVOS E INTERÉS DEL TEMA

      El objetivo principal de este trabajo es la modelización de las tres anomalías magnéticas anteriormente señaladas. El interés de este problema radica en la controversia existente sobre si estos cuerpos peridotíticos están o no enraizados, y en las implicaciones geodinámicas que tiene este hecho.

      La zona ha sido ampliamente estudiàda por métodos geológicos y se han llevado a cabo también un número relativamente importante de estudios geofísicos (Bonini et al., 1973 ; I.G.M.E., 1973 ; Ansorge y Banda, 1980 ; Barranco et al., 1990 ; Casa y Carbó, 1990 ; Tomé et al., 1992; Vázquez et al., 1995 😉 . Los métodos geofísicos utilizados hasta el momento han sido, fundamentalmente, la Gravimétría y los perfiles sísmicos de refracción. Las investigaciones gravimétricas han sido especialmente controvertidas, así mientras Bonini et al. (1973) y Casas y Carbó (1990) sugieren que los cuerpos peridotiticos están enraizados , Tomé et al. (1992) considera que las anomalías gravimétricas están producidas por una combinación de dos efectos : adelgazamiento cortical y la presencia de cuerpos peridotíticos al sur de los afloramientos conocidos. Los estudios de perfiles sísmicos de refracción indican la existencia de un importante adelgazamiento cortical y la presencia de cuerpos anómalos de alta velocidad sísmica , pero no han resultado determinantes en cuanto a definir la geometría de estos cuerpos.

      Las rocas ultramáficas presentan una gran susceptibilidad magnética, por lo que la magnetometría constituye también una buena técnica geofísica para abordar este problema (aún con la limitación que tiene la técnica en profundidad), sin embargo, en esta zona no se han llevado a cabo estudios magnéticos con una finalidad estructural, como el que se ha abordado en este trabajo. Hay que señalar que la determinación de la extensión tanto en horizontal como en vertical de estos cuerpos permitirá discriminar entre los diferentes modelos de evolución geodinámica propuestos para el borde Sur de Iberia.

      Por último, hay que destacar que en España apenas existen trabajos de interpretación de anomalías aeromagnéticas y que este trabajo es el primero que utiliza estos datos para investigar la estructura de la Cordillera Bética.

2. PROBLEMA DIRECTO 17
2.1. Conceptos básicos del Magnetismo 18
2.1.1. Ley de Coulomb o de las Acciones Magnéticas 18
2.1.2. Momento Magnético 19
2.1.3. Campo Magnético 19
2.1.4. Inducción Magnética 19
2.1.5. Potencial Magnético 20
2.1.6. Magnetismo de la materia 20
2.2. Magnetismo Terrestre 21
2.3. Anomalías Magnéticas 22
2.3.1. Anomalía Magnética producida por un polo aislado 24
2.3.2. Anomalía Magnética producida por un dipolo 25
2.3.3. Anomalía Magnética producida por una esfera magnetizada 26
2.3.4. Anomalía magnética producida por un prisma magnetizado 27
2.4. Estudio de los parámetros que condicionan las Anomalías Magnéticas 28
2.4.1. Efecto de la variación de las dimensiones horizontales del cuerpo 29
2.4.2. Efecto de la variación del espesor del cuerpo 32
2.4.3. Efecto de la profundidad del cuerpo 32
2.4.4. Efecto de la orientación del cuerpo dentro del campo geomagnético 32
2.2.5. Efecto de la susceptibilidad del cuerpo 38

3. PROBLEMA INVERSO 40
3.1. Metodología 41
3.1.1. Eliminación de la Tendencia Regional 44
3.1.2. Reducción al Polo 47
3.1.3. Derivadas Verticales 50
3.1.4. Cálculo de la profundidad de los cuerpos anómalos 52

4. ADQUISICIÓN, TRATAMIENTO E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS 58
4.1. Adquisición y tratamiento preliminar de los datos 59
4.2. Características magnéticas de la región de estudio 65
4.3. Resultados del Problema Inverso 66
4.3.1. Reducción al Polo 66
4.3.2. Segunda Derivada Vertical 70
4.3.3. Calculo de las profundidades 73
4.4. Modelo obtenido para la región de estudio 79
4.4.1. Anomalía 1 86
4.4.2. Anomalía 2 88
4.4.3. Anomalía 3 92

5. CONCLUSIONES 97

BIBLIOGRAFÍA 100

      En general, la geometría que se ha obtenido para las masas ultramáficas concuerda bien con los datos geológicos de superficie. Los datos magnéticos indican que el pequeño afloramiento de Carratraca tiene una importante extensión en profundidad (hasta el momento no existía ningún indicador de la profundidad de este cuerpo). El estudio ha permitido, además, detectar pequeños cuerpos y láminas de peridotitas de pequeña extensión cuya existencia ha sido corroborada posteriormente. Por último, el análisis magnético señala la importancia (en cuanto a espesor sedimentario) de la cuenca de Málaga. Dato que conviene ser tenido en cuenta en posteriores modelizaciones geofísicas.

      Finalmente, la geometría obtenida no concuerda con el modelo diapírico de Loomis (1972) que defiende el hecho de que los macizos peridotíticos son una intrusión vertical diapírica enraizada en el manto. Modelo que también ha sido defendido por Doblas y Oyarzun (1989). Por el contrario, el modelo magnético obtenido en este trabajo parece estar más en concordancia con la modelización gravimétrica de Tomé et al. (1992), aunque existen algunas discrepancias en cuanto a la cuantificación de las masas anómalas.