Subduction of the Rivera plate beneath the Jalisco block as imaged by magnetotelluric data

Abstract

"Two magnetotelluric (MT) profiles perpendicular to the trench provide information on the subduction of the Rivera plate under the Jalisco block (JB). The geometry of the subducting slab is inferred by the anomalous conductor on the top of the profile in the central part of the JB. High conductivity zones (<50 ohm-m) at depths shallower than 10 km are associated to dewatering of the oceanic crust below the accretion prism in the SW of the profile. Away from the coast, observed upper crustal conductors (<10 km) are interpreted as partial melt related to the Central Jalisco volcanic lineament. The source of the crustal conductor in the central part of the MT profile, ~25-75 km inland and depths between 40 and 60 km, is interpreted as a region of interconnected fluids associated with the metamorphic dehydration of the oceanic plate. Contrasting resistivity in the mantle wedge at depths below 40 km suggests that hot mantle material may be migrating upwards, mixing with dehydration reaction products. Near Bahla de Banderas subduction appears steeper closer to the trench than toward the SW suggesting a twisted oceanic subducting slab beneath the continental crustal block. Our results support the mantle upwelling model as an explanation for the reported 1.5 km uplift of the central part of the JB and subsidence of the fore arc region, as well as a change in mantle properties at the NW edge of the JB, which is backed by seismic data."

"Dos perfiles magnetotelúricos (MT) perpendiculares a la trinchera proporcionan información del proceso de subducción de la placa de Rivera debajo del bloque de Jalisco (BJ). A partir del conductor anómalo inclinado que se asocia a la interface activa se deducen rasgos de la geometría de la placa que subduce. Zonas de conductividad anómala (<50 ohm-m) a profundidades inferiores a los 10 km se asocian a la deshidratación de la corteza oceánica debajo del prisma de acreción en el SW del perfil. Lejos de la costa, los conductores observados a profundidades de la corteza superior (<10 km) se interpretan como zonas de fusión parcial relacionadas al lineamiento volcánico de Jalisco Central. La fuente de la zona conductora cortical en la parte central del perfil MT, aproximadamente 25 a 75 km dentro del continente y entre los 40 y 60 km de profundidad, se interpreta como una región de fluidos interconectados asociados con la deshidratación de la corteza oceánica por procesos de metamorfismo. El contraste de resistividades en la cuña del manto debajo de ~40 km sugiere la migración ascendente de material caliente del manto que se mezcla con productos de reacciones metamórficas de la placa oceánica. El proceso de subducción de la placa de Rivera ocurre a un ángulo más pronunciado y más cercano a la trinchera en la parte noroeste que hacia la parte sureste de la zona de subducción, lo que sugiere una placa oceánica flexionada hacia el NW debajo del bloque de corteza continental. Nuestros resultados apoyan un modelo de ascenso del manto en la parte centro oriental del BJ, que explica el levantamiento topográfico de más de 1.5 km y la subsidencia en la zona del ante-arco reportada, además de un cambio en las propiedades eléctricas del manto en la zona, que parecen variar rápidamente, como lo sugieren también los datos sísmicos."