Determinación del límite entre los Bloques de Jalisco y Michoacán a lo largo del Graben de Colima y su influencia sobre el Complejo Volcánico de Colima mediante Métodos Geofísicos

Abstract

"Con este estudio se busca aclarar una serie de interrogantes entorno a la ubicación y la geometría de los límites Este y Oeste de los Bloques de Jalisco y Michoacán respectivamente, así como la geometría del sistema magmático del Complejo Volcánico de Colima (CVC) y la dirección en la migración que este presenta. De manera que se busca entender la influencia que podría generar el sistema estructural asociado a los límites de los Bloques al sistema magmático del CVC y su migración. Este estudio se lleva a cabo a lo largo del Graben de Colima (GC) ubicado al Suroeste de México, mismo que es considerado una estructura de extensión. Este abarca desde la unión del punto triple de los Grabens Citlala (ubicado al SO del Graben de Chapala), Colima y Tepic-Zacoalco al Sur de Guadalajara, hasta la Trinchera Mesoamericana al Sur de Manzanillo en la costa del Pacífico, recorriendo aproximadamente una extensión de 170 km. Este graben se ha relacionado espacialmente con el límite entre los Bloques de Jalisco y Michoacán, que han sido interpretados como una ruptura cortical que promueve el ascenso del material del manto superior, dando origen al CVC, ubiado en la parte central del GC. Este complejo volcánico está compuesto por tres edificios volcánicos orientados de N-S con El Cántaro (EC) en la parte Norte, seguido hacia el Sur por el Nevado de Colima (NC) y el Volcán de Colima (VC) cuya actividad comenzó hace aproximadamente 1.7 Ma con el volcán EC, lo que ha hecho suponer que la migración del sistema magmático en la profundidad presenta la misma dirección N-S proveniente de manera directa de un punto abajo del volcán EC. En esta investigación se hace uso de tres métodos geofísicos (gravimetría, aeromagnetismo y sondeos magnetotelúricos) para los que se utilizaron técnicas de inversión 2D y 3D, así como técnicas de análisis espectral, los cuales, analizados de forma conjunta, permitieron reducir las ambigüedades en los resultados obtenidos. Los perfiles resistivos muestran discontinuidades laterales que presentan un carácter regional, con profundidades que abarcan el espesor de la corteza, dichas discontinuidades presentan una correlación clara con los perfiles gravimétricos, así como con los resultados de la inversión 3D de los datos aeromagnéticos y gravimétricosque muestran una clara discontinuidad cortical desde la costa hasta el punto triple, haciendo posible la propuesta de un nuevo modelo de los límites de los bloque de Jalisco y Michoacán. Adicionalmente, mediante las inversiones 3D de los datos aeromagnéticos sobre el CVC, fue posible observar como el sistema magmático a profundidad parece ascender desde profundidades de al menos 15 km, preferentemente por el sistema estructural con dirección NE-SO que estaría asociado a la dirección que presenta el límite W del Bloque de Michoacán, haciendo evidente que la migración del sistema magmático profundo no sigue la misma dirección que la migración volcánica en superficie. Por otro lado, los datos obtenidos mediante la inversión gravimétrica 3D muestra la presencia de una zona de bajas densidades que podría estar asociado a una zona de acumulación magmática potencial mente móvil por debajo del volcán NC y VC, que sería la fracción más liquida del sistema magmático. La propuesta del nuevo modelo de los límites de los Bloques Jalisco y Michoacán, permite mostrar la influencia que estos tienen sobre el sistema magmático profundo del CVC y su migración, haciendo posible determinar que esta no posee la misma dirección N-S que presentan los edificios volcánicos en superficie posiblemente debido a la influencia que ejercen los dos sistemas estructurales presentes en la zona (el regional N-S y el local E-O) sobre el ascenso magmático, que se encuentra enplazado dentro del Rift de Colima."

"This study seeks to clarify a series of questions about the location and geometry of the East and West boundaries of the Jalisco and Michoacán blocks respectively, as well as the geometry of the magmatic system of the Colima Volcanic Complex (CVC) and the direction in the migration that it presents. An understanding is sought of the influence of the structural system associated with the boundaries of the blocks on the magmatic system of the CVC and its migration over time. This study is carried out along the Colima Graben (CG) located in the Southwest of Mexico, considered as an extensional structure. It extends from the triple junction of the Grabens Citlala (located SW of the Chapala Graben), Colima and Tepic-Zacoalco south of Guadalajara, to the Mesoamerican Trench south of Manzanillo on the Pacific coast, with an extension of approximately 170 km. This graben is spatially related to the boundary between the Jalisco and Michoacán blocks, which have been interpreted as a crustal rupture allowing the ascent of upper mantle material, giving rise to the CVC, located in the central part of the Colima Graben. The volcanic complex is composed of three N-S oriented volcanic edifices with El Cántaro (EC) in the northern part, followed to the south by Nevado de Colima (NC), and Volcán de Colima (VC) whose activity began approximately 1.7 Ma BP with EC volcano. This has led to the assumption that the migration of the magmatic system at depth has the same N-S direction, starting directly beneath EC volcano. In this investigation, three geophysical methods were used (gravimetry, aeromagnetismo and magnetotelluric surveys) to which 2D and 3D inversion techniques were applied, as well as spectral analysis techniques, which, analyzed together, allowed us to reduce ambiguities in the results obtained. The resistive profile show lateral discontinuities that have a regional character, and with depths that extend to cover the thickness of the crust. These discontinuities present a clear correlation with both the gravimetric profiles, as well as with the 3D inversion of the gravimetric and aeromagnetic data, which illustrated a clear crustal discontinuity from the coast to the triple junction making it possible to propose the location of the Jalisco and Michoacán Blocks boundary along the CG. The 3D inversions of the aeromagnetic data over the CVC, allowed the observation of how the magmatic system at depth seems to preferentially ascend by a structural system with a NE-SW direction that is associated with the direction presented by the W limit of the Michoacán Block. This suggests that the temporal migration of the deep magmatic system does not follow the same direction as the volcanic edifices migration on the surface. On the other hand, the data obtained through the 3D gravimetric inversion reveals the presence of a low-density zone that could be associated with a potentially mobile magmatic accumulation zone below the NC and VC volcanoes. A new model is proposed for the boundaries of the Jalisco and Michoacán blocks, which demonstrates the influence that these have on the magmatic system of the CVC, whereby its migration does not follow a N-S direction as exhibited by the volcanic edifices on the surface."