Author: Rodrigo Pérez Luján

Modelado en tres dimensiones de datos gravimétricos y aeromagnéticos del campo volcánico Los Tuxtlas, Veracruz, México

Three-dimensional modelling of gravity and aeromagnetic data from Los Tuxtlas volcanic field, Veracruz, Mexico

Rodrigo Pérez Luján (2021)

El Campo Volcánico Los Tuxtlas (CVLT), enclavado sobre la planicie costera del Golfo de México al sur del estado de Veracruz, está constituido por cuatro edificios volcánicos de composición mayormente alcalina: San Martín Tuxtla (SMT), San Martín Pajapan (SMP), Santa Marta (SM) y el Cerro El Vigía (CEV), además de numerosos conos de escoria y mares. La datación de las rocas volcánicas del campo ha permitido inferir que la actividad volcánica en esta región inició hace aproximadamente 7 Ma. Y la última erupción reportada fue la del volcán SMT en 1793. El campo volcánico está limitado hacia el norte por el Golfo de México, al este por la Cuenca Salina del Istmo y al oeste y sur por la Cuenca de Veracruz. Esta última se ha clasificado como cuenca de antepaís, en la cual se depositaron secuencias sedimentarias del Jurásico al Cuaternario. Se infirió la estructura cortical en esta región mediante la modelación inversa lineal de datos gravimétricos y aeromagnéticos. El modelo de densidades obtenido sugiere que las cuencas sedimentarias que rodean al campo volcánico alcanzan una profundidad de al menos 8 km en su zona más profunda, muestran continuidad hacia la región marina y presentan una disminución de espesor hacia el suroeste y sureste. Asimismo, el modelo de densidades muestra cuerpos anómalos (~2.76 𝑔 𝑐𝑚3 ⁄ ) subyaciendo las zonas central y oriental del campo. El modelo magnético muestra la presencia de un cuerpo con alta susceptibilidad magnética (0.023 a 0.1 SI) y de gran volumen que se extiende hasta un profundidad de entre 10 y 15 km bajo los volcanes SM y SMP, así como una estructura estrecha y alargada en una dirección coincidente con el sistema de fracturas con rumbo NW-SE en la zona central del campo, lo cual sugiere la presencia de un vulcanismo fisural asociado a la distribución lineal de conos de escoria encontrados en el área. Al occidente, se encontraron regiones de menor volumen y susceptibilidad magnética (0.023 a 0.05 SI) bajo el CEV, así como una región magnetizada, aplanada y somera al noroeste del Vigía, donde la topografía muestra pocos rasgos prominentes. Resalta la ausencia de cuerpos intensamente magnetizados bajo el volcán SMT y los numerosos aparatos volcánicos situados sobre sus pendientes.

The Los Tuxtlas Volcanic Field (LTVF), located on the coastal plains of the Gulf of Mexico in southern Veracruz State, México, is made up of four volcanic edifices of mostly alkaline composition: San Martín Tuxtla (SMT), San Martín Pajapan (SMP), Santa Marta (SM) and the Cerro El Vigía (CEV), in addition to numerous cinder cones and maars. Dating of the volcanic rocks of this field has allowed to infer that the volcanic activity in this region began nearly 7 Ma. The last eruption being that of the SMT volcano in 1793. To the north, the LTVF is bounded by the Gulf of México, to the east by the Salina del Istmo Basin and to the west and south by the Veracruz Basin. The latter has been classified as a foreland basin in which sedimentary sequences from Jurassic to Quaternary were deposited. We inferred the crustal structure in this region from the inverse modelling of gravity and aeromagnetic data. The obtained density model suggests that the sedimentary basins that surround the volcanic field reach a depth of at least 8 km in their deepest zones, as well as anomalous bodies (~2.76 𝑔 𝑐𝑚3 ⁄ ) underlying the central and eastern zones of the LTVF. The obtained magnetic model shows the presence of a high magnetic susceptibility (0.023 to 0.1 SI) and voluminous structure that extends up to between 10 and 15 km in depth beneath SM and SMP volcanoes, in addition to an elongated one aligned with the NW-SE fracture zone in central LTVF, this suggests the presence of fissure volcanism associated with the linear cinder cone distribution in the area. In the western part of the field, we found structures with lower magnetic susceptibilities (0.023 to 0.05 SI) and less voluminous in comparison to the eastern bodies; a sphere-like body underlying the CEV volcano, as well as a shallow, flattened region to the northwest of the CEV, where topography shows very few prominent features. Highlights the absence of intensely magnetized bodies beneath SMT volcano and the numerous volcanic formations situated on its slopes.

Master thesis

gravimetría, magnetometría, modelado inverso 3D, Campo Volcánico Los Tuxtlas, Cuenca Sedimentaria Veracruz gravity, magnetics, 3D inverse modelling, Los Tuxtlas Volcanic Field, Veracruz Sedimentary Basin CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOFÍSICA GRAVEDAD (TERRESTRE) Y PROSPECCIÓN GRAVIMÉTRICA GRAVEDAD (TERRESTRE) Y PROSPECCIÓN GRAVIMÉTRICA

Modelado en tres dimensiones de datos gravimétricos y aeromagnéticos del campo volcánico Los Tuxtlas, Veracruz, México

Three-dimensional modelling of gravity and aeromagnetic data from Los Tuxtlas volcanic field, Veracruz, Mexico

Rodrigo Pérez Luján (2021)

El Campo Volcánico Los Tuxtlas (CVLT), enclavado sobre la planicie costera del Golfo de México al sur del estado de Veracruz, está constituido por cuatro edificios volcánicos de composición mayormente alcalina: San Martín Tuxtla (SMT), San Martín Pajapan (SMP), Santa Marta (SM) y el Cerro El Vigía (CEV), además de numerosos conos de escoria y mares. La datación de las rocas volcánicas del campo ha permitido inferir que la actividad volcánica en esta región inició hace aproximadamente 7 Ma. Y la última erupción reportada fue la del volcán SMT en 1793. El campo volcánico está limitado hacia el norte por el Golfo de México, al este por la Cuenca Salina del Istmo y al oeste y sur por la Cuenca de Veracruz. Esta última se ha clasificado como cuenca de antepaís, en la cual se depositaron secuencias sedimentarias del Jurásico al Cuaternario. Se infirió la estructura cortical en esta región mediante la modelación inversa lineal de datos gravimétricos y aeromagnéticos. El modelo de densidades obtenido sugiere que las cuencas sedimentarias que rodean al campo volcánico alcanzan una profundidad de al menos 8 km en su zona más profunda, muestran continuidad hacia la región marina y presentan una disminución de espesor hacia el suroeste y sureste. Asimismo, el modelo de densidades muestra cuerpos anómalos (~2.76 𝑔 𝑐𝑚3 ⁄ ) subyaciendo las zonas central y oriental del campo. El modelo magnético muestra la presencia de un cuerpo con alta susceptibilidad magnética (0.023 a 0.1 SI) y de gran volumen que se extiende hasta un profundidad de entre 10 y 15 km bajo los volcanes SM y SMP, así como una estructura estrecha y alargada en una dirección coincidente con el sistema de fracturas con rumbo NW-SE en la zona central del campo, lo cual sugiere la presencia de un vulcanismo fisural asociado a la distribución lineal de conos de escoria encontrados en el área. Al occidente, se encontraron regiones de menor volumen y susceptibilidad magnética (0.023 a 0.05 SI) bajo el CEV, así como una región magnetizada, aplanada y somera al noroeste del Vigía, donde la topografía muestra pocos rasgos prominentes. Resalta la ausencia de cuerpos intensamente magnetizados bajo el volcán SMT y los numerosos aparatos volcánicos situados sobre sus pendientes.

The Los Tuxtlas Volcanic Field (LTVF), located on the coastal plains of the Gulf of Mexico in southern Veracruz State, México, is made up of four volcanic edifices of mostly alkaline composition: San Martín Tuxtla (SMT), San Martín Pajapan (SMP), Santa Marta (SM) and the Cerro El Vigía (CEV), in addition to numerous cinder cones and maars. Dating of the volcanic rocks of this field has allowed to infer that the volcanic activity in this region began nearly 7 Ma. The last eruption being that of the SMT volcano in 1793. To the north, the LTVF is bounded by the Gulf of México, to the east by the Salina del Istmo Basin and to the west and south by the Veracruz Basin. The latter has been classified as a foreland basin in which sedimentary sequences from Jurassic to Quaternary were deposited. We inferred the crustal structure in this region from the inverse modelling of gravity and aeromagnetic data. The obtained density model suggests that the sedimentary basins that surround the volcanic field reach a depth of at least 8 km in their deepest zones, as well as anomalous bodies (~2.76 𝑔 𝑐𝑚3 ⁄ ) underlying the central and eastern zones of the LTVF. The obtained magnetic model shows the presence of a high magnetic susceptibility (0.023 to 0.1 SI) and voluminous structure that extends up to between 10 and 15 km in depth beneath SM and SMP volcanoes, in addition to an elongated one aligned with the NW-SE fracture zone in central LTVF, this suggests the presence of fissure volcanism associated with the linear cinder cone distribution in the area. In the western part of the field, we found structures with lower magnetic susceptibilities (0.023 to 0.05 SI) and less voluminous in comparison to the eastern bodies; a sphere-like body underlying the CEV volcano, as well as a shallow, flattened region to the northwest of the CEV, where topography shows very few prominent features. Highlights the absence of intensely magnetized bodies beneath SMT volcano and the numerous volcanic formations situated on its slopes.

Master thesis

gravimetría, magnetometría, modelado inverso 3D, Campo Volcánico Los Tuxtlas, Cuenca Sedimentaria Veracruz gravity, magnetics, 3D inverse modelling, Los Tuxtlas Volcanic Field, Veracruz Sedimentary Basin CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOFÍSICA GRAVEDAD (TERRESTRE) Y PROSPECCIÓN GRAVIMÉTRICA GRAVEDAD (TERRESTRE) Y PROSPECCIÓN GRAVIMÉTRICA