The depth to the Moho or crust-mantle interface is usually determined at global or regional scale, using seismic, gravimetric and/or gravimetric-isostatic methods. In general, each of these methods, when they are separately used, produce different results (several tens of kilometers) because they are based on different hypotheses and besides the data are often uneven in terms of type, quality and distribution. These differences could have important implications in the geodynamic analysis of the region under study. Argentina is a country with a limited number of seismic thickness determinations and where crustal and lithospheric features are only partially known. The aim of this study is to improve the crustal model for Argentina through the preparation of Moho models that fit both the seismic and gravimetric data. To this end, gravimetric Moho models have been computed for the Andean region and its foreland between 28° S and 33° S of latitude and 71.5° W and 66.5° W of longitude, an area that covers the San Juan Province and its surroundings. The contours of Moho were obtained by 3-D gravity inversion of a simple crustal layer model. The lower crust-upper mantle density contrast is considered to be constant and equal to 0,42 g/cm³, which is an average value obtained from seismological results and the global model CRUST 1.0. Two Moho models were prepared using alternately as the input: terrestrial gravity data for the Moho model (1), and gravity disturbances provided by the global model of gravity Eigen-6C4 (n= m= 2190) for the model (2). The computed thicknesses were validated using independent depths derived from seismic point data and the crustal global models CRUST 1.0 (seismology) and GEMMA (satellite gravimetry). The gravimetric Moho (1) is the one that shows the best statistics (rms fit) after comparisons with point-wise seismic data. Crustal thickness varies between 74 km and 37 km (54 km mean) with the highest values under the maximum heights of the Andes.

La profundidad del Moho o interfase corteza-manto es usualmente determinada a escala global o regional, empleando métodos sísmicos, gravimétricos y/o gravimétricos-isostáticos. En general, cada uno de estos métodos, cuando son utilizados por separado, producen resultados distintos (varias decenas de kilómetros), debido a que se basan en hipótesis diferentes y además, los datos son con frecuencia disímiles en cuanto al tipo, calidad y distribución. Estas diferencias podrían tener implicancias importantes en el análisis geodinámico de la región bajo estudio. Argentina es un país con escasas determinaciones de espesores derivados de métodos sísmicos y donde las características corticales y litosféricas son parcialmente conocidas. El objetivo de este trabajo es mejorar el modelo de corteza para Argentina mediante la preparación de modelos de Moho que ajusten tanto los datos gravimétricos como los sísmicos. Para ello se han calculado modelos de Moho derivados de datos de gravedad (Moho gravimétrico o espesor gravimétrico) para la región andina y su antepaís entre las latitudes 28° S y 33° S y longitudes 71,5° W y 66,5° W, área que abarca la provincia de San Juan y sus adyacencias. Los contornos de Moho se obtuvieron por inversión gravimétrica 3-D de un modelo de corteza de una capa simple. La densidad de contraste corteza inferior-manto superior se consideró constante e igual 0,42 g/cm³, que es un valor medio obtenido a partir de resultados sismológicos y del modelo global CRUST 1.0. Se elaboraron dos modelos usando alternativamente como dato de entrada la gravedad medida sobre terreno para el modelo de Moho (1), y la perturbación de gravedad provista por el modelo global de gravedad EIGEN-6C4 (n= m= 2190) para el modelo (2). Los espesores computados fueron validados usando profundidades independientes derivadas de datos sísmicos puntuales y de los modelos globales CRUST 1.0 (sismológico) y GEMMA (gravimetría satelital). El modelo de Moho gravimétrico (1) es el que muestra los mejores estadísticos (ajuste rms) de las comparaciones con los espesores sísmicos puntuales. El espesor de corteza varía entre 74 km y 37 km (media de 54 km), con los mayores valores bajo las máximas altitudes de Los Andes.

Abstract: Gravity anomalies are often strongly influenced by topography, which effect is mitigated through appropriate reductions. Usually, a standard value of 2670 kg/m3 is used for the density of topography in the absence of specific information. However, various methods have been implemented to obtain density of topography estimates directly from the gravity data. A particularly suitable technique for regional scale studies is based on analyzing the fractal nature of gravity anomalies for a particular region. In this paper the fractalness of the onshore gravity anomalies for Argentina, Chile and part of Uruguay is analyzed by using an updated gravity database. The fractal dimensions of the topography and gravity anomaly data were estimated by means of the variogram technique in the spatial domain. As a result of this analysis, it was found that the optimum density for the studied region has a value of 2300 kg/m3 This density was used to prepare a map of isostatic residual anomalies using the Airy-Heiskanen model. The main anomalies recognized on this map were interpreted in relation to the degree of isostatic balance and the densities of rocks near to the surface.

Resumen: Las anomalías de gravedad suelen estar fuertemente influenciadas por la topografía, cuyo efecto es atenuado a través de adecuadas reducciones. Usualmente, ante la falta de información específica, se usa un valor estándar de 2670 kg/m3 para la densidad de la topografía por encima del geoide. Hasta el presente varios métodos han sido implementados para obtener estimaciones de dicha densidad directamente a partir de los datos de gravedad mismos. Una técnica especialmente conveniente para estudios de carácter regional se basa en analizar la naturaleza fractal de las anomalías de gravedad para una región en particular. En este trabajo se analiza la fractalidad de las anomalías de gravedad para Argentina, Chile y parte de Uruguay continentales utilizando una base de datos de gravedad actualizada. Se estimó la dimensión fractal D de los datos topográficos y de anomalías de gravedad por medio de la técnica de variograma en el dominio espacial. Como resultado de este análisis se encontró que la densidad óptima para esta región tiene un valor de 2300 kg/m3 Esta densidad se usó para preparar un mapa de anomalías residuales isostáticas en el sistema de Airy-Heiskanen. Las principales anomalías reconocidas en este mapa se interpretaron con relación al grado de balance isostático y a las densidades de las rocas cercanas a la superficie.

Gravity measurements at the San Juan station with a Scintrex Automated CG-5 gravity meter were analyzed in order to obtain the Earth tidal parameters of amplitude and phase-difference. The observations cover a total number of 35 days. This is the first tidal analysis based on gravity measurements for this location. The Tamura tidal development was used as normal tidal potential. Tidal parameters were estimated and analyzed with the focus on diurnal and semi-diurnal tidal waves. A root mean square error on the unit weight of 13.548 nm s−2 was obtained as a result of the adjustment procedure taking into account the barometric pressure changes. The computed amplitude factors for the main wave constituents were compared with the corresponding parameters according to the response from the Dehant, Defraigne and Wahr (DDW) inelastic non hydrostatic Earth model. The computed local gravimetric factors differ by up to (2.7 per cent from the DDW model.

Las mediciones de gravedad en la estación San Juan con un gravímetro automático Scintrex CG-5 fueron analizadas con el propósito de obtener los parámetros de amplitud y diferencia de fase de mareas terrestres. Las observaciones abarcan un número total de 35 días. Para esta locación, este es el primer análisis de marea basado en mediciones de gravedad. El desarrollo de Tamura fue usado para el potencial de marea normal. Los parámetros de marea fueron estimados y analizados con el foco sobre las ondas de marea diurna y semidiurna. Se obtuvo un error cuadrático medio en la unidad de peso de 13,548 nm/s-2 como resultado de un procedimiento de ajuste tomando en cuenta los cambios de presión barométrica. Los factores de amplitud computados para los principales constituyentes de onda fueron comparados con los parámetros correspondientes según la respuesta de marea sólida para un modelo de Tierra inelástica no hidrostática de Dehant, Defraigne y Wahr (DDW). Los factores gravimétricos locales calculados difieren hasta ( 2,7 % del modelo DDW.