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The conductive and advective heat flow budget across the Gulf of California rift system
El presupuesto de flujo de calor conductivo y advectivo en el sistema de fallas del Golfo de California
Florian Neumann
Raquel Negrete-Aranda
Juan Contreras
Acceso Abierto
Atribución
Gulf of California Extensional Province
Distributed deformation
Advective heat transport
Golfo de California
Deformación distribuida
Transporte de calor advectivo
A primary control on the geodynamics of rifting is the thermal regime. To better understand the thermal regime of the northern Gulf of California we systematically measured heat-flow across the Wagner Basin, a tectonically active basin that lies at the southern terminus of the Cerro Prieto fault. Seismic reflection profiles show sediment in excess of 5 s two-way travel time implying a sediment thickness 5 km. The heat flow profile is 40 km long, has a nominal measurement spacing of ~ 1 km, and is collocated with a seismic reflection profile. Heat flow measurements were made with a 6.5 m Fielax violin-bow probe. Most measurements are of good quality in that the probe fully penetrated sediments and measurements were stable enough to perform reliable inversion for heat flow and thermal properties. We have estimated corrections for environment perturbations due to sedimentation and changes in bottom water temperature. The mean and standard deviation of heat flow across the western, central, and eastern parts of the basin are 220 ± 60, 99 ± 14, 889 ± 419 mW m^-2, respectively. Corrections for sedimentation would increase heat flow across the central part of basin by 40 to 60%. We interpret the relatively high heat flow and large variability on the western and eastern flanks in terms fluid discharge, whereas the more consistent values across the central part of the basin is suggestive of conductive heat transfer. This interpretation is consistent with the seismically imaged pattern of faulting showing faults near the seafloor across the western and eastern flanks of the Basin. Based on an observed fault depth of 1.75 km we estimate the Darcy velocities through the western and eastern flanks at 2 and 8 cm/yr, respectively.
Un control primario sobre la geodinámica del rifting es el régimen térmico. Para comprender mejor el régimen térmico del norte del Golfo de California, medimos de forma sistemática el flujo de calor en la cuenca Wagner, una cuenca tectonicamente activa que se encuentra en el extremo sur de la falla Cerro Prieto. Los perfiles de sísmica de reflexión muestran los sedimentos en exceso de 5 s de tiempo doble, lo que implica un espesor de los sedimentos > 5 km. El perfil de flujo de calor tiene 40 km de longitud, tiene un espaciamiento nominal de ~ 1 km, y está colocado con un perfil de sísmica de reflexión. Las mediciones de flujo de calor se realizaron con una sonda tipo arco de violín de la compañía Fielax con una longitud de 6,5 m. La mayoría de las mediciones son de buena calidad ya que la sonda penetró completamente en los sedimentos y las mediciones fueron lo suficientemente estables como para realizar una inversión fiable del flujo de calor y de las propiedades térmicas. Hemos estimado las correcciones para las perturbaciones ambientales debido a la sedimentación y los cambios en la temperatura del agua del fondo. La media y la desviación típica del flujo de calor a través de las partes occidental, central y oriental de la cuenca son 220 ± 60, 99 ± 14, 889 ± 419 mW m^-2, respectivamente. Las correcciones para la sedimentación aumentarían el flujo de calor en la parte central de la cuenca en un 40 a 60 %. Interpretamos el flujo de calor relativamente alto y la gran variabilidad en los flancos occidental y oriental en términos de descarga de fluido, mientras que los valores más consistentes a través de la parte central de la cuenca sugieren la transferencia de calor conductiva. Esta interpretación es consistente con el patrón sísmico de fallas mostrando fallas cerca del fondo marino a través de los flancos occidental y oriental de la Cuenca. Basándonos en una profundidad de falla observada de 1,75 km estimamos las velocidades de Darcy a través de los flancos occidental y oriental a 2 y 8 cm / año, respectivamente.
CICESE
2017
Tesis de doctorado
Inglés
Neumann F. 2017. The conductive and advective heat flow budget across the Gulf of California rift system. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 99pp.
ENERGÍA Y PROCESOS GEOTÉRMICOS
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Tierra

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