Estudio-gravimetrico-integral-del-bloque-de-Jalisco

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS DE LA TIERRA 
INSTITUTO DE GEOFÍSICA 
 
 
ESTUDIO GRAVIMÉTRICO INTEGRAL 
DEL BLOQUE DE JALISCO 
 
 
TESIS 
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE 
M A E S T R O E N C I E N C I A S D E L A T I E R R A 
 
PRESENTA: 
MIGUEL ALEJANDRO CAMACHO ASCANIO 
 
TUTOR: 
DR. ROMÁN ALVAREZ BÉJAR 
(UNAM, Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas) 
 
MIEMBROS DEL COMITÉ TUTOR 
DR. RENÉ CHAVÉZ SEGURA (UNAM, Instituto de Geofísica) 
DRA. CLAUDIA ARANGO GALVÁN (UNAM, Instituto de Geofísica) 
DR. OSCAR CAMPOS ENRÍQUEZ (UNAM, Instituto de Geofísica) 
DR. LUCA FERRARI (UNAM, Centro de Geociencias)
Veronica
Texto escrito a máquina
CIUDAD UNIVERSITARIA, CD.MX., ENERO 2019
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
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AGRADECIMIENTOS 
 
En primer lugar, quisiera agradecer a mi esposa, el gran amor de mi vida, que con la 
infinita paciencia y dedicación que me ha brindado, ha logrado cristalizar el fruto de este 
esfuerzo. A ella, a quien le debo todo y por quien todo. Gracias por darme el amor que 
todo lo puede y que todo lo cura, el bálsamo perfecto para mi alma. Gracias por ser el 
motor que me impulsa para querer ser mejor cada día, para superarme cada vez que 
pienso que he llegado hasta mi máximo, por sobre todo, ser la mecenas de mis sonrisas y 
alegría. 
 
A mi tutor, por su tiempo, por su apoyo, pos su paciencia y su guía para lograr este 
trabajo. A la Dr. Claudia Arango, por su gran calidad docente y humana, de la que he 
logrado aprender muchísimo. 
 
A todos los amigos, a los personajes “anónimos” a estas líneas, que pusieron su granito 
de arena en diversos momentos, que de una u otra forma ayudaron el camino tendiendo 
su mano y obsequiándome la motivación que en ocasiones me impulso. Gracias Nestor 
“Agazapin” Cahuana por ser el mayor y más dedicado consultor. Al “Dr.” Edgar quien 
siempre me brindo el apoyo y la experticia sobre todo en los asuntos del papeleo. 
 
¡A México! Una nación hermosa y pintoresca que me acogió en su seo y me brindó la 
oportunidad de crecer un escalafón más en esta carrera y al consejo Nacional de Ciencia 
y Tecnología (CONACYT) por la beca otorgada para finalizar mis estudios de posgrado en 
Ciencias. 
 
A mí mismo, por transitar el camino de lo inexplorado. Por soñar y tener el valor de 
perseguir esos sueños. Por no rendirme cuando todos parecía perdido, por no aparcar 
cuando parecía lo único sensato. 
 
Y Finalmente gracias a mis enemigos y a mis demonios, por darme la oportunidad de 
superarme una vez más. 
 
Veronica
Texto escrito a máquina
ii 
 
CONTENIDO 
ABSTRACT ............................................................................................................................... x 
RESUMEN ............................................................................................................................... xi 
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1 
1.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................................. 6 
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................................... 6 
2. GEOLOGÍA REGIONAL ..................................................................................................... 7 
2.1. UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO .......................................................................... 7 
2.2. EL BLOQUE DE JALISCO ............................................................................................ 8 
2.3. GEOLOGÍA DEL BLOQUE DE JALISCO ....................................................................... 9 
2.3.1. DOMINIO ESTÁTICO: ....................................................................................... 10 
2.3.2. DOMINIO LEVANTADO: .................................................................................. 10 
2.4. TECTÓNICA DEL BLOQUE DE JALISCO .................................................................... 11 
2.4.1. PLACA DE RIVERA............................................................................................ 12 
2.4.2. PLACA DE COCOS ............................................................................................ 13 
2.4.3. RIFT DE COLIMA .............................................................................................. 14 
2.4.4. RIFT DE TEPIC – ZACOALCO ............................................................................ 16 
3. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 19 
3.1. SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES ............................................................................ 19 
3.2. EL GEOIDE .............................................................................................................. 19 
3.3. EL ELIPSOIDE .......................................................................................................... 20 
3.4. LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL ......................................................................... 21 
3.5. GRAVEDAD DE LA TIERRA ...................................................................................... 21 
3.6. CORRECIONES GRAVIMÉTRICAS ............................................................................ 23 
iii 
 
3.6.1. CORRECCIÓN DE LATITUD (𝑪𝑳𝒂𝒕) ................................................................. 23 
3.6.2. CORRECCIÓN AIRE–LIBRE (𝑪𝑨𝑳) .................................................................... 24 
3.6.3. CORRECIÓN DE BOUGUER (𝑪𝑩) ..................................................................... 24 
3.6.4. CORRECIÓN TOPOGRÁFICA ............................................................................ 25 
3.6.5. CORRECCIÓN POR MAREAS ............................................................................ 26 
3.7. ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS ............................................................................... 26 
3.7.1. ANOMALÍA DE AIRE LIBRE (𝑨𝑨𝑳) ................................................................... 26 
3.7.2. ANOMALÍA DE BOUGUER ............................................................................... 27 
3.8. MODELO GRAVITACIONAL TERRESTRE EIGEN-6C4. .............................................. 28 
3.9. SERIES DE EXPANSIÓN DE ARMÓNICOS ESFÉRICOS .............................................. 29 
3.10. CAMPO GEOMAGNÉTICO ................................................................................... 31 
3.10.1. CARACTERÍSTICAS DEL CAMPO MAGNÉTICO PRINCIPAL ........................... 32 
3.11. MODELO GEOMAGNÉTICO EMAG2. .................................................................. 34 
3.12. EL MÉTODO MAGNETOTELÚRICO ...................................................................... 35 
4. METODOLOGÍA ............................................................................................................. 36 
4.1. METODOLOGÍA DEL PROCESAMIENTO DE LOS DATOS DE ANOMALÍA DE 
BOUGUER: ........................................................................................................................36 
4.1.1. DESCARGA DE LOS DATOS .............................................................................. 38 
4.1.2. CORRECCIÓN AL ELIPSOIDE ............................................................................ 38 
4.1.3. CORRECCIÓN TOPOGRÁFICA .......................................................................... 39 
4.1.4. EXPORTAR DATOS A MATLAB ......................................................................... 39 
4.1.5. GRAVEDAD TEORICA ....................................................................................... 40 
4.1.6. CORRECCIÓN DE AIRE LIBRE (C_al) ................................................................. 40 
4.1.7. CORRECIÓN ATMOSFÉRICA ............................................................................ 40 
iv 
 
4.1.8. CORRECCIÓN DE BOUGUER (CB) .................................................................... 41 
4.1.9. ANOMALÍA DE AIRE LIBRE (AL) ....................................................................... 41 
4.1.10. ANOMALIA DE BOUGUER (AB).................................................................... 42 
4.2. METODOLOGÍA DEL PROCESAMIENTO DE LOS MAPAS (FILTROS) ........................ 42 
4.2.1. ELIMINACIÓN DE RUIDO Y REALCE DE ESTRUCCTURAS REGIONALES ........... 42 
4.2.2. ANOMALÍA DE BOUGUER EN TIERRA ............................................................. 44 
4.2.3. FILTROS DE TENDENCIA REGIONAL ................................................................ 44 
4.2.4. FILTROS DE DERIVADAS .................................................................................. 44 
4.3. MODELOS GRAVIMÉTRICOS-GEOFÍSICOS .............................................................. 45 
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................................... 46 
5.1. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER COMPLETA ................................................... 46 
5.2. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER ...................................................................... 48 
5.2.1. SECTOR I .......................................................................................................... 48 
5.2.2. SECTOR II ......................................................................................................... 48 
5.2.3. SECTOR III........................................................................................................ 48 
5.3. COMPARACIÓN CON EL MAPA DE ALVAREZ Y YUTSIS (2015): .............................. 50 
5.4. COMPARACIÓN CON EL MAPA DE ARZATE ET AL (2006). ..................................... 52 
5.5. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER EN TIERRA .................................................... 52 
5.6. PERFILES ................................................................................................................. 56 
5.7. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER FILTRADO POR TENDENCIA REGIONAL ........ 60 
5.8. DERIVADAS DIRECCIONALES .................................................................................. 64 
5.8.1. DERIVADA HORIZONTAL EN X (DhX): ............................................................. 64 
5.8.2. DERIVADA HORIZONTAL EN Y (DhY) ............................................................... 67 
5.8.3. DERIVADA VERTICAL EN 1° GRADO (Dz1) ....................................................... 69 
v 
 
5.8.4. DERIVADA VERTICAL DE 2° GRADO (Dz2) ....................................................... 71 
5.9. MAPA DE CAMPO MAGNÉTICO ............................................................................. 73 
5.10. MODELOS GRAVIMÉTRICO-GEOFÍSICO .............................................................. 76 
5.10.1. MODELO GRAVIMÉTRICO-GEOFÍSICO 1 (MGG1): ....................................... 77 
5.10.2. MODELO GRAVIMÉTRICO-GEOFÍSICO 2 (MGG2): ....................................... 79 
5.10.3. MODELO GRAVIMÉTRICO-GEOFÍSICO 3 (MGG3): ....................................... 81 
6. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 84 
7. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 87 
APÉNDICES ............................................................................................................................ 96 
APÉNDICE A ...................................................................................................................... 96 
APÉNDICE B ....................................................................................................................... 97 
APÉNDICE C ....................................................................................................................... 99 
 
 
vi 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
FIGURA 1. DISTRIBUCIÓN DE LAS ESTACIONES SOBRE LA VENTANA DE TRABAJO, Y DISTRIBUCIÓN DE LOS DATOS 
SOBRE LA VENTANA AMPLIADA DE 10’ POR 10’. ......................................................................... 5 
FIGURA 2. ESQUEMA DEL BLOQUE DE JALISCO Y VENTANA DE TRABAJO DE ESTE PROYECTO (RFT= FALLA 
TRANSFORMANTE DE RIVERA, TM= TRINCHERA MESOAMERICANA, BM= BLOQUE MICHOACAN, 
BLOQUE DE JALISCO, PP= PLACA PACIFICO, PLACA RIVERA= PLACA RIVERA, PN= PLACA 
NORTEAMERICANA. PRINCIPALES CIUDADES= MANZANILLO (MZ), PUERTO VALLARTA (PV), COLIMA 
(CO), COMPOSTELA (CO), SAN BLAS (SB), ZALCOALCO (ZC). COMPLEJO VOLCANICO COLIMA (CVC)).
 ........................................................................................................................................ 7 
FIGURA 3. SITUACIÓN TECTÓNICA DEL BLOQUE DE JALISCO Y DEL OESTE DE MEXICO. LOS PUNTOS NEGROS 
REPRESENTAN LAS AREAS DE MAYOR VOLCANISMO DESDE EL MIOCENO TARDÍO HASTA LA ACUALIDAD. 
LAS LÍNEAS AZULES SEGMENTADAS, MUESTRA EL MOVIMIENTO RELATIVO DE LA PLACA RIVERA Y LA 
PLACA COCOS CON RESPECTO AL BLOQUE DE JALISCO Y AL BLOQUE DE MICHOACAN (TOMADO DE SOTO 
ET AL., 2009). .................................................................................................................... 8 
FIGURA 4. MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA DEL BLOQUE DE JALISCO (TOMADO Y MODIFICADO DE CORBO-
CAMARGO ET AL., 2013). ..................................................................................................... 9 
FIGURA 5. DELIMITACIÓN DE LOS DOMINIOS GEOLÓGICOS DEL BLOQUE DE JALISCO Y SUS DRENAJES (TOMADO 
Y MODIFICADO DE CORBO-CAMARGO ET AL., 2013). ................................................................ 11 
FIGURA 6. LOCALIZACION DE LA PLACA DE RIVERA (TOMADO DE: DEMETS Y TRAYLEN, 2000). ................. 12 
FIGURA 7. GRABEN DE COLIMA CON LA UBICACIÓN DE LOS PRINCIPALES ARTEFACTOS VOLCANICOS 
(G=GUADALAJARA; C=COLIMA; CN=CANTAR; NC=NEVADO COLIMA;VC=VOLCAN DE COLIMA: 
TOMADO DE ALLAN, 1986). ................................................................................................ 16 
FIGURA 8. BLOQUE DE JALSICO, CON LA REPESENTACION DE LAS PRINCIPALES ESTRUCTURAS GEOLOGICAS 
DENTRO DEL RIFT DE TEPIC-ZACOLACO (TOMADO Y MODIFICADO DE ROSAS-ELGUERA Y FERRARI, 
1996). ............................................................................................................................ 18 
FIGURA 9. DIFERENCIA ENTRE GEOIDE, ELIPSOIDE Y TOPOGRAFÍA (TOMADO Y MODIFICADO DE BARTHELMES, 
2009). ............................................................................................................................ 20 
FIGURA 10. RELACIÓN ENTRE LAS SUPERFICIES DE REFERENCIA Y LA SUPERFICIE TERRESTRE. (TOMADO DE 
ESPINOSA, 2009). ............................................................................................................. 22 
vii 
 
FIGURA 11. MODELO GLOBAL COMBINADO DEL GEOIDE OBTENIDO A PARTIR DE DATOS DEL CAMPO DE 
GRAVEDAD EIGEN-CG01C. (MISIONES CHAMP-GRACE-TERR) FUENTE: GFZ POTSDAM. ......... 23 
FIGURA 12. LAMINA DE CORRECION DE BOUGUER (TOMADO DE BURGER, 1992). ................................. 25 
FIGURA 13. CORRECIÓN TOPOGRÁFICA DE UNAREGIÓN X Y UNA REGIÓN Y (TOMADO DE BURGER, 1992). .. 25 
FIGURA 14. ANOMALIA DE AIRE LIBRE, DEL MODELO EIGEN-CG01C DE MALLA A 0.5 X 0.5 GRADOS DE LOS 
DATOS EN SUPERFICIE EIGEN-CG01C. (TOMADO DE GFZ POTSDAM). ....................................... 28 
FIGURA 15. INFORMACION REPORTADA DEL CALCULO DE LOS ARMÓNICOS ESFERICOS PARA EL MODELO 
EIGEN-6C4 (TOMADO DE FÖRSTE ET AL, 2014). ................................................................... 29 
FIGURA 16. EJEMPLOS DE ARMÓNICOS ESFÉRICOS DE IZQUIERDA A DERECHA: A) ZONAL L=6, M=0; B) TESERAL 
L=16, M=9; SECTORIAL L=9, M=9. ....................................................................................... 30 
FIGURA 17. ESQUEMA DE LA MAGNETOSFERA Y SU INTERACCIÓN CON EL VIENTO SOLAR (TOMADO DE 
HTTP://NASA.COM). .......................................................................................................... 31 
FIGURA 18. ESQUEMA VECTORIAL DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE (TOMADO DE TELFORD Y SHERIFT, 
1990). ............................................................................................................................ 32 
FIGURA 19. MAPA DE DECLINACIÓN MAGNÉTICA PARA 2015 (TOMADO DE 
HTTPS://WWW.NGDC.NOAA.GOV/GEOMAG/WMM/DODWMM.SHTML). ................................ 33 
FIGURA 20. MAPA DE ANOMALÍA MAGNÉTICA MUNDIAL.DEL MODELO EARTH MAGNETIC ANOMALY GRID 
(EMAG2). (TOMADO Y MODIFICADO DE HTTP://WWW.IPGP.FR/~ETHEBAULT/). .......................... 35 
FIGURA 21. DIAGRAMA DE FLUJO DE LOS DATOS SATELITALES. ............................................................ 37 
FIGURA 22. ESPECTRO DE POTENCIA DE AB. ................................................................................... 43 
FIGURA 23. UTILIZACIÓN DEL MÓDULO "INTERACTIVE SPECTRAL FILTER" SOBRE EL REJILLA AB.GRD EN LA 
ZONA DEL VALLE DE BANDERAS. A LA DERECHA EN SUPERIOR AB.GRD SIN FILTRAR, A LA DERECHA EN 
INFERIOR AB.GRD DESPUÉS DEL FILTRO PASA BANDA. ................................................................ 43 
FIGURA 24. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER COMPLETA CALCULADA (EIGEN-6C4). ......................... 46 
FIGURA 25. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER, LUEGO DEL FILTRO PASA-BANDA (EN LINEAS BLANCAS LAS 
FRONTERAS TERRITORIALES DE MEXICO, CONTORNOS DE ANOMALIA EN GRIS. EN PUNTO NEGROS LAS 
CIUDADES MAS IMPROTANTES: COLIMA (CO), COMPOSTELA (CM), GUADALAJARA (GD), MANZANILLO 
(MZ), PUERTO VALLARTA (PV), BAHIA NAVIDAD (BN), SAN BLAS (SB), TEPIC (TP), ZALCOALCO (ZC). 
EN TRIANGULOS LOS ARTEFACTOS VOLCANICOS: AYUTLA (A), CEBURRUCO (CB), NEVADO DE COLIMA Y 
viii 
 
VOLCACN DE FUEGO DE COLIMA (CVC),SAN JUAN (SJ), SANGUAGUEY (SGG), CAMPO VOLCANICO DE 
MASCOTA (M). PUNTO TRIPLE DE GUADALAJARA (GTP) Y EL COMPLEJO VOLCANICO DE LAS VARAS 
(VV). LAGO DE CHAPALA (LCH). LINEA NEGRA= TRINCHERA MESOAMERICANA (TM), LINEA 
SEGMENTADA NEGRA: LINEAMIENTO VOLCÁNICO CENTRAL DE JALISCO). ...................................... 47 
FIGURA 26. MAPA DE AB (DIVIDIDO EN SECTORES SEGÚN SU COMPORTAMIENTO PREFERENCIAL DE LOS 
CONTORNOS DE AB). ........................................................................................................... 49 
FIGURA 27. COMPARATIVA DEL MAPA DE AB DADA POR ALVAREZ Y YUTSIS(2015) (ARRIBA, CON UN 
RECUADRO NEGRO QUE MARCA LA POSICION DEL OTRO MAPA CON EL QUE SE COMPARA), CONTRA EL 
MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER OBTENIDO DEL MODELO EIGEN-6C4 (ABAJO). ........................ 51 
FIGURA 28. COMPARACIÓN DE LA ANOMALÍA DE BOUGUER EN ZONA DEL VALLE DE BALDERAS (A LA 
IZQUIERDA LOS DATOS GENERADOS EN ESTE TRABAJO CON EL MODELO EIGEN-6C4, Y A LA DERECHA LOS 
DATOS DADOS POR ARZATE ET AL. [2006]). ............................................................................ 52 
FIGURA 29. MAPA DE AB EN TIERRA BANDA (EN LINEAS BLANCAS LAS FRONTERAS TERRITORIALES DE MEXICO, 
CONTORNOS DE ANOMALIA EN GRIS. EN PUNTO NEGROS LAS CIUDADES MAS IMPROTANTES: COLIMA 
(CO), COMPOSTELA (CM), GUADALAJARA (GD), MANZANILLO (MZ), PUERTO VALLARTA (PV), BAHIA 
NAVIDAD (BN), SAN BLAS (SB), TEPIC (TP), ZALCOALCO (ZC). EN TRIANGULOS LOS ARTEFACTOS 
VOLCANICOS: AYUTLA (A), CEBURRUCO (CB), NEVADO DE COLIMA Y VOLCACN DE FUEGO DE COLIMA 
(CVC), SAN JUAN (SJ), SANGUAGUEY (SGG), CAMPO VOLCANICO DE MASCOTA (M). PUNTO TRIPLE 
DE GUADALAJARA (GTP) Y EL COMPLEJO VOLCANICO DE LAS VARAS (VV). LAGO DE CHAPALA (LCH). 
LINEA NEGRA= TRINCHERA MESOAMERICANA (TM), LINEA SEGMENTADA NEGRA: LINEAMIENTO 
VOLCÁNICO CENTRAL DE JALISCO). ........................................................................................ 55 
FIGURA 30. TRAZO DE LOS PERFILES EN SUPERFICIE SOBRE EL RIFT DE TEPIC-ZACOALCO (ROJO) Y SOBRE EL 
GRABEN DE COLIMA (AZUL), EN EL FONDO EL MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER BANDA (EN LINEAS 
BLANCAS LAS FRONTERAS TERRITORIALES DE MEXICO, CONTORNOS DE ANOMALIA EN GRIS. EN PUNTO 
NEGROS LAS CIUDADES MAS IMPROTANTES: COLIMA (CO), COMPOSTELA (CM), GUADALAJARA (GD), 
MANZANILLO (MZ), PUERTO VALLARTA (PV), BAHIA NAVIDAD (BN), SAN BLAS (SB), TEPIC (TP), 
ZALCOALCO (ZC). EN TRIANGULOS LOS ARTEFACTOS VOLCANICOS: AYUTLA (A), CEBURRUCO (CB), 
NEVADO DE COLIMA Y VOLCACN DE FUEGO DE COLIMA (CVC), SAN JUAN (SJ), SANGUAGUEY (SGG), 
CAMPO VOLCANICO DE MASCOTA (M) Y EL COMPLEJO VOLCANICO DE LAS VARAS (VV). PUNTO TRIPLE 
ix 
 
DE GUADALAJARA (GTP). LAGO DE CHAPALA (LCH). LINEA NEGRA= TRINCHERA MESOAMERICANA 
(TM), LINEA SEGMENTADA NEGRA: LINEAMIENTO VOLCÁNICO CENTRAL DE JALISCO). .................... 57 
FIGURA 31. PRINCIPALES PERFILES DE SOBRE EL GRABEN DE COLIMA. .................................................. 58 
FIGURA 32. PRINCIPALES PERFILES SOBRE EL RIFT DE TEPIC-ZACOALCO. ................................................ 59 
FIGURA 33. MAPA DE AB FILTRADA POR REMOCION DE TENDENCIA EN 2° GRADO (LIMITES TERRITORIALES EN 
BLANCO; LIMIES ESTRUTURALES PROPUESTOS PARA EL BLOQUE DE JALISCO:LINEA SEGMENTADA NEGRA 
RIFT DE TEPIC-ZACOALCO, LINEA SEGMENTADA AZUL GRABEN DE COLIMA BANDA. EN PUNTO NEGROS 
LAS CIUDADES MAS IMPROTANTES: COLIMA (CO), COMPOSTELA (CM), GUADALAJARA (GD), 
MANZANILLO (MZ), PUERTO VALLARTA (PV), BAHIA NAVIDAD (BN), SAN BLAS (SB), TEPIC (TP), 
ZALCOALCO (ZC). EN TRIANGULOS LOS ARTEFACTOS VOLCANICOS: AYUTLA (A), CEBURRUCO (CB), 
NEVADO DE COLIMA Y VOLCACN DE FUEGO DE COLIMA (CVC), SAN JUAN (SJ), SANGUAGUEY (SGG), 
CAMPO VOLCANICO DE MASCOTA (M) Y EL COMPLEJO VOLCANICO DE LAS VARAS (VV). PUNTO TRIPLE 
DE GUADALAJARA (GTP). LAGO DE CHAPALA (LCH). LINEA NEGRA= TRINCHERA MESOAMERICANA 
(TM), LINEA SEGMENTADA NEGRA: LINEAMIENTO VOLCÁNICO CENTRAL DE JALISCO). .................... 62 
FIGURA 34. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER, SOBRE LA VENTANA DE TRABAJO PARA DATOS SOBRE 
(LIMITES TERRITORIALES EN BLANCO; LIMIES ESTRUTURALES PROPUESTOS PARA EL BLOQUE DE 
JALISCO:LINEA SEGMENTADA NEGRA RIFT DE TEPIC-ZACOALCO, LINEA SEGMENTADA AZUL GRABEN DE 
COLIMA BANDA. EN PUNTO NEGROS LAS CIUDADES MAS IMPROTANTES: COLIMA (CO), COMPOSTELA 
(CM), GUADALAJARA (GD), MANZANILLO (MZ), PUERTO VALLARTA (PV), BAHIA NAVIDAD (BN), 
SAN BLAS (SB), TEPIC (TP), ZALCOALCO (ZC). EN TRIANGULOS LOS ARTEFACTOS VOLCANICOS: AYUTLA 
(A), CEBURRUCO (CB), NEVADO DE COLIMA Y VOLCACN DE FUEGO DE COLIMA (CVC), SAN JUAN (SJ), 
SANGUAGUEY (SGG), CAMPO VOLCANICO DE MASCOTA (M) Y EL COMPLEJO VOLCANICO DE LAS VARAS 
(VV). PUNTO TRIPLE DE GUADALAJARA (GTP). LAGO DE CHAPALA (LCH). LINEA NEGRA= TRINCHERA 
MESOAMERICANA (TM), LINEA SEGMENTADA NEGRA: LINEAMIENTO VOLCÁNICO CENTRAL DE JALISCO).
 ...................................................................................................................................... 63 
FIGURA 35. MAPAS DE LAS DERIVADAS DHX. MAPA DE DHX EN LA VENTANA COMPLETA (A) Y SOBRE EL 
CONTINENTE (B). ............................................................................................................... 66 
FIGURA 36. DERIVADA HORIZONTAL EN Y (DHY). MAPA SOBRE SOBRE LA VENTANA DE TRABAJO (A) Y EL 
CONTINENTE (B). ...............................................................................................................68 
x 
 
FIGURA 37. MAPAS DE DZ1. MAPA DE DZ1 SOBRE LA VENTANA DE TRABAJO (A) Y SOBRE LE CONTINENTE (B).
 ...................................................................................................................................... 70 
FIGURA 38. MAPAS DE DZ2 MAPA DE DZ2 SOBRE LA VENTANA DE TRABAJO (A) Y SOBRE LE CONTINENTE (B).
 ...................................................................................................................................... 72 
FIGURA 39. MAPA DE CAMPO MAGNÉTICO SOBRE LA VENTA DE TRABAJO. CORREGIDO AL POLO Y CON 
CONTINUACIÓN ANALITICA DE CAMPO HACIA ARRIBA DE 6 KM. .................................................... 75 
FIGURA 40. MAPA DE DERIVADA VERTICAL DE 2° ORDEN, SOBRE EL CUAL SE OBSERVA EL TRAZO EN SUPERFICIE 
DE LOS MODELOS (MGG1= TRAZO EN SUPERFICIE DEL PRIMER MODELO GRAVIMÉTRICO/GEOFÍSICO; 
MMG2= TRAZO EN SUPERFICIE DEL SEGUNDO MODELO GRAVIMÉTRICO/GEOFÍSICO, MGG3= TRAZO 
DEL TERCER MODELO GRAVIMÉTRICO/GEOFÍSCO)...................................................................... 76 
FIGURA 41. MODELO L-5, TOMADO DE ALVAREZ Y YUTSIS(2015). ..................................................... 77 
FIGURA 42. MODELO GRAVIMÉTRICO GEOFÍSICO 1, REALIZADO A TRAVES DEL MODELO EIGEN 6-C4. EN 
LINEA VERDE SE OBSERVA LA CORRESPONDENCIA EN SUPERFICIE DE LA ANOMALÍA NO REPORTADA 
ANTERIRORMENTE (BIFURCACION DEL COMPLEJO VOLCANICO DE COLIMA), EN LÍNEA MORADA SE 
OBSERVA LA CORRESPONDENCIA EN SUPERFICIE DE LA ANOMALÍA REFLEJADA Y CON EL GRABEN DE 
COLIMA. .......................................................................................................................... 78 
FIGURA 43. PERFIL MAGNETOTELÚRICO DE ALVAREZ ET AL (2018, EN REVISION). .................................. 79 
FIGURA 44. MODELO GRAVIMÉTRICO GEOFÍSICO 2, REALIZADO A TRAVES DEL MODELO EIGEN 6-C4. ....... 80 
FIGURA 45. PERFIL MAGENTOTELÚRICO MT-1. TOMADO DE CORBO-CAMARGO ET AL (2013). ............... 82 
FIGURA 46. MODELO GRAVIMÉTRICO GEOFÍSICO 3, REALIZADO A TRAVES DEL MODELO EIGEN 6-C4. ....... 83 
 
FIGURA A1. SCRIPT PARA EL CALCULO DE ANOMALÍA DE BOUGUER EN MATLAB. .................................... 96 
FIGURA A2. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER CON REMOCION DE TENDENCIA DE 3°. ........................... 97 
FIGURA A 3. MAPA DE ANOMALÍA DE BOUGUER CON REMOCION DE TENDENCIA DE 1° GRADO. ................ 98 
FIGURA A4. PERFIL C_01 ........................................................................................................... 99 
FIGURA A5. PERFIL C_02. .......................................................................................................... 99 
FIGURA A6. PERFIL C_03. .......................................................................................................... 99 
FIGURA A7. PERFIL C_04. .......................................................................................................... 99 
FIGURA A8. PERFIL C_05. ........................................................................................................ 100 
FIGURA A9. PERFIL C_06. ........................................................................................................ 100 
xi 
 
FIGURA A10. PERFIL C_07. ...................................................................................................... 100 
FIGURA A11. PERFIL TZ_01 ...................................................................................................... 100 
FIGURA A12. PERFIL TZ_02. ..................................................................................................... 101 
FIGURA A13. PERFIL TZ_03. ..................................................................................................... 101 
FIGURA A14. PERFIL TZ_04. ..................................................................................................... 101 
FIGURA A15. PERFIL TZ_05. ..................................................................................................... 101 
FIGURA A16. PERFIL TZ_06. ..................................................................................................... 102 
FIGURA A17. PERFIL TZ_07 ...................................................................................................... 102 
FIGURA A18. PERFIL TZ_08. ..................................................................................................... 102 
FIGURA A19. PERFIL TZ_09. ..................................................................................................... 102 
FIGURA A20. PERFIL TZ_10. ..................................................................................................... 103 
x 
 
ABSTRACT 
In this work an Integral Gravimetric Analysis of the Jalisco Block is presented. It should be 
noted that this is the first time that the full Jalisco Block has been studied with potential 
methods such as gravimetric and magnetotelluric methods, thanks to the current 
availability of higher resolution satellite data. 
The mentioned study was made based on data of observed gravity from the EIGEN-6C4 
model and integrated and correlated with magnetotelluric data of the Magnetic Anomaly 
Map of North America, along with magnetotelluric profiles already published. The data of 
observed gravity from the EIGEN-6C4 model allowed identifying the Bouguer Anomaly 
with a spatial resolution of 1 km x 1 km. The results were successfully compared with 
previous gravimetric studies in the area (Arzate et al (2006) and Álvarez and Yutsis (2015)). 
Regional trend removal filters and spectral filters were applied over the Bouguer Anomaly 
map in order to highlight the continuity of structures such as: horizontal derivative in X, 
horizontal derivative in Y, total horizontal derivative, vertical derivative in 1st and 2nd 
order, among others. From these filtered maps and what was observed in the Anomaly 
map of Bouguer, the gravimetric limits of the Jalisco Block were established and profiles of 
Bouguer Anomaly, magnetic, topographic and of the main derivatives were built on them. 
The obtained results allowed identifying large size characteristics within the block and its 
borders. In addition, three gravimetric models were built incorporating magnetotelluric 
data from previous studies (Corbo-Camargo (2013) and Álvarez et al (2018)) in order to 
build a gravimetrical-geophysical model capable of sustain the gravimetric observations 
on the surface. Finally, the results from this study allowed identifying the tectonic 
boundaries of the Jalisco Block, such as the Tepic-Zacoalco rift, the Colima graben, the 
Mesoamerican trench. Besides, the accepted boundaries of the Jalisco Block were 
completed by adding the NW boundary, which starts at the Compostela triple junction, 
and going through the Banderas Bay and the Banderas Valley, demonstrating the proposal 
of Álvarez and Yutsis (2015). In top of that, this data allowed to locate a triple junction 
nearby Compostela, Nayarit, which existence has been suspected. 
xi 
 
RESUMEN 
En este trabajo se presenta un análisis gravimétrico integral del Bloque de Jalisco. Cabe 
destacar que esta es la primera vez que se estudia este bloque en forma completa con 
métodos potenciales (gravimetría y magnetometría) gracias al advenimiento de datos 
satelitales de mayor resolución. El estudio fue realizado a partir de datos de gravedad 
observada del modelo EIGEN-6C4 e integrado y correlacionado con datos de 
magnetometría del Magnetic Anomaly Map of North America y perfiles magnetotelúricos 
ya publicados. A través del modelo de los datos de gravedad observada del modelo EIGEN-
6C4, se obtuvo la Anomalía de Bouguer, con una resolución espacial 1 km por 1 km. Esta 
anomalía fue comparada con estudios gravimétricos previos en el área, los cuales fueron: 
Arzate et al (2006) y Alvarez y Yutsis (2015). De lo cual se encontró coherencia con la 
forma y los valores de la anomalía, cual demuestra la utilidadde este tipo de datos para 
estudios gravimétricos a esta escala. Al mapa de Anomalía de Bouguer, se le aplicaron 
filtros de remoción de tendencias regionales y filtros espectrales resaltar la continuidad de 
estructuras tales como: derivada horizontal en X, derivada horizontal en Y, derivada 
horizontal total, derivada vertical en 1° y 2° orden, etc. A partir de estos mapas filtrados y 
lo observado en el mapa de Anomalía de Bouguer, se establecieron los límites 
gravimétricos del Bloque de Jalisco y se construyeron sobre ellos perfiles de Anomalía de 
Bouguer, magnéticos, topográficos y de las principales derivadas. Esto permitió la 
identificación de rasgos de gran tamaño dentro del bloque y sus fronteras. 
Posteriormente, se construyeron 3 modelos gravimétricos los cuales incorporan datos de 
estudios magnetotelúricos, con el fin de construir un modelo gravimétrico-geofísico que 
sustente las observaciones de la gravimetría en superficie; estos perfiles magnetotelúricos 
fueron publicados por: Corbo-Camargo (2013) y Alvarez et al (2018, en revisión). 
Finalmente, a través de este estudio, se ha identificado las fronteras tectónicas del Bloque 
de Jalisco como el Rift de Tepic-Zacoalco, el Graben de Colima, la trinchera 
Mesoamericana. Además de los limites clásicamente aceptados, los límites del JB se han 
completado con la adición del límite NW, llamado el rift de Banderas que parte punto 
xii 
 
triple de Compostela hacia la región de Bahía y Valle de Banderas, confirmando la 
propuesta de Alvarez y Yutsis (2015), de que se trata de un límite bien establecido. 
1 
 
1. INTRODUCCIÓN 
El Bloque de Jalisco presenta una tectónica muy compleja, en el existen zona de 
subducción, zonas de graben, campos volcánicos y zonas de rift. Razón por la cual el 
Bloque de Jalisco es una zona tan fascinante para los investigadores de todas partes del 
mundo. Básicamente, podemos definir al Bloque de Jalisco como una microplaca tectónica 
que se mueve independientemente de las placas circundantes (Placa Rivera y Placa 
Norteamericana). Este movimiento de esta placa se da a través de importantes 
estructuras geológicas como lo son: el Rift de Tepic-Zalcoalco, el Rift de Colima, y la 
geometría de subducción de la placa Rivera (Stock ,1993). 
La tectónica del Bloque de Jalisco, está dominada por la interacción de las placas de 
Rivera, Cocos y Norteamérica (DeMets et al., 1990; Stock, 1993; Pardo y Suárez, 1993; 
DeMets et al., 1994; Bandy, 1995; Pardo y Suarez, 1995; Ferrari, 2000; Ferrari, 2010). En 
esencia está delimitado por la Trinchera Mesoamericana hacia el occidente, la zona del 
Rift de Colima en la parte meridional y la zona del Rift de Tepic-Zacoalco en la parte 
oriental, mientras que el borde noroccidental no ha sido delimitado con precisión (Álvarez 
et al., 2002; Rutz-López y Núñez-Cornú, 2004). La mayor parte del Bloque de Jalisco está 
constituido por el Batolito de Puerto Vallarta (Schaaf et al., 1995; Ferrari y Rosas-Elguera, 
2000). 
Allan (1986) definió la frontera NE del Bloque de Jalisco, como la región que va desde el 
punto triple cercano a Chapala, hasta la intersección con el litoral de Nayarit (Tepic-
Zacoalco). Franja a través de la cual existe te la presencia de numerosos aparatos 
volcánicos asociados. De esta forma, se observa que el Rift de Tepic-Zacoalco no 
constituye un graben simétrico con fallas maestras bien definidas, sino más bien es una 
zona de transición compleja. En 1990 Campos-Enríquez et al, utilizan datos 
aerotransportados de magnetometría para establecer los primeros modelos de la corteza 
continental con datos magnéticos, isotermas de Curie y modelos geológicos. Un estudio 
detallado geológico y estructural de Ferrari y Rosas-Elguera (2000), concluyen que el rift 
Tepic-Zacoalco está constituido por una serie de grabens y semigrabens desarrollados en 
2 
 
distintos episodios a partir del Mioceno tardío. Posteriormente Urrutia-Fucugauchi y 
González-Morán (2006), por medio de un análisis de imágenes aeromagnéticas sobre el 
sector noroeste del Rift de Tepic-Zacoalco documentan un patrón de alineamiento NE-SW 
perpendicular al límite inferido entre el Bloque de Jalisco y la Sierra Madre Occidental 
(Urrutia-Fucugauchi y González-Morán, 2006). 
Por su parte, el limite oriental del Bloque de Jalisco ha sido considerado como el Rift de 
Colima (Allan, 1985; Allan, 1986; Quintero-Legorreta et al., 1992; Bandy et al., 1993; 
Bandy et al., 1995; Garduño-Monro et al., 1998; Serrato-Díaz et al., 2004; Alvarez y Yutsis, 
2015; Neumman et al, 2015). Allan (1986) afirma que hacia su frontera septentrional el 
Graben de Colima intercepta otros dos rift; uno de ellos es el Rift de Zacoalco al NW, 
mientras que al NE lo hace con el rift de Chapala, formando una unión triple a unos 50 km 
al S-SW de Guadalajara (Allan, 1986; Quintero-Legorreta et al., 1992; Campos-Enriquez y 
Alatorre-Zamora, 1998; Garduño-Monroy et al., 1998; Gómez-Tuena et al., 2007; Alatorre-
Zamora, 2015). Mientras que la ruptura de la sección meridional de Graben de Colima 
(que va desde el complejo Volcánico de Colima hasta la costa) probablemente se formó en 
respuesta a la divergencia entre la Placa de Cocos y la Placa Rivera con la Placa de 
Norteamérica (Bandy et al., 1995; Alvarez y Yutsis, 2015; Neumman et al, 2015). 
En el límite marino del Bloque, encontramos a la placa de Rivera. La cual se encuentra a lo 
largo de la costa del Bloque de Jalisco, desde el sur de la zona de fractura de Tamayo hasta 
el graben de El Gordo. Esta placa Subduce a lo largo de la Trinchera Mesoamericana bajo 
el Bloque de Jalisco. Se piensa que esta placa se generó en uno de los segmentos de la 
dorsal del Pacifico Oriental, y según se ha demostrado a través del muestreo sísmico, su 
límite con la placa del Pacifico es la zona de fractura de Rivera (Lonsdale, 1989; Pardo y 
Suárez, 1993; DeMets y Stein, 1997; DeMets and Traylen, 2000; Lonsdale, 2015). 
Por su parte, la Placa de Cocos se genera en otro de los segmentos de la dorsal del Pacifico 
Oriental y subduce en la Trinchera Mesoamericana, desde las costas de Manzanillo hasta 
Centroamérica (Figura 3) (Atwater, 1970; Dean y Drake, 1978; Minster y Jordan, 1978; 
Singh et al., 1981; Cheal y Stewart, 1982; Eissler y McNally, 1984; Luhr et al., 1985; 
3 
 
DeMets y Stein, 1990; DeMets y Wilson, 1997, Lonsdale, 2005). Por otro lado, la 
localización precisa del límite oeste entre la placa de Rivera y la placa de Cocos es objeto 
de debate desde hace muchos años (Singh et al., 1985; Pardo y Suarez, 1993; Garduño et 
al, 1998). Pardo y Suárez (1993) establecieron la geometría de la placa de Rivera 
subducida, a partir de localizaciones hipocentrales fiables de microsismicidad, 
relocalización de hipocentros y mecanismos focales de terremotos locales y telesísmicos. 
Posteriormente, usaron la misma metodología para el caso de la geometría de la 
subducción de las placas de Cocos y Rivera (Pardo y Suárez, 1995). Yang et al. (2009), 
utilizaron los datos de onda P procedentes del CODEX (Colima Volcano Deep Seismic 
Experiment) y de MARS (Mapping the Rivera Subduction Zone) con el que generaron un 
modelo tomográfico de la onda P del manto superior, encontrando que, a una 
profundidad de 150 km existe una clara brecha sísmica entre la Placa de Rivera y la Placa 
Cocos, la cual aumenta de tamaño con la profundidad. Ellos observaron el indicio de un 
flujo toroidal entre las mismas, esta información ha sido muy útil para cuestiones 
regionales. En estudios recientes Alvarez y Yutsis (2015), a traves de gravimetría en tierra 
y modelado gravimétrico (ademas del estudio de la morfología topográfica y datos 
sísmicos), delimitaron la frontera tectónica entre las placas Cocos y Rivera, observando 
que la zona demuestra ser un punto con una dinamica transpresiva en la region proxima a 
la costa y trasntensiva al norte de los volcanes de Colima. 
Según lo visto, el Bloquede Jalisco al ser una zona tan amplia y compleja, ha dado cabida a 
numerosas investigaciones. Se han tratado temas sobre geodesia (por ejemplo: Hutton et 
al., 2001; Schmitt et al., 2007; Melbourne et al., 1997), petrología (por ejemplo: Wallace y 
Carmichael, 2004), geología (por ejemplo: Allan, 1986; Ferrari et al., 2000; Ferrari et al., 
2001; Ferrari and Rosas-Elguera, 2000), paleomagnetismo (por ejemplo: Nieto-Obregón et 
al., 1992; Goguitchaichvili et al., 2007), gravimetría y magnetometría (por ejemplo: 
Campos-Enríquez et al, 1990; Alatorre-Zamora y Campos-Enríquez, 1992; Campos-
enriques y Alatorre-Zamora 1998; Arzate et al, 2006; Álvarez et al, 2010; Álvarez y Yutsis, 
2015; Alatorre-Zamora et al, 2015; entre otros) y estudios sísmicos (por ejemplo: Núñez-
Cornú y Sánchez-Mora, 1999, Pacheco et al., 2003; León-Soto et al., 2009; Yang et al., 
4 
 
2009) entre otros. Sin embargo, debido a sus grandes dimensiones, no se ha podido lograr 
un estudio con el suficiente alcance en extensión y detalle en la densidad de muestreo, 
para definir con exactitud sus fronteras y sus rasgos estructurales desde un punto de vista 
gravimétrico/tectónico. Esto es debido principalmente a su complejidad y la imposibilidad 
de dar una cobertura apropiada con los métodos tradicionales, ya que la mayoría de esos 
estudios realizados en el Bloque de Jalisco se efectuaron en zonas relativamente pequeñas 
comparadas a su extensión (Alatorre-Zamora y Campos-Enríquez, 1992; Campos-Enríquez 
y Alatorre-Zamora, 1998), dificultando una interpretación apropiada del contexto 
tectónico-estructural en su un marco regional. De hecho, a pesar de entenderse los limites 
tectónicos del Bloque, existes zonas de su frontera las cuales, aun hoy en día, no están 
claramente señaladas en los mapas, sino que más bien se infiere su frontera y de las que 
solo se tiene propuestas como la de Álvarez y Yutsis (2015) para el limite NW del bloque. 
Los modelos gravimétricos con datos de origen satelital presentan una innovación en el 
estudio geofísico a niveles regionales y tectónicos; ya que estos datos cuentan con una 
distribución regular en casi todo el globo terráqueo, lo cual lo convierte en un tipo de dato 
excelente para cubrir enormes extensiones de terreno, que de otra forma serian 
prácticamente imposible. Si bien, este tipo de datos tiene alrededor 20 años en servicio, 
eran modelos de baja resolución y poca precisión, que con el pasar de los años, han 
evolucionado hasta el modelo actual EIGEN-6C4, liberado en 2016. En la Figura 1, se 
puede observar un mapa realizado a través del modelo EIGEN 6-C4 y el modelo anterior 
EGM2008 (el modelo anterior). En la Figura 1 que se destaca lo denso y regular del 
mallado de los datos del modelo EIGEN-6C4 y su mejora con respecto a su predecesor. 
Cabe destacar que la distribución de los puntos negros (posición de los datos) de la venta 
total no se logran apreciar con claridad, es por ello que, a la derecha de la imagen, se 
amplía la venta con los mismos datos a 10’ x 10’, en la cual es posible observar la 
distribución en mallado regular, comprobándose lo uniforme de la misma. De esta forma, 
el modelo EIGEN6-C4 presenta una resolución real de 0.01°, lo que es aproximadamente 1 
km entre nodos, esto nos da aproximadamente 10.201 datos en una ventana de 1° x 1°, 
5 
 
contrastando con los 3.600 por ventana de 1° x 1° (con casi 70% menos datos que el 
EIGEN-6C4) del modelo anterior EGM2008 (Förste et al, 2014). 
Además, diversos estudios hechos a través de estos datos (Pavlis et al, 2005; Pavlis et al, 
2008; Garzón et al, 2011) han comprobado su buen ajuste con respecto a datos terrestres, 
que pueden rondar cerca de 0.1 mGales. Es observable también que los datos de origen 
satelital se han usado en diversos estudios de características regionales tales como: 
Generación de mapas de basamento cristalino a través datos satelitales (Cahuana, 2012; 
Camacho y Orihuela, 2014; Linares et al, 2012); Estudio de la estructura cortical, mediante 
el análisis de flexión de placas (Arnaiz-Rodríguez et al, 2011; Ughi, 2014) o mapas de 
Anomalía de Bouguer sobre Venezuela y el Caribe (Linares et al, 2016; Arnaiz-Rodríguez y 
Garzón, 2012). 
De esta forma, se aprecia que este tipo de datos son idóneos para cubrir grandes 
extensiones y destacar estructuras regionales. Por esta razón este estudio se propone 
abordar con este nuevo enfoque, el problema en una escala regional. Para investigar el 
comportamiento del Bloque de Jalisco en conjunto y tratar de determinar evidencias 
adicionales de su potencial separación de la placa de Norteamérica. 
 
Figura 1. Distribución de las estaciones sobre la ventana de trabajo, y distribución de los datos sobre la 
ventana ampliada de 10’ por 10’. 
6 
 
1.1. OBJETIVO GENERAL 
Realizar un estudio geofísico integral del Bloque de Jalisco, a través de la gravimetría, 
magnetometría y perfiles magnetotelúricos desde un punto de vista tectónico, con el fin 
de determinar los principales límites y estructuras del Bloque de Jalisco. 
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 
• Recopilación, procesamiento y análisis de datos gravimétricos 
• Utilizacion de metodos de filtraje en la gravimetria para destacar las estructuras 
mas importantes del Bloque, en un contexto tectónico. 
• Recopilación, procesamiento y análisis de datos magnéticos. 
• Utilizacion de metodos de filtraje en la mgnetometria para destacar las estructuras 
mas importantes del Bloque, en un contexto tectónico. 
• Recopilacion y correlacion de perfiles magentoteluricos, con los demás datos 
geofísicos. 
• Construcción de Modelos Gravimétrico-Geofísico. 
• Interpretación y correlación de resultados. 
7 
 
2. GEOLOGÍA REGIONAL 
2.1. UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO 
La ubicación del área de estudio abarca desde los -106°30’ hasta los -103° en dirección E y 
desde los 18° hasta los 22° N y se puede observar en la Figura 2. 
 
Figura 2. Esquema del Bloque de Jalisco y ventana de trabajo de este proyecto (RFT= Falla Transformante 
de Rivera, TM= Trinchera Mesoamericana, BM= Bloque Michoacan, Bloque de Jalisco, PP= Placa 
Pacifico, Placa Rivera= Placa Rivera, PN= Placa Norteamericana. Principales Ciudades= Manzanillo 
(MZ), Puerto Vallarta (PV), Colima (CO), Compostela (CO), San Blas (SB), Zalcoalco (ZC). Complejo 
Volcanico Colima (CVC)). 
8 
 
2.2. EL BLOQUE DE JALISCO 
El Bloque de Jalisco es un bloque tectónico (Figura 3), o microplaca se encuentra entre los 
19° y 21° de latitud norte y entre los 104° y 106° de longitud oeste. Está delimitado por la 
Trinchera Mesoamericana hacia el limite meridional y sur occidental, en la parte oriental 
por el Graben de Colima, y en la zona septentrional por el Rift de Tepic-Zacoalco. Sin 
embargo, el borde noroccidental y el suroriental no han sido delimitados con precisión 
(Ferrari, 1995; Rosas-Elguera et al., 1996; Alvarez et al., 2002; Rutz-López y Núñez-Cornú, 
2004). 
 
Figura 3. Situación tectónica del Bloque de Jalisco y del Oeste de Mexico. Los puntos negros representan las 
areas de mayor volcanismo desde el Mioceno Tardío hasta la acualidad. Las líneas azules segmentadas, 
muestra el movimiento relativo de la Placa Rivera y la Placa Cocos con respecto al Bloque de Jalisco y al 
Bloque de Michoacan (Tomado de Soto et al., 2009). 
9 
 
2.3. GEOLOGÍA DEL BLOQUE DE JALISCO 
El Bloque de Jalisco está dividido en dos dominios basados en la litología de las rocas 
expuestas (Maillol et al., 1997; Ferrari et al, 2000; Ferrari y Rosas-Elguera, 2000; Corbo-
Camargo et al, 2013; Alvarez y Yutsis, 2015). Estos dominios se conocen como: el Dominio 
Estático y el Dominio Levantado, algunos autores también lo llaman como: Dominio 
Sudoeste y Dominio Noreste. El límite entre los Dominios coincide con una división de 
drenaje ubicada en los rangos de las sierras de Cacoma y Manantlán, en donde (Alvarez et 
al., 2006; Corbo-Camargo et al., 2013) (Figura 5). Losríos Talpa y Mascota fluyen hacia el 
noroeste, hasta que alcanzan el graben del Valle de Banderas, de allí dan un giro de 90° y 
se unen al río Ameca (Figura 5). El río Armería drena la mitad oriental del dominio noreste, 
fluye desde la parte septentrional del al Sierra de Manantlan hacia el sureste hasta que 
alcanza el área ubicada al sur del complejo volcánico de Colima (Figura 5). 
 
Figura 4. Mapa geológico de la zona del Bloque de Jalisco (Tomado y modificado de Corbo-Camargo et al., 
2013). 
10 
 
2.3.1. DOMINIO ESTÁTICO: 
Destaca principalmente, el batolito de Puerto Vallarta (Figura 4), que es un granito con 
alto contenido de sílice y ocasionalmente con mica blanca (batolitos Calco-alcalinos) 
expuestos desde Puerto Vallarta a la falla de Colima (Schaaf et al., 1995). Lo registrado en 
este dominio son mayoritariamente rocas intrusivas calcoalcalinas, principalmente granito 
y tonalita, que abarcan del periodo Cretácico al Paleoceno, es decir de unos 60 a 100 Ma 
(Schaaf et al., 1995). En el plutón de Manzanillo se encuentran Plagio-granitos, gabros, 
granitos y granodiorita. Se han encontrado, según Schaaf et al. (1995), rocas meta-
sedimentarias del Triásico Tardío y turbiditas marinas del Jurásico Medio en pequeños 
afloramientos, las cuales son similares a las encontradas en los terrenos de Guerrero y 
Alisitos, que datan aproximadamente de hace 130 Ma (Schaaf et al., 1995). Existen 
además colgantes sedimentarios cretáceos y clastos sedimentarios volcánicos a lo largo de 
este dominio. 
2.3.2. DOMINIO LEVANTADO: 
Este dominio abarca la zona noreste del Bloque de Jalisco (Figura 5). La mayoría de las 
rocas expuestas son de origen volcánico y presentan una edad que va desde el Cretácico 
hasta Pleistoceno (114 Ma a 2.58 Ma: Ferrari et al., 2000). Este dominio contiene una 
sección del Cinturón Volcánico Mexicano, conocida como el Lineamiento Central 
Volcánico de Jalisco, que conecta los primeros volcanes del Plioceno y Cuaternario, los 
cuales forman cuatro campos volcánicos: San Sebastián, Mascota, Los Volcanes-Atenguillo 
y Ayutla (Figura 5). Ubicándose inmediatamente al noreste de un altiplano que corre 
paralelo a la costa del Pacífico y la porción de la Trinchera Mesoamericana entre Bahía de 
Banderas y Manzanillo (Ferrari et al., 2000). La composición de las rocas volcánicas 
encontradas según Gómez-Tuena et al. (2007) corresponde a las tres diferentes series de 
magmas reconocidas en el Cinturón Volcánico Trans-mexicano: alcalino-potásico 
(lamprófido), calcálico-alcalino e intraplaca-alcalino. Adicionalmente las edades isotópicas 
para obtenidas por Bandy et al. (2000) para el Lineamiento Volcánico Central de Jalisco, 
sugieren un volcanismo más joven hacia el noroeste del Bloque de Jalisco. Esta diversidad 
de magmas según Gómez-Tuena et al. (2011) se ve explicado al tener en cuenta 
11 
 
contribuciones de agentes de subducción químicamente diferentes en función de la 
profundidad de la capa subducida y la mineralogía residual: un fluido acuoso de baja 
presión/temperatura induciría la fusión de la cuña peridotítica del manto y formaría 
volcanes calcalcalina típicos, mientras que una fusión derretida más profunda y más 
caliente (o líquido supercrítico) contribuiría a la formación de magmas potásicos debido a 
la descomposición de fengita/monacita/allanita de manera que los magmas intraplaca se 
derivan del de descompresión del manto superior como consecuencia natural de la 
geodinámica de subducción (Corbo-Camargo et al., 2013). 
 
Figura 5. Delimitación de los dominios geológicos del Bloque de Jalisco y sus drenajes (Tomado y 
modificado de Corbo-Camargo et al., 2013). 
 
2.4. TECTÓNICA DEL BLOQUE DE JALISCO 
La tectónica del Bloque de Jalisco, está dominada por la por la interacción de las placas de 
Rivera, Cocos y Norteamérica (DeMets et al., 1990; Stock, 1993; Pardo y Suárez, 1993; 
DeMets et al., 1994; Bandy, 1995; Pardo y Suarez, 1995; Ferrari, 2000; Ferrari, 2018). Esta 
dinámica se caracteriza por una tectónica extensional provocada por una zona de rift 
12 
 
(tectónica de divergencia) que domina la Zona Oriental (Graben de Colima) y 
Septentrional del Bloque (Rift de Tepic-Zacoalco), además presenta la subducción de la 
Placa de Rivera y la Placa Cocos, bajo la Placa de Norteamérica (Pardo y Suarez, 1993; 
Stock, 1993; Pardo y Suarez, 1995; Ferrari, 2000; Corbo-Camargo, 2013; Ferrari, 2018). 
Las placas tectónicas y los principales rasgos tectónicos en la vecindad del Bloque de 
Jalisco, los podemos definir como: 
2.4.1. PLACA DE RIVERA 
Contigua al Bloque de Jalisco, la Placa de Rivera se encuentra a lo largo de la costa del 
Bloque de Jalisco, desde el sur de la zona de fractura de Tamayo, hasta el graben de El 
Gordo (Figura 6). Subduce a lo largo de la Trinchera Mesoamericana bajo el Bloque de 
Jalisco. Se piensa que esta placa se generó en uno de los segmentos de la dorsal del 
Pacifico Oriental, y según se ha demostrado a través del muestreo sísmico, su límite con la 
placa del Pacifico es la zona de fractura de Rivera (Lonsdale, 1989; Pardo y Suárez, 1993; 
DeMets y Stein, 1997; DeMets and Traylen, 2000; Lonsdale, 2015) 
 
Figura 6. Localizacion de la placa de Rivera (Tomado de: DeMets y Traylen, 2000). 
13 
 
 
2.4.2. PLACA DE COCOS 
Por su parte, la Placa de Cocos se genera en otro de los segmentos de la dorsal del Pacifico 
Oriental y subduce en la Trinchera Mesoamericana, desde las costas de Manzanillo hasta 
Centroamérica (Figura 3) (Atwater, 1970; Dean y Drake, 1978; Minster y Jordan, 1978; 
Singh et al., 1981; Cheal y Stewart, 1982; Eissler y McNally, 1984; Luhr et al., 1985; 
DeMets y Stein, 1990; DeMets y Wilson, 1997, Lonsdale, 2005). Por otro lado, la 
localización precisa del límite oeste entre la placa de Rivera y la placa de Cocos es objeto 
de debate desde hace muchos años (Singh et al., 1985; Pardo y Suarez, 1993; Garduño et 
al, 1998). Pardo y Suárez (1993) establecieron la geometría de la placa de Rivera 
subducida, a partir de localizaciones hipocentrales fiables de microsismicidad, 
relocalización de hipocentros y mecanismos focales de terremotos locales y telesísmicos. 
Posteriormente usaron la misma metodología para el caso de la geometría de la 
subducción de las placas de Cocos y Rivera (Pardo y Suárez, 1995). 
Bandy et al. (2000) basados en un análisis de datos geológicos y geofísicos dentro del 
límite de la placa de Cocos y de Rivera, sugieren que el Rift de Colima se formó en 
respuesta al esfuerzo producido por la divergencia entre las Placas de Cocos y la Placa de 
Rivera, mientras subducen por debajo de la Placa Norteamericana. Luego, Pérez-Campos 
et al. (2008) utilizando los datos de banda ancha del proyecto MASE (Experimento de la 
Subducción de Meso América), que consistía en el análisis de funciones “Fuente-Receptor” 
y tomografía sísmica, demostraron la subducción de la placa de Cocos (bajo el centro de 
México) es prácticamente horizontal luego de la trinchera y durante 250 km, después de 
lo cual la placa cambia bruscamente su inclinación para hundirse en el manto hasta los 
500 km, luego de ello, la placa de Cocos parece truncarse. Ferrari (2004), asocia este 
truncamiento a una propagación E-W de un desgarre lateral en la placa de Cocos. Sin 
embargo, esta idea de los desgarres de placa ha sido propuesta por diferentes 
investigadores, pero con diferentes escenarios. Por ejemplo: Gorbatov y Fukao (2005), con 
base en un análisis tomográfico de ondas P, describen el desgarre entre la placa de Cocos 
y la antigua placa de Farallón, sugiriendo que existe un avance hacia el sureste del antiguo 
14 
 
fragmento remanente de esta última placa. Mientras que León-Soto et al. (2009), luego de 
que analizaron los de datos del proyecto MARS a partir de las mediciones de anisotropía 
sísmica, propusieron un desgarre que sería ascendente en el límite entre las placas de 
Cocos y Rivera, perpendiculara la trinchera. De forma cercana a lo propuesto por Ferrari 
(2004). 
Yang et al. (2009), utilizaron los datos de onda P procedentes del CODEX (Colima Volcano 
Deep Seismic Experiment) y de MARS (Mapping the Rivera Subduction Zone) con el que 
generaron un modelo tomográfico de la onda P del manto superior, encontrando que, a 
una profundidad de 150 km existe una clara brecha sísmica entre la Placa de Rivera y la 
Placa Cocos, la cual aumenta de tamaño con la profundidad. Observaron el indicio de un 
flujo toroidal entre las mismas, esta información ha sido muy útil para cuestiones 
regionales. El problema que tiene es que su resolución es de 60 km, así que para 
cuestiones superficiales <80 km resulta impreciso. Propusieron, además, que la brecha 
entre ambas placas se encuentra debajo de la parte norte de la fosa tectónica de Colima y 
que podría ser responsable de la ubicación del volcán de Colima. Igualmente, basados en 
sus tomografías, sugirieron que la placa de Rivera está a unos 140 km de profundidad bajo 
el lineamiento Central Volcánico joven de Jalisco (LCJV), con lo cual las placas de Rivera y 
la región occidental de la placa de Cocos habría sufrido una rotación hacia la trinchera, y 
de esta forma se podría explicar la actividad magmática inusual en el cinturón volcánico 
trans-mexicano. En estudios recientes Alvarez y Yutsis (2015), a traves de gravimetría en 
tierra y modelado gravimétrico (ademas del estudio de la morfología topográfica y datos 
sísmicos), delimitaron la frontera tectónica entre la placa Cocos y Rivera, observando que 
la zona demuestra ser un punto con una dinamica transpresiva en la region proxima a la 
costa y trasntensiva al norte de los volcanes de Colima. 
2.4.3. RIFT DE COLIMA 
El rift de Colima ha sido considerado como la frontera oriental del Bloque de Jalisco 
(Figura 3) (Allan, 1985; Allan, 1986; Quintero-Legorreta et al., 1992; Bandy et al., 1993; 
Bandy et al., 1995; Garduño-Monro et al., 1998; Serrato-Díaz et al., 2004; Alvarez y Yutsis, 
2015; Neumman et al, 2015). El Graben de Colima forma parte de una estructura que se 
15 
 
divide en dos sectores: el graben septentrional, con dirección N-S (Figura 7); y el graben 
meridional, con orientación NW-SW (Figura 3) (Allan J. F, 1986; Allan., 1991; Quintero-
Legorreta et al., 1992; Garduño-Monro et al., 1998). Los sectores meridional y 
septentrional del rift parecen estar separados por el Complejo Volcánico de Colima 
(Garduño-Monroy et al., 1998), el cual está construido sobre un basamento de andesitas y 
volcaniclásticos del Cretácico inferior (Cortés et al., 2005). Además, según Garduño-
Monroy et al. (1998) el sector meridional, podria siendo influenciado un cambio de 
geometria por la reactivacion de la falla de Tamazula, dando lugar a la reactivacion del 
Graben de Manzanillo. 
Allan (1986) afirma que hacia su frontera septentrional Graben de Colima intercepta otros 
dos rifts; uno de ellos es el Rift de Zacoalco al NW, mientras que al NE lo hace con el rift de 
Chapala, formando una unión triple a unos 50 km al S-SW de Guadalajara (Allan, 1986; 
Quintero-Legorreta et al., 1992;Campos-Enriques y Alatorre-Zamora, 1998; Garduño-
Monroy et al., 1998; Gómez-Tuena et al., 2007). Mientras que la ruptura de la sección 
meridional de Graben de Colima (que va desde el complejo Volcánico de Colima hasta la 
costa) probablemente se formó en respuesta a la divergencia entre la Placa de Cocos y la 
Placa Rivera con la Placa de Norteamérica (Bandy et al., 1995; Alvarez y Yutsis, 2015; 
Neumman et al, 2015). 
16 
 
 
Figura 7. Graben de Colima con la ubicación de los principales artefactos volcanicos (G=Guadalajara; 
C=Colima; Cn=Cantar; NC=Nevado Colima;VC=Volcan de Colima: Tomado de Allan, 1986). 
 
2.4.4. RIFT DE TEPIC – ZACOALCO 
Allan (1986) definió la frontera NE del Bloque de Jalisco, como la región que va desde el 
punto triple cercano a Chapala, hasta la intersección con el litoral de Nayarit (Tepic-
Zacoalco). Franja a través de la cual existe te la presencia de numerosos aparatos 
volcánicos asociados: Tepic, Tepitiltic, Ceboruco, San Juan, Navas Tequila, Sanganguey, 
Ceboruco y otros (Figura 8). De esta forma, se observa que el Rift de Tepic-Zacoalco no 
constituye un graben simétrico con fallas maestras bien definidas, sino más bien es una 
zona de transición compleja. Bloques disgregados de las sierras graníticas están fallados y 
basculados hacia el noreste a lo largo del frente de estas sierras. Estos bloques forman 
una depresión tipo semi-graben casi continua al pie del batolito levantado. Un estudio 
detallado geológico y estructural de Ferrari y Rosas-Elguera (2000), concluyen que el rift 
Tepic-Zacoalco está constituido por una serie de grabens y semigrabens desarrollados en 
distintos episodios a partir del Mioceno tardío. Estudios realizados en esta zona muestran 
que el Rift de Tepic-Zacoalco sufrió extensión dominante con dirección NE durante el 
Plioceno y Cuaternario (Ferrari, 1995; Rosas-Elguera et al., 1996; Rosas-Elguera y Urrutia 
17 
 
Fucugauchi, 1998; Ferrari y Rosas-Elguera, 2000). Posteriormente Urrutia-Fucugauchi y 
González-Morán (2006), por medio de un análisis de imágenes aeromagnéticas sobre el 
sector noroeste del Rift de Tepic-Zacoalco documentan un patrón de alineamiento NESW 
perpendicular al límite inferido entre el bloque de Jalisco y la Sierra Madre Occidental 
(Urrutia-Fucugauchi y González-Morán, 2006). Los estudios detallados estructurales 
documentan una tectónica esencialmente extensional para los sistemas de Fallas del rift 
Tepic-Zacoalco durante el Plioceno-Cuaternario (Nieto-Obregón et al., 1992; Quintero-
Legorreta et al., 1992; Ferrari et al., 1994; Rosas-Elguera et al., 1997), aunque en el 
Mioceno Medio y Tardío ocurrió una deformación transcúrrete en esta región (Ferrari, 
1995). De esta forma, el Rift de Tepic-Zacoalco no constituye un graben simétrico con 
fallas maestras bien definidas, sino más bien es una zona de transición compleja tipo Rift, 
la cual, hoy en día, no ha podido ser delimitada con exactitud en toda su extensión. 
 
18 
 
 
Figura 8. Bloque de Jalsico, con la repesentacion de las principales estructuras geologicas dentro del Rift de 
Tepic-Zacolaco (Tomado y modificado de Rosas-Elguera y Ferrari, 1996). 
 
 
19 
 
3. MARCO TEÓRICO 
3.1. SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES 
En física, se define el potencial como una magnitud que puede ser escalar o vectorial, la 
cual sirve para describir variación probable o la evolución de otra magnitud (Serway et al, 
1998), dicho de otra forma, es la energía potencial de la partícula, generalmente los 
potenciales aparecen para describir a un campo físico, como es el caso del campo 
gravitatorio. Ahora bien, las superficies equipotenciales describen una superficie sobre la 
cual todas las partículas poseen el mismo potencial. Es decir, una superficie sobre la cual 
el potencial es constante. Por definición, las líneas del campo de fuerza son 
perpendiculares a la superficie equipotencial y cualquier superficie que sea perpendicular 
en cualquier punto a las líneas de campo, es una superficie equipotencial (Serway et al, 
1998). 
3.2. EL GEOIDE 
Una superficie equipotencial de gran interés es el Geoide, la cual se pude describir como 
la superficie del nivel del mar sin corrientes oceánicas, mareas o efectos de clima. Como 
la densidad de la tierra es heterogénea, esta superficie es irregular. Abultándose por los 
excesos de masa y deprimiéndose en sobre las deficiencias de masa, de esta forma 
mantiene un potencial constante (Blakey, 1995). 
Para determinar el geoide de la tierra, se utilizan dos pasos esencialmente. Primero, se 
reduce al geoide la gravedad observada en la superficie de la Tierra. Segundo, se calculan 
las ondulaciones del geoide, que seria las desviaciones de la superficie del elipsoide de 
referencia (Li y Götze, 2001). 
Los rasgos globales o a gran escaladentro del geoide se expresan por medio de expansión 
de armónicos esféricos del potencial gravitacional en un sistema de coordenadas esféricas 
ligado a la forma de la Tierra. Los coeficientes que definen la estructura y la forma se 
dividen en dos categorías: los armónicos zonales 𝐽𝑙 ( de grado l y orden 0) que son los 
encargados de caracterizar las variaciones de forma y densidad promedio en longitud, y 
20 
 
los armónicos teserales 𝐶𝑙𝑚 y 𝑆𝑙𝑚 (de grado / y orden m) que permiten también describir 
variaciones en longitud. Para conocer el potencial, hay que calcular los armónicos de esta 
representación, entonces prácticamente la serie es truncad a un grado máximo n, el cual 
está dado por los datos y la cobertura obtenidos. De esta forma la ecuación (3.12) 
relaciona la longitud de onda de ondulaciones del geoide con el armónico esférico n (Li y 
Götze, 2001). 
𝜆 =
2𝜋𝑅
𝑛
≈
40000 𝑘𝑚
𝑛
 
(3.12) 
3.3. EL ELIPSOIDE 
Es una superficie equipotencial imaginaria, que es la figura más parecida a la a la forma 
esferoidal que posee la Tierra en rotación y sin desviaciones geográficas. De esta forma es 
definido el Elipsoide como un modelo matemático general o estandarizado a través del 
cual se puede calcular la gravedad teórica de la Tierra, tomando en cuenta que la forma 
de la Tierra no es perfectamente esférica, sino que es abultada en el Ecuador y achatada 
en los Polos (Telford y Sherift, 1990; Blakey, 1995). La altura obtenida a partir de este 
modelo es definida como altura elipsoidal. La misma se compara con el valor de la altura 
ortométrica (referenciada al modelo de geoide), y se obtiene valor de la ondulación 
geoidal (Figura 9). 
 
Figura 9. Diferencia entre geoide, elipsoide y topografía (Tomado y modificado de Barthelmes, 2009). 
21 
 
 
3.4. LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL 
La Ley de Gravitación Universal, es una ley física que establece que toda partícula en el 
Universo atrae a cualquier otra partícula con una fuerza que es directamente proporcional 
al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre 
ellas (Serway et al,1998). Siendo esta fuerza expresada en la ecuación 3.1: 
𝐹𝑔 = 𝐺 ∗
𝑚1𝑚2
𝑟2
 [N] 
(3.1) 
 
Donde G es la constante gravitacional universal, y su valor en unidades SI esta establecido 
como 𝐺 = 6.673 ∗ 10−11 [
𝑁∗𝑚2
𝑘𝑔2
]. 
 
 
3.5. GRAVEDAD DE LA TIERRA 
Considerando una masa en la superficie de la Tierra relativamente pequeña en 
comparación a la masa total de la misma, y dado que la fuerza es resultado del producto 
entre la masa y aceleración. A partir de la ecuación 1, se obtiene que la aceleración de 
gravedad en cualquier punto en la superficie de la Tierra es: 
𝑔 = 𝐺 ∗
𝑀𝑡
𝑅𝑡
2 
 (3.2) 
Donde 𝑅𝑇 y 𝑀𝑇 son el radio y masa de la Tierra (Kearey, et al., 2002). La unidad de la 
aceleración de gravedad en el Sistema Internacional es 𝑚
𝑠2
, sin embargo, esta unidad no es 
practica en la geofísica. Por ello se usa en el sistema c.g.s, cuyas unidades son 
𝑐𝑚
𝑠2
 la cual es 
denominada gal en reconocimiento a Galileo. Los pequeños cambios en la aceleración de 
gravedad, causada por las estructuras geológicas se miden en miligal (mGales = 0.001 Gal), 
equivalente a 
1∗10−5𝑚2
𝑠2
 en el SI (Lowrie, 2007). 
22 
 
El campo gravitatorio de la Tierra es casi el mismo que el de una esfera, pero con un leve 
incremento de esta hacia los polos. Esta diferencia entre el valor del campo gravitatorio 
en el ecuador y los polos es cercano al 0,5% o lo que es aproximadamente 5000 mGales 
(Milsom, 2003). Para medir o relacionar la diferencia de gravedad que existe entre la 
gravedad en el ecuador y la existente en algún punto de diferente latitud, es necesario 
usar la ecuación internacional de la gravedad (ecuación 3.3), la cual fue adoptada en 1967 
por la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica: 
𝐺𝑡𝑒𝑜 = 978031.85 + 51629.27 sin 𝜆
2 + 229.5 sin 𝜆4 g. u 
 (3.3) 
A partir del desarrollo de nuevos modelos de elevación y de geoide, la fórmula de 
gravedad teórica de la Tierra fue mejorada y para el año de 1980, la Unión Internacional 
de Geodesia y Geofísica, modificó la expresión mencionada anteriormente según Dobrin y 
Savit (1988) por la ecuación 3.4. Siendo ésta, una manera a través de la cual se realiza el 
cálculo de la gravedad de la Tierra en base a un modelo de referencia (esferoide o geoide), 
ya que realmente, la magnitud de la gravedad medida sobre un punto de la Tierra 
depende de 5 factores: latitud, elevación, topografía, mareas terrestres y la densidad del 
subsuelo (Telford et al., 1990). 
𝐺𝑡𝑒𝑜 = 978032.71 + 0.0053024 sin 𝜆
2 − 0.0000058 sin 𝜆4 [mGales] 
 (3.4) 
 
Figura 10. Relación entre las superficies de referencia y la superficie terrestre. (Tomado de Espinosa, 2009). 
 
23 
 
 
Figura 11. Modelo global combinado del geoide obtenido a partir de datos del campo de gravedad EIGEN-
CG01C. (Misiones CHAMP-GRACE-TERR) Fuente: GFZ Potsdam. 
 
3.6. CORRECIONES GRAVIMÉTRICAS 
Según Telford y Sherift (1990), la magnitud de la gravedad en un punto de la tierra 
depende de 5 factores: Latitud, elevacion, topografia de los alrededrores, mareas 
terestres y variaciones de densidad en la superficie terrestre. Por lo cual, para el estudio 
de las variaciones de densidad de la superficie terrestre, debemos quitar las otras 
contribuciones. Esto se hace mediante las correciones siguientes: 
 
3.6.1. CORRECCIÓN DE LATITUD (𝑪𝑳𝒂𝒕) 
La rotacion de la tierra es ecuatorial, por lo cual esta rotacion genera una aceleración 
centrífuga que es maxima en el ecuador y minima en los polos. Esto a generado un 
pequeño achatamiento en la forma de la tierra hacia los polos, lo que altera el valor de la 
gravedad. Es por esto que se corrigue la posicion latitudinal en que se obtiene la 
24 
 
observacion Telford y Sherift (1990). Se calcula a traves de la la formula Internacional de la 
gravedad : 
𝑔𝑒𝑠𝑓 = 𝑔𝑒 ∗ [1 + 0.005285507𝑠𝑒𝑛
2(∅) − 0.005285507𝑠𝑒𝑛2(∅)] 
(3.5) 
En donde ∅ es la latitud de la observación. Ahora bien, asumiendo 𝑔𝑒 como la gravedad en 
el Ecuador, su valor es igual a 978032.6714 mGales. Por lo que podemos expresarlo como: 
𝐶𝐿𝑎𝑡 = 0.81 ∗ 𝑠𝑒𝑛
2(𝜃) [𝑚𝐺𝑎𝑙/𝑘𝑚] 
(3.1) 
 
3.6.2. CORRECCIÓN AIRE–LIBRE (𝑪𝑨𝑳) 
Esta corrige la disminución de gravedad teorica con el geoide por la altura de la 
observacion, debido a una mayor distancia al centro de la tierra. Para hacerlo sólo 
debemos sumar, a la gravedad medida en el punto (𝑔𝑜𝑏𝑠), la corrección aire-libre (𝐶𝐴𝐿); 
considerando que en la ecuacion (3.2) h es la altura en metros y esta puede ser negativa o 
positiva. El valor de esta corrección se calcula con la expresión (Telford y Sherift, 1990): 
𝐶𝐴𝐿 = 0.30856 [ 
mGales
m
 ] ∗ h 
(3.2) 
3.6.3. CORRECIÓN DE BOUGUER (𝑪𝑩) 
En esta correcion toma en cuenta el material que existe entre la estación base y la 
estación medida, aproximando todas las masas arriba o abajo del plano de referencia, con 
una base homogénea de extensión lateral infinita y de espesor igual a la altura h de la 
estación respecto al plano de referencia (estación base) (Figura 12). Esto quiere decir, que 
se calcula hallando el aporte gravitatorio del terreno comprendido entre el nivel de la 
estación (plano de la cota h) y el nivel de referencia, suponiendo que la estación se ha 
hecho en un plano topográfico horizontal. El efecto gravitatorio sobre la unidad de masa 
es: 
𝐶𝐵 = −2𝜋 ∗ 𝐺 ∗ 𝜌 ∗ ℎ = −0.0419 [
𝑚𝑔𝑎𝑙
𝑚
] ∗ 𝜌 ∗ ∆ℎ 
 (3.3) 
25 
 
Donde ρ, es la densidad de la capa del material (que por lo general se usa el de la corteza 
terrestre promedio 2.67 gr/cm3) y G es la constante de la gravitación universal. La 
corrección es negativa si la estación medida está por encima del nivel de referencia 
Telford y Sherift, 1990; Burguer, 1992). 
 
Figura 12. Lamina de correcion de Bouguer (tomado de Burger, 1992). 
 
3.6.4.CORRECIÓN TOPOGRÁFICA 
Es la correción que se le da al efecto de atracción de masa, dado por la topografía 
alrededor de la estación (valles y montañas), tanto las situadas por encima de la estación 
como las depresiones situadas debajo de la estación. Por lo tanto, la corrección 
topográfica se suma siempre, se trate de un valle o de una montaña. Esto debido a que 
generan cierta atracción a la estación tomada (Figura 13). Para esta corrección es 
necesario conocer la topografia circundante, con la cual se calcula el aporte gravitacional a 
traves del Método de Hamer (1936) y se hallan los efectos gravimétricos debido a cada 
uno de los prismas (Telford y Sherift, 1990; Burger, 1992). 
 
Figura 13. Correción topográfica de una región x y una región y (tomado de Burger, 1992). 
 
26 
 
3.6.5. CORRECCIÓN POR MAREAS 
Las atracciones gravitatorias del Sol y de la Luna, causan el efecto de las mareas en los 
océanos, la atmósfera y el cuerpo sólido de la Tierra. En donde se produce una pequeña 
deformación de la superficie. Esta variación influye sobre los gravímetros, sin embargo, los 
de última generación son capaces de registrar los efectos y corregirlo con un rango de 
hasta 0,3 mGales (Telford y Sherift, 1990). Así mismo, también existen distintos algoritmos 
computacionales que calculan la corrección por mareas tomando en cuenta la latitud, 
fecha y hora de adquisición. 
3.7. ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS 
La diferencia entre el valor de gravedad observada y el valor de la gravedad corregida o el 
valor teórico de gravedad en el esferoide para la latitud y longitud de la estación, se 
denomina anomalía gravitatoria (Lowrie, 2007). Este valor va a depender de la situación 
de la estación y de los parámetros de corrección tomados en cuenta: 
 
3.7.1. ANOMALÍA DE AIRE LIBRE (𝑨𝑨𝑳) 
Esta anomalía, es sencillamente la anomalía gravimétrica, en la cual no se toma en cuenta 
la atracción producto de la corrección de Bouguer. En otra forma, se asume que la 
medición gravimétrica fuese hecha a la elevación de la estación, sin tomar en cuenta la 
atracción del material entre la estación y el nivel de referencia (Telford y Sherift, 1990; 
Lowrie, 2007). 
𝑨𝑨𝑳 = 𝐆𝐨𝐛𝐬 − 𝑮𝒕𝒆𝒐 + 𝑪𝑨𝒍 – 𝑪𝒂𝒕 
 (3.6) 
De donde: 
𝐴𝐴𝐿 = Anomalía de Aire Libre 
Gobs = Gravedad observada, incluida deriva instrumental y corrección de mareas. 
𝐺𝑡𝑒𝑜 = Gravedad teórica. 
27 
 
𝐶𝐴𝑙 = Corrección de aire libre. 
𝐶𝑎𝑡 = Corrección atmosférica. 
 
3.7.2. ANOMALÍA DE BOUGUER 
La anomalía de Bouguer se refiere a la diferencia de gravedad que existe entre el modelo 
teórico de la tierra y el modelo observado. Esta diferencia se obtiene de todas las 
correcciones anteriores, y se asume que es producto de las estructuras o cuerpos 
geológicos debajo del nivel de referencia, en la Figura 14 se puede observar un mapa de la 
Anomalía de Bouguer simple del mundo entero. 
Existen dos tipos de anomalía de Bouguer: la Anomalía de Bouguer simple (ecuación 3.7), 
la cual no toma en cuenta la corrección topográfica, y la Anomalía de Bouguer total (la 
cual se suele nombrar Anomalía de Bouguer) y que tiene en cuenta la corrección 
topográfica (ecuación 3.8). 
𝑨𝑨𝑳 = 𝐆𝐨𝐛𝐬 − 𝑮𝒕𝒆𝒐 + 𝑪𝑨𝒍 – 𝑪𝒂𝒕 − 𝑪𝒃 
(3.7) 
𝑨𝑨𝑳 = 𝐆𝐨𝐛𝐬 − 𝑮𝒕𝒆𝒐 + 𝑪𝑨𝒍 – 𝑪𝒂𝒕 − 𝑪𝒃 + 𝑪𝒕 
(3.8) 
 
28 
 
 
Figura 14. Anomalia de Aire Libre, del modelo EIGEN-CG01C de malla a 0.5 x 0.5 grados de los datos en 
superficie EIGEN-CG01C. (Tomado de GFZ Potsdam). 
 
3.8. MODELO GRAVITACIONAL TERRESTRE EIGEN-6C4. 
El modelo gravitacional combinado EIGEN-6C4 (Europea Improbad Gravity model of the 
Earth by New techniques) fue publicado en el año 2016, en la página por International 
Centre for Global Earth Models (ICGEM). Este modelo de gravedad ha sido completado 
hasta el grado y orden 2159 de la serie de los armónicos esféricos, y contiene coeficientes 
adicionales hasta el grado 2190 (Förste et al, 2014). El EIGEN-6C4 es un modelo 
combinado el cual posee información proveniente de fuentes satelitales que combinado 
tales como: la campaña GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), 
la campaña GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), datos terrestres y datos 
del modelo EGM2008. La resolución de este modelo es de 0.1° (aproximadamente 1 km). 
El sistema de proyección utilizado en este estudio para el modelo es el WGS84. 
29 
 
 
Figura 15. Informacion reportada del calculo de los armónicos esfericos para el modelo EIGEN-6C4 
(Tomado de Förste et al, 2014). 
 
3.9. SERIES DE EXPANSIÓN DE ARMÓNICOS ESFÉRICOS 
Según Hofmann-Wellenhof (2005). Los armónicos esféricos sólidos, forman un conjunto 
de soluciones de la ecuación de Laplace representados en un sistema de coordenadas 
esféricas. De allí que cada potencial armónico puede ser expandido a armónicos esféricos 
sólidos; es por esta razón que la parte estacionaria del potencial gravitacional de la Tierra 
W en cualquier punto (r, λ, φ), con su cota por encima de la superficie terrestre está 
expresado en una escala global por la suma de la expansión de los armónicos esféricos. 
Estos armónicos esféricos (también conocidos como coeficientes de Stokes) representan 
en el dominio espectral, la estructura global y las irregularidades del campo geopotencial, 
lo que puede ser aplicado al campo gravitacional de la Tierra. La ecuación 3.9 relaciona los 
dominios espectrales y espaciales es la siguiente: 
𝑊𝑎(𝑟, 𝜆, 𝜑) = 
𝐺𝑀
𝑟
∑ ∑ (
𝑅
𝑟
)
𝑙
𝑃𝑙𝑚(𝑠𝑖𝑛𝜑)(𝐶𝑙𝑚
𝑊 cos 𝑚𝜆 + 𝑆𝑙𝑚
𝑊 sin 𝑚𝜆)𝑙𝑚=0
𝑙𝑚𝑎𝑥
𝑙=0 
(3.9) 
 
En donde: 
r, 𝜆, 𝜑: son las componentes del sistema de coordenadas esféricas (radio, latitud, 
longitud). 
30 
 
R: radio de referencia. 
GM: producto de la constante gravitacional por la masa de la Tierra. 
l, m: grado y orden de los armónicos esféricos. 
Plm: funciones de Legendre normalizadas. 
 𝐶𝑙𝑚
𝑊 , 𝑆𝑙𝑚
𝑊 : Coeficientes de Stokes (normalizados). 
 
El término (
𝑅
𝑟
)
𝑙
 en la ecuación (3.9), contiene la continuación hacia arriba del potencial 
gravitacional, evaluándose r mayor que el radio de la topografía. Desde la superficie de la 
Tierra, este mismo refleja cual es la atenuación de la señal con respecto a la altitud. Para 
puntos medidos dentro de la superficie terrestre la expansión de los coeficientes de 
Stokes dará como resultado continuación hacia abajo del potencial, ya que se estaría 
considerando r menor que el radio de la topografía. Es de resaltar que la continuación 
hacia abajo podría generar ciertas singularidades que cabrían dentro de la divergencia de 
la serie de armónicos esféricos. 
La resolución de los armónicos esféricos es uniforme sobre una esfera. Esto quiere decir 
que dentro de una rotación, un armónico esférico de grado l es transformado en una 
combinación lineal de armónicos esféricos del mismo grado. Para ilustrar esto, debe 
imaginarse un pulso simple en cualquier lugar de una esfera representado por armónicos 
esféricos hasta un grado y orden l máx. 
 
Figura 16. Ejemplos de armónicos esféricos de izquierda a derecha: a) zonal l=6, m=0; b) teseral l=16, 
m=9; sectorial l=9, m=9. 
 
31 
 
3.10. CAMPO GEOMAGNÉTICO 
Según Milsom (2003), el campo magnético principal se origina por la acción de corrientes 
eléctricas que circulan por el núcleo líquido externo, el cual puede ser modelado a gran 
escala como un dipolo en el centro de la Tierra. Las variaciones en la magnitud y dirección 
de campo magnético influencian la magnitud y la forma de las anomalías magnéticas 
locales. Es debido a esto que el campo magnético de los cuerpos geológicos de la corteza 
terrestres, es un campo superpuesto por el campo magnético principal de la Tierra. Sin 
embargo, Telford et al (1990), menciona que el campo magnético terreste está dividido en 
tres partes: 
1. El campo principal es de origen interno (producto de la interacion del