1) Paleomagnetismo y Tectónica Una de las principales líneas del grupo consiste en los estudios paleomagnéticos aplicados a la tectónica, tanto a escala global como regional (Tectónica de placas, áreas de deformación continental y evolución de cuencas sedimentarias, etc.). En el ámbito de la tectónica de placas se están realizando contribuciones al conocimiento de la cinemática de la Placa Ibérica durante el mesozoico. En cuanto a tectónica regional hay tres contribuciones principales:
- Evolución de cuencas sedimentarias invertidas: Mediante el análisis de remagnetizaciones adquiridas durante la extensión en cuencas potentes se determina la geometría de la cuenca durante la adquisición de la remagnetización, filtrando así toda la deformación sobreimpuesta durante la inversión tectónica de la cuenca. Se están aplicando con éxito estas técnicas muy novedosas en cuencas de la Cordillera Ibérica (Cuencas de Cameros y Maestrazgo) y Cuenca Vasco Cantábrica (Cuencas de Cabuérniga y Polientes)
- Estudio de rotaciones de eje vertical en áreas deformadas: En la actualidad el grupo está implicado en el estudio de rotaciones de bloques en áreas deformadas como las Cordilleras Béticas, la Sierra Madre Oriental de México, el Arco Vasco y el Pequeño Cáucaso.
- Análisis de la Anisotropía de la Susceptibilidad Magnética. Esta técnica no destructiva se está utilizando por el equipo en el análisis de la deformación de rocas sedimentarias débilmente deformadas de la Cuenca Vasco-Cantábrica.
2) Análisis de Cuencas sedimentarias El grupo de Paleomagnetismo de la UBU ha propuesto una nueva estrategia metodológica en paleomagnetismo que permite interpretar la dirección de remagnetizaciones que sistemáticamente se observan en cuencas sedimentarias extensionales invertidas para reconstruir la geometría de relleno de la cuenca en la fase pre-inversión. En la actualidad está aplicando con éxito esta técnica para realizar modelos de evolución de cuencas sedimentarias invertidas en las paleocuencas de la Cordillera Ibérica, Cuenca Vasco-Cantábrica, Pirineos, Atlas, etc. Estos estudios se complementan con análisis de anisotropía de la susceptibilidad para determinar direcciones de extensión y realización de modelos analógicos.
3) Estudio de Remagnetizaciones Los estudios paleomagnéticos realizados en los últimos años han permitido descubrir remagnetizaciones (magnetizaciones secundarias) muy estables que pueden manifestarse a lo largo de áreas muy extensas (remagnetizaciones regionales). Estos fenómenos tienen un gran interés geológico, ya que pueden estar relacionadas con enterramiento y exhumación de sedimentos, migración de fluidos en regímenes compresivos, metamorfismo, mineralizaciones, migración de hidrocarburos, calentamiento generalizado, etc. Sin embargo, no se conoce bien el proceso de adquisición y el mecanismo que las extiende a grandes áreas. El grupo está trabajando en la actualidad en el estudio de remagnetizaciones regionales que ha descubierto en las Cordilleras Béticas, la Cordillera Ibérica, la Cuenca Vasco-Cantábrica, la Sierra Madre Oriental mexicana, Atlas Marroquí, etc. Se pretende determinar los minerales portadores, el origen de la remagnetización (químico, termoviscoso, etc), la edad y el contexto tectónico. Además, el grupo está desarrollando estrategias metodológicas para interpretar las remagnetizaciones producidas durante el enterramiento en cuencas sedimentarias para su reconstrucción geométrica.
4) Paleointensidad Mientras que la dirección del campo magnético terrestre se puede obtener directamente del vector de la magnetización (ambos vectores son, en la mayor parte de los casos, prácticamente paralelos), su magnitud es únicamente proporcional a la de la imantación, de forma que, con el fin de obtener el valor de la paleointensidad, se hace necesaria la realización de experimentos de reimanación. Los métodos de determinación de esta magnitud que cuentan con un fundamento físico más riguroso y proporcionan los resultados más fiables, son los basados en el método original de Thellier, en los cuales la intensidad del campo magnético imanador original Ba se obtiene en el laboratorio a partir de experimentos de reimanación térmica en un campo aplicado Blab, siendo Ba = Blab(TRMa/TRMlab). TRMa y TRMlab son las imanaciones remanentes original y adquirida en el laboratorio, respectivamente.
El estudio de la paleointensidad constituye una nueva línea de investigación del grupo de paleomagnetismo de la Universidad de Burgos es. El laboratorio dispone de un desmagnetizador térmico TD48-SC (ASC), al cual se incorporó en 2004 un sistema para la realización de experimentos de paleointensidad. Éste consiste de una bobina que permite aplicar campos magnéticos durante el calentamiento de las muestras en dirección del eje del desmagnetizador y de una cámara para realizar los experimentos en atmósfera no oxidante (argón).
Se han realizado experimentos de paleointensidad en rocas volcánicas de edad Pleistocena, Pliocena y Miocena del sudeste de la Península Ibérica (Murcia y Almería, fig. 1) y la región de Dzavakheti, en el sur de la República de Georgia (fig.2). Asimismo se han desarrollado estudios de paleointensidad en muestras de sedimentos quemados del sustrato de fuegos experimentales, con el fin de establecer si este tipo de materiales reúne las características adecuadas para este tipo de determinaciones.
En la actualidad se plantea desarrollar nuevos estudios de paleointensidad en secuencias volcánicas de las Islas Canarias, principalmente de La Gomera, y en el Cáucaso, con el fin de estudiar su comportamiento durante un cambio de polaridad.
Palabras clave: Paleointensidad, termorremanencia, magnetismo de las rocas, rocas volcánicas, cambio de polaridad.
Key words: Paleointensity, thermoremanence, rock magnetism, volcanic rocks, polarity reversal.
5) Estudio de transiciones de polaridad geomagnética Las transiciones de polaridad geomagnética constituyen un fenómeno de muy corta duración en términos geológicos, cuyo registro más fiable se halla en secuencias de coladas volcánicas. Su estudio proporciona información de gran importancia para la comprensión del origen y funcionamiento del campo magnético terrestre. En la actualidad el grupo está estudiando transiciones en secuencias volcánicas de la isla de la Gomera y del Cáucaso.
6) Arqueomagnetismo y Variación Paleosecular El Grupo de Paleomagnetismo de la UBU está realizando estudios arqueomagnéticos en diferentes materiales arqueológicos con el objetivo de aportar datos que permitan construir una curva de variación secular en España para edades en las que aún no existen datos (Holoceno). Esta técnica se basa en que los minerales magnéticos contenidos en diversos materiales arqueológicos quemados (suelos, hornos u hogares) registraron la dirección del campo magnético terrestre en el momento de calentamiento. Una vez que la dirección del campo magnético queda registrada y no se produce ningún calentamiento posterior a mayor temperatura, puede ser determinada en el laboratorio
Estudios actuales y recientes - Algunos de los rellenos kársticos de la Sierra de Atapuerca contienen una abundante presencia de suelos quemados de edad holocena, que son un contexto apropiado para obtener datos arqueomagnéticos. Por otra parte, estudiar las propiedades magnéticas del fuego puede ayudar a su identificación y caracterización en contextos arqueológicos donde su presencia no es clara, algo de mucho interés en la investigación geo-arqueológica.
Concretamente, estos trabajos se están llevando a cabo en las cuevas de ¿El Mirador¿ y ¿El Portalón de Cueva Mayor¿ (Sierra de Atapuerca, Burgos) y en la cueva de ¿El Mirón¿ (Ramales de la Victoria, Cantabria). Los niveles arqueológicos con estructuras quemadas objeto de estos estudios van desde el Neolítico hasta la Edad del Bronce.
7) Magnetoestratigrafía La magnetoestratigrafía es la rama del paleomagnetismo que, mediante el estudio de la polaridad de la remanencia magnética de registros geológicos continuos, define el signo y el orden de los intervalos de polaridad del campo magnético terrestre. Los integrantes del grupo de paleomagnetismo de la Universidad de Burgos han desarrollado diversos trabajos de esta índole, principalmente en secciones mesozoicas, terciarias y más reciente cuaternarias: En concreto se han realizado estudios magnetoestratigráficos en secciones del Jurásico inferior en la Cordillera Ibérica y en depósitos lacustres Mioceno-Pliocenos en la cuenca de de Aït Kandoula (Alto Atlas, Marruecos) (fig. 1). Los resultados de este último trabajo han permitido establecer el comienzo del intercambio terrestre de fauna entre Europa occidental y África. Además, en la actualidad se están realizando estudios magnetoestratigráficos en yacimientos paleoantropológicos con propósitos geocronológicos, entre los que podemos destacar los realizados en el yacimiento de Dmanissi, en la República de Georgia, yacimiento de la Boella en Tarragona, Región oriental de Marruecos, Yacimiento de El kowm en Siria, etc. 8) Magnetismo Ambiental Estudiamos las variaciones en las propiedades magnéticas de secuencias sedimentarias para obtener información paleoambiental. El grupo ha realizado trabajos en cuevas, sistemas de terrazas, suelos y paleosuelos principalmente cuaternarios Asimismo, aplicamos estos métodos al estudio de fuegos y materiales arqueológicos quemados.
9) Anomalías Magnéticas y estructuras de la corteza Las anomalías magnéticas reflejan los contrastes de magnetización de las rocas de la corteza terrestre y, por tanto, de su estudio puede obtenerse importante información acerca de las estructuras geológicas presentes en la misma. El estudio de las anomalías magnéticas puede realizarse a muy diversas escalas (global, regional o local) y en distintos entornos geodinámicos. La forma más rápida y cómoda de medir las anomalías magnéticas de una región de interés es el aeromagnetismo, que consiste en la realización de perfiles con un helicóptero o una avioneta a bordo de los cuales se ha instalado un magnetómetro.
El estudio de las anomalías magnéticas en áreas volcánicas presenta algunas particularidades. Debido, por un lado, al elevado contenido en minerales magnéticos de las rocas volcánicas y, por otro, a la heterogeneidad y complejidad de este tipo de entornos, los mapas de anomalías magnéticas de las áreas volcánicas presentan intensas anomalías y fuertes gradientes. En las islas volcánicas, la interpretación de las anomalías magnéticas hace posible conocer la estructura de los edificios volcánicos en profundidad, aportando valiosa información acerca de las fases iniciales de crecimiento submarino, de las que habitualmente se sabe muy poco a pesar de que supongan más del 90% del volumen total de las islas.
La interpretación y modelización de las anomalías magnéticas reviste especial dificultad debido a la no-unicidad de la solución (en teoría, infinitas distribuciones de magnetización son capaces de reproducir una anomalía observada). En este sentido, la obtención de modelos realistas sólo es posible si se cuenta con información adicional (paleomagnética, geofísica, geológica, tectónica,¿) que permita acotar las soluciones.
En la actualidad, se están desarrollando trabajos de este tipo en los siguientes lugares:
Las Islas Canarias Las Islas Eolias (Tirreno sur, Italia) La cuenca de Cameros
10) Modelización Analógica El objetivo de los modelos analógicos es el de simular a escala de laboratorio (usando unidades de metro, hora y kilogramo), procesos físicos de diferentes escalas y en los que intervienen gran número de parámetros. La modelización analógica aplicada a procesos tectónicos tiene la ventaja de permitir la adquisición de parámetros asociados a los mismos (geometría, cinemática y mecanismos) difícilmente deducibles a partir del análisis de los datos reales, así como la posibilidad de aislar determinadas variables y estudiar su influencia en la geometría y cinemática finales, algo también difícil de realizar en estudios reales.