Skip to main content
Log in

Crustal structure along a traverse across the Middle and High Atlas mountains derived from seismic refraction studies

  • Published:
Geologische Rundschau Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Sprengseismische Untersuchungen wurden 1986 längs einer etwa 350 km langen Traverse durchgeführt, die NNW-SSO verläuft und den Mittleren und den Hohen Atlas quert. Zwei weitere Profile verlaufen E-W durch den Mittleren und NW-SO durch den Hohen Atlas.

Der Hohe und der Mittlere Atlas besitzen keine ausgeprägte Gebirgswurzel. Die maximale Krustendicke wird mit 38–39 km unter dem nördlichen Rand des Hohen Atlas angetroffen. Südlich und nördlich vom Hohen Atlas beträgt die Krustenmächtigkeit 35 km. Sowohl die obere als auch die untere Kruste sind in vertikaler Richtung stark strukturiert. Auf allen beobachteten Profilen ist ein Wechsel zwischen hohen und niedrigen Geschwindigkeiten für die gesamte Kruste charakteristisch. Die Geschwindigkeiten im obersten Mantel sind mit Werten von 7.7–7.9 km/s relativ niedrig. Die Durchschnittsgeschwindigkeiten für die gesamte Kruste liegen bei 6.1–6.2 km/s.

Abstract

In 1986 explosion seismic investigations have been carried out along a traverse of about 350 km length running from NNW to SSE crossing the High and Middle Atlas. Two further profiles run E/W through the Middle and NW-SE through the High Atlas.

Neither the High nor the Middle Atlas mountains have a significant root. The maximum thickness of crust with 38–39 km is found under the northern border of the High Atlas. South and north of the High Atlas the crustal thickness amounts to 35 km. The upper as well as the lower crust are stongly structurized in the vertical direction. Significant for the profiles observed is the change between high and low velocities in the whole crust. The velocities at the uppermost mantle are relatively low with values of 7.7–7.9 km/s. The average velocities for the whole crust are 6.1–6.2 km/s.

Résumé

Durant l'année 1986 des sondages sismiques de tirs ont été entrepris le long d'une traverse d'environ 350 km de longueur se dirigeant du nord nordouest au sud sud-est et parcourant le Haut et Moyen Atlas. Deux autres profils parcourent le Moyen Atlas de l'est à l'ouest et le Haut Atlas du nord-ouest au sud-est.

Le Haut et Moyen Atlas ne possèdent pas de racine montagneuse. L'épaisseur maximale de 38–39 km de la croûte a été localisée sous le bord nord du Haut Atlas. Au sud et au nord du Haut Atlas l'épaisseur de la croûte s'élève à 35 km. La croûte supérieure ainsi que la croûte inférieure est très structurée en direction verticale.

Ce qui est caractéristique pour tous les profils observés c'est un changement rapide entre de grandes et petites vitesses et concernant le total de la croûte. Les vitesses dans le manteau le plus élevé haut sont relativement basses avec 7,7–7,9 km/s. Les vitesses moyennes pour la croûte entière sont de 6,1 à 6,2 km/s.

Краткое содержание

В 1986 г провели взрывные сейсмические исследования вдоль т раверзы в 350 км, простир ающейся с NNW на SSE и пересекающей средний и высокогорн ый Атлас. Два других профиля проходили: од ин в направлении E-W в среднем Атласе, а друг ой в направлении NWSE в высокогорном Атлас е. Высокогорный и средний Атлас не имее т явно выраженных кор ней. Однако, максимальная мощность пород на северном крае высоко горного Атласа соста вляет 38/39 км, а в южной и северно й части его она только 35 км. Как вер хняя, так и нижняя части коры проявляют многочисленные верт икальные структурные элемент ы. Во всех исследованн ых профилях коры характ ерным является чередование отделов высоких и низких скоростей проходимо сти волн. В средних сло ях мантии она сравнител ьно низка: 7,7–7,9 км/с. Средняя скорость про хождения волн по всей коре составляет 6,1–6,2 км /с.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

References

  • Bally, A. W. (1981): Thoughts on the tectonics of folded belts. - In: K. R. McClay and N. J. Price (eds.): Thrust and nappe tectonics. Spec. Pubis. geol. Soc. London,9, 13–32.

    Google Scholar 

  • Ben Sari, D. (1978): Connaissance Géophysique du Maroc. - Thèse Dr. Sc., Université Grenoble.

  • Berckhemer, H. (1970): MARS 66 — Eine Magnetbandapparatur für seismische Tiefensondierung. Z. Geophys.,36, 501–518.

    Google Scholar 

  • Bosch, van den, J. W. H. (1971): Carte Gravimétrique du Maroc, au 1:500000. - Notes et Mémoires du Service Géologique du Maroc,234.

  • Carte Géologique du Maroc, Echelle 1:1000000 (1985): Ministère de l'Energie et des Mines, Direction de la Géologie, Rabat.

  • Demnati, A. (1972): Krustenstruktur im Rif-Bereich von Nord-Marokko aus gravimetrischen und aeromagnetischen Regionalmessungen. - Boll. Geofis. Teor. Appl.,XIV, 203–214.

    Google Scholar 

  • Giese, P. (1968): Versuch einer Gliederung der Erdkruste im nördlichen Alpenvorland, in den Ostalpen und in Teilen der Westalpen mit Hilfe charakteristischer Refraktions-Laufzeitkurven sowie einer geophysikalischen Deutung. - Geophys. Abh., Bd.1, Heft2, 202 p., Reimer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

  • Görler, K., Helmdach, F.-F., Gaemers, P., Heissig, K., Hinsch, W., Mädler, K., Schwarzhans, W. &Zucht, M. (1988): The uplift of the Central High Atlas as deduced from Neogene Continental Sediments of the Ouarzazate Province, Morocco. - In: V. Jacobshagen (ed.): The Atlas System of Morocco. Lecture Notes in Earth Sciences,15, 361–404, Springer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

  • Hatzfeld, D., Frogneux, M., Giradin, N. (1977): Etude de sismicité dans la région de l'arc de Gibraltar et l'Algérie du Nord. - Bull. Soc. géol. France, (7),XIX, 741–747.

    Google Scholar 

  • —,Ben Sari, D. (1977): Grands profils sismiques dans la région de l'arc de Gibraltar. - Bull. Soc. Géol. France, 1977, (7), t.XIX, 749–756.

    Google Scholar 

  • —,Frogneux, M. (1981): Intermediate depth seismicity in the western Mediterranean unrelated to subduction of oceanic lithosphere. - Nature,292, 443–445.

    Google Scholar 

  • Heinsohn, W.-D. (1990): Krustenseismische Untersuchungen in der Küstenkordillere von Nord-Chile und Aufbau und Realisierung einer automatischen Feldapparatur. - Dipl.-Arbeit, Institut für Geophysikalische Wissenschaften, Freie Universität Berlin, 58 p., unpublished.

    Google Scholar 

  • Jacobshagen, V., Görler, K. &Giese, P. (1988): Geodynamic evolution of the Atlas System (Morocco) in Post-Palaeozoic time. - In: V. Jacobshagen (ed.): The Atlas System of Morocco. Lecture Notes in Earth Sciences,15, 481–499, Springer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

  • Makris, J., Demnati, A. &Klussmann, J. (1985): Deep seismic soundings in Morocco and a crust and upper mantle model deduced from seismic and gravity data. - Annales Geophyicae,3, 369–380.

    Google Scholar 

  • Marillier, F. &Mueller, St. (1985): The Western Mediterranean region as an upper mantle transition zone between two Lithospheric plates. - Tectonophysics,199, 113–130.

    Google Scholar 

  • Michard, A. (1976): Elément de géologie marocaine. - Notes et Mémoires du Service Géologique du Maroc,252.

  • Qureshi, S. N. (1986): Crustal studies of Morocco from gravity and seismic data. - Dissertation, Fachbereich Geowissenschaften, Universität Hamburg.

  • Ramdani, M. &Tadili, B. A. (1980): Sismicité détaillée du Moyen-Atlas, Sondages sismiques profonds dans le Maroc Central. - Thèse Dr. de 3e gycl. Université Scientifique Grenoble.

  • Rimi, A. &Lucazeau, F. (1987): Heat flow density measurements in northern Morocco. - J. of African Earth Sciences,6, 6, 835–843.

    Google Scholar 

  • Schwarz, G., Rath, V. &Haak, V. (1986): Magnetotellurische und erdmagnetische Sondierungen im marokkanischen Atlas. - Berliner Geowiss. Abh., A,66, 289–300, Reimer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

  • — &Wigger, P. (1988): Geophysical studies of the earth's crust and upper mantle in the Atlas System of Morocco. - In: V. Jacobshagen (ed.): The Atlas System of Morocco. Lecture Notes in Earth Sciences,15, 339–357, Springer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

  • Spence, G. D., Whittall, K. P. &Clowes, R. M. (1984): Practical synthetic seismograms for laterally varying media calculated by asymptotic ray theory. - Bull. Seismol. Soc., AM.,74, 4, 1209–1223, USA.

    Google Scholar 

  • Stets, G. &Wurster, P. (1981): Zur Strukturgeschichte des Hohen Atlas in Marokko. - Geol. Rundschau,70, 801–841, Stuttgart.

    Google Scholar 

  • Tadili, B., Ramdani, M., Ben Sari D., Chapochnikov, K. &Bellot, A. (1986): Structure de la croûte dans le nord du Maroc. - Annales Geophysicae,4, B, 1, 99–104.

    Google Scholar 

  • Udias, A. (1982): Seismicity and seismotectonic stress field in the Alpine-Mediterranean region. - In: Berckhemer, H., Hsü, K. (eds.): Alpine-Mediterranean Geodynamic. Geodynamic Series,7, 75–82, A.G.U. Washington D.C.

    Google Scholar 

  • —,Lopez Arroyo, A., &Mezcua, J. (1976): Seismotectonic of the Azores-Alboran region. - Tectonophysics,31, 259–289.

    Google Scholar 

  • Warme, J. E. (1988): Jurassic carbonate facies of the Central and Eastern High Atlas Rift, Morocco. - In: V. Jacobshagen (ed.): The Atlas System of Morocco. Lecture Notes in Earth Sciences,15, 169–199, Springer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

  • Weigel, W., Wissmann, G., Goldfalm, P. (1982): Deep seismic structure (Mauretania and Central Morocco). - In: U. Fan Rad, K. Hinz, M. Sarnthein, E. Seibold (eds.): Geology of the Northwest African Continental Margin. Springer Verlag, Heidelberg, 133–159.

    Google Scholar 

  • Wigger, P. &Harder, S. (1986): Seismologische und krustenseismische Untersuchungen im Atlas-System/Marokko. - Berliner Geowiss. Abh., A,66, 273–288, Reimer Verlag, Berlin.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Wigger, P., Asch, G., Giese, P. et al. Crustal structure along a traverse across the Middle and High Atlas mountains derived from seismic refraction studies. Geol Rundsch 81, 237–248 (1992). https://doi.org/10.1007/BF01764552

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01764552

Keywords

Navigation