[en] In this thesis we shed some light on the complex geodynamics of the Ibero-Maghrebian region by imaging precisely the crustal and upper mantle structure using the S and P receiver function approaches. The seismic imaging with S receiver functions all along the Gibraltar arc reveals the connection through an oceanic corridor between the Alboran slab under the Alboran Sea and the Atlantic oceanic crust. Previous P receiver function interpretations showed significant lateral heterogeneities in the lithosphere and suggest processes of underthrusting and continental delamination occurring mainly in Southeastern Spain. We analyze two highresolution passive seismic profiles to probe the crustal structure in the central and eastern Betic orogen, implementing different and complementary receiver function interpretation techniques: (1) the conventional Common Conversion Point stacking method based on the simplifying flat-layered assumption that enhances the main crustal structure along the profiles; (2) the reverse time migration technique, which exploits the whole complexity of the wavefield, produces clearer images of the Moho topography; (3) backazimuth harmonic decompositions of receiver functions to constrain the geometry and strength of lateral heterogeneities that also allows to obtain an only sensitive to the flatlayered structure receiver function to be (4) jointly inverted with surface wave dispersion curves and therefore obtain the average 1D S-wave velocity depth profile. All these methods give coherent and complementary results. A sharp and prominent crustal step (~15-17 km) is observed in both profiles, coinciding with the boundary between the Iberian and Alboran domains and interpreted as a near-vertical STEP fault that propagates to the surface as a positive flower fault structure. This STEP fault accommodated the differences in the subduction rollback velocity along the strike, at the northern edge of the Western Mediterranean system, when the thinned Iberian continental lithosphere started subducting under the Alboran domain. The changes in the topography of the Moho discontinuity, and the geometry of the STEP fault in Central Betics is driven by inherited weaknesses in the Iberian paleomargin. No crustal roots are observed under the highest altitudes of both profiles suggesting that its high topography is due to a combination of the uplift produced by the positive flower structure and the push up of the asthenosphere after the lithospheric removal of the underthrusting Iberia along the STEP fault. Using the harmonic decomposition of radial and transverse receiver functions we obtain a continuous representation of the lateral heterogeneity with depth along the crust and the uppermost mantle, determining the orientation of anisotropy and dipping interfaces. This analysis distinguishes several zones along the region: (1) the Alboran domain located in the SE section nearby the coastline and mainly characterized by a dipping NNW Moho discontinuity and a regional anisotropy governs by stress-induced shear anisotropy and structural anisotropy nearby the main faults of the Eastern Betics shear zone, (2) the transition zone between the Alboran domain and the Iberian Massif coinciding with the STEP fault and marked by the presence of significant dipping and/or anisotropy at crustal and subcrustal depths and (3) a stable region without considerable lateral heterogeneity.

[es] En esta tesis aportamos luz sobre la compleja geodinámica de la región Íbero-Magrebí mediante la obtención de imágenes de alta resolución de la estructura cortical y del manto superior usando la técnica de funciones receptoras de onda P y S. Las imágenes sísmicas obtenidas con las funciones receptoras S a lo largo del arco de Gibraltar muestran la conexión mediante un corredor oceánico entre la laja de Alborán situada bajo el mar de Alborán y la corteza oceánica Atlántica. Interpretaciones de funciones receptoras previas revelaron la presencia de heterogeneidades laterales significativas en la litosfera sugiriendo procesos de cabalgamiento y delaminación continental en el sudeste de España. Analizamos dos perfiles sísmicos pasivos de alta resolución para dibujar la estructura cortical en la zona central y oriental del orógeno Bético, implementando una variedad de métodos de funciones receptoras que son complementarios: (1) la migración convencional de punto de conversión común (Common Conversion Point stacking, basada en la hipótesis simplificadora de modelo de capas plano-paralelas, que ha permitido iluminar la estructura cortical más importante a lo largo de los perfiles; (2) la migración de tiempo invertido (Reverse Time Migration), que emplea toda la complejidad de la forma de onda, que ha generado imágenes más claras de la topografía de la discontinuidad entre la corteza y el manto (Moho); (3) la descomposicion en armónicos de las funciones receptoras de onda P según el back-azimuth que ha ayudado a constreñir la geometría e intensidad de las heterogeneidades laterales así como la obtención de una función receptora solo sensible a la estructura plano-paralela del subsuelo que puede (4) ser invertida conjuntamente con curvas de dispersión de ondas superficiales y así obtener un perfil promedio 1D de velocidad en profundidad. Todos estos métodos arrojan resultados coherentes y complementarios. Uno de los resultados mas importantes de este trabajo es la presencia de un salto cortical brusco y prominente ( ~15-17 km) observado en ambos perfiles de alta densidad, que coincide con el límite entre los dominios de Alborán y el domino Ibérico, y es interpretado como una falla de desgarro vertical (o STEP) cuya propagación hasta la superficie a lo largo de la placa que cabalga (dominio de Alboran) se produce en forma de estructura de flor positiva. Esta falla de desgarro acomodó las diferencias en la velocidad de la subducción en retroceso (roll-back) a lo largo de la dirección de subducción, en el flanco norte del sistema Mediterráneo occidental, cuando la litosfera continental Ibérica comenzó a subducir bajo el dominio de Alborán. Los cambios en la topografía de la discontinuidad Moho, y la geometría de la falla de desgarro en la parte central de las Béticas ha venido propiciados por debilidades en el paleomargen de Iberia. No se aprecian raíces corticales bajo las mayores altitudes en ambos perfiles sugiriendo que la topografía más elevada se debe a la combinación del levantamiento producida por la estructura en flor positiva y el empuje de la astenosfera producido por el desgarro de la litosfera subducida de Iberia a lo largo de la falla de desgarro. Usando la descomposición en armónicos de las funciones receptoras de componente radial y transversal se ha obtenido una representación continua de la heterogeneidad lateral en profundidad a lo largo de la corteza y el manto superior, determinando la orientación de la anisotropía y el buzamiento de las discontinuidades principalmente corticales. Este análisis distingue varias zonas con características propias a lo largo de la región: (1) el dominio de Alborán localizado en el sudeste de Iberia, cerca de la linea de costa, se distingue principalmente por una Moho que buza en dirección NNO y una anisotropía regional gobernada por el esfuerzo regional (stress-induced shear) y anisotropía estructural en la zona cercana a las fallas principales de la zona de cizalla de las Béticas orientales (Eastern Betics shear zone), (2) la zona de transición entre el dominio de Alborán y el macizo Ibérico que coincide con la falla desgarro está caracterizada por la presencia significativa de buzamiento y/o anisotropía a profundidad cortical y subcortical y (3) la región estable sin presencia importante de heterogeneidad lateral asociada al macizo Ibérico.