Scielo RSS <![CDATA[Geofísica internacional]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0016-716920170002&lang=es vol. 56 num. 2 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Attenuation of Coda Waves in the Central Region of the Gulf of California, México]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692017000200137&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: Coda waves were analyzed from events recorded by NARS seismic network deployed along both margins of the Gulf of California, Mexico, to estimate coda attenuation Qc. Sato’s (1977) single scattering model was used for a coda window of 20 to 25 s beginning at twice the S-wave travel time. Events recorded from 2003 to 2007 located in the central region of the Gulf of California were analyzed. Source-to-receiver distances are between 40 and 500 km. Assuming a power law of the form Qc (ƒ) = QO ƒ a, Q c values were averaged and a value of QO = 83±3 and a frequencydependence α value of 1.06±0.03 in the frequency range from 1 to 7 Hz was obtained. QO value and the high frequency dependency agree with the values of other regions characterized by a high tectonic activity. Based on source-station distribution two subregions (north and south) were defined. QC values were calculated and correlated with tectonics and morphology of each area. The observed higher attenuation in the south region can be attributed to the fact that south region is more fractured since the greater earthquakes occur in central to south Gulf of California and the oceanic crust is reported to be thinner in the southern region.<hr/>Resumen: Se analizan las ondas de coda de eventos registrados por la red sísmica de NARS que cuenta con instrumentos instalados a lo largo de ambas márgenes del Golfo de California, México, para estimar atenuación Qc. Se utilizó modelo de dispersión simple de Sato (1977) para ventanas tiempo de 20 a 25 segundos comenzando en dos veces el tiempo de viaje de la onda S. Se analizaron eventos registrados entre 2003 y 2007 ocurridos en la región central del Golfo de California. Las distancias fuente-receptor analizadas son entre 40 y 500 km. Suponiendo una relación de dependencia de Qc de la frecuencia de la forma Qc (ƒ) = Q O ƒ a, los valores promedio encontrados fueron de QO = 83±3 y una dependencia de la frecuencia a de 1.06±0.03 en el rango de frecuencias de 1 a 7 Hz. El valor QO y la alta dependencia de la frecuencia están de acuerdo con los valores reportados para otras regiones caracterizadas por una alta actividad tectónica. Con base en la distribución de estaciones respecto a las fuentes, se definieron dos subregiones (norte y sur). Se calcularon los valores de Qc y se correlacionaron con la tectónica y morfología de cada zona. Se observa una mayor atenuación en la región sur que puede ser atribuida a que esa zona esté más fracturada dado que los eventos sísmicos mayores ocurren de la zona centro del Golfo de California hacia el sur. Por otro lado, la corteza de la zona sur es de menor espesor que la zona norte. <![CDATA[Radiometric and seismic study of Chidvinskaya kimberlite pipe (Arkhangelsk diamondiferous province, North of the East European Craton, Russia)]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692017000200147&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: Surface geophysical measurements were carried out on Chidvinskaya diamond pipe of the Arkhangelsk diamondiferous province (North of the East European Craton, Russia). Geophysical measurements included a highprecision gamma-spectrometric survey, radon emanation survey in soil air, and microseismic sounding method. Radiometric measurements were used to found radioactivity anomalies of the surface layer over the Chidvinskaya pipe which could be a result of impact of the kimberlite body on a host medium. Deep structure of the kimberlite pipe and host medium was imaged by means of microseismic sounding method. Results indicate that the pipe appears as a high-velocity body. The host medium is low-velocity that is typical for rocks with excessive fissuring. Increased values of total gamma-ray radiation of near surface layer are observed within the pipe contour and exceeded the background values by 2-4 times. Anomalous radon emanation in the soil air was found at the pipe boundaries. According to the microseismic sounding data near-contact zone is a gas-penetrable structure with excessive fissuring. The results of the used methods are in good agreement with each other. The proposed complex of methods has allowed to identify the pipe distinctive feature.<hr/>Resumen: Se realizaron cálculos geofísicos superficiales en el pasaje de diamante Chidvinskaya de la provincia productora de diamantes de Arkhangelsk (Norte del Craton de Europa Oriental, Rusia). Dichos cálculos incluyeron un estudio gammaespectrométrico de alta precisión, una estudio de emanación de radón en el aire del suelo y un método de sondeo microsísmico. Se utilizáron cálculos radiométricos para encontrar anomalías de radiactividad de la capa superficial sobre el tubo de Chidvinskaya, el cual podría ser un resultado del impacto del cuerpo kimberlita en un medio huésped. Con la estructura profunda de la pasaje de kimberlita y el medio huésped se formó una imagen mediante el método de sondeo microsísmico. Los resultados indican que el tubo aparece como un cuerpo de alta velocidad. El medio huésped es de baja velocidad que es típico de las rocas con fisuras excesivas. Los valores aumentados de la radiación de rayos gamma total de la capa superficial cercana se observan dentro del contorno de la tubería y superan los valores de fondo de 2 a 4 veces. Se encontró emanación anómala de radón en el aire del suelo en los límites de las tuberías. De acuerdo con los datos de sondeo microsísmico, la zona de contacto cercano es una estructura permeable al gas con excesiva fisuración. Los resultados de los métodos utilizados concuerdan entre sí. El complejo de métodos propuesto ha permitido identificar la característica distintiva de la tubería. <![CDATA[Groundwater vulnerability based on GIS approach: Case study of Zeuss-Koutine aquifer, South-Eastern Tunisia]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692017000200157&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: Groundwater vulnerability mapping is largely used as a modeling tool to delineate areas susceptible to pollution and to protect groundwater resources from this threat. The Zeuss-Koutine aquifer, which constitutes an important source of drinking water in the Southeastern Tunisia, is subjected to an intensive exploitation and threatened by pollution due mainly to the industrial zone of Koutine. The groundwater circulates in fissured and karstified limestone. Aquifer vulnerability has been assessed using the SINTACS method. The different parameters of the SINTACS model were collected from several sources and converted into thematic maps using ArcGis. Each SINTACS parameter was assigned a weight and rating based on a range of information within the parameter. The weight of each parameter depends on the impact of potential pollution. The analysis of vulnerability map to pollution shows that the Southeastern part of the aquifer and the Wadis beds are more susceptible to pollution. The measured nitrate concentrations of two sampling campaigns carried out in high and dry water seasons are coherent with the SINTACS model results.<hr/>Resumen: La cartografía de la vulnerabilidad del agua subterránea se utiliza como herramienta de modelado de contaminación y para proteger los recursos hídricos. El acuifero Zeuss-Koutin, que constituye una fuente primordial de agua potable en el sur este de Tunez, esta sometido a una explotación intensiva y amenazado de contaminación debido esencialmente a la zona industrial de Koutine. El agua subterránea circula a través de piedra calcarea fisurada y karstificada. La vulnerabilidad del acuifero se ha evaluado en los acuiferos Zeuss-Koutine utilizando el método SINTACS. Los distintos parámetros del modelo se obtuvieron de distintes fuentes y se hicieron mapas temáticos utilizand ArcGis. A cada parámetro SINTACS sele assigno un peso y una clasificación basados en una amplia gama de información del parámetro. El peso de cada parámetro depende del impacto de la contaminación potencial. El análisis del mapa de vulnerabilidad a la contaminación muestra que la parte sud-este del acuifero y los lechos Wadis son mas susceptibles a la contaminación. Las concentraciones de nitratos medidas en dos campañas de muestreo realizadas en temporades altas y secas en agua son coherentes con los resultados del modelo SINTACS. <![CDATA[Guadalajara, Mexico, Earthquake Sequence of December 2015 and May 2016: Source, Q, and Ground Motions]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692017000200173&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: We analize an earthquake sequence which occurred 24 km NNW from Guadalajara Cathedral. The activity began on 15 December, 2015 with an Mw4.1 earthquake and resumed, again, on 11 May, 2016 when the largest earthquake of the sequence, Mw4.8, occurred. The earthquakes were recorded in the city by two accelerographs and at larger distances by broadband seismographs. The source region of the sequence is located in the north of the broad junction formed by NW-SE trending Tepic-Zacoalco rift, N-S trending Colima rift, and E-W trending Chapala rift. The focal mechanism of the largest event is characterized by: strike φ = 21º, dip δ = 49º, and rake λ = -86º, with horizontal tensional axis trending 110º. This mechanism is not consistent with NE-SW direction of motion measured on fault strike by Barrier et al. (1990) ~ 35 km WNW of Guadalajara. It also differs from the mechanism reported in a previous study for a seismic sequence in the Zacoalco rift about 60 km south of Guadalajara. Similarities among recorded waveforms at the accelerographic stations suggest that the mechanism of other events in the sequence were similar and the events were located in a small volume, probably 1 to 2 km in radius. From the analysis of the recordings of the 11 May shock along the Trans-Mexican Volcanic Belt, from Ceboruco volcano to the west and Popocatepetl volcano to the east, the attenuation parameter Q as 141ƒ 0.63 was estimated. The earthquake on 11 May was felt very strongly in the city and produced peak ground acceleration (PGA) reaching 80 cm/s2. Relatively large earthquakes have been reported in the region; e.g., on 11 February, 1875 near the town of San Cristobal de la Barranca, about 40 km NNW of Guadalajara, therefore, the interest on using recordings from accelerographic stations to estimate peak ground motion parameters for scenario earthquakes of Mw ≤ 6.0 using random vibration theory (RVT) and empirical Green’s function (EGF) techniques. From RVT simulations, the expected PGA, peak ground velocity (PGV), and peak ground displacement (PGD) at the accelerographic stations from an Mw6.0 earthquake in the source region of the sequence are 195 cm/s2, 10 cm/s, and 3 cm, respectively. The predictions from the EGF technique are somewhat higher but still within a factor of two of the RVT predictions.<hr/>Resumen: Se analizó una secuencia de sismos que se produjo a 24 km NNW de la catedral de Guadalajara. La actividad inició el 15 de diciembre de 2015, con un sismo de Mw4.1 y se reanudó el 11 de mayo de 2016, cuando ocurrió el sismo más grande de la secuencia, Mw4.8. Los sismos fueron registrados por dos acelerógrafos en la ciudad y por estaciones de banda ancha a distancias mayores. La región de la fuente de la secuencia se encuentra en el norte de la amplia unión formada por los rifts Tepic-Zacoalco, con una orientación NW-SE, el de Colima, con una tendencia N-S, y el de Chapala, con tendencia E-W. El mecanismo focal del evento más grande se caracteriza por: rumbo φ = 21º, echado δ = 49º, y deslizamiento λ = -86º, con el eje de tensión horizontal en una dirección 110º. Este mecanismo no es consistente con la dirección NE-SW de movimiento medido en un echado de falla por Barrier et al. (1990) ~ 35 km al WNW de Guadalajara. También se diferencia del mecanismo reportado en un estudio previo para una secuencia sísmica en el rift de Zacoalco unos 60 km al sur de Guadalajara. La similitud de las formas de onda en las estaciones acelerográficas sugiere que el mecanismo de otros eventos en la secuencia fueron similares y los eventos se localizan en un volumen pequeño, probablemente en un radio de 1 a 2 km. A partir del análisis de registros del sismo del 11 de mayo a lo largo de la Faja Volcánica Trans Mexicana, desde el volcán Ceboruco, hacia el oeste, y hasta el volcán Popocatépetl, al este, se estimó el parámetro de atenuación Q como 141ƒ 0.63. El sismo del 11 de mayo se sintió fuertemente en la ciudad y produjo una aceleración máxima del terreno (PGA) que alcanzó 80 cm/s2. En la región se han reportado sismos relativamente grandes; e.g., 11 de febrero de 1875 en San Cristóbal de la Barranca, por lo cual resulta de interés emplear los registros de las estaciones acelerográficas para estimar los parámetros pico del movimiento del terreno debidos a escenarios sísmicos con Mw ≤ 6.0 utilizando la teoría de vibraciones aleatorias (RVT) y las técnicas de la función de Green empírica (EGF). A partir de simulaciones empleando RVT, los valores de PGA esperada, velocidad pico (PGV) y desplazamiento pico (PGD) del movimiento del terreno en las estaciones acelerográficas para un sismo Mw6.0 en la región de la fuente de la secuencia son 195 cm/s2, 10 cm/s y 3 cm, respectivamente. Las estimaciones obtenidas a partir de la técnica de EGF son más altas que las calculadas con RVT en un factor de no mayor de dos. <![CDATA[Shear Wave Splitting and Mantle Flow in Mexico: What Have we Learned?]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692017000200187&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: A review is presented of the shear wave splitting studies of the upper mantle carried out in Mexico during the last decade. When a seismic wave enters an anisotropic medium it splits, which means that a fast and a slow wave are produced. Two parameters are used to quantify anisotropy. These are the fast polarization direction and the delay time between the fast and the slow wave. An example of the measurement technique is presented using an SKS phase because most observations are based on teleseismic data. Results of two studies using local S waves from intraslab earthquakes are also discussed. Key aspects of the interpretation of splitting measurements are explained. These include the depth localization of anisotropy, the relationship between olivine fabrics and mantle flow, the role of absolute plate motion, and the role of relative plate motions with a special focus on subduction zones. An important motivation for studying seismic anisotropy is that it makes it possible to constrain the characteristics of upper mantle flow and its relationship to tectonic processes. Mexico has many diverse tectonic environments, some of which are currently active, or were formerly active, and have left their imprint on seismic anisotropy. This has resulted in a wide variety of mechanisms for driving mantle flow. Broadly speaking, the discussion is organized into the following regions: Baja California peninsula, Western Mexican Basin and Range, northern and northeastern Mexico, the Middle America Trench, the Yucatán peninsula, and lowermost mantle anisotropy. Depending on the unique characteristics encountered within each region, the relationship between anisotropy and mantle flow is explored.<hr/>Resumen: El presente artículo es un resumen y análisis de los estudios de partición de ondas transversales (shear wave splitting) para el manto superior que se han realizado en México durante la última década. Cuando una onda sísmica entra en un medio anisótropo se parte (o se separa), esto quiere decir que se producen una onda rápida y otra lenta. Se necesitan dos parámetros para cuantificar la anisotropía. Dichos parámetros son la dirección de polarización rápida y el tiempo de retardo entre la onda rápida y la lenta. Se presenta un ejemplo de la aplicación de la técnica empleando la fase SKS ya que la mayoría de las observaciones usan datos telesísmicos. Sin embargo, también se incluyen los resultados de dos estudios que usaron ondas S locales de sismos intraplaca. Se explican aspectos importantes para interpretar las mediciones de partición. Entre ellos se incluyen la ubicación de la anisotropía en función de la profundidad, la relación entre la estructura cristalina de la olivina y el flujo del manto, el papel que juega el movimiento absoluto de placas y el papel que juegan los movimientos relativos de placas con un énfasis en las zonas de subducción. Una justificación importante para el estudio de la anisotropía sísmica es que permite conocer las características del flujo en el manto superior así como su relación con procesos tectónicos. México tiene muchos y diversos ambientes tectónicos. Algunos de ellos se encuentran actualmente activos y otros lo fueron en el pasado, pero en cualquier caso han dejado su marca en la forma de anisotropía sísmica. Esto ha dado lugar a una gran variedad de mecanismos para producir el flujo del manto. De manera general la presentación se ha organizado en las siguientes regiones: península de Baja California, la región Mexicana Occidental de Cuencas y Sierras, el norte y noreste de México, la Fosa Mesoamericana, la península de Yucatán y la anisotropía en la base del manto. La relación entre la anisotropía y el flujo del manto se analiza con base en las características particulares de cada región. <![CDATA[Interior Imaging of El Castillo Pyramid, Chichen Itza, Mexico, Using ERT-3D Methods: Preliminary Results]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692017000200219&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: The famous El Castillo pyramid, located in Chichen Itza, towards the northern portion of the Yucatan Peninsula, Mexico, is an emblematic structure of this archaeological site and recognized as one of the man-made world seven wonders. The archaeologists that restored this structure during the 1930’s discovered a smaller pyramid inside this preHispanic edifice, which corresponded to an older Mayan period. The possibility of finding other construction periods inside this edifice should be important in order to reconstruct the Mayan history of the region. Previous geophysical studies carried out in 2014 by the authors, showed a buried natural cavity partially filled with water beneath El Castillo pyramid, using novel Electrical Resistivity Tomography (ERT) arrays. Employing a similar technique, a series of flat electrodes were deployed on each of the 9 bodies (or levels) conforming the pyramid plus the base of the structure, keeping a constant distance between each electrode. A precise topographic control for each electrode was fulfilled and introduced in the inversion process. 37,520 observations inside the pyramid were computed. So far, five of the 10 observation levels (19,400 points), were processed. Horizontal and vertical slices of this inverted image were analyzed. Examining the differences in the resistivity values and their gradients, allowed to locate the first substructure (explored in the 1930’s), as well as to infer a second substructure inside the previous one. An ERT-2D profile was surveyed inside El Castillo pyramid at the interior of a tunnel excavated in 1934 and the stairway of the first inner pyramid. Results from this study seem to confirm the evidence of a second substructure within El Castillo’s interior. Such feature possesses a probable intact chamber (a rectangular room 3 m high) on its upper part and inferred dimensions of 10 m high and 23 m per side at its base, assuming that the end of this profile lies on the middle of substructure 2. When the inversion will be carried out for the 10 levels, a better resolution will be reached for the upper portions of the resistivity model.<hr/>Resumen: La famosa Pirámide del Castillo, ubicada en Chichén Itzá, hacia la parte norte de la Península de Yucatán, México, es una estructura emblemática de este sitio arqueológico y elegida como una de las siete maravillas hechas por el hombre. Los arqueólogos que restauraron esta estructura durante los años 30 descubrieron una pirámide más pequeña dentro de este edificio prehispánico, que correspondía a un período maya más antiguo. La posibilidad de encontrar otros períodos de construcción dentro de este edificio es muy importante para reconstruir la historia maya de la región. Estudios geofísicos anteriores llevados a cabo por los autores en 2014, utilizando nuevos arreglos de Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE), mostraron una cavidad natural parcialmente llena de agua dulce debajo de la Pirámide de El Castillo. Empleando una técnica similar, se desplegó una serie de electrodos planos en cada uno de los 9 cuerpos (o niveles) que conformaban la pirámide más la base de la estructura, manteniendo constante la distancia entre cada electrodo. Se realizó un control topográfico preciso para cada electrodo, el que se introdujo en el proceso de inversión. Se calcularon 37.520 observaciones dentro de la pirámide. Cinco de los 10 niveles de observación (19.400 puntos), han sido procesados hasta ahora. Se analizaron secciones horizontales y verticales de esta imagen invertida. Examinando las diferencias en los valores de resistividad y sus correspondientes gradientes se pudieron localizar, la primera subestructura (explorada en la década de 1930), así como inferir una segunda subestructura dentro de la anterior. Se levantó un perfil ERT-2D dentro de la pirámide de El Castillo, al interior de un túnel excavado en 1934 y la escalera de la primera pirámide interna. Los resultados de este estudio parecen confirmar la evidencia de una segunda subestructura dentro del interior de El Castillo. Dicho rasgo resistivo posee una cámara probablemente intacta (una habitación rectangular de 3 m de altura) en su parte superior y dimensiones inferidas de 10 m de altura y 23 m por lado en su base, suponiendo que el final de este perfil se encuentre en el centro de la subestructura 2. Cuando la inversión se lleve a cabo integrando los 10 niveles, se tendrá una mejor resolución para las porciones superiores del modelo de resistividad.