Scielo RSS <![CDATA[Geofísica internacional]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0016-716920140001&lang=pt vol. 53 num. 1 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Delineation of the northern limit of the Congo Craton based on spectral analysis and 2.5D modeling of aeromagnetic data in the Akonolinga-Mbama area, Cameroon</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Se analizaron datos aeromagnéticos de la región Akonolinga-Mbama, con la finalidad de determinar la geología de subsuperficie de la zona. La interpretación de los datos disponibles, en forma de un mapa aeromagnético residual, muestra a esta vasta zona como magnéticamente tranquila, y las zonas complejas no se correlacionan con la geología de la superficie de la región. Dentro de esta zona magnética tranquila una zona negativa alta, anómala, alargada y circular parece significar la intrusión de una roca plutónica en las formaciones metamórficas de la región. Se utilizaron el análisis espectral y la modelación dimensional de 2 y medio (2½ -D) para determinar la profundidad de los cuerpos que lo causaron y analizar las rocas de origen a lo largo de tres perfiles que cruzan las zonas en estudio. Se obtuvieron modelos de las intrusiones graníticas de diversas zonas, lo cual parece significar algunas fallas poco profundas a lo largo de las zonas de contacto. Esto nos permitió delimitar el margen norte del Congo Cratón, con lo cual distinguimos las formaciones cratónicas de la faja Panafricana plegada. Parte de la faja se ha extendido sobre la parte norte del Congo Cratón en Camerún.<hr/>Aeromagnetic data of the Akonolinga-Mbama region are analyzed in order to elucidate the subsurface geology of the area. The available data in the form of a residual aeromagnetic map is interpreted as a vast magnetically quiet region, and complex zones which do not correlate with the surface geology of the region. Within the magnetically quiet zone, a high negative circular elongated anomaly zone seems to represent an intrusion of a plutonic rock into the metamorphic formations of the region. Spectral analysis and two-and-a-half dimensional (2½-D) modeling are used to estimate the depth of the causative bodies and determine the source rocks along three profiles crossing the suspected areas. Models from various zones of granitic intrusions are obtained, thereby proposing some shallow fault lines along zones of contact. This permits us to mark out the northern margin of the Congo Craton, thus enabling us to distinguish the cratonic formations from the Pan African fold belt. Part of the belt has been thrust over the northern portion of the Congo Craton in Cameroon. <![CDATA[<b>Active segment of the 12 November 2003 Mw 5.6 earthquake at Salsipuedes oceanic basin, Gulf of California. Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Analizamos el registro de ocho estaciones autónomas con sismógrafos de banda ancha de la red conjunta entre la Universidad de Utrecht, Instituto Tecnológico de California y Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, del sismo Mw. 5.6, que ocurrió el 12 de noviembre de 2003, en la cuenca oceánica Salsipuedes en la parte media del Golfo de California, a 2 km al oeste de la isla Ángel de la Guarda. Este evento se localizó en las coordenadas geográficas 29.16ºN y 113.37ºO a 30 kilómetros al noreste de Bahía de los Ángeles, además un precursor y cientos de réplicas se registraron en las 48 horas siguientes de su tiempo origen. Con la localización de 29 sismos identificamos el segmento activo, perpendicular a la principal falla tranformante NW-SE del Canal de Ballenas que representa el límite transtensional entre las placas del Pacífico y Norte América. La dirección de la falla activa descrita es congruente con el mecanismo de falla normal propuesto por el NEIC dependiente del United States Geological Survey, cuyos valores indican un rumbo de 39º, echado de 34º y deslizamiento de -44º. Con el análisis de la magnitud de duración de 456 réplicas, calculamos un valor de b=1.14±0.28. Además determinamos un momento sísmico de (3.5 ±3.3)X10(17)Nm, el radio de la fuente fue de 3.7 ± 2.63 km y la caída de esfuerzos estática fue de 3.94 ± 1.15 MPa (39.4 ± 11.5 bar.).<hr/>We analyzed records of eight seismic stations of the autonomous broadband seismograph network of a joint project between Utrecht University (the Netherlands), California Institute of Technology, and Centro de Investigación Científica y de Estudios Superiores de Ensenada (CICESE). These stations recorded the Mw 5.6 earthquake that occurred on 12 November 2003 at Salsipuedes basin in the middle of the Gulf of California 2 km west of the island Angel de la Guarda. This event was located at 29.16º N and 113.37º W, 30 km northeast of Bahia de los Angeles. A foreshock and hundreds of aftershocks were recorded in the 48 hours after its origin time. With the location of 29 earthquakes we identified the active segment, perpendicular to the main transform fault NW-SE of Canal de Ballenas, representing the transtensional boundary between the Pacific and North American plates. The direction of the active fault described is consistent with the normal fault mechanism reported by the National Earthquake Information Center (strike=39º, dip=34º, slip=-44º). From the duration magnitude of 456 aftershocks, we calculated a b-value of 1.14±0.28; furthermore, we calculated a seismic moment of (3.5 ±3.3)X10(17)Nm, a source radius of 3.7 ± 2.63 km, and a static stress drop of 3.94 ± 1.15 MPa (39.4 ± 11.5 bar.). <![CDATA[<b>Bottom topography, recent sedimentation and water volume of the Cerro Prieto Dam, NE Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La presa Cerro Prieto, relativamente una pequeña reserva de agua en el noreste de México, es uno de los principales recursos de agua potable para Monterrey, ciudad con una población cerca de cuatro millones de habitantes. Se llevó a cabo un estudio de sísmica de alta resolución en esta reserva de agua con un equipo SES-2000 que utiliza un efecto acústico paramétrico no lineal. La interpretación de los datos de acústica de alta resolución muestra que el espesor de los sedimentos recientes alcanza 3.5-4.0 m debido a la sedimentación del embalse. Esto demuestra una alta velocidad de sedimentación reciente (de 1-2 hasta 14 cm por año). Con base a los resultados de este estudio, se ha preparado un mapa batimétrico y un modelo de espesores de sedimentos. Se reveló una diferencia significativa (5-12%) entre el valor de la capacidad de volumen calculado por la Comisión Nacional del Agua (CNA) y los resultados acústicos. La diferencia entre dichos datos indica pérdidas de almacenamiento de 12-17 hasta 30 millones de metros cúbicos. Los resultados obtenidos de un estudio como éste, son útiles para mejorar un sistema de gestión de los recursos hídricos.<hr/>The Cerro Prieto dam, a relatively small water reservoir in NE Mexico, is one of the main resources of potable water for Monterrey, a city with a population of about four million inhabitants. A high resolution seismic study using non-linear parametric sub-bottom echo-sounder SES-2000 was carried out in this water reservoir. High resolution acoustic data interpretation shows that the thickness of recent sediments due to siltation of the reservoir reaches 3.5-4.0 m. It shows a high recent sedimentation rate (1-2 up to 14 cm/year). Based on the echo-sounder data, the first bathymetric map and a digital model of recent sediment thickness were designed. A significant (5-12%) difference between the volume capacity value used by National Commission of Water (CNA) and acoustic survey results was revealed. Differences between the CNA and acoustic data indicate storage losses from 12-17 up to 30 million cubic meters. The results obtained through study such as this one, could be useful to improve a water resources management. <![CDATA[<b>Use of Neural network to predict the peak ground accelerations and pseudo spectral accelerations for Mexican Inslab and Interplate Earthquakes</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El uso de redes neuronales artificiales es explorado para predecir aceleraciones máximas del terreno y pseudoaceleraciones para sismos de tipo intraslab e interplaca. Un total de 277 y 418 registros sísmicos de dos componentes para sismos de intraslab e interplaca, respectivamente, son usados para entrenar los modelos de las redes neuronales artificiales con alimentación hacia adelante y con un algoritmo de aprendizaje de retroalimentación. Se consideran redes neuronales artificiales con una y dos capas ocultas. Con fines de comparación, valores de aceleración máxima del terreno y pseudoaceleración predichos con los modelos de las redes neuronales son comparados con los estimados mediante relaciones de atenuación o relaciones de movimiento fuerte. La comparación indica que los valores predichos, en general, siguen la tendencia de los valores obtenidos con las relaciones de movimiento fuerte. Sin embargo, se debe llevar a cabo una verificación extensa de los modelos entrenados antes que estos puedan emplearse en análisis de peligro y riesgo sísmico ya que, en ocasiones, los valores predichos no reflejan el comportamiento observado de los registros.<hr/>The use of Artificial Neural Networks (ANN) is explored to predict peak ground accelerations (PGA) and pseudospectral acceleration (SA) for Mexican inslab and interplate earthquakes. A total of 277 and 418 seismic records with two horizontal components for inslab and interplate earthquakes, respectively, are used to train the ANN models by using an ANN with a feed-forward architecture with a back-propagation learning algorithm. Both ANN with single and two hidden layers are considered. For comparison purposes, the PGA and SA values predicted by the trained ANN models are compared with those estimated with attenuation relations or ground motion prediction equations (GMPEs). The comparison indicates that the predicted PGA and SA values by the trained ANN models, in general, follow the trends predicted by the GMPEs. However, an extensive verification of the trained models must be conducted before they can be used for seismic hazard and risk analysis since, on occasion, the PGA and SA values predicted by the trained ANN models depart from the behaviour observed from the actual records. <![CDATA[<b>Parallel numerical simulation of two-phase flow model in porous media using distributed and shared memory architectures</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se estudia un modelo de flujo bifásico (agua-aceite) en un medio poroso homogéneo considerando un desplazamiento inmiscible e incompresible. Este modelo se resuelve numéricamente usando el Método de Volumen Finito (FVM) y se comparan cuatro esquemas numéricos para la aproximación de los flujos en las caras de los volúmenes discretos. Se describe brevemente cómo obtener los modelos matemático y computacional aplicando la formulación axiomática y programación genérica. También, implementa dos estrategias de paralelización para reducir el tiempo de ejecución. Se utilizan arquitecturas de memoria distribuida (clusters de CPUs) y memoria compartida (Tarjetas gráficas GPUs). Finalmente se realiza una comparación del desempeño de estas dos arquitecturas junto con un análisis de los cuatro esquemas numéricos para un patrón de flujo de inyección de agua, con un pozo inyector y cuatro pozos productores (five-spot pattern).<hr/>A two-phase (water and oil) flow model in a homogeneous porous media is studied, considering immiscible and incompressible displacement. This model is numerically solved using the Finite Volume Method (FVM) and we compare four numerical schemes for the approximation of fluxes on the faces of the discrete volumes. We describe briefly how to obtain the mathematical and computational models applying axiomatic formulations and generic programming. Two strategies of parallelization are implemented in order to reduce the execution time. We study distributed (cluster of CPUs) and shared (Graphics Processing Units) memory architectures. A performance comparison of these two architectures is done along with an analysis of the four numerical schemes, for a water-flooding five-spot pattern model. <![CDATA[<b>Reducing wind noise in seismic data using Non-negative Matrix Factorization</b>: <b>an application to Villarrica volcano, Chile</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La separación de distintas fuentes existentes en una sola señal sísmica es un problema interesante y al mismo tiempo difícil. En este trabajo presentamos un método semi-ciego para la separación de un solo canal sísmico para mejorar la parte de señal de origen volcánico. En este método, el esquema de descomposición de las fuentes se basa en una factorización en matrices dispersas y non-negativas (Non-negative Matrix Factorization, NMF) de la representación tiempo-frecuencia del único canal sísmico vertical. Como caso de estudio se presenta una aplicación a partir de datos sísmicos registrados en el volcán Villarrica, Chile, uno de los más activos de los Andes meridionales. Los datos analizados están fuertemente contaminados por el ruido del viento y el procedimiento propuesto se utiliza para separar un componente de origen volcánico de otro de origen meteorológico.<hr/>Single channel source separation of seismic signals is an appealing but difficult problem. In this paper, we introduce a semi-blind single-channel seismic source separation method to enhance the components of volcanic origin. In this method, the source decomposition scheme is addressed as a Sparse Non-negative Matrix Factorization (NMF) of the time-frequency representation of the single vertical seismic channel. As a case study we present an application using seismic data recorded at Villarrica volcano, Chile, one of the most active in the southern Andes. The analysed dataset is strongly contaminated by wind noise and the procedure is used to separate a component of volcanic origin from another of meteorological origin. <![CDATA[<b>Volcano-sedimentary stratigraphy in the Valsequillo Basin, Central Mexico inferred from electrical resistivity soundings</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La estratigrafía de la secuencia volcano-sedimentaria en la cuenca de Valsequillo, Puebla es investigada por medio de sondeos eléctricos de resistividad. Los depósitos en la cuenca preservan registros paleontológicos, paleoclimáticos y paleoambientales, que incluyen evidencias sobre restos fósiles de megafauna asociados con artefactos humanos. El reporte de posibles huellas de humanos preservadas en la tefra Xalnene, con una edad de alrededor de 38 mil años, ha atraído nuevamente interés en analizar la estratigrafía en Valsequillo. Este estudio se realizó en la zona cubierta por la tefra Xalnene, en la planicie situada al noroeste del volcán Toluquilla, empleando sondeos eléctricos verticales (SEVs). Los modelos de inversión de las curvas SEVs muestran una secuencia caracterizada por unidades de alta y baja resistividad aparente, que son asociadas a las tefras, sedimentos lacustres y fluviales y rocas volcánicas. Las secciones compuestas de resistividad documentan tres unidades, con las tefras y sedimentos formando una sección de unos 30 m sobre las rocas volcánicas. Los datos relacionan las tefras con el volcán monogenético, las cuales se emplazan en un ambiente lacustre somero. Las secciones de resistividad documentan las variaciones de espesores de los depósitos. Observaciones durante los estudios de campo y adquisición de datos proporcionan evidencias adicionales sobre el posible origen de las huellas aparentes, que estarían asociadas a las excavaciones de las tefras como materiales de construcción y los procesos de erosión. Estudios de detalle y experimentos en laboratorio proporcionarían mayor evidencia para entender la morfología y rasgos en las tefras. El retiro y actividades de corte están afectando significativamente al depósito por lo que se requieren de medidas de protección para proteger la zona dado su valor científico.<hr/>Initial results of an electrical resistivity survey of the volcano-sedimentary sequence of the Valsequillo basin in central Mexico are presented. The volcano-sedimentary deposits preserve rich paleontological, paleoclimatic and paleoenvironmental records, which include extinct megafauna remains associated with human artifacts. The report of possible 38 ka old human footprint tracks in the Xalnene tuff attracted renewed interest in the basin stratigraphy. We examine the shallow stratigraphic sequence in the Xalnene tuff outcrop plain northwest of Cerro Toluquilla volcano using vertical resistivity soundings (VES). Inversion models of VES soundings show a layered structure of high and low resistivity units, which characterize the Xalnene tuff, lacustrine and fluvial sediments and volcanic rocks. 2-D resistivity cross sections document three major units corresponding to the Xalnene tuff and sediments filling a <30 m deep basin lying on volcanic rocks. Resistivity models provide further support for the association of Xalnene tuff with the Toluquilla volcano and emplacement of the pyroclastic deposits on a shallow lacustrine environment. The resistivity cross sections constrain the thickness of the tuff layers and underlying lacustrine sediments. Observations during the data acquisition field work provide insight on the possible origin of the apparent tracks, which seem to develop from erosion processes acting on quarrying marks. Further analysis and experimental evidence is required to understand the morphology and weathered patterns. The tuff layers are being removed by quarrying operations and the outcrops significantly altered. Adequate conservation measurements should be implemented to preserve the deposits for scientific research. <![CDATA[<b>A very special Fractal</b>: <b>Gingko of Jena</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000100008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Después de una breve explicación sobre el significado de los fractales en las Ciencias de la Tierra, se presenta una modificación de la famosa iteración de Mandelbrot. El resultado tiene un cierto parecido con una hoja de gingko, el cual es especial en botánica, en la historia cultral y la filosófica. Se presentan algunas de las características inusuales de la nueva hoja gingko fractal.<hr/>After shortly explaining the significance of fractals in the geosciences I present a modification of the famous Mandelbrot iteration. The result bears a certain resemblance to a gingko leaf. The gingko tree is special in botany, in cultural history and in philosophy. Some unusual features of the new gingko-leaf fractal are presented.