Geofísica internacional

Possible lateral stress interactions in a sequence of large interplate thrust earthquakes on the subducting Cocos and Rivera plates

Los grandes sismos en la zona de subducción de México presentan, en ocasiones, agrupamientos espacio-temporales. Ha sido sugerido que dichos agrupamientos pueden ser debidos a la interacción de esfuerzos entre estos eventos. En este trabajo se investiga esta posibilidad mediante el cálculo del cambio en los esfuerzos de Coulomb cosísmicos producidos por siete grandes eventos de subducción (Mw>7.4), ocurridos en una secuencia entre 1973 y 1985 en la placa de Cocos y entre 1995 y 2003 en la placa de Rivera, ambas subducentes bajo la placa de Norte-América. Dichos cálculos están basados en las distribuciones de deslizamientos obtenidas, para estos sismos, mediante previas inversiones cinemáticas. Los cambios de esfuerzos calculados son superpuestos acumulativamente en función del tiempo y el espacio. Los resultados muestran que dichos eventos pueden estar relacionados unos con otros y que, al menos una parte de dicha relación, podría ser atribuida al incremento en los esfuerzos cosísmicos debido a la ocurrencia de grantes eventos previos en zonas adyacentes.

Large interplate earthquakes in the Mexican subduction zone may cluster in space and time. This clustering could be due to stress interactions between large events. We investigate this possibility by calculating the coseismic Coulomb failure stress change due to seven large thrust earthquakes (Mw>7.4) that occurred from 1973 to 1985 on the Cocos plate, and from 1995 to 2003 on the Rivera plate subducting beneath the North America plate. The calculations are based on the slip distribution obtained from previous kinematic waveform inversion for these earthquakes. The calculated stress changes are superposed in a cumulative way as a function of time and space. Our results show that these earthquakes could be related to each other. At least part of the relation may possibly be attributed to the coseismic stress increase from the occurrence of previous large events in adjacent zones.

Source characteristics of the 1989 Boca del Tocuyo earthquakes in northwestern Venezuela

El sismo de Boca del Tocuyo del 30 de abril de 1989 tiene un significado especial en la evaluación del peligro sísmico del norte de Venezuela y en la comprensión de la compleja deformación tectónica que tiene lugar en esta zona. A pesar de que se trata de un sismo de magnitud moderada (Mw=6.2), el evento principal y su réplica mas grande (Mw=5.6) produjeron daños considerables en estructuras de baja altura, principalmente debido a fallamiento del suelo y a la intensa licuefacción que fue provocada por el sismo en las localidades costeras cercanas a la zona epicentral. Ambos sismos muestran un tren de ondas de volumen que son mucho más largas que las que se esperarían para eventos de esa magnitud. La razón de esta duración anómalamente larga fue analizada por medio de la inversión formal de las ondas P, SH y SV que fueron registradas a distancias telesísmicas. Los resultados muestran que el evento principal de Boca del Tocuyo fue generado por un complejo proceso de ruptura compuesto por al menos dos y tal vez tres sub-eventos, mientras que la réplica más grande está formada por dos sub-eventos. A pesar de que la dirección de propagación de la ruptura no pudo ser determinada directamente de los datos telesísmicos de ondas de volumen, la relocalización epicentral de la réplica mayor, la distribución de cerca de 60 réplicas (m b<4.5), así como la linealidad de la costa, que es paralela a las estructuras geológicas de esta zona, sugieren un movimiento lateral derecho sobre una falla transcurrente orientada en dirección NO-SE. Los sismos de Boca del Tocuyo fueron aparentemente generados en un sistema de fallas que son oblicuos a la dirección preferencial este-oeste que guardan las grandes fallas que definen las fronteras de placa en el norte de Venezuela.

The Boca del Tocuyo earthquake of April 30, 1989, has a special significance in assessing the seismic hazard of northern Venezuela and in understanding the complex tectonic deformation in this area. Although it was an event of moderate magnitude (Mw=6.2), the mainshock and its largest aftershock (Mw=5.6) produced considerable damage in low-rise structures, mainly due to soil failure, and induced intense liquefaction in most of the coastal towns near the epicentral area. Both earthquakes show body-wave trains which are much longer than those expected for events of such magnitude. The reason for this anomalous duration was analyzed through the formal inversion of the P, SH, and SV waves recorded teleseismically. The results show that the Boca del Tocuyo main event was generated by multiple rupture processes composed of at least two and perhaps three subevents, whereas the aftershock was formed by two subevents. Although the direction of rupture propagation could not be gleaned directly from the teleseismic body wave data, the epicentral relocation of the largest aftershock, the hypocentral distribution of about 60 aftershocks (m b<4.5), and the linearity of the coast, which is parallel to the geologic structures in this area, suggest right-lateral, strike-slip faulting in a NW-SE direction. The Boca del Tocuyo earthquakes were apparently generated on a system of conjugate faults that are oblique to the east-west-trending, major fault systems that define the plate boundaries in northern Venezuela.

Scattering of Rayleigh-waves by surface-breaking cracks: an integral formulation

Se estudia la difracción de ondas de Rayleigh debida a grietas rompientes en superficie. Se consideran varias configuraciones y profundidades para mostrar la importancia de la geometría de las grietas en la propagación de las ondas de Rayleigh. Para este fin, empleamos el Método Indirecto de Elementos Frontera. Esta técnica numérica se basa en una representación integral del campo difractado, el cual se deduce de la identidad de Somigliana. Este método permite evaluar el campo total de desplazamientos mediante la superposición de un campo libre y un campo difractado. Para el caso que nos ocupa en este trabajo, el campo libre se encuentra descrito por ondas de Rayleigh en un medio hipotético (sin la presencia de grietas) y el campo difractado se obtiene a partir de la solución integral tomando en cuenta la presencia de las grietas. Nuestros resultados se comparan con estudios previos. Enfatizamos las reducciones y amplificaciones que sufren las ondas de Rayleigh al interactuar con las grietas. Consideramos que esta información puede ser de gran utilidad a la comunidad científica, pues se busca describir la importancia de los parámetros como la profundidad y orientación de las grietas. El estudio aquí presentado permite caracterizar un grupo de grietas rompientes a partir del análisis del campo difractado.

Several crack configurations are considered in order to show the importance of the cracks' geometry on the Rayleigh-wave propagation. We use the Indirect Boundary Element Method, this numerical technique is based on an integral representation of the diffracted wave field, which has been reduced from Somigliana's identity. The method allows us to evaluate the complete displacement field by the superposition of the free field and the diffracted field. It is remarkable that the free field is specified as incident Rayleigh- waves, making the assumption of absence of cracks. The diffracted field is obtained from the integral representation by means of the presence of cracks. Our results are compared with those previously published. We emphasize the amplitude reduction of Rayleigh- waves while the interaction with the cracks take place. Conspicuous wave amplification at the crack neighborhood is observed immediately after such interaction. This information may give us a way to characterize crack's depth and orientations from the analysis of the diffracted field.

Environmental characterization of the continental shelf of the Gulf of Tehuantepec, Mexico

Se analizan datos e información de las características fisco-químicas del agua y tipo de sedimentos de la plataforma continental del Golfo de Tehuantepec, México. Los cambios de salinidad, temperatura y oxígeno disuelto varían de acuerdo con las estaciones de lluvias y sequía (en esta última prevalecen fuertes vientos denominados Tehuantepecanos). Las estaciones de muestreo fueron agrupadas (utilizando salinidad, temperatura, pH y tipo de sedimentos) con análisis por conglomerados y análisis de factores. Los resultados indican que el Golfo de Tehuantepec tiene dos subsistemas. El subsistema Oaxaqueño se localiza frente a la zona entre Salina Cruz y la boca de Tonalá y se extiende hacia el sur-sudeste; este subsistema se caracteriza por presentar surgencias que producen valores bajos de temperatura, oxígeno disuelto y altas concentraciones de nutrimentos, escasas descargas de ríos y sedimentos arenosos. El subsistema Chiapaneco se localiza frente a la zona entre la boca de Tonalá y el río Suchiate, con fuerte influencia de lagunas costeras y descargas de ríos; se caracteriza por sedimentos arenosos y lodoso-arenosos, y no presenta surgencias. Estos subsistemas y sus características probablemente determinan el patrón de distribución de los recursos bióticos.

This study analyzes data and information of the physical and chemical characteristics of water, and type of sediments of the continental shelf of the Gulf of Tehuantepec, Mexico. The changes of salinity, temperature, and dissolved oxygen fluctuate according to the wet and dry seasons (in the last one, prevails the Tehuantepecanos winds). The stations samples of salinity, temperature, pH, and type of sediments were classified by cluster and factor analysis. The results suggest that the Gulf of Tehuantepec has two subsystems. The Oaxaqueño subsystem extends south-southeast from Salina Cruz to the Tonala inlet. This subsystem is characterized by upwelling periods, which leads to low temperatures, low dissolved oxygen and high nutrient concentration, as well as sandy sediments and insignificant river discharges when low temperature, low dissolved oxygen and high nutrient concentration are typical, and by sandy sediments and insignificant river discharges. The second, the Chiapaneco subsystem, is located between the Tonala inlet and the Suchiate River, with strong influence of coastal lagoons and river discharges. The bottom is characterized by sandy and muddy-sand sediments. This subsystem is not affected by either Tehuantepecanos winds or upwelling. Both subsystems and their characteristics probably determine the patterns of distribution of the biotic resources.