Scielo RSS <![CDATA[Geofísica internacional]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0016-716920100003&lang=es vol. 49 num. 3 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Development and validation of an analytical method for the determination of lead isotopic composition using ICP-QMS</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692010000300001&lng=es&nrm=iso&tlng=es Este trabajo reporta un método para la determinación precisa y exacta la composición isotópica de Pb en matrices ambientales y geológicas mediante ICP-QMS. Se analizaron réplicas de tres materiales de referencia (AGV-2, SRM 2709 y JSO-1), por medio de ICP-QMS con el objeto de evaluar la calidad del procedimiento analítico. La discriminación de masas para Pb/Pb fue evaluado usando el material de referencia NIST 981, y esta corrección fue aplicada a los materiales de referencia antes mencionados, para obtener la exactitud del método analítico desarrollado. Se aplicó una estandarización interna con 205Tl para corregir la deriva instrumental. La composición isotópica obtenida para los materiales de referencia es comparable con los valores reportados (JSO-1 and SRM 2709) y certificados (AGV-2). Los valores de exactitud de los resultados obtenidos varían en promedio entre 0.002% para 207Pb/204Pb y 0.825% para 207Pb/206Pb. Estos resultados indican que el método ICP-QMS es confiable en términos de precisión y exactitud para la determinación de relaciones isotópicas de Pb en matrices de suelos y geológicas.<hr/>This work reports a method for the precise and accurate determination of Pb isotope composition in soils and geological matrices by ICP-QMS. Three reference materials (AGV-2, SRM 2709 and JSO-1) were repeatedly measured, using ICP-QMS instruments in order to assess the quality of this analytical procedure. Mass discrimination was evaluated for Pb/Pb with Pb isotope reference material NIST SRM 981, and the correction applied to the above mentioned reference materials to achieve good accuracy of the analytical methodology. An internal standardization using 205Tl was employed to avoid instrumental drift. The measured isotope compositions of all analyzed reference material were comparable with the reported (JSO-1 and SRM 2709) and certified values (AGV-2). The accuracy results agreed in average within 0.002% for 207Pb/204Pb and 0.825% for 207Pb/206Pb. These data corroborate that ICP-QMS results to be reliable in terms of accuracy and precision, for the determination of the Pb isotopic compositions in soils and geological matrices. <![CDATA[<b>Source parameters of the July 30, 2006 (Mw 5.5) Gulf of California earthquake and a comparison with other moderate earthquakes in the region</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692010000300002&lng=es&nrm=iso&tlng=es Un sismo de magnitud M W 5.5 ocurrió en julio 30 de 2006 a las 01:20:52.28 (TCU) en la parte central del golfo de California (GdeC), a 226 km de Topolobampo y al noroeste de la falla transforme entre las cuencas de Guaymas y El Carmen. Seis estaciones de banda ancha de la red sísmica NARS-Baja (NE75, NE76, NE77, NE79, NE81 y NE82), y una estación, también de banda ancha, de la red RESBAN (TOPB) registraron este sismo. Todas estas estaciones estuvieron localizadas a distancias de epicentrales de entre 70 y 220 km. Para este sismo, mediante análisis espectral de las ondas SH, se determinó: (i) las dimensión de la fuente, (ii) momento sísmico, (iii) caída de esfuerzos, y (iv) duración y desplazamiento promedio de la fuente. Mediante el proceso de inversión del tensor de momento sísmico se estimó el mecanismo de falla, resultando un mecanismo de falla lateral derecho, el cual concuerda acertadamente con la tectónica regional. Los ejes principales del campo de esfuerzos de este sismo (azimut promedio, 160°) concuerdan también con la orientación regional del campo de esfuerzos del GdeC (aproximadamente 168°). Proponemos que la gran mayoría de los sismos de magnitud moderada que ocurren en esta región presentan un mecanismo de falla tipo lateral derecho con ejes principales de esfuerzos orientados en dirección NW-SE. A partir de la historia sísmica, los movimientos entre las placas pueden ser descritos; adicionalmente, el movimiento a lo largo de las placas del Pacifico y de Norteamérica concuerda bien con el patrón de la actividad sísmica de la región, tal como fue obtenido a partir de los ejes principales de esfuerzo de sismos moderados del GdeC.<hr/>On July 30, 2006 at 01:20:52.28 (UTC) an earthquake of Mw 5.5, occurred in central Gulf of California (GoC), 226 km from Topolobampo and north-west of the transform fault between Guaymas and El Carmen basins. The earthquake was recorded on six broadband stations of the NARS-Baja seismic network (NE75, NE76, NE77, NE79, NE81 and NE82), and one broadband station of the RESBAN seismic network (TOPB). All stations were located within of epicentral distances of 70 to 220 km. From spectral analysis of SH-waveforms, the source dimensions, seismic moment, stress drop, source time and average displacement of this earthquake were obtained. The fault mechanism estimated by inversion of the seismic moment tensor yields a right lateral strike slip fault mechanism in agreement well with regional tectonics. Principal axes of the stress field (average azimuth 160°) matches the regional trend of the stress field of GoC (about 168°). We propose that the great majority of moderate magnitude earthquakes in this region, have right lateral strike-slip mechanism with principal stress oriented NW-SE. From the seismic history, the motion between plates can be described; moreover, plate motions along the Northwest-Southeast plate boundary between the Pacific and the North-America plates agree well with the regional seismic activity as obtained from the principal stress axes of moderate earthquakes in the region. <![CDATA[<b>Convergence analysis for Latin-hypercube lattice-sample selection strategies for 3D correlated random hydraulic-conductivity fields</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692010000300003&lng=es&nrm=iso&tlng=es La técnica Monte Carlo proporciona un método natural para evaluar la incertidumbre. La incertidumbre se representa por medio de una distribución de probabilidades o por medio de cantidades relacionadas tales como los momentos estadísticos. Cuando se resuelven las ecuaciones que gobiernan el flujo y el transporte del agua subterránea y se considera a la conductividad hidráulica como una función espacial aleatoria, se tiene que, la carga hidráulica, las velocidades y las concentraciones se convierten también en funciones espaciales aleatorias. Cuando ese es el caso, para llevar a cabo la simulación estocástica del flujo y del transporte del agua subterránea es necesario obtener un número de realizaciones de la conductividad hidráulica, por lo que surge la pregunta, ¿cuántas realizaciones de la conductividad hidráulica son necesarias para obtener una buena representación de las cantidades relevantes en un problema dado? Diferentes métodos requieren un número distinto de realizaciones, de aquí que, es relevante trabajar con aquel que reduzca más el esfuerzo computacional. Zhang y Pinder (2003), propusieron un caso específico del método de muestreo por hipercubo latino (latyn hypercube sampling, LHS) llamado la técnica de muestreo de enrejado (lattice) para generar realizaciones Monte Carlo que permite la reducción del esfuerzo computacional para realizar simulaciones estocásticas de flujo y de transporte del agua subterránea confiables. Compararon la versión propuesta del método LHS con tres algoritmos generadores de campos aleatorios que son: simulación secuencial gaussiana, bandas rotantes y descomposición LU. Para realizar la comparación consideraron un problema bidimensional. El propósito de este trabajo es probar el método LHS para generar un campo aleatorio de la conductividad hidráulica tridimensional. Se presentan dos problemas ejemplo, en el primer problema se supone una función de covarianza exponencial y para el segundo problema se considera una del tipo esférico. La técnica LHS se compara con la de simulación secuencial gaussiana disponible en GSLIB.<hr/>The Monte Carlo technique provides a natural method for evaluating uncertainties. The uncertainty is represented by a probability distribution or by related quantities such as statistical moments. When the groundwater flow and transport governing equations are solved and the hydraulic conductivity field is treated as a random spatial function, the hydraulic head, velocities and concentrations also become random spatial functions. When that is the case, for the stochastic simulation of groundwater flow and transport it is necessary to obtain realizations of the hydraulic conductivity. For this reason, the next question arises, how many hydraulic conductivity realizations are necessary to get a good representation of the quantities relevant in a given problem? Different methods require different number of realizations and it is relevant to work with the one that reduces the computational effort the most. Zhang and Pinder (2003) proposed a specific case of the latin hypercube sampling (LHS) method called the lattice sampling technique for the generation of Monte Carlo realizations that resulted in a reduction in the computational effort required to achieve a reliable random field simulation of groundwater flow and transport. They compared the LHS method with three other random field generation algorithms: sequential Gaussian simulation, turning bands and LU decomposition. To compare the methods they presented a two-dimensional example problem. In this paper we report a test of the LHS method in a three dimensional random hydraulic conductivity field. We present two example problems, in the first problem an exponential covariance function is assumed and in the second problem a spherical covariance one. The LHS is compared with the sequential Gaussian simulation available in GSLIB (Deutsch and Journel, 1998). <![CDATA[<b>Some new theoretical considerations about the ellipticity of Rayleigh waves in the light of site-effect studies in Israel and Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692010000300004&lng=es&nrm=iso&tlng=es La amplificación del movimiento del terreno, como resultado de la presencia de suelos blandos, es un fenómeno común en áreas urbanas y bien identificado como un factor que incrementa el daño y el número de pérdidas humanas. Por otro lado, para el análisis de la amenaza sísmica, el estudio de la elipticidad de las ondas de Rayleigh se ha hecho más popular en el contexto del uso de registros de vibraciones ambientales, además, los resultados pueden ser usados en la inversión de la estructura de velocidades. Los efectos de sitio normalmente pueden ser modelados a partir de un perfil de velocidades simple, dado el alto contraste de impedancias en la estructura somera del subsuelo. Por lo tanto, el análisis y el entendimiento de las implicaciones de un modelo tan simple como una capa sobre un semiespacio (LOH, por sus siglas en inglés) son de suma importancia, no sólo teórica sino también práctica. Adicionalmente, para registros de vibraciones ambientales todavía no se cuenta con un modelo teórico que explique de manera satisfactoria los resultados de los cocientes espectrales H/V; un punto de inicio sobre la elipticidad de las ondas Rayleigh es la fórmula exacta propuesta por Malischewsky y Scherbaum (2004). Es posible mostrar que un modelo tan simple como LOH puede producir una gran variedad de curvas H/V-versus-frecuencia y mostramos como ejemplo las curvas H/V con más de un máximo para los casos de Israel y de México. Este fenómeno se atribuye a la contribución de capas adicionales, esto es, que el primer máximo se asocia con la frecuencia de resonancia de la primera capa y los máximos secundarios se asocian con las frecuencias de resonancia de capas más profundas. Demostramos que con un modelo LOH obtenemos dos máximos, para ciertos valores del módulo de Poisson. Sin embargo, este modelo simple no puede explicar las curvas experimentales consideradas, para las que posiblemente se requieran perfiles de velocidades más complejos y modos de propagación superiores. Estas consideraciones pueden implicar restricciones para los valores del módulo de Poisson, que normalmente no se toman en consideración. En conclusión, estas investigaciones analíticas y semi-analíticas son indispensables para un mejor entendimiento del comportamiento de la elipticidad de las ondas de Rayleigh en su uso para estudios de efectos de sitio.<hr/>It is well-known that ground motion amplification due to soft soils, common in urban areas, is a major contributor to increasing damage and number of causalities. Indirectly, the study of Rayleigh-wave ellipticities has recently gained considerable popularity in the context of studying ambient seismic vibrations for seismic hazard analysis. The output can be integrated into the inversion process for the velocity structure. Due to the strong impedance contrast in the shallow subsurface structure, local site effects are often fairly well predicted by simple models. Therefore, a thorough theoretical understanding of even a single layer over half-space (LOH) is not only of theoretical but also of considerable practical interest. Adding to this argument is the fact that an accepted theoretical model for the interpretation of H/V-measurements from ambient vibrations, still has to be developed. A useful starting point for the theoretical investigation of the ellipticity of Rayleigh waves is the exact formula derived by Malischewsky and Scherbaum (2004). It can be shown, that already the simple LOH model is able to produce a great variety of H/V-versus-frequency curves with different character. We cite observations from Israel and Mexico as an example of H/V-curves with more than one maximum. This phenomenon is usually contributed to additional layers, where the first maximum is connected with the shear-resonance frequency of the first layer and the secondary maximum with a resonance frequency of a deeper layer. We demonstrate that already the simple LOH model yields two peaks in a certain range of Poisson ratios. However this simple model cannot explain the experimental curves under consideration, where more complex models and higher modes are necessary. These considerations can yield constraints for Poisson ratios which are otherwise less controlled. In conclusion, such theoretical investigations of analytical or half-analytical character are necessary for a better understanding of the behaviour of the ellipticity of Rayleigh waves and its use for site effect studies. <![CDATA[<b>Intraslab Mexican earthquakes of 27 April 2009 (Mw5.8) and 22 May 2009 (Mw5.6)</b>: <b>a source and ground motion study</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692010000300005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Dos tipos de sismos intraplaca en la placa de Cocos que subduce debajo de la placa Norte America ocurren en Guerrero, México, y áreas adyacentes: (A) inversos de gran echado y (B) de fallamiento normal. Los de tipo A se localizan a ~10-35 km de la costa, a una profundidad de ~35 km, y revelan compresión en la dirección del echado de la placa, probablemente causada por su desdoblamiento. Los de tipo B son ligeramente más profundos que los del tipo A cuando ocurren cerca de la costa, pero si ocurren más adentro del continente, donde la placa se vuelve horizontal, alcanzan profundidades de 40-50 km. Estos eventos revelan extensión en la placa subducida orientada en la dirección de su echado. El análisis de los sismos del 27 de abril y del 22 de mayo de 2009 revela que se trata de eventos intraplaca en la placa de Cocos subducida del tipo A y B, respectivamente. Los espectros de fuente obtenidos a partir de datos locales y regionales dan una caída de esfuerzos de Brune, Δσ, de ~49 y 34 MPa, respectivamente, un poco mayores que la mediana de Δσ de 30 MPa reportada previamente para sismos intraplaca mexicanos. Nuestras estimaciones de energía radiada, E R, son 3.55x10(13) J y 2.29x10(13) J, lo que arroja un cociente E R/M0 de 5.63x10-5 y 6.54x10-5, y un esfuerzo aparente, σa, de 3.9 MPa y 4.6 MPa, respectivamente (correspondientes al M0 reportado en el catálogo Global de CMT), valores razonables para sismos intraplaca. Las aceleraciones máximas del terreno (PGA), como una función de la distancia están en buen acuerdo con relaciones de atenuación previamente obtenidas para sismos intraplaca mexicanos. Los movimientos del terreno en el Valle de México generados por sismos intraplaca son más ricos en altas frecuencias en comparación con aquéllos de eventos interplaca, especialmente en la zona dura. Esto refleja tanto una naturaleza más energética de las fuentes intraplaca como una distancia más cercana a la fuente de muchos de estos sismos. Los resultados obtenidos en este estudio nos dan confianza en nuestro conocimiento de la naturaleza de las fuentes intraplaca y nuestra habilidad de estimar movimientos fuertes para eventos futuros.<hr/>Two types of intraslab earthquakes in the subducted Cocos plate occur below Guerrero, Mexico, and adjacent areas: (A) steeply-dipping thrust earthquakes, and (B) normal-faulting earthquakes. Type A events are located ~10-35 km from the coast at a depth of ~35 km and reveal down-dip compression in the slab, most probably a consequence of unbending of the slab. Type B earthquakes are only slightly deeper than type A events when they occur near the coast, but if they occur farther inland where the slab becomes horizontal, they reach a depth of 40-50 km. They reveal down-dip extension in the subducted slab. Analysis of earthquakes of 27 April 2009 and 22 May 2009 reveals that they were intraslab events in the subducted Cocos plate of type A and B, respectively. The source spectra retrieved from local and regional data yield Brune stress drop, Δσ, of ~49 and 34 MPa, respectively, somewhat greater than the median Δσ of 30 MPa previously reported for intraslab Mexican earthquakes. Our estimates of the radiated energy, E R, are 3.55x10(13) J and 2.29x10(13) J, which gives E R/M0 of 5.63x10-5 and 6.54x10-5, and apparent stress, σa, of 3.9 MPa and 4.6 MPa, respectively (corresponding to M0 reported in Global CMT catalog), reasonable values for intraslab earthquakes. Peak ground accelerations (PGA) as a function of distance are in fairly good agreement with previously-derived attenuation relations for Mexican intraslab earthquakes. Ground motions in the Valley of Mexico from intraslab earthquakes are enriched at high frequency as compared to those from interplate events, especially in the hill zone. This reflects both a more energetic nature of the intraslab sources and, relatively, closer location of many of these earthquakes. The results obtained in this study give us some confidence in our knowledge of the nature of intraslab sources and our ability to estimate ground motions from future events. <![CDATA[<b>The great aurora of January 18, 1770</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692010000300006&lng=es&nrm=iso&tlng=es El desarrollo de la gran aurora del 18 de enero de 1770 ha sido discutida en un artículo fundamental por Silberschlag y otros autores. La aurora fue observada en latitudes medias y bajas, y por supuesto en latitudes altas. En Europa central ésta presentó todas las formas típicas de aurora, incluyendo la Corona. Basados en los viejos escritos originales, se recrea el desarrollo de esta aurora.<hr/>The development of the great aurora of January 18, 1770 has been discussed in a fundamental paper by Silberschlag and other authors.The aurora was observed in middle and low latitudes and of course in northern latitudes. In Central Europe it displayed all typical auroral forms, including the Corona. From original old accounts, the development of this aurora is traced.