XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009

1

S9_069

Análisis sismotectónico preliminar en la zona cordillerana de

Chile Central entre las latitudes 32.5S y 34.5S; una herramienta para la caracterización del peligro sísmico en

Santiago.

Pérez, A.1, Rauld, R.1, Campos, J.1, Barrientos, S.1, Vargas, G.3, Thiele R.3 (1) Depto Geofísica, Fac. Cs. Fis. y Matem., Universidad de Chile, Santiago, Chile. (2) Depto. Ciencias Aplicadas, Fac. de Ing., Universidad de Talca, Curicó, Chile. (3) Depto Geología, Fac Cs Fis y Mat, Universidad de Chile, Santiago, Chile.

aperez@dgf.uchile.cl Introducción Para una adecuada caracterización de la amenaza sísmica es fundamental el análisis sismotectonico de la zona a evaluar. Con este propósito, se efectuó un análisis sismotectonico preliminar del segmento cordillerano frente a la cuenca de Santiago, entre las latitudes 32.5S-34.5S.

Metodología Diferentes estudios han sido realizados en el segmento Andino de Chile Central para la determinación del peligro sísmico [1, 2, 3, 4, 5, 6], los cuales han realizado el cálculo del peligro tomando los catálogos sísmicos disponibles para cada época. Hacia 1980 se realizó el primer estudio que considero separadamente 2 tipos de fuentes sismogénicas la de intraplaca y la de interplaca, sólo recientemente se considera en los estudios de peligro sísmico la incorporación de una tercera fuente sismogénica, la fuente sísmica cortical. En el presente trabajo se relocalizaron 2509 eventos sísmicos corticales superficiales (< 30 km) para la zona de estudio, ocurridos entre el 2000 – 2009, usando los datos del catálogo del Servicio Sismológico Nacional de la Universidad de Chile. Para la relocalización se utilizó un nuevo modelo de estructura de velocidad 1-D, determinado por A. Pérez [7], utilizando VELEST mediante la técnica propuesta por Kissling [8]. El modelo 1-D utilizado se calibro especialmente para la determinación de hipocentros corticales superficiales en la región, utilizando una ventana de tiempo mayor que las usualmente obtenidas de campañas sísmicas de corta duración.

XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009

2

Algunos eventos sísmicos se localizan muy cerca, o directamente, bajo algunas estaciones sismológicas emplazadas en la zona cordillerana (San José de Maipo (SJCH), Las Melosas (LMEL), El Yeso (YECH)). Se utilizaron los tiempos S-P de estos eventos para mejorar la determinación de la profundidad de esta actividad sísmica cortical para cada una de esas estaciones. Las profundidades determinadas para estos sismos varían entre 9.5 -16.5 km en la estación SJCH, entre 11.2 – 17.6 km en la estación LMEL y entre7.1-14.2 km en la estación YECH. La distribución de la sismicidad analizada y el emplazamiento de las estaciones sismológicas se presenta en la Figura 1.

Antecedentes estructurales y tectónicos Estudios recientes y en curso realizados en el área de interés muestran un orogeno andino de vergencia principal oeste [9]. Con evidencias de importantes estructuras tectónicas activas, que inciden notablemente en la amenaza sísmica de la ciudad de Santiago [9, 10, 11]. Está se emplaza en la denominada depresión central o cuenca de Santiago, ubicada en frente de importantes fallas activas asociadas al primer Frente Occidental del Orogeno Andino. Destaca en éste el sistema de fallas San Ramón cuya expresión morfológica más evidente consiste en una serie de escarpes de falla de tipo thrust-slip (inversa). La falla San Ramón, que corta depósitos sedimentarios de edades Pleistoceno y Holoceno a lo largo del borde este de Santiago, entre el río Mapocho y el río Maipo, constituye un objeto de primer orden de amenaza sísmica, con deslizamientos métricos a lo largo de varios kilómetros. Esta estructura, ha sido identificada recientemente como el mecanismo de rampa principal de despegue para explicar el alzamiento del frente cordillerano [9]. Más al este, se define un segundo frente del orogeno caracterizado por un segundo escalón topográfico más alto, responsable de las altas cumbres donde se concentran importantes estructuras como las fallas de Olivares, Laguna Negra, Chacayes-Yesillo.

Resultados y conclusiones La distribución de la sismicidad cortical superficial estudiada se organiza en una dirección aproximada N-S, a lo largo de dos franjas paralelas (Figura 1). Una occidental, bien organizada, homogénea y con profundidades comprendidas entre los 15-25 km, emplazada directamente en el primer frente occidental del Orogeno Andino; una oriental, más ancha y difusa, con sismos más superficiales y con una mayor concentración de eventos en el extremo sur, emplazada sobre el segundo frente o escalón topográfico más elevado, determinado por las altas cumbres. Entre ambas franjas se observa una escasa sismicidad dispersa. De esta forma, la distribución de la sismicidad observada no cae en contradicción con el modelo de cordillera a partir de un nivel de despegue principal propuesto por Armijo et al. [9]. La franja de sismicidad occidental se interpreta como producto de la deformación asociada al primer frente del Orogeno Andino, que se alza por sobre la depresión central,

XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009

3

y la franja de sismicidad oriental se asocia al segundo frente, constitutivo de las más altas cumbres. Referencias [1] Gajardo, E., Lomnitz, C.,(1960) “Seismic provinces in Chile”. Proc of the 2 nd world conference on Earth. Eng. Vol 3 pp. 1529-1540.. [2] Labbe, J.C., (1976). “Relaciones Macrosismicas para la Evaluación del Riesgo Sísmico en Chile y California”. Memoria para optar el título de Ingeniero Civil. Fc. Csc Fis y Mat. Universidad de Chile. [3] Barrientos, S. [1980] “Regionalización sísmica de Chile” MSc. Thesis, Geophysics Department University of Chile, Santiago, Chile. [4] Martin, A. 1990. “Hacia una nueva regionalización y cálculo del peligro sísmico en Chile”. Tesis para optar el título de Ingeniero Civil- Universidad de Chile. [5] Welkner, P. (1964). Estudio de la sismicidad en Chile y su aplicación al cálculo antisísmico. Memoria para optar al título de Ingeniero Civil, Universidad de Chile. [6] Lomnitz, C. [1960] “A study of the Maipo Valley earthquakes of September 4, 1958.” Instituto de Geofísica y Sismología, Universidad de Chile, Publication N° 10. [7] Pérez., A., Leyton. F., Campos., J., Barrientos., S. (2009). “Determinación de un modelo de estructura de velocidad 1D para sismos corticales en Chile Central entre los 32.5S-34.5S y los 69.5W-71.5W”. Actas XII Congreso Geologico Chileno, Santiago, Chile. Enviado.. [8] Kissling, E., Kradolfer, U. & Maurer, H., (1995): VELEST user’s guide – Short introduction. - 25 págs. Institute of Geophysics and Swiss Seismological Service, ETH Zürich, Suiza. [9] Armijo, R., Rauld, R., Thiele, R., Vargas, G., Campos, J., Lacassin, R., and Kausel, E.; (2009) An Andean mega-thrust synthetic to subduction: San Ramón Fault and seismic hazard for Santiago (Chile); Submitted to Tectonics [10] Rauld, R.A., (2002) Análisis morfoestructural del frente cordillerano: Santiago oriente entre el río Mapocho y Quebrada de Macul, Memoria para optar al título de Geólogo. Departamento de Geología thesis, Universidad de Chile, Santiago. [11] Rauld R., Vargas, G., Armijo, R., Ormeño, A., Valderas, C., Campos, J., (2006). Cuantificación de escarpes de falla y deformación reciente en el frente cordillerano de Santiago (extended abstract). Actas XI Congreso Geológico Chileno, Antogafasta, Chile.

XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009

4

FIGURAS

Figura 1. Localización Hipocentral final de los 2509 eventos corticales registrados por SSN entre 2000 y 2009. En magenta se indican las estaciones sismológicas, en círculos de colores los hipocentros relocalizados con el nuevo modelo de velocidad, donde el color indica la profundidad de acuerdo a las escala