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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)
4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación
Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016
Memorias
Análisis sísmico del Bloque Jalisco durante el periodo 30 de marzo-25 de
abril de 2016
Josué González Ruiz (Becario)
Unidad Académica de Ciencias de la Tierra
Programa de Verano Delfín
Área en la que participa: I Físico-Matemáticas y Ciencias de la Tierra
Dr. Francisco Javier Núñez Cornú (Asesor)
Profesor- Investigador del Centro de Sismología y Volcanología de Occidente
Resumen
Los terremotos son una de las mayores catástrofes naturales que existen, estos ocurren con
poca frecuencia y en forma aparentemente aleatoria; algunas de sus principales consecuencias
son la destrucción de viviendas, edificios e infraestructura de un país, todo esto trae consigo la
pérdida de vidas humanas. Por lo tanto, es necesario efectuar estudios que permitan conocer el
comportamiento más probable de este fenómeno para poder planificar y mitigar los grandes
efectos que trae consigo. Existen distintos métodos para conocer el probable comportamiento
sísmico de un lugar como el peligro sísmico o el pronóstico de terremotos; pero para calcular
estos se necesita de catálogos de sismos con una localización precisa. Por medio del software
ANTELOPE se realizó la lectura de los arribos de la onda P y la onda S, se utilizaron filtros pasa
bandas de 1-5 y 1-10 Hertz para leer estaciones donde las trazas eran muy ruidosas, una vez
identificado los distintos arribos se localizó el hipocentro. Posteriormente, se relocalizaron los
sismos con el software HYPO71PC y el modelo de velocidades utilizado para el Bloque de
Jalisco. Se utilizaron distintas condiciones iniciales, y se eligieron las localizaciones que tuvieran
los menores errores. Finalmente, se graficaron los resultados en mapas. A partir de la revisión de
la sismicidad en la región del Bloque Jalisco (área de estudio), se observó que los hipocentros se
encuentran a una profundidad de entre 0 y 60 km, de igual manera se encontró que la Placa
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Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016
Rivera subduce con un ángulo de 20°. Algunos de los sismos se localizan en fallas previamente
reportadas por otros autores, concluyendo que en toda la extensión del Bloque existen altos
niveles de sismicidad, lo que representa peligro sísmico que debe ser adecuadamente evaluado.
Palabras Clave: terremotos, sismicidad, peligro sísmico, pronóstico de terremotos.
Introducción
La única manera de prevenir la ocurrencia de desastres causados por peligros naturales es
por medio de su caracterización y estudio que permitan tomar medidas preventivas, o en su caso
de mitigación de posibles escenarios de desastre. El estado de Jalisco es una de las regiones con
más alta sismicidad en México y por ende el peligro sísmico es muy alto, este peligro no solo está
asociado al proceso de subducción de la Placa de Rivera bajo la Placa de Norteamérica, sino
también a otras estructuras continentales no identificadas que han generado grandes terremotos
históricos, algunos de ellos capaces de generar tsunamis (Núñez-Cornú, 2011).
Durante la primavera y verano de 2014 se ha llevado a cabo la primera campaña geofísica
del proyecto titulado “Caracterización del Peligro sísmico y tsunamigénico asociado con la
estructura cortical del contacto Placa Rivera-Bloque de Jalisco (TSUJAL)”. De acuerdo al Dr.
Francisco Javier Núñez Cornú, este proyecto es el resultado de una amplia colaboración científica
entre investigadores de instituciones de México y España, y tiene por objetivo principal el estudio
de la estructura de la litósfera en las zonas de convergencia de las placas de Rivera y
Norteamérica y del Bloque de Jalisco, así como la identificación de estructuras submarinas que
puedan ser fuentes tsunamigénicas.
La primera fase del proyecto tuvo lugar en febrero y marzo de 2014. Para ello, se utilizó
la infraestructura de sísmica marina del CSIC-UTM, realizándose 5,200 km de sísmica
multicanal y fondeando 16 OBS en 32 posiciones de registro en la zona marítima de Jalisco y
Nayarit. Además, se adquirieron datos de batimetría (sonda multihaz) y campos potenciales
(gravedad y magnetismo). En tierra, se desplegó una red portátil de 100 estaciones sísmicas de
corto período, en 240 posiciones de registro, a lo largo de 5 líneas sísmicas de 200-300 km de
longitud que funcionaron en combinación con la Red Sísmica y Acelerométrica de Jalisco
(RESAJ). Adicionalmente, se instalaron 8 estaciones sísmicas en las Islas Marías y en la Isla
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Isabel. Esos equipos registraron, en modo continuo, los disparos de aire comprimido generados
desde el mar por un grupo de cañones de 5,800 c.i., a razón de un disparo cada 120 seg.
La segunda fase del proyecto, se llevó a cabo en junio de 2014. Se instalaron 100
estaciones sísmicas de corto período a lo largo de un perfil sísmico, desde la Caldera de la
Primavera, en la ciudad de Guadalajara, hasta Barra de Navidad en la Costa de Jalisco, cubriendo
una distancia de 200 km. Esos equipos registraron tres explosiones subterráneas de 1000 kg de
explosivo realizadas especialmente para este proyecto, en los extremos norte y sur y en la parte
central del perfil. Los nuevos datos adquiridos en el proyecto TSUJAL proporcionan un muestreo
denso de las placas estudiadas y aportan imágenes nuevas sobre la deformación cortical a lo largo
y a través de la zona de subducción, las dimensiones del prisma de acreción, sobre la zona de
contacto entre la Placa de Rivera y la Placa de Norteamérica y sobre la transición entre la corteza
oceánica y la corteza continental.
Objetivos:
Localizar los hipocentros con gran precisión; con esto definir la geometría de la placa
Rivera.
Asociar la sismicidad localizada a procesos geológicos.
Materiales y Métodos
Localización de sismos (ANTELOPE, HYPO71)
ANTELOPE es una colección de programas para el almacenamiento, manejo y análisis de
datos sísmicos. Esta paquetería se utilizó para realizar el análisis de los registros de la red RESAJ
del 30 de marzo al 23 de abril de 2016. El análisis consistió de las siguientes etapas:
almacenamiento, detección automática, lectura manual de las fases sísmicas y localización de
sismos. En la localización de los sismos, el programa ANTELOPE utiliza el método de Geiger
que se basa en el principio de que el tiempo de recorrido de una onda sísmica desde el hipocentro
hasta el lugar de observación es una medida directa de la distancia entre estos dos puntos, así que
compara el tiempo de recorrido de las ondas calculado de manera teórica con el tiempo real
observado en los sismogramas (Geiger, 1912).
La ubicación de los hipocentros fue verificada con el programa HYPO71 y un modelo
regional de velocidades (Tabla 1), que fueron utilizados anteriormente en esta zona (Núñez-
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Cornú et al., 2011), cabe hacer mención que en la localización también utilizan el método de
Geiger. De esta manera se identificaron los posibles errores sistemáticos introducidos por el
programa ANTELOPE y su método de localización.
Velocidad (km/s) Profundidad (km)
5.7 0
6.4 3.6
6.9 19
7.6 28
8 35
8.1 50
8.3 Semiespacio
Resultados
Durante el tiempo de análisis ya mencionado se localizaron 174 eventos, de los cuales 117
presentan un error medio cuadrático o RMS (por sus siglas en inglés root mean square) menor a
0.5 segundos, mientras que el resto (57) un error mayor que es causado por alguno de los
siguientes factores: a) cobertura de estaciones sísmicas, b) modelo de velocidades utilizado para
la localización hipocentral, c) lectura errónea de las fases sísmicas, d) pocas lecturas de fases
sísmicas debido a que el factor señal ruido era grande.
Tabla 1. Modelo de velocidades de la onda P, este modelo se
obtuvo de un análisis de ondas refractadas en el Bloque Jalisco.
Fuente: Nuñez-Cornú et al. (1998).
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La figura 1 muestra los 117 eventos detectados y localizados durante este trabajo con un
RMS menor a 0.5 segundos.
La figura 2 muestra diez perfiles perpendiculares a la trinchera. Estos se construyeron en
un volumen de 40 km de ancho y 300 km de longitud. Los perfiles a, b, c, d y e corresponden a la
Placa Rivera, en donde se muestra la sismicidad asociada a ésta.
La figura 3 muestra el mapa de localización de algunos de los eventos que tuvieron un
RMS mayor a 0.5 segundos y que fueron llamados “malos” por el alto error medio cuadrático que
presentan.
Durante el tiempo que se llevó a cabo este trabajo, se hizo la localización de otros
eventos, los cuales constan de los meses enero, marzo, abril y mayo de 2016, obteniendo como
resultado un mapa de localización de eventos ocurridos en los meses ya mencionados (Figura 4).
La figura 5 muestra los perfiles perpendiculares a la trinchera, correspondientes al mapa de los
eventos registrados en los meses enero, marzo, abril y mayo de 2016, en donde en el perfil B se
calculó el ángulo de subducción de la Placa Rivera, obteniendo un ángulo de 20°.
30 de Marzo-23 de
Abril de 2016
Figura 1. Eventos localizados, los diferentes colores indican la profundidad; los triángulos
representan las estaciones sísmicas.
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30 de Marzo-
23 de Abril
de 2016
Figura 2. Perfiles perpendiculares a la trinchera, las líneas en el mapa indican los
distintos perfiles realizados y los puntos representan los sismos, las unidades están en
kilómetros, la flecha en los perfiles representa la Trinchera Mesoamericana.
Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)
30 de Marzo-
23 de Abril de
Figura 3. Eventos con un RMS mayor a 0.5 segundos.
Enero,
Marzo,
Abril y
Figura 4. Localización de eventos registrados durante los meses de enero, marzo, abril y
mayo de 2016.
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Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016
Enero-
Mayo de
2016
220
°
Figura 5. Perfiles perpendiculares a la trinchera. En el perfil B se muestra el ángulo de
subducción de la Placa Rivera.
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Discusión y conclusiones
De los eventos analizados de la red RESAJ se obtuvo un rango de error en la localización
que va de 0 a 10 km en la profundidad y un RMS menor a 0.5, esto indica que las ubicaciones
son confiables, lo que reduce el error en el cálculo del ángulo de subducción.
De los sismos localizados la mayoría pertenece al Bloque Jalisco, lo que representa
peligro sísmico para dicha zona y por lo tanto, tiene que ser adecuadamente evaluado.
De la distribución hipocentral se observa solamente la subducción de la Placa Rivera. El
ángulo de subducción para la Placa Rivera fue de 20°.
Agradecimientos
Por medio de esta estancia, obtuve nuevos conocimientos, los cuales serán de gran
utilidad para mi formación académica, por lo que agradezco:
En primer lugar al programa Delfín, por permitirnos participar como jóvenes
investigadores en el XXI Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico 2016.
También a la Universidad Autónoma de Guerrero por apoyarme con los trámites
correspondientes para obtener este logro. A sí mismo al investigador, Dr. Francisco Javier Núñez
Cornú, por aceptar ser asesor del proyecto de investigación “Análisis sísmico del Bloque Jalisco
durante el periodo 30 de marzo-25 de abril de 2016”, quien mostró disponibilidad e interés para
obtener buenos resultados.
De igual forma a los compañeros con los que trabajamos en conjunto y al personal
docente y administrativo del Centro de Sismología y Volcanología de Occidente quienes siempre
mostraron una buena disponibilidad para apoyarnos a culminar satisfactoriamente este verano de
investigación; todo esto no hubiera sido posible sin el financiamiento de CONACyT en el
proyecto “Caracterización del peligro sísmico y tsunamigénico asociado a la estructura cortical
del contacto Placa de Rivera-Bloque de Jalisco” CONACyT-FOMIXJAL 2012-08-189963.
Referencias
Geiger, L. (1912). Probability method for the determination of earthquake epicentres from
the arrival time only, bull. St. Louis. Univ. 8, 60-71.
Núñez-Cornú, F. J. (2011). Peligro Sísmico en el Bloque de Jalisco, México. Física de la
Tierra Vol.23, 199-229.
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Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016
Nuñez-Cornú, F., G. Reyes-Dávila, C. Suárez-Plasencia, F.A. Nava, M. Rutz, A. Ramírez
y A. Reyes, (1998). Eventos sísmicos en el Bloque de Jalisco. GEOS 1998.
Núñez-Cornú, F., López M., Márquez V., Suárez C., Trejo E., (2011). Using an Enhanced
Dataset for Reassessing the Source Region of the 2003 Armeria, Mexico Earthquake, México.
Pure Appl. Geophys. 168 (2011), 1293-1302.