83b anexo n 6 sismicidad y peligro sismico

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PROYECTO:INGENIERA BSICA DEPOSITO DE RELAVES PLANTA VALLENAR

INFORME:INGENIERA BSICA VALLENAR

ANEXO 6:SISMICIDAD Y PELIGRO SSMICO

EMPRESA NACIONAL DE MINERASUBGERENCIA DE INVERSIONES

NOVIEMBRE 2010

INGENIERA BSICA DEPOSITO DE RELAVES PLANTA VALLENAR

SISMICIDAD Y PELIGRO SSMICO

Cdigo:MIN-INFTE-GTE-04 Versin: B Fecha: Noviembre 2010

SUBGERENCIA DE INVERSIONES

Desarrollado por Sergio Barrientos

Firma

rea Especialista geofsico

Mario Vidal A.

Especialista geotcnico

Cristian Infante V.

Ing. de proyectos SIGA

Validado por Enrique Muoz Q.

Firma

rea Jefe de proyecto SIGA

Aprobado por Luis Acevedo I.

Firma

rea Jefe de proyecto ENAMI

Vigencia:

Noviembre 2010

Revisin:

B

Sismicidad y Peligro Ssmico, Ingeniera Bsica ENAMI

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SISMICIDAD Y PELIGRO SSMICO

Cdigo:MIN-INFTE-GTE-04 Versin: B Fecha: Noviembre 2010

NDICE DE CONTENIDOS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 INTRODUCCIN. .................................................................................................................. 4 ANTECEDENTES. ................................................................................................................. 5 MARCO SISMOTECTNICO GENERAL. .............................................................................. 6 GRANDES SISMOS HISTRICOS. ....................................................................................... 8 SISMOTECTNICA REGIONAL. ......................................................................................... 13 FUENTES SISMOGNICAS. ............................................................................................... 16 PELIGRO SSMICO PROBABILSTICO Y DETERMINSTICO. ............................................ 19 PELIGRO SSMICO DETERMINSTICO. .............................................................................. 22 RESUMEN. .......................................................................................................................... 27 REFERENCIAS. ............................................................................................................... 28

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INTRODUCCIN.

En este informe se describen los antecedentes sismotectnicos y de sismicidad que sirven de base para la estimacin de aceleraciones horizontales mximas, tanto desde el punto de vista probabilstico como determinstico. Se inicia con el estudio del marco sismotectnico de la zona, que permite caracterizar las fuentes ssmicas que tienen incidencia en los movimientos fuertes en el sitio de estudio. La geometra de la subduccin permite adems la definicin del sismo de diseo del tipo subductivo interplaca (thrust), y del sismo de diseo intraplaca tensional de profundidad intermedia. La zona del proyecto (28,564S, 70,737W) se encuentra situada en un mbito que representa sismicidad natural controlada por la convergencia (6.6 cm/ao) de placas litosfricas de grandes dimensiones, conocidas como la placa Sudamericana -que abarca todo el continente sudamericano y parte del Ocano Atlntico- y la Placa de Nazca. Esta ltima cubre un gran sector del Ocano Pacfico, desde Panam por el norte, la Pennsula de Taitao, la dorsal mid-ocenica del Pacfico Este y la Fosa de Chile-Per. La actividad ssmica natural de la zona est bien documentada para sismos histricos de magnitud Richter mayor de 7,5. El sismo mximo ocurrido en la zona corresponde al terremoto de subduccin de Noviembre de 1922 que abarc la regin costera del proyecto entre Copiap y Vallenar. Anteriormente, la zona fue sacudida por los terremotos de 1796, 1819, 1909, 1922 y 1943 adems de otros menores. El terremoto de Copiap-Vallenar de 1922 corresponde al mayor del registro histrico, siendo ste con mecanismo tpico de subduccin (thrust). El catlogo ssmico instrumental, que data desde la primera dcada del presente siglo y cuenta con datos ms completos de magnitud M=5,0 a partir del ao 1965, define con mayor precisin las zonas sismognicas de influencia en el sector de Vallenar. La informacin existente respecto a la estadstica de sismos se encuentra disponible en la biblioteca del Servicio Sismolgico del Departamento de Geofsica de la Universidad de Chile, la que contiene tambin los sismos histricos a partir de la mitad del siglo XVIII. Como no existen registros de acelerogramas en la regin Copiap-Vallenar para terremotos significativos, se deben utilizar relaciones de atenuacin de las aceleraciones mximas en funcin de la magnitud de Richter y la distancia hipocentral generadas a partir de datos en otras zonas de pas. Esta relacin es regularmente actualizada cada vez que ocurre un terremoto mayor en el pas. El terremoto del 3 de marzo de 1985, que afect la zona central de Chile, proporcion un conjunto de valiosos registros de aceleraciones a diversas distancias epicentrales. En el presente informe se consideran los ltimos estudios sobre atenuacin obtenidos a partir de los registros de aceleracin generados por el terremoto del 3 de marzo de 1985 y posteriores, como Antofagasta (1995) y Tarapac (2005) y el terremoto de Tocopilla ocurrido el ao 2007. Los registros de aceleracin asociados al terremoto del 27 de Febrero de este ao, an no se encuentran incorporados en las relaciones de atenuacin. Es muy probable que en los prximos meses aparezcan publicaciones que incluyan estos datos, as como versiones actualizadas de las relaciones de atenuacin. El objetivo final de este estudio es determinar el peligro ssmico en el sector de Vallenar, mediante mtodos probabilsticos y determinsticos.Sismicidad y Peligro Ssmico, Ingeniera Bsica ENAMI4/30

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ANTECEDENTES.

Para el estudio de la sismicidad y peligro ssmico se han recopilado los datos de sismos histricos ocurridos con anterioridad al ao 1900 y la informacin de sismos determinados instrumentalmente a partir de ese ao. Se abarc la zona entre los 25,5S a 32S y los 66,5W a 73,5W, lo que permite considerar los efectos de grandes terremotos distantes hasta unos 200-250 km de Vallenar. Para los sismos histricos, las principales fuentes de informacin consultadas son Montessus de Ballore (1911), Greve (1964), Lomnitz (1970), Brggen (1950) y, en especial, el magnfico escrito de Bailey Willis (1929) en relacin al terremoto de 1922, adems de diversas crnicas, artculos y tabulaciones aparecidas en los Anales de la Universidad de Chile. Los sismos con epicentros determinados instrumentalmente a partir de 1900, han sido recopilados por el Servicio Sismolgico de la Universidad de Chile, utilizando informacin contenida en catlogos de sismos del U.S. Geological Survey, Internacional Seismological Center, Catlogo SISRA-CERESIS (1986), determinaciones realizadas por el Servicio Sismolgico de la Universidad de Chile y trabajos especficos en la zona realizados con redes ssmicas locales. Las coordenadas epicentrales de sismos histricos han sido determinadas a partir de datos macrossmicos, tales como descripcin de daos, distancia mxima de perceptibilidad, deformaciones corticales permanentes, hundimientos y levantamientos tectnicos de la costa, intensidad y nmero de rplicas, distribucin de derrumbes, deslizamientos y avalanchas. Con esta informacin, el error en las coordenadas epicentrales puede alcanzar un grado en latitud y longitud. El control de la profundidad de foco es en general deficiente, y los errores pueden llegar a sobrepasar fcilmente los 30 km, con excepcin de sismos posteriores al ao 1965. Los tests para la evaluacin del grado de integridad del catlogo indican que es necesario considerar diferentes perodos de muestreo dependiendo de la magnitud de inters. Esto ocurre fundamentalmente porque los terremotos de mayor magnitud ocurren con menor frecuencia que aquellos de magnitud menor, de manera que es necesario determinar el intervalo de tiempo representativo para cada rango de magnitud.

Figura 1: Sismicidad (crculos oscuros) que delinea las placas tectnicas. La ms prominente es la Sudamericana, luego la de Nazca, al norte la de Cocos y al sur-oeste la placa Antrtica, son las placas que aparecen mejor delineadas. La placa de Scotia es apenas aparente en el sur-este.Sismicidad y Peligro Ssmico, Ingeniera Bsica ENAMI5/30

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MARCO SISMOTECTNICO GENERAL.

A lo largo del territorio nacional, y en particular en la zona en estudio, la actividad ssmica est estrechamente asociada al movimiento convergente de las placas de Nazca y Sudamericana, con un movimiento relativo de convergencia del orden de 6,6 cm/ao (Fig. 1). El contacto entre ambas placas corresponde superficialmente a la fosa marina de Chile, distante unos 100 a 120 km de la costa, rasgo que marca el inicio de la subduccin de la placa marina de Nazca por debajo del continente sudamericano segn un plano inclinado, conocido como plano de Wadati-Benioff, con pendiente variable entre 15 y 30 a medida que la placa de Nazca se interna bajo el continente. La gran mayora de los sismos, grandes y pequeos, estn ubicados en este plano de contacto o en su entorno, constituyendo la zona de Wadati-Benioff una especie de megafalla, ubicada prcticamente entre la superficie y los 50 km de profundidad. Los sismos ubicados en este contacto entre placas se denominan sismos interplaca (tipo "thrust