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Ponencia de jovenes investigadores acerca de la sismicidad en la Provincia de Mendoza

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    III ENCUENTRO DE JVENES INVESTIGADORES

    SISMICIDAD LOCALIZADA EN LA REGIN SUR DE LA PROVINCIA DE

    MENDOZA

    Estudios de la Tierra y el Espacio, Cambio Climticos y Naturales. Catstrofes

    Naturales.

    Lupari Marianela Nadia

    CONICET - Instituto Geofsico Sismolgico Ing. Fernando Volponi (IGSV)

    FCEFyN - UNSJ

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    ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIN.

    La provincia de Mendoza ha sufrido en los ltimos 100 aos sismos destructivos que

    han afectado drsticamente las poblaciones. La regin de estudio, ubicada en el sector

    austral de dicha provincia presenta en sus historia el sismo de M ~ 6.0 (NEIC PDE)

    ocurrido el 30 de mayo de 1929. El mismo causo numerosas prdidas humanas y daos a

    estructuras en las poblaciones de Villa atuel y Las Malvinas (Lunkenheimer, 1930). El

    epicentro de este sismo fue atribuido a la falla Malvinas, ubicada en el borde oriental del

    bloque San Rafael. Costa et al. (2006), considera a las fallas Las Malvinas, Aisol, Valle

    Grande y Cerro Negro, estructuras potencialmente sismogenicas. Es de notar que la

    regin tiene gran relevancia industrial, agrcola, ganadera, minera y petrolera, e incluye:

    las ciudades de San Rafael, General Alvear, Malarge, las poblaciones de Villa Atuel,

    Real del Padre, embalses del Nihuil, Valle grande, y Agua del Toro.

    A partir de catlogos internacionales/nacionales y experimentos regionales, se conoce

    que la regin es ssmicamente activa en corteza y placa de Nazca Subducida. La

    interaccin entre la placa de Nazca y la placa Sudamericana ejerce un factor

    fundamental en la geodinmica de la regin. El rgimen compresivo de la regin es el

    responsable de la existencia de fallamiento inverso y estructuras con distintas

    geometras, como plegamiento por flexin de falla, por propagacin de falla,

    corrimientos y retrocorrimientos paralelos a las capas.

    Respecto a experimentos sismolgicos realizados en la zona, entre Noviembre/2000-

    Mayo/2002 oper una red de estaciones en una transecta aproximadamente este-oeste a

    los ~36S (Chile-Argentina Experiment, CHARGE, Arizona University y Universidad

    Nacional de San Juan) y actualmente dentro del proyecto PICTO N 254 opera el

    Experimento BSR (Bloque San Rafael). Spagnotto (2013) y catalogo NEIC - PDE,

    muestran sismicidad en esta zona, aunque no se ven patrones definidos, pero se ve la

    necesidad de ms y mejores localizaciones.

    Registros de sismicidad local y regional ya obtenidos y otros a obtener forman la

    importante base de datos que permitir alcanzar los objetivos existentes.

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    OBJETIVO.

    General: Aportar al conocimiento sismotctonico y de riesgo ssmico de la regin.

    Especfico: Localizacin y cuantificacin de la sismicidad cortical y su relacin con las

    fallas conocidas y/o inferidas en superficie y con los rasgos geomorfolgicos y

    particulares de la tectnica regional.

    DATOS.

    Los datos utilizados corresponden a los obtenidos por la red de estaciones sismolgicas

    temporarias instaladas entre los y de latitud sur y entre los y de

    longitud oeste (Ver Figura 1). Las mismas forman parte del experimento denominado

    (Bloque San Rafael).

    Figura 1 Red de estaciones

    sismolgicas del experimento

    BSR (Tringulos rojos).

    METODOLOGA.

    El procesamiento de los datos obtenidos por la red de estaciones del experimento BSR

    se realiz mediante la metodologa de localizacin individual de eventos empleada por

    el programa HYPOCENTER 3.1 (Lienert et al. 1986). El mismo est escrito en

    Fortran . En su primera etapa el algoritmo hace una eleccin estimativa del hipocentro

    y tiempo origen , una forma de realizar esto es tomar como valor inicial la

    localizacin y tiempo de arribo de aquella estacin en que el tiempo de arribo es menor.

    Con el fin de tender a la linealizacin del problema, se asume que el hipocentro real est

    suficientemente cercano a este valor inicial adoptado, de modo que los residuos

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    calculados para el hipocentro de prueba sern funcin lineal de las correcciones

    hipocentrales (Havskov y Ottemller ). En una segunda etapa el software analiza

    los datos de las distintas fases disponibles para determinar una primera localizacin, esto

    se hace mediante el clculo de los residuos de tiempo de viaje, tomndose como

    localizacin inicial aquella que presente el mnimo residuo (Havskov y Ottemller

    ). Luego se toma esta localizacin como la nueva entrada para la

    siguiente iteracin. El mtodo contina hasta hacer el residuo lo suficientemente

    pequeo siguiendo un criterio determinado de convergencia.

    En el presente trabajo se procesaron un total de 7 meses de informacin y el anlisis de

    los datos consisti en varias etapas:

    Para cada registro obtenido por la red de estaciones sismolgicas del

    experimento , se realiz una cuidadosa inspeccin visual con el objeto de

    encontrar los eventos ssmicos para su posterior localizacin.

    Identificacin del evento en cada estacin.

    Se realiz el picado de las fases y en las trazas digitales. Cuando fue

    necesario, se utilizaron filtros pasa banda de a y de a para

    identificar con mayor claridad las fases y respectivamente.

    De acuerdo a la calidad observada de los datos, se asignaron pesos a cada fase.

    Estos se aplicaron segn el siguiente criterio:

    Cero o ningn peso indican una excelente lectura y que la fase est siendo

    considerada en un para la localizacin del evento.

    Dos , la fase est siendo considerada en un para la localizacin

    del evento ssmico.

    Tres se considera un de la fase.

    Cuatro indica la imposibilidad de leer la fase. La misma no es

    considerada para la localizacin del evento.

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    Nueve toma la diferencia de tiempo para el clculo del

    hipocentro. Este fue utilizado siempre en las lecturas de fase y de las

    estaciones y ya que las mismas posean mal el tiempo.

    Picado de fases y filtrado.

    Cada sismograma fue visualizado cuidadosamente con el objeto de identificar los

    tiempos de llegada de las ondas y . En todo momento se tuvieron en cuenta la

    relacin seal ruido, la distancia epicentral y la energa liberada por la fuente ssmica.

    stos son factores que intervienen en la forma del registro y el anlisis efectivo de la

    seal ssmica, y por lo tanto una mala condicin en ellos genera situaciones donde la

    aplicacin de ciertos mtodos, como el uso de filtros de frecuencia, se hace necesaria

    para identificar y determinar de manera confiable las fases de las ondas que son de

    inters.

    Los filtros de frecuencia resultaron una til herramienta en aquellos casos donde la

    relacin seal/ruido era baja. Estas herramientas digitales tienen el propsito de remover

    o atenuar a un nivel mnimo de amplitud parte del espectro de frecuencias del registro

    digital. De acuerdo a la parte del espectro que dejan pasar y a que parte atenan, estos se

    pueden clasificar en tres tipos (ver Figura 2):

    Filtro pasa alto: Este filtro remueve la seal cuya frecuencia est por debajo de

    la frecuencia de corte.

    Filtro pasa bajo: Este filtro esta caracterizado por atenuar las frecuencias

    mayores a la frecuencia de corte.

    Filtro pasa banda: Es un filtro que deja pasar un determinado rango de

    frecuencias y atena el resto.

    Figura 2 Curva logartmica de la relacin frecuencia/amplitud de filtros de frecuencia

    ideales.

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    La operacin de filtrado es muy comn en el procesamiento de una seal digital. De esta

    manera, haciendo uso de dichas herramientas se tiene:

    Picado de la Onda P.

    En el caso de una clara seal proveniente del sismo y teniendo una buena relacin

    seal/ruido, se realizaron sucesivos aumentos o zoom de la imagen de la traza de

    componente vertical, a fin de seleccionar con mayor precisin la llegada de la onda .

    (Ver Figura 3).

    Figura 3 Sismograma de evento

    local cuya llegada de seal es clara.

    Para el caso contrario, (Figura 4) en aquellos registros donde la relacin seal/ruido es

    baja y donde se presenta una gran dificultad para identificar la llegada de la seal

    ssmica, se aplic un filtro pasa banda de a . o bien de a . Los

    mismos permitieron orientar la bsqueda del arribo de dicha onda. El uso del filtro se

    realiz solo para la identificacin de la fase. El picado se hizo sobre la traza sin filtrar.

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    Figura 4 A) Sismograma con

    baja relacin seal/ruido. B) Se

    utiliz un filtro de 5 a 10 Hz

    para aumentar la relacin

    seal/ruido.

    Picado de la onda S.

    El proceso de picado es similar al de las ondas . La identificacin del arribo de la onda

    es difcil debido a su superposicin con el resto de las fases intermedias que arriban

    luego de la onda , o bien debido a la llegada de la onda en forma emergente. Se opt

    muchas veces por no picarla. Esto se hizo con el fin de no sumarle error al proceso.

    Para los casos donde se identific la llegada de dicha fase se utiliz un filtro pasa

    banda de a con el fin de visualizar en mejor medida el arribo de la onda, ver

    Figura 5. En aquellas estaciones que poseen las tres componentes como

    el picado se realiz en las componentes horizontales

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