sismicidad y sismotectónica del perú

Download Sismicidad y Sismotectónica Del Perú

If you can't read please download the document

Post on 14-Sep-2015

11 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sismicidad y Sismotectónica del Perú

TRANSCRIPT

  • Fsica de la Tiara ISSN: 0214-4557NOS, a. 10:187-219

    Sismicidad y sismotectnica de PerHernando TAVERA y Elisa BUFORN

    Departamento de Geofsica.Universidad Complutense de Madrid

    RESUMEN

    En este estudio se presenta las principales caractersticas de la sismicidad ysismotectnica de Per. Se analiza la distribucin de la sismicidad en funcin desu profundidad. Se ha calculado el mecanismo focal de 20 terremotos ocurridosentre 1990-1996 (mb =5,8)a partir de registros digitales de banda ancha, apli-cando diversos mtodos: polaridad de la onda P, modelizacin y anlisis espec-tral de ondas de volumen. La distribucin de los esfuerzos principales se dedu-ce a partir de los mecanismos focales de 48 sismos calculados por otros autoresy de los 20 terremotos estudiados en este trabajo. Los resultados obtenidos,muestran que los terremotos superficiales (h =60 km) presentan mecanismos defallas inversas, con ejes de presin horizontales orientados en su mayora endireccin ENE-WSW a E-W. Para sismos con foco a profundidad intermedia(60 350 1cm) pre-sentan ejes de tensin horizontales en direccin E-W en el borde Per-Brasil yN-S en el lmite Per-Bolivia, lo que puede indicar un diferente origen. A partirde estos resultados se ha elaborado un esquema sismotectnco para Per.

    ABSTRACT

    Main characteristies of the seismicity and seismotectonics of Peru are pre-sented in this paper. Distribution of hypocenters with depth are analized. Focalmecbanisms of twenty earthquakes (1990-1996, nib =5,8)have been calcula-

  • Hernando Tavera y Elisa J3uforn Sisrnicidad y sisazoleetnica de Per

    ted from broad band digital records using polarity of P waves, modeling andspectral analysis of body waves. Distribution of stress has been obtained fromresults of 48 earthquakes studied by several authors and from results of thispapen Results shown reverse faulting br shallow earthquakes (h =60 km)with horizontal pressure axes in ENE-WSW to E-W direction. For interine-diate earthquakes (60 < h =350 km) tensional axes are horizontal and orienta-ted in E-W direction, perpendicular to the trench. Deep earthquakes (h > 350km) have horizontal tension axes orientated in E-W direction in Peru-Brasilborder and N-S direction in Peru-Bolivia. They may indicate a different originbr both. From this results a seismotectonies framework is presented.

    1. INTRODUCCINEl borde occidental de Amrica del Sur se caracteriza por ser una de las

    regiones ssmicamente ms activas en el mundo. El Per forma parte de estaregin y su actividad ssmica ms importante est asociada al proceso de sub-duccin de la placa ocenica bajo la placa continental, generando terremotosde magnitud elevada con relativa frecuencia (figura 1). Un segundo tipo deactividad ssmica est producida por las deformaciones corticales presentes alo largo de la Cordillera Andina, con terremotos menores en magnitud y fre-cuencia. La distribucin de la sismicidad en Per, ha sido tema de diversosestudios utilizando datos telessmicos y regionales a fin de estudiar la geo-metra de la subduccin (Stauder, 1975; Barazangi y Isacks, 1976, 1979;Isacks y Barazangi, 1977; Hasegawa y Sacks, 1981; Bevis y Isacks, 1984;Boyd et al., 1984; Grange et al., 1984; Schneider y Sacks, 1987; Rodrguez yTavera, 1991; Cahil y Isacks, 1992) o bien para delinear las zonas de mayordeformacin superficial en el interior del continente (Philip y Mgard, 1977;Dorbath et al., 1986; Doser, 1987; Deverchere a al., 1989; Dorbath et al.,1990a, Dorbath et al., 1991; Surez et al., 1996).

    Diversos autores han obtenido el estado de esfuerzos y su distribucinen Per, a partirde los mecanismos focales de terremotos ocurridos en la zonade subduccin (Isacks y Molnar, 1971; Abe, 1972; Stauder, 1975; Dewey ySpence, 1979; Apperson y Frohlich, 1987) y en el interior del pas (Abe,1972; Stauder, 1975; Philip y Mgard, 1977; Chinn y Isacks, 1983; Surez etal., 1983; Assumpcao, 1992; Lindo, 1993). En estos trabajos los datos utili-zados han sido registros ssmicos de la red WWSSN y de redes ssmicasregionales, lo que no permite tenerdetalles sobre el proceso de la fractura. Laaparicin a mediados de los aos 80 de estaciones ssmicas digitales de bandaancha, cuya principal caracterstica es su respuesta plana en un rango de fre-

    188 Fsica de la Tiara1998, n.~ 10: 187-219

  • Hernando Tavera y Elisa Buforn Sismicidad y sisinotectnica de Per

    ~15OO 4000 ni >4000m

    Figura 1. Unidades estructurales de Per segn Audebaud es al, (973) y Dalinayrac es al,(1987). Z.C. Zona costera. La flechaindica la direccin de convergencia de las placas segnMinster y Jordan(1978). La topografa viene indicada por e color de fondo: blanco menos de1500 m, gris claro entre 1500-4000 su y gris oscuro mayor a4000 su.

    189

    -80 -78 .75 .72 .69

    Fsica de la Tierra1998, n.~ 10:187-219

  • Hernando Tavera y Elisa Buforn Sismicidad y sismotectnica de Per

    cuencias muy amplio (0,01-10 Hz), ha permitido poder tener ms detallessobre la fuente ssmica. En el presente trabajo, se utiliza este tipo de infor-macin para calcular el mecanismo focal de 20 terremotos ocurridos en Perentre 1990 y 1996 (mb =5,8) utilizando diferentes mtodos: polaridad de laonda P, modelizacin y anlisis espectral de ondas de volumen. A partir deestos resultados y de los obtenidos por otros autores, se analiza la sismicidady la distribucin de esfuerzos en Per.

    2. TECTNICA

    Los Andes son un claro ejemplo de cordillera formada como resultado delproceso de subduccin de una placa ocenica bajo una continental. Esta cor-dillera se extiende a lo largo del continente Sudamericano, desde Venezuelahasta el Sur de Chile con una anchura que oscila entre 250 km en la regincentral de Per y 500 km en la frontera Per-Chile. En la figura 1 se muestraun esquema de las principales unidades estructurales formadas como resulta-do de la evolucin de esta cordillera. En esta figura y de izquierda a derechase puede identificar las siguientes unidades: la franja costera (Z.C.), la Cordi-llera Occidental, la Cordillera Oriental, el Altiplano y la zona Subandina(Audebaud et al., 1973; Dalmayrac et al., 1987). A continuacin se presentauna breve descripcin tectnica de cada una de estas unidades.

    La franja costera (Z.C.). Es una zona estrecha de aproximadamente 40km de ancho que se extiende de Norte a Sur y est constituida en su mayorapor suaves plegamientos volcnicos y rocas sedimentarias del Mesozoico. Enla zona Sur, est formada por basamentos de rocas cristalinas fuertemente ple-gadas y sujetas a deformacin desde el Precmbrico.

    La Cordillera Occidental. Constituye el batolito plutnico andino demayor volumen y continuo desde Venezuela hasta Tierra del Fuego en Chile.En Per se distribuye de Norte a Sur paralelo a la lnea de costa. La parte mselevada de esta cordillera (4200-4500 m) est formada por series del Meso-zoico, ms o menos plegadas y recubiertas de manera heterognea por unacapa volcnica del Cenozoico. Esta cordillera aumenta notablemente suanchura en la regin Sur del Per.

    El Altiplano. Se encuentra situada entre las cordilleras Occidental y Orien-tal. En la regin Sur tiene un ancho de 200 km, extendindose hacia el Nortehasta 905 aproximadamente, en donde alcanza un ancho de 50 krn y despusdesaparece. Esta unidad est formada por una serie de cuencas intramontaosasdel Cenozoico que se prolongan hacia el altiplano boliviano. La zona Sur de estunidad, esta invadida por estructuras volcnicas activas del Terciario Superior.

    190 Fsica dc la Tierra1998, ni 10: 187-219

  • Hernando Tavera y Elisa BuJorn Sismicidad y sismotectnica de Per

    La Cordillera Oriental. En promedio menos elevada que la CordilleraOccidental (3700-4000 m), corresponde principalmente a un extenso anticli-nal, formado esencialmente por depsitos intrusivos del Precmbrico. En laregin Sur, esta cordillera se curva en direccin E-W para luego continuarparalela a las unidades mencionadas anteriormente.

    La Zona Subandina. Esta es una zona de anchura variable, en donde seamortiguan las estructuras andinas. La zona Subandina se localiza entre laCordillera Andina y la Llanura Amaznica y esta formada por una coberturade sedimentos del Mesozoico y Cenozoico, fuertemente afectadas por plie-gues de gran longitud de onda.

    Estas unidades, son el resultado de una tectnica activa puesta en eviden-cia por un alto ndice de sismicidad y cuya principal fuente radica en el pro-ceso de subduccin de la placa ocenica bajo la continental.

    3. SISMICIDAD

    3.1. Sismicidad histrica

    La informacin sobre Ja sismicidad histrica de Per se remonta a Josaos 1513-1532. La calidad de estos datos depende fundamentalmente de ladistribucin y densidad de la poblacin en las regiones afectadas por los terre-motos. La recopilacin ms completa sobre esta sismicidad ha sido realizadapor Silgado (1968, 1978, 1985). En la figura 2 y tabla 1 se muestra los terre-motos con I~=VIII MM para el perodo 15 13-1959. En esta figura, se obser-va que los terremotos se distribuyen principalmente a lo largo de la lnea decosta Centro y Sur, debido probablemente a que estas regiones eran las mspobladas y donde se constituyeron las ciudades ms importantes despus delsiglo XVI. La mayora de estos terremotos generaron maremotos de intensi-dad variable, algunos produjeron daos a lo largo de la costa Oeste de Suda-mrica desde 9~S hasta 3PS y en muchos otros lugares alrededor del Pacfi-co (Montessus de Ballore, 1911; Hatori, 1968). En el interior del pas tan solose localizan tres terremotos ocurridos en 1650 (Cuzco, 1 = X MM), 1946(Huaraz, 1~ = IX MM) y 1947 (Satipo, l~ = VIII MM). A partir del rea deintensidad mxima, Silgado (1978) obtuvo los valores de magnitud de los sis-mos histricos ms importantes (Magnitud Silgado) con el objetivo depoder compararlos con sismos recientes. Posteriormente, Dorbath et al.(1990b) realizaron una revisin de estas intensidades y una evaluaci