Seismic microzoning of Arica and Iquique, Chile

Abstract

La subducción entre las placas de Nazca y Sudamericana sitúa a Chile como uno de los países conmayor actividad sísmica del mundo. El acoplamiento sismogénico y el gap sísmico de 136 años anunciaban el inminente movimiento sísmico que podría afectar al norte del país. De este escenario nace la necesidad de evaluar zonas de las ciudades del extremo norte donde el movimiento se podría ver más o menos amplificado según las condiciones locales del suelo. Esta investigación se concentra en el análisis geofísico y dinámico de los suelos de fundación de las ciudades de Arica e Iquique. En ambas ciudades, 102 sitios fueron seleccionados para realizar ensayos geofísicos basados en ondas superficiales. De la inversión de registros de vibraciones ambientales se derivó el perfil de velocidad de onda S y la frecuencia predominante de cada sitio. Adicionalmente, siete sondajes fueron ejecutados para complementar los datos adquiridos. Combinando los datos disponibles se generó una microzonificación sísmica para cada ciudad. Los resultados demuestran la consistencia de este tipo de ensayo geofísico con la geología superficial. La información determina que las zonas más propensas a efectos de amplificación sísmica son el norte de Arica, el sureste de Iquique, el límite norte de Iquique (en la zona ZOFRI), y el relleno artificial del puerto de Iquique.Adicionalmente, se seleccionó una zona de estudio al norte de Arica para construir un modelo 3D de propagación de ondas. Las propiedades del modelo fueron derivadas de la interpolación de los perfiles de velocidad S en conjunto con la técnica de Nakamura para obtener la profundidad al basamento en los puntos de control. Con esta información se simuló el movimiento del suelo por medio del método de elementos espectrales. La simulación de una onda tipo Ricker muestra que el modelo tridimensional es capaz de evaluar la variabilidad espacial de las propiedades del suelo, la profundidad de la roca y la topografía. Los resultados se comparan con la metodología 1D tradicional.