Dinámica de la ruptura de terremotos de subducción cercanos a la fosa

Abstract

Los modelos dinámicos de la fuente sísmica toman en consideración estados de esfuerzo-deformación y leyes de fricción gobernando la ruptura de terremotos. El deslizamiento en la falla es considerado como una consecuencia de las condiciones de esfuerzo y la resistencia del material en la región focal. En este trabajo se realizaron inversiones cinemáticas y dinámicas de cuatro terremotos interplaca que ocurrieron cerca de la fosa en la base de la cuña continental en el norte de Chile. Las magnitudes de estos eventos interplaca fueron entre Mw 6.3 y Mw 6.5, con hipocentros variando entre 17.8 y 28 km. Estos terremotos corresponden a un precursor y tres réplicas del terremoto de Iquique de 2014, Mw 8.2. La geometría de la ruptura obtenida desde las inversiones cinemáticas y dinámicas fueron similares y sus parámetros dinámicos son típicos de terremotos interplaca en torno a Mw 6.5. Se compara la ruptura dinámica de estos eventos con el terremoto interplaca de Valparaiso de 2017, Mw 6.9, y con otros cinco terremotos intraplaca de profundidad intermedia estudiados previamente, los cuales ocurrieron en el norte de Chile, Japón, Argentina y Mexico. Con magnitudes variando entre Mw 6.5 y Mw 7.1, y profundidades hipocentrales entre 57 y 250 km. Los resultados muestran que los principales parámetros dinámicos (caída de esfuerzo, esfuerzo en la zona de nucleación y energía de fracturamiento por unidad de área) de los terremotos interplaca tienden a aumentar desde la fosa hacia el continente, lo cual se correlaciona con la disminución en el grado de fracturamiento de la roca y la presencia de fluidos hacia el continente. Por otra parte, al comparar los principales parámetros dinámicos de los terremotos interplaca con los terremotos intraplaca de profundidad intermedia, se encuentra una tendencia a que éstos sean menores en los terremotos interplaca. También se comparan valores de caída de esfuerzo y frecuencia de esquina obtenidos usando diferentes metodologías, encontrándose diferencias menores para la mayoría de los terremotos analizados. Se infiere de los resultados presentados en este trabajo, que el área estudiada, localizada en la interfase de subducción cercana a la fosa, permite la nucleación de terremotos pequeños a moderados, no impidiendo la propagación de terremotos tsunamigénicos. Finalmente, en este trabajo se propone un nuevo enfoque para modelar estocásticamente el movimiento fuerte del suelo, considerando los efectos del campo cercano, intermedio y lejano en la forma espectral de la fuente sísmica, con perspectivas al desarrollo de una simulación híbrida que combine modelos dinámicos de ruptura, como el presentado en esta tesis, con el modelo estocástico propuesto.