Artículo de revista
Long-term magnetic anomalies and their possible relationship to the latest greater Chilean earthquakes in the context of the seismo-electromagnetic theory
Anomalías magnéticas de largo plazo y su posible relación con los últimos grandes sismos chilenos en el contexto de la teoría sismo-electromagnética
Registro en:
1561-8633
1684-9981
10.5194/nhess-21-1785-2021
ST0FA
WOS:000662125900001
Autor
Guillermo Cordaro, Enrique
Venegas-Aravena, Patricio
Laroze, David
Institución
Resumen
Several magnetic measurements and theoretical developments from different research groups have shown certain relationships with worldwide geological processes. Secular variation in geomagnetic cutoff rigidity, magnetic frequencies, or magnetic anomalies have been linked with spatial properties of active convergent tectonic margins or earthquake occurrences during recent years. These include the rise in similar fundamental frequencies in the range of microhertz before the Maule 2010, Tohoku 2011, and Sumatra-Andaman 2004 earthquakes and the dramatic rise in the cumulative number of magnetic anomalous peaks before several earthquakes such as Nepal 2015 and Mexico (Puebla) 2017. Currently, all of these measurements have been physically explained by the microcrack generation due to uniaxial stress change in rock experiments. The basic physics of these experiments have been used to describe the lithospheric behavior in the context of the seismo-electromagnetic theory. Due to the dramatic increase in experimental evidence, physical mechanisms, and the theoretical framework, this paper analyzes vertical magnetic behavior close to the three latest main earthquakes in Chile: Maule 2010 (M-W 8.8), Iquique 2014 (M(W)( )8.2), and Illapel 2015 (M-W 8.3). The fast Fourier transform (FFT), wavelet transform, and daily cumulative number of anomalies methods were used during quiet space weather time during 1 year before and after each earthquake order to filter space influence. The FFT method confirms the rise in the power spectral density in the millihertz range 1 month before each earthquake, which decreases to lower values some months after earthquake occurrence. The cumulative anomaly method exhibited an increase prior to each Chilean earthquake (50-90 d prior to earthquakes) similar to those found for Nepal 2015 and Mexico 2017. The wavelet analyses also show similar properties to FFT analysis. However, the lack of physics-based constraints in the wavelet analysis does not allow conclusions that are as strong as those made by FFT and cumulative methods. By using these results and previous research, it could be stated that these magnetic features could give seismic information about impending events. Additionally, these results could be related to the lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling (LAIC effect) and the growth of microcracks and electrification in rocks described by the seismo-electromagnetic theory. Varias mediciones magnéticas y desarrollos teóricos de diferentes grupos de investigación han mostrado ciertas relaciones con los procesos geológicos a nivel mundial. La variación secular en la rigidez del corte geomagnético, las frecuencias magnéticas o las anomalías magnéticas se han relacionado con las propiedades espaciales de los márgenes tectónicos convergentes activos o la ocurrencia de terremotos durante los últimos años. Estos incluyen el aumento en frecuencias fundamentales similares en el rango de microhercios antes de los terremotos de Maule 2010, Tohoku 2011 y Sumatra-Andaman 2004 y el aumento dramático en el número acumulativo de picos magnéticos anómalos antes de varios terremotos como Nepal 2015 y México (Puebla ) 2017. Actualmente, todas estas mediciones han sido explicadas físicamente por la generación de microfisuras debido al cambio de tensión uniaxial en experimentos con rocas. La física básica de estos experimentos se ha utilizado para describir el comportamiento litosférico en el contexto de la teoría sismo-electromagnética. Debido al aumento dramático en la evidencia experimental, los mecanismos físicos y el marco teórico, este artículo analiza el comportamiento magnético vertical cerca de los tres últimos terremotos principales en Chile: Maule 2010 (MW 8.8), Iquique 2014 (M(W)( )8.2 ), e Illapel 2015 (MW 8.3). La transformada rápida de Fourier (FFT), la transformada de ondas y el número acumulativo diario de anomalías se utilizaron durante el tiempo de clima espacial tranquilo durante 1 año antes y después de cada orden de terremoto para filtrar la influencia del espacio. El método FFT confirma el aumento de la densidad espectral de potencia en el rango de milihercios 1 mes antes de cada terremoto, que disminuye a valores más bajos algunos meses después de ocurrido el terremoto. El método de anomalías acumuladas exhibió un aumento antes de cada terremoto en Chile (50-90 días antes de los terremotos) similar a los encontrados para Nepal 2015 y México 2017. Los análisis wavelet también muestran propiedades similares al análisis FFT. Sin embargo, la falta de restricciones basadas en la física en el análisis de ondículas no permite obtener conclusiones tan sólidas como las realizadas por FFT y los métodos acumulativos. Al utilizar estos resultados y la investigación previa, se podría afirmar que estas características magnéticas podrían brindar información sísmica sobre eventos inminentes. Adicionalmente, estos resultados podrían estar relacionados con el acoplamiento litosfera-atmósfera-ionosfera (efecto LAIC) y el crecimiento de microfisuras y electrificación en rocas descrito por la teoría sismo-electromagnética.