A new view for the geodynamics of Ecuador: Implicationin seismogenic source definition and seismichazard assessment(Una nueva mirada para la geodinámica de Ecuador: Implicación en la definición de fuente sismogénica y evaluación de peligro sísmico)

Introducción

  • Las estructuras sismogénicas actuales son evidencia palpable de fuerzas tectónicas que han evolucionado lentamente durante los tiempos geológicos pero que permanecen invariables en términos del corto período de tiempo observado para la evaluación del peligro sísmico.
  • Los peligros sismicos se pueden determinar gracias a los procesos de deforacion de la corteza , la cual se lo conoce como compresión
  • Las fuentes sísmicas pueden definirse como sismicidad distribuida o como fuentes de fallas
  • Se analizan las fuentes de sismicidad distribuidas o las zonas de fuentes sísmicas (SSZ).
  • Se realiza el enfoque para desarrollar el nuevo esquema SSZ para Ecuador es revisar los modelos geodinámicos y sismotectónicos previamente publicados.
  • En el análisis, dividimos el catálogo en sismicidad superficial (0–50 km) e intermedia (50–300 km).
  • El catálogo sísmico y los datos de deformación activa , ayudan a definir mejor las geometrías y los límites de las zonas de origen continental correspondientes al modelo sismotectónic

Revisando la geodinámica y la sismotectónica en Ecuador

Descripción general de las características geomórficasy la sismicidad superficial de las placas intermedias

Placa de Nazca: dos placas con diferentes densidades en contacto

  • La subducción de dos elementos topográficos principales complica la penetración de la placa de Nazca debajo del continente: (a) la cresta Carnegie, una cresta asísmica de ~ 200 km de ancho y 2000 m de altura, y (b) el escalón de ~ 500 m al norte de la cresta de Grijalva se relaciona con el contraste de densidad entrela corteza de Nazca más joven al norte y la corteza de Farallón más vieja al sur.
  • Dos placas de diferentes densidades están en contacto debajo de los Andes ecuatoriano

Sismicidad de interfaz: uno de los márgenes convergentes más activos sísmicamente

  • La zona de subducción a lo largo del borde noroeste de América del Sur es uno de los márgenes convergentes más activos del mundo.
  • . No se han descrito terremotos históricos de subducción antes de 1896, ya sea por falta de sismicidad o por ausencia de registros histórico.
  • En el grupo norte, el mega terremoto de Mw 8.8 1906 Ecuador-Colombia se encuentra entre los 10 terremotos más poderosos jamás registrados por sismómetros en el mundo (Kanamori, 1977).
  • Hacia el sur no se ha registrado ningún evento de Mw ≥ 8 Se considera que este segmento de la zona de subducción de América del Sur tiene tiempos de repetición superiores al promedio para grandes terremoto

Morfología de la corteza: evidencia de convergencia oblicua continua

  • En el Ecuador continental, se pueden definir cuatro zonas fisiográficas de oeste a este como resultado de la deformación de la corteza.
  • la región costera baja y amplia con topografía más suave y una cordillera costera ubicada en el margen occidental ( ~ 300 m sobre el nivel medio del mar (msnm);
  • Las cordilleras andinas, de 150 km de ancho en promedio en Ecuador, que muestran una dirección general N-S y se elevan por encima de los 3000 m sobre el nivel del mar
  • El Cinturón Subandino Oriental (ESB) con altitudes promedio más bajas (~ 2000 m sobre el nivel del mar) que la principal Cordillera de los Andes;
  • La cuenca del Amazonas se inclina suavemente hacia el este (~ 300 m sobre el nivel del mar
  • La morfología de los Andes del norte s muy diferente a la de los Andes centrales.

Sismicidad de la corteza: actividad localizada con fuertes terremotos superficiales

  • En el Ecuador continental, la liberación de momentos sísmicos de alta energía se concentra principalmente en el norte de los Andes, especialmente en la Depresión interandina y a lo largo del Cinturón Subandino
  • El mayor evento instrumental intra-andino corresponde al terremoto de Ambato de 1949 (Mw 6.5

Consecuencias de la convergencia oblicua a lo largo del margen continental convexo del noroeste de América del Sur

Geometría de la losa de sur a norte como se indica en la literatura

  • Los estudios de sismicidad local [Tavera et al., 2006] ayudaron a determinar estos ángulos de subducción iniciales a 10 ° y 28 °
  • En el centro de Perú (~ 10 ° de latitud S), la placa de Nazca se subduce con un ángulo de bajada suave que aumenta a 30 ° hasta alcanzar ~ 100 km de profundidad;

Subducción a lo largo de un margen convexo

  • Para modelar zonas de fuentes sísmicas de profundidad intermedia, hemos revisado la literatura y realizado un análisis independiente de un conjunto más completo de datos de sismicidad proporcionados por redes locales

Tectónica de convergencia oblicua

  • En el territorio ecuatoriano, hay un aumento gradual de la oblicuidad hacia el norte que alcanza su máximo valor al norte de la cresta Carnegie
  • Tanto la partición como el acoplamiento transfieren los esfuerzos cortantes paralelos a la zanja a la corteza continental, por lo que induciendo el movimiento hacia el noreste del arco de proa al norte del Golfo de Guayaquil y el movimiento hacia el sureste al sur del mismo.

Construcción de un nuevo modelo de zonas fuente sísmica para Ecuador

Interfaz de fuentes de Megathrust

  • Para grandes terremotos de megafonía La profundidad podría alcanzar los 45-55 km ,Para los eventos más pequeños de Mw <8 la ruptura de la interfaz podría alcanzar profundidades alrededor de 35 km

Inslab Sources

  • Inslab SSZs bordean la sismicidad de profundidad intermedia a placa de Nazca no es prolífica en la generación de terremotos de profundidad intermedia y la placa de inmersión no puede reconocerse únicamente por la sismicida

Fuentes de la corteza

  • Las fuentes de la corteza se han clasificado en tres dominios principales.
  • El Romeral Dominio Cauca-Patía (Figura 7) que incluye los Andes occidentales de Colombia y la Cordillera occidental ecuatoriana hasta 1,5 °
  • El dominio de arco posterior andino donde los cinturones de pliegue del borde este sobre los empujes ciegos absorben el acortamiento
  • El dominio del límite este de la NAB que abarca el deslizamiento y el fallamiento inverso (que explica el movimiento del NNE de la astilla)

Discusión

Losas de subducción

  • La forma convexa del margen noroeste de América del Sur y la colisión oblicua de larga duración han imprimido efectivamente una firma clara en las losas descendente
  • La depresión de Pastaza es el lugar de uno de los megafans aluvialestropicales más grandes del mundo.
  • Cabe mencionar que el volcán Sangay, el volcán más austral del Volcánico Norte Andino Zona (NVZ), se encuentra a unos 70 km al sur del margen estriado proyectado de Grijalva.
  • Una posible explicación de la inusual ubicación de Sangay hacia el este [Monzier et al., 1999a] podría estar relacionado con la contorsión discutida hacia el grupo El Puyo.
  • Chimborazo,Tungurahua y Sangay son parte de los llamados volcanes Riobamba [Monzieretal.,1999b] y se consideran como la terminación sur de la NVZ.
  • Tanto en Costa Rica como en Ecuador donde no hay sismicidad de profundidad intermedia.

Cordillera Carnegie y la interfaz

  • Los epicentros de los cuatro grandes terremotos de interfaz de Mw> 7,6 del siglo XX, incluido el gran evento de megathrust de 1906, se encuentran entre la vertiente norte de la cresta Carnegie y 2 ° N.
  • El evento de 1906 rompió las cuatro asperezas al norte de BEZ y quizás también la zona de acoplamiento del terremoto de 199
  • Las observaciones pueden indicar que la alta oblicuidad de convergencia está obligando a las rupturas sísmicas a propagarse hacia el noreste y que el papel del Carnegie como barrera para la propagación de rupturas hacia el sur también es un factor.
  • La propia cordillera de Carnegie todavía podría generar grandes terremotos a lo largo de su compleja interfaz de contacto con la NAB, como implica o muestra la BEZ
  • La modelación de PSHA debe tener en cuenta esta compleja segmentación en la zona de subducción ecuatoriano-sur de Colombia, así como su heterogéneo momento de ruptura, con asperezas que se rompen varias veces individualmente,

Interfaz de Grijalva a Mendaña

  • El segmento de aproximadamente 1000 km de largo desde la plataforma de la cordillera Carnegie hasta la zona de fractura de Mendaña en el centro de Perú se desliza asísmicamente [Nocquet et al., 2014] o tiene un tiempo de repetición mayor que el promedio para los grandes terremotos [Bourgois et al. , 2007]
  • . Carena [2011] también ha argumentado que este segmento tiene similitudes con el segmento de subducción roto durante el gigantesco terremoto de 2004 en el norte de Sumatra
  • Es posible que los dos subsegmentos, Grijalva a Viru y Viru a Mendaña, no puedan generar terremotos similares al evento de Sumatra de 2004 de forma independiente.
  • Los mecanismos focales en el Golfo de Guayaquil reflejan la ocurrencia de terremotos con un importante componente de deslizamiento, denotando así un origen o interacción distinto entre placas que concurren en el área.

Estructuras de la corteza

  • La oblicuidad de la convergencia de la placa está controlando el movimiento de la NAB hacia el NNE [Nocquet et al., 2014] a lo largo del sistema de fallas CCPP lateral derecha transpresiva localizada. CCPP es la estructura sismogénica cortical más importante del país.
  • El último gran terremoto que rompió la falla de Pallatanga fue el evento MIC 7.5–7.9 de 1797 [Beauval et al., 2010]. Beauval y col. [2013] han localizado un segundo terremoto histórico de Mw ~ 7 que ocurrió en 1645, a unos 50 km al SSW del evento de 1797 en la misma estructura
  • El sistema de fallas compresivo N-S con tendencia Quito-Latacunga muestra un comportamiento diferente en sus dos subsegmento.
  • La mélange de Pujili es la zona de contacto entre el basamento continental del Mesozoico Temprano al este con los fragmentos de la meseta oceánica del Cretácico Temprano al Cretácico Superior acumulados en el Cretácico Superior [Hughes y Pilatasig, 2002

Sismicidad de la zanja exterior

  • Ningún otro segmento al oeste de la fosa muestra una agrupación similar de eventos, dado que en el catálogo se reportan un total de 155 eventos con magnitudes de Mw 4.0 a 6.2
  • Esta sismicidad podría explicarse como réplicas de relajación relacionadas con los terremotos de 1979 Mw 8.1 o incluso con los mega-terremotos de1906 Mw 8.8, las soluciones normales del mecanismo focal de fallas también podrían resultar del desgarro interno a lo largo de la tela de una plaqueta aislada que se originó a lo largo del graben de Yaquina.

Conclusiones

  • Este nuevo modelo de la compleja geodinámica de Ecuador pone énfasis en dos aspectos de las interacciones de las placas a escala continental: (a) las diferencias en reología entre las placas de Farallón y Nazca y (b) la oblicuidad de convergencia resultante de la forma convexa del sur Margen continental del noroeste de América
  • El margen estriado de Grijalva marca claramente la diferencia en las condiciones reológicas existentes entre las placas de Farallón y Nazca relacionadas con sus diferentes edade
  • El margen estriado de Grijalva destaca una marcada diferencia en la topografíade la placa subductora
  • El acoplamiento interseísmico también está influenciado por las diferencias reológicas en las dos placas

Bibliografia: Yepez,H.,Laurence,A.,Beauval,C.,Alvarado,A.,Font,Y., & Cotton,F.(2016).A new view for the geodynamics of Ecuador: Implicationin seismogenic source definition and seismic hazard assessment.