A source study of the October, 2007 earthquake sequence of Morelia, Mexico and ground-motion estimation from larger earthquakes in the region

Resumen

En este artículo se analiza una secuencia de siete sismos (2.5<Mw<3.0) ocurridos en la Ciudad de Morelia, México. Esta serie de temblores ocurrieron en un intervalo de 33 horas en el mes de octubre de 2007. Fueron registrados por dos estaciones locales ubicadas en esa Ciudad. Morelia se encuentra en la la parte central de la Faja Volcánica Trans-Mexicana (CTMVB, por sus siglas en inglés). Las formas de onda y los espectros de estos sismos son sorprendentemente similares, sugiriendo que sus localizaciones y mecanismos focales son casi idénticos. La inversión de forma de onda, restringida a partir de fallas descritas anteriormente en el área (rumbo ~E-O, buzando al norte), arroja un mecanismo focal definido por =2650, =750 y = -300, lo cual es consistente con los mecanismos focales reportados previamente en la región. Dado que, para estos pequeños eventos, la señal se confunde con el ruido para frecuencias f<0.2Hz, se estimó el momento sísmico M0 a partir del espectro de las ondas S en una banda de frecuencias definida en el intervalo 0.2≤f≤1Hz. Sin embargo, en esta banda de frecuencias, existe una amplificación significativa de las ondas símicas debida a una capa de baja velocidad provocada por rocas volcánicas superficiales presentes en cualquier sitio localizado en el CTMVB. En la estimación del M0 y en la interpretación de los espectros observados, se aproximó esta amplificación usando el cociente espectral H/Z. Asumiendo un modelo de fuente 2, los espectros observados pueden ser explicados con ternas (Δσ, t*, fm) (5MPa, 0.02s, 20Hz) y (20 MPa, 0.03 s, 20 Hz), donde Δσ es la caída de esfuerzos asumiendo el modelo de Brune y t* y fm son los parámetros de atenuación. Con el fin de simular el movimiento fuerte del terreno, para un sismo postulado de Mw5, se usaron estas combinaciones de parámetros junto con las técnicas de Empirical Green Function (EGF) y Random Vibration Theory (RVT). Las aceleraciones horizontales PGA y velocidades PGV en los sitios de referencia están en el rango de 23 a 46 cm/s2 y de 1.5 a 3.52 cm/s para una caída de esfuerzos de Δσ=5Mpa. Los valores pronosticados para una caída de esfuerzos Δσ=20Mpa son casi el doble (44-89 cm/s2 and 2.5-6.1 cm/s). Las estimaciones obtenidas, especialmente para Δσ=5MPa, son considerablemente más pequeñas que las reportadas a partir de datos globales. Esta comparación sugiere que existe una alta atenuación en la región volcánica o una inadecuada estimación del efecto de t* y fm.