Geofísica Internacional

Mexico City Earthquake of 11 May 2023 (Mw3.2)

2024-01-16T21:12:35+00:00

El 11 de mayo de 2023, un sismo local en la Ciudad de México se sintió fuertemente en Mixcoac, San Angel y Coyoacán. El evento fue parte de una secuencia sísmica que inició aproximadamente 6 meses antes. Las aceleraciones pico del suelo (PGA) en la estación más cercana (distancia ~ 1 km) localizada en zona de lomas, fue de ~ 0.18 g. Aunque el espectro de respuesta a períodos cortos en esta estación excedió el espectro de diseño especificado en el Reglamento de Construcción de la Ciudad de México, no se reportaron daños estructurales. La inversion del Tensor de Momento a partir de los registros de desplazamiento filtrados (0.08 – 0.24 Hz) arrojan valores de M0 = 6.8×1013 N-m (Mw 3.2), H = 0.7 km, con un probable plano de falla caracterizado por φ = 2700, δ = 760, λ = -750. Estas características focales son muy similares a las estimadas para el sismo del 17 de Julio de 2019 durante un enjambre sísmico ocurrido aproximadamente 5 km al norte. El análisis spectral de los registros en 19 sitios de la zona de lomas, 14 en zona de transición y 41 en zona de lago, revela una gran variabilidad en el movimiento del suelo en cada una de estas zonas. La caída de esfuerzos estimada Δσ, es de 0.5 MPa. Se encontró una gran disparidad entre los espectros de la fuente observados con los teóricos; su relación nos da una estimación de la amplificación de las ondas sísmicas al viajar a través de capas someras con velocidades decrecientes; identificamos a esta relación como el efecto de sitio. Los valores predichos de PGA y PGV para un sismo de Mw 3.2, calculados usando la técnica Estocástica (Boore 1983, 2003), suponiendo un modelo de focal de Brune, Δσ = 0.5 MPa e incluyendo el efecto de sitio, concuerdan razonablemente con las observaciones. Los valores esperados de PGA y PGV en el epicentro de un sismo postulado de Mw 5, son de 0.6 g and 60 cm/s respectivamente en un sitio de lomas genérico; los valores esperados en zona de lago serían del doble. Estas predicciones sin embargo, deben tomarse con precaución dado que están basadas en varias aproximaciones.

A Source and Ground Motion Study of the Veracruz Earthquakes of 29 October 2009 (Mw5.7) and 4 August 2021 (Mw4.8): Evidence of Strong Azimuthal Variation of Attenuation

2023-08-16T23:17:43+00:00

En este trabajo estudiamos dos sismos de magnitud moderada que ocurrieron frente a las costas del Estado de Veracruz, en el suroeste del Golfo de México, el 29 de octubre de 2009 (Mw 5.7) y el 4 de agosto de 2021 (Mw 4.8). El primero estaba ubicado cerca de Alvarado, Ver. y el segunda cerca de la ciudad de Veracruz, Ver. Ambos eventos fueron bien registrados mediante acelerógrafos y sismógrafos a distancias locales y regionales. La inversión del tensor de momento con fase W muestra mecanismos de falla inversa, similar a otros sismos en el suroeste del Golfo de México. De los siete mecanismos focales disponibles a lo largo del margen suroeste, dos muestran fallas de deslizamiento lateral y el resto de muestran mecanismos de tipo inverso, lo que sugiere un régimen de tensiones heterogéneo. Con base en los registros locales y regionales de estos dos sismos, en este trabajo, estudiamos las características del movimiento del suelo. Los espectros de la fuente calculados en cada estación por separado (sin corregir el efecto de sitio), suponiendo una dispersión geométrica razonable y Q = 141f 0.63, muestran una variabilidad notablemente alta debido a la diferencia en los efectos de la trayectoria y del sitio. La media geométrica del espectro de fuente aparente (espectro de fuente que incluye los efectos del sitio) de ambos terremotos puede modelarse mediante un modelo de fuente ω2 -Brune con una caída de esfuerzos, Δσ, de 40 MPa. A través de un método estocástico, los espectros de la fuente producen aceleraciones máximas del suelo (PGA) y velocidades máximas (PGV), con respecto de la distancia, que en general están de acuerdo con las observaciones. De importancia relevante son las aceleraciones en sitios en la ciudad de Veracruz y en el sitio de la Central Nuclear Laguna Verde (LVNPP), especialmente suponiendo un terremoto postulado de Mw 6.5, lo cual es un escenario razonable para la región. Para la ciudad de Veracruz y LVNPP estimamos los efectos de sitio asumiendo una fuente ω2 -Brune con Δσ de 2 MPa, caída de esfuerzos que tiene cierto soporte. En este trabajo fueron aplicados métodos tanto de funciones de Green (EGF) estocásticas como empíricas en la estimación del movimiento del suelo. El registro del sismo de 2021 se toma como EGF, y se supone que las Δσ’s del EGF y el evento objetivo son las mismas e iguales a 2 MPa. Los PGA y PGV pronosticados en sitios sedimentarios en la ciudad de Veracruz y la LVNPP sobre el hipocentro (profundidad = 20 km) del sismo postulado de Mw 6.5 son 0.2 g y 10 cm/s y 0.18 g y 3cm/s, respectivamente. Estos resultados son preliminares ya que se basan en varios supuestos.

Prediction of Fourier Amplitude Spectrum of Ground Motion in Mexico City from Subduction Thrust Earthquakes

2024-01-09T13:09:29+00:00

La CDMX, una de las ciudades más grandes del mundo, ha sufrido continuamente sismos destructivos que se originan en la interfaz de la zona de subducción en la costa del Pacífico a más de 250 km de distancia. Un ejemplo notable es el gran sismo de Michoacán del 19 de septiembre de 1985 el cual devasto la ciudad y provocó más de 10,000 víctimas. La causa principal de los daños es la gran amplificación del movimiento del suelo que se presenta en la CDMX. En vista del nivel de peligro sísmico a que está expuesta la ciudad es necesario contar con estimaciones precisas del movimiento del suelo durante eventos sísmicos futuros. Se presenta un modelo de atenuación (GMPE) del espectro de amplitudes de Fourier de la aceleración (FAS) del movimiento del suelo, en la estación de Ciudad Universitaria (CU) en la CDMX, durante sismos en la interfaz de subducción a lo largo de la Costa del Pacífico Mexicano con mecanismo de falla inverso. Se consideran registros entre 1965 a 2020 durante 40 sismos con magnitudes entre 5 y 8 a distancias entre 250 km y 500 km, lo cual representa un incremento considerable de registros respecto a los estudios previos. Como método de regresión se utilizó un esquema de regresión Bayesiano. Una característica importante del modelo propuesto es que incluye términos para modelar la atenuación a lo largo de diferentes trayectorias, se observó que la inclusión de estos términos conduce a una reducción en la variabilidad aleatoria del GMPE, particularmente en altas frecuencias. Dado que la amplificación de las ondas sísmicas con respecto a la estación CU se conoce en muchos sitios instrumentados en la CDMX es posible estimar el FAS en estos sitios si se conoce el FAS en la estación CU. El modelo propuesto ha sido incorporado en un análisis de peligro sísmico basado en el uso de FAS y ha dado lugar a los espectros de diseño sísmico de la nueva versión del Reglamento de Construcciones de la CDMX.

Site effect evaluation for Culiacan, Sinaloa, Mexico

2023-05-03T16:28:57+00:00

Usando la técnica de relación espectral (HVSR), realizamos un análisis de 120 registros de ruido sísmico obtenidos en diferentes puntos distribuidos a lo largo de la ciudad de Culiacán, Sinaloa, México. Los resultados muestran una clara relación de períodos dominantes entre 0,2 y 0,7 para la zona de aluvión en la zona central y occidental de la ciudad y períodos menores para puntos cercanos a afloramientos de rocas ígneas al sur y sureste de la ciudad. Las mayores amplitudes relativas se encontraron a lo largo del lecho del río, en la zona de transición de los depósitos de conglomerado al aluvión. Realizamos un análisis multicanal (arreglos de estaciones) en algunos puntos donde se realizó la medición H/V. Se obtuvieron perfiles de velocidad y se calcularon las funciones de transferencia. Se corroboraron los valores de período dominante obtenidos con la técnica HVSR. Tres de ellos pudieron compararse con la estratigrafía superficial obtenida en estudios de mecánica de suelos a los que se tuvo acceso.

Forward modeling of spectral gamma-ray (SGR) logging in sedimentary formations

2023-08-23T18:29:11+00:00

Proponemos un nuevo enfoque para mejorar el modelado directo del registro de rayos gamma espectral (SGR) al considerar los minerales radioactivos presentes en la roca como fuentes de rayos gamma. Este se basa en la teoría de la atenuación radiactiva. Los supuestos son: 1) los minerales con contenido de K⁴⁰, U²³⁸, y Th²³² son considerados fuentes radiactivas que están uniformemente distribuidas en la roca; 2) la radiactividad medida es proporcional a la concentración de minerales radiactivos e inversamente proporcional a la densidad aparente de la roca; 3) la radiactividad solo se atenúa por absorción de rayos gamma. El modelado directo fue probado usando un caso sintético de arenisca con minerales arcillosos y poros saturados con salmuera para analizar la sensibilidad de SGR a cambios en las relaciones de ilita/esmectita e ilita/mica y porosidades de la arenisca. Finalmente, el enfoque fue validado con 44 muestras de núcleo, siendo 22 de dos formaciones de gas en lutita y 22 de dos formaciones clásticas. El coeficiente de correlación de Pearson se aplicó para medir el desajuste entre los datos simulados y medidos de K, U, Th y SGR, obteniéndose valores de 0.82, 0.83, 0.61 y 0.57 respectivamente, y una mejora adicional de 0.87, 0.85, 0.65 y 0.69, respectivamente, fueron alcanzados aplicando inversión conjunta para los datos donde las relaciones ilita/esmectita e ilita/mica no fueron especificadas. La correlación lograda entre los datos simulados y observados sustenta la viabilidad del nuevo enfoque para el modelado directo propuesto de SGR.

Vertical Electrical Sounding Technique as an Efficient and Rapid Tool for Groundwater Investigation in a Basaltic Environment at Kodana Station for the Shami goats. Case Study from Southern Syria

2023-05-24T16:52:32+00:00

Se realizó un estudio geoeléctrico utilizando la técnica de sondeo eléctrico vertical (VES), con una configuración de Schlumberger adaptativa para localizar y perforar un pozo para la extracción de agua subterránea en la estación Kodana para cabras Shami, en el sur de Siria. Se propone un enfoque integrado para aumentar la eficacia de la técnica VES y reducir la incertidumbre y errores serios en la localización y perforación del pozo. El enfoque se basa esencialmente en el análisis de los parámetros de Dar-Zarrouk (D-Z), restringiendo varias condiciones para obtener un modelo hidrogeofísico óptimo. La interpretación cuantitativa por inversión 1-D de doce puntos de sondeo VES y los parámetros D-Z permitieron caracterizar el área de estudio en términos de la profundidad de un acuífero en basaltos fracturados del Neógeno. Los resultados mostraron que el punto VES (V6) tenía las propiedades óptimas y favorables para perforar un pozo exitoso en el área. Las coordenadas GPS del V6 son E: 3589614, N: 3301961 y Z: 770m. El acuífero en la capa piroclástica fracturada con rocas de composición basáltica del Neógeno en este punto V6 tiene un espesor (h) de 217 m, una resistividad (ρ) de 227 Ωm, una resistencia transversal (R)de 49259 Ωm2 y un parámetro de anisotropía (λ) de 1.15. Las ventajas del enfoque propuesto estánbien comprobadas y documentadas, comparadas con otras técnicas que requieren combinaciones de latécnica VES con otras técnicas geofísicas disponibles. Por lo tanto, se recomienda aplicar el enfoquepropuesto de la técnica VES para la investigación de aguas subterráneas y para localizar los mejoressitios para perforar pozos en ambientes basálticos similares en todo el mundo.

The use of in situ Gamma-Ray Spectrometry to Assess the Environmental Impacts of Intensive Agriculture in terms of Geochemical Mobility in soil and waters

2023-05-23T19:04:02+00:00

La concentración y movilidad de metales en la litosfera y la hidrosfera están influenciadas por muchos parámetros físico-químicos y procesos de origen natural y antropogénico, siendo este último responsable de impactos en muchos ecosistemas alrededor del mundo, incluyendo los humedales. Estas zonas de transición, a menudo caracterizadas por la presencia de suelos hídricos, vegetación adaptada y presencia estacional o permanente de agua superficial, suelen estar bajo presión humana en términos de conversión de uso del suelo y contaminación, especialmente en áreas de producción agrícola, donde el exceso de nutrientes/materia orgánica, pesticidas, sales, sedimentos, metales pesados y radionúclidos (provenientes de fertilizantes inorgánicos) pueden alterar sustancialmente el equilibrio ecológico de estos ecosistemas. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar el impacto agrícola en un humedal tropical geográficamente aislado en el Cerrado brasileño mediante el análisis de la movilidad geoquímica e interacción entre agua superficial y subterránea a través de espectrometría de rayos gamma in situ y mediciones de conductividad hidráulica. Los resultados demostraron que los márgenes de este humedal, con suelos derivados de diabasa, son uno de los compartimentos más importantes y críticos debido a su capacidad tanto de inmovilización de metales como de infiltración de agua superficial, indicado especialmente por las concentraciones de uranio. El torio, por su parte, se relacionó principalmente con el transporte coluvial desde las pendientes hacia el centro del humedal, corroborado también por zonas de baja conductividad hidráulica como resultado de la compactación del suelo debido al uso de maquinaria agrícola pesada y aumento del flujo de escorrentía. Por lo tanto, la metodología aplicada podría utilizarse como un método inicial de detección rápida en humedales bajo otros contextos climáticos, geológicos y edafológicos, con el fin de evaluar la dinámica hidrogeoquímica local y los impactos de la agricultura.

Investigation of Salanda Fault Zone, between Yesiloz and Gumuskent (Nevsehir-Turkey) with PSInSAR

2023-12-26T07:10:30+00:00

En este estudio, se investigó la sección de la zona de la falla de Salanda entre el pueblode Yesiloz y Gumuskent (Nevsehir, Turquía) mediante métodos geodésicos, y sedeterminó la cantidad de movimiento en esta zona. En este estudio, con este fin utilizamosun radar de apertura sintética interferométrico de dispersión persistente (PSInSAR) paradeterminar el movimiento de la línea de visión (LOS). Estudios anteriores realizados coníndices geológicos y geomorfológicos han demostrado que la zona de la falla de Salandaestá activa. Por primera vez en este estudio, se utilizaron en el análisis PSInSAR 36imágenes de radar de apertura sintética (SAR) adquiridas entre el 8 de enero de 2020 y el29 de noviembre de 2022. Cuando se analizaron los valores anuales de velocidad delárea de estudio en la dirección LOS, se revelaron valores anuales de subsidencia dehasta 7,6 mm y valores anuales de elevación de hasta 7,2 mm. Estos movimientosindican que la falla de es activa y tiene características de falla normal. Sin embargo,también tiene un componente de deslizamiento dextral.

La erupción del volcán Irazú 1917-1921 (Costa Rica): dinámica y entorno social

2023-12-05T19:41:00+00:00

En este trabajo se reconstruye y analiza, desde un enfoque vulcanológico e histórico, la fase eruptiva de 1917-1921 del volcán Irazú con base en fuentes hemerográficas, documentales, técnico-científicas e históricas. Los resultados son coherentes con la tefroestratigrafía conocida y se agregan elementos nuevos, tales como: la ocurrencia de erupciones estrombolianas, las reconstrucciones de caídas de tefra para algunas erupciones relevantes y especialmente la erupción vulcaniana del 30 de noviembre de 1918 (VEI~3). Se analiza la convergencia de este acontecimiento natural con la dictadura de “los Tinoco” entre 1917 y 1919 y cómo ambos sucesos irrumpieron abruptamente en la vida de la sociedad costarricense, sobre todo en San José, la capital de Costa Rica. El impacto de la fase eruptiva 1917-1921 fue menor en comparación con la de 1963-65, pero no despreciable, y el clima político adverso del momento contribuyó a opacarla, lo que dificultó el análisis más profundo y su cuantificación. El estudio de la fase eruptiva de 1917-1921 es fundamental para valorar escenarios de riesgo construidos a partir de las características de la Costa Rica del siglo XXI y con ello contribuir con una adecuada gestión del riesgo.

Introduction Special Section

2024-03-22T19:57:19+00:00

Este volumen contiene dos nuevas publicaciones de esta sección especial que se inició en el volumen de enero de 2024 y tiene como objetivo contribuir a mejorar la preparación y gestión de riesgos de futuras erupciones monogenéticas, así como a la preservación del patrimonio natural y cultural en regiones de vulcanismo activo. El primer artículo aborda el origen de los recientes enjambres sísmicos ocurridos en el área del Parícutin-Tancítaro en Michoacán (México) y que han causado inquietud en la población local. Este estudio apoya un origen magmático para este fenómeno y lo relaciona con el estancamiento del magma dentro de la corteza. Los resultados de este artículo tienen gran relevancia para el estudio de los precursores de erupciones monogenéticas y procesos magmáticos asociados.

The 2020 and 2021 Seismic Swarms in the Tancítaro-Paricutín Area (Uruapan- Michoacán, México) Evidence Magma Intrusion in an Area with High Density of Monogenetic Cones

2024-01-19T04:18:44+00:00

El Campo Volcánico Michoacán-Guanajuato (MGVF) ubicado en el centro-oeste de México y con más de 1,000 volcanes monogenéticos, en su mayoría conos de escoria, es frecuentemente citado desde 1943 cuando nació el volcán Paricutín en un maizal ubicado a 11 km al NO de la cumbre del Tancítaro, el estratovolcán más grande del campo. En una zona altamente fracturada alrededor de Tancítaro, denominada región Paricutín-Tancítaro (PTR), recientemente se han registrado dos importantes enjambres sísmicos, el primero entre el 5 de enero y el 22 de febrero de 2020, y el segundo entre el 30 de mayo y el 22 de julio de 2021. El Servicio Sismológico Nacional (SSN) de México ubicó y reportó un total de 4,956 sismos con magnitudes de coda entre 2.6 y 4.2. Con el objetivo de determinar las causas de los enjambres y los peligros que pueden representar para la región en primer lugar analizamos sus distribuciones espaciales, reubicando todos los eventos registrados con el método de Dobles Diferencias y probando diferentes modelos de velocidad para seleccionar aquel con los menores errores residuales, y en segundo lugar, analizando sus distribuciones temporales, encontrando que los histogramas de ocurrencias por fecha tiene formas aproximadas de campana, correspondientes al tipo 3 de Mogi. Concluimos que cada enjambre probablemente ha sido causado por esfuerzos inducidos por intrusiones de volúmenes moderados de magma alimentadas a través de diques hacia un depósito temporal preexistente de magma, probablemente un sill.

Quarrying volcanic landscapes: territory and strategies of metate production in Turícuaro (Michoacan)

2024-01-07T22:35:03+00:00

En la región michoacana del centro-occidente de México, el pueblo de Turícuaro ha sido durante siglos un centro de producción de metates, elaborados a partir de andesitas explotadas en las laderas de los volcanes Hoya Urutzen y de 'El Metate'. Se han realizado prospecciones en este paisaje volcánico, con la inestimable ayuda de una de las últimas familias de metateros del pueblo, los Vidalès, con el fin de reconstruir las estrategias adoptadas a lo largo del tiempo para extraer esta andesita en un amplio territorio. Se ha podido proponer una primera cartografía así como una datación relativa de las diferentes zonas de extracción. También se han descrito diferentes tipos de explotaciones, desde las canteras antiguas en relación con las ocupaciones arqueológicas, hasta las actuales explotadas hoy en día. La morfología de los afloramientos (paredes, bloques aislados) condicionó en parte la organización de las canteras (planas, en terrazas, etc.). También se han podido observar las diferentes estrategias y organización del trabajo asociadas, a través de la observación de los bloques abandonados, los residuos y los desbastes. Finalmente, este trabajo ofrece un nuevo punto de vista sobre las estrategias de explotación de las canteras de metate mesoamericanas.