Seismic structure between the Pacific coast and Mexico City form the Petatlán earthquake (Ms=7.6) aftershocks
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Resumen
Los tiempos de arribo de ondas P y S de las replicas del sismo del 14 de marzo de 1979 Petatlán (M,=7.6), han sido usados para delinear una estructura de velocidades compresionales y de corte para la zona de subducción entre Petatlán y la ciudad de México y a lo largo de la costa del estado de Guerrero. El modelo final consiste en una zona de transición bidimensional, compuesta por un bloque continental, uno acrecional y uno de corteza oceánica. El bloque continental consiste en tres capas corticales planas con el Moho localizado a 45 km de profundidad. El bloque oceánico fue modelado con dos capas con un espesor total de 8 km y con un echado de 10° al N34°E, que se extiende tierra adentro. Las ondas sísmicas de las replicas con hipocentros debajo de la corteza oceánica viajan principalmente en el manto oceánico superior y alcanzan sitios entre los 50 y 300 km tierra adentro.
La localización hipocentral de 792 replicas fue comparada con la estructura obtenida con el trazado de rayos. Tres por ciento de estas replicas se localizan dentro de la región sugerida como el bloque continental, 85% están dentro de la corteza oceánica y 12.5% debajo de la corteza oceánica. 55% de los eventos se localizan bajo el arreglo sísmico local y sus hipocentros est8n determinados con errores menores de 5 km.
Los hipocentros de las replicas definen una zona angosta de Wadati-Benioff con 8-10 km de espesor, la cual concuerda con el modelo de la litosfera oceánica basada en los tiempos de viaje de las replicas registradas por el perfil sísmico a lo largo de la costa yen dirección a la ciudad de México. 50% de las replicas (aproximadamente 350) se encuentran dentro de la corteza oceánica en una capa delgada de menos de 8 km de espesor y con un área de 480 Icm2 localizada a mayor profundidad y alejada de la trinchera. Esta es una región localizada principalmente bajo las estaciones sísmicas y ha sido propuesta como una zona de fuerte acoplamiento en una litosfera joven y de rápida convergencia (Astiz, 1987; McNally et al., 1986), y como una asperidad basada en la localización de los premonitores del sismo de Petatlán (Hsu et al., 1984) y también en sus replicas (Valdés et al., 1982; Hsu et al., 1984).
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Citas
AKI, K. and W. H. K. LEE, 1976. Determination of three-dimensional velocity anomalies under a seismic array using first P arrivals times from local earthquakes. I. A homogeneous initial model. J. Geophys. Res., 81, 4381-4399. DOI: https://doi.org/10.1029/JB081i023p04381
ASTIZ, L., 1987. I Source analysis of large earthquakes in Mexico, II Study of intermediate depth earthquakes and interplate seismic coupling. Ph. D. Thesis, California Institute of Technology.
BANISTER, S., 1988. Microseismicity and velocity structure in the Hawkes Bay Region, New Zealand: fine structure of the subducting Pacific Plate. Geophysical J. 95. 45-62. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1988.tb00449.x
BATH, M., 1979. Introduction to Seismology, 488 pp., Birkhauser Verlag, Boston, Mass.
CERVENY, V., I. A. MOLOTKOV and I. PSENCIK, 1977. Ray Method in Seismology, Univerzita Karlova, Praka, Czechoslovakia, 214 pp.
CAMPILLO, M., J. C. GARIEL, K. AKI and F. J. SANCHEZ-SESMA, 1989. Destructive strong ground motion in Mexico City; Source, path and site effects during great 1985 Michoacán earthquake. Bull. Seism. Soc. Am., 79, 1718-1735.
CHAEL, E. P. and G. S. STEWART, 1982. Recent large earthquakes along the Middle American trench and their implications for the subduction process. J. Geophys. Res., 87 (B1), 329-338. DOI: https://doi.org/10.1029/JB087iB01p00329
CHRISTENSEN, N. I., 1984. The magnitude, symmetry and origin of upper mantle anisotropy based on fabric analyses of ultramafic tectonites. Geophys. J. R. Astron. Soc., 76, 89-111. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1984.tb05025.x
COMTE, D., M. PARDO, L. DORBATH, C. DORBATH, H. HAESSLER, L. RIVERA, A. CISTERNAS and L. PONCE, 1992. Crustal seismicity and subduction morphology around Antofagasta, Chile: preliminary results from a microearthquake survey. Tectonophysics, 205, 13-22. DOI: https://doi.org/10.1016/0040-1951(92)90414-2
COUCH, R. and S. WOODCOCK, 1981. Gravity and structure of the continental margins of southwestern Mexico and northwestern Guatemala. J. Geophys. Res., 86, 1829-1840. DOI: https://doi.org/10.1029/JB086iB03p01829
CROSSON, R., 1976. Simultaneous least squares estimation of hypocenter and velocity parameters. J. Geophys. Res., 81, 3036-3046. DOI: https://doi.org/10.1029/JB081i017p03036
DEMETS, C. and S. STEIN, 1990. Present-day Kinematics of the Rivera Plate and Implications for Tectonics in Southwestern Mexico. J. Geophys. Res., 95, 21931-21948. DOI: https://doi.org/10.1029/JB095iB13p21931
FISHER, R. L., 1961. Middle America trench: Topography and Structure. Geol. Soc. Am. Bull., 72, 703-720. DOI: https://doi.org/10.1130/0016-7606(1961)72[703:MATTAS]2.0.CO;2
FUENZALIDA, A., M. PARDO, A. CISTERNAS, L. DORBATH, C. DORBATH, D. COMTE and E. KAUSEL, 1992. On the geometry of the Nazca Plate subducted under Central Chile (32-34.5 S) as inferred from microseismic data. Tectonophysics, 205, 1-11. DOI: https://doi.org/10.1016/0040-1951(92)90413-Z
GETTRUST, J. F., V. HSU, C. E. HESLEY, E. HERRERO and T. JORDAN, 1981. Patterns of seismicity preceding the Petatlán earthquake of 14 March, 1979. Bull. Seism. Soc. Am., 71, 761-770. DOI: https://doi.org/10.1785/BSSA0710030761
GOMBERG, J. S., K. M. SHEDLOCK and S. W. ROECKER, 1990. The Effect of S-Wave Arrival Times on the Accuracy of Hypocenter Estimation. Bull. Seis. Soc. Am., 80, 1605-1628. DOI: https://doi.org/10.1785/BSSA08006A1605
GROW, J. A. and C. O. BOWIN, 1975. Evidence for high density crust and mantle beneath the Chile Trench due to the descending lithosphere. J. Geophys. Res. 80, 1449-1458. DOI: https://doi.org/10.1029/JB080i011p01449
HSU, V., C. E. HESLEY, E. BERG and D. A. NOVELO-CASANOVA, 1984. Correlation of foreshocks and aftershocks and asperities. Pure Appl. Geophys., 122, 878-893. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00876390
KLEIN, R. W., 1978. Hypocenter location program HYPOINVERSE Part I, Users guide to versions 1, 2, 3 and 4. U. S. Geol. Surv. Open File Rep. 78-694. DOI: https://doi.org/10.3133/ofr78694
LEE, W. H. K., R. E. BENNETT and K. L. MEAGHER, 1972. A method of estimating magnitude of local earthquakes from signal duration. USGS Open File Rep. DOI: https://doi.org/10.3133/ofr72223
LEE, W. H. K. and C. M. VALDES, 1985. HYPO71PC, A personal computer version of the HYPO71 earthquake location program. USGS Open File Rep., 85-749. DOI: https://doi.org/10.3133/ofr85749
LEFEVRE, L. V. and K. C. MCNALLY, 1985. Stress distribution and subduction of seismic ridges in the Middle America subduction zone. J. Geophys. Res., 90, 4495-4510. DOI: https://doi.org/10.1029/JB090iB06p04495
LEWIS, B. T. R. and W. E. SNYDSMAN, 1979. Fine Structure of the Lower Oceanic Crust on the Cocos Plate. Tectonophysics, 55, 87-105. DOI: https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90336-6
LIENERT, B. R., E. BERG and L. N. FRAZER, 1986. HYPOCENTER, an earthquake location method using centered, scaled, and adaptively damped least squares. Bull. Seism. Soc. Am., 76, 771-783. DOI: https://doi.org/10.1785/BSSA0760030771
LINDO, R., C. DORBATH, A. CISTERNAS, L. DORBATH, L. OCOLA and M. MORALES, 1992. Subduction geometry in central Peru from micro-seimicity survey: first results. Tectonophysics, 205, 23-29. DOI: https://doi.org/10.1016/0040-1951(92)90415-3
LOPEZ-RAMOS, E., 1976. Carta Geológica de Ia República Mexicana. Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México.
LOPEZ-RAMOS, E., 1983. Geología de México. Tomo III. Mexico City.
LUETGERT, J. H., 1988. User's manual for RAY84/RAY83PLT, Interactive Two-Dimensional Ray tracing/ Synthetic Seismogram Package, U. S. Geol. Surv. Open File Rep., 88-238, 52 pp. DOI: https://doi.org/10.3133/ofr88238
MAMMERICKX, J. and S. M. SMITH, 1979, Preliminary bathymetry of the East Pacific Rise between 10°N and 18°N. Scripps Institution of Oceanography.
McMECHAN, G. A. and W. O. MOONEY, 1980. Asymptotic ray theory and synthetic seismograms for laterally varying structures: theory and application to Imperial Valley, California. Bull. Seism. Soc. Am. 70, 2021-2035.
McNALLY, K. C., J. R. GONZALEZ-RUIZ and C. STOLTE, 1986. Seismogenesis of the 1985 great (Ms=8.1) Michoacán, Mexico earthquake. Geophys. Res. Lett., 13, 585-588. DOI: https://doi.org/10.1029/GL013i006p00585
NELSON, G. D., J. E. VIDALE and K. C. McNALLY, 1989. Earthquake Locations by 3-D Finite Difference Travel Time. EOS, Trans. Am. Geophys. Union, 70 (43).
ORTEGA-GUTIERREZ, F., 1981. Metamorphic belts of southern Mexico and their tectonic significance, Geofísica Internacional., 20, 65-82. DOI: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.1981.20.3.1085
REYES, A., J. N. BRUNE and C. LOMNITZ, 1979. Source mechanism and aftershock study of the Colima, Mexico earthquake of January 30, 1973. Bull. Seis. Soc. Am., 69, 1819-1840. DOI: https://doi.org/10.1785/BSSA0690061819
SANDOVAL-OCHOA, J. H., 1985. The Tecpan Regional Fault: Evidence for Major NE Lineaments, Geofísica Internacional, Special Volume on Mexican Volcanic Belt -Part 1 (Ed. S. P. Verma), 24-1, 193-202. DOI: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.1985.24.1.1070
SIMILA, G. W., D. A. GARCIA-GONZALEZ, X. LIU, K. C. McNALLY, A. NAVA and E. NAVA. Three-dimensional Velocity Profiling Along the Middle America Trench Offshore Mexico. EOS, Trans. Am. Geophys. Union, 70 (43), 1989.
SHOR, G. G. and R. L. FISHER, 1961. Middle America trench, Seismic refraction studies. Geol. Soc. Am. Bull., 72, 721-730. DOI: https://doi.org/10.1130/0016-7606(1961)72[721:MATSS]2.0.CO;2
SOLTE, C., K. C. McNALLY, J. GONZALEZ-RUIZ, G. W. SIMILA, A. REYES, C. REBOLLAR, L. MUNGUI and L. MENDOZA, 1986. Fine structure of a Post failure Wadati-Benioff Zone. Geophys. Res. Lett. 13, 577-580. DOI: https://doi.org/10.1029/GL013i006p00577
SPUDICH, P. and J. ORCUTT, 1980. A new look at the seismic velocity structure of the oceanic crust. Rev. Geophys. Space Phys. 18, 627-645. DOI: https://doi.org/10.1029/RG018i003p00627
VALDES-GONZALEZ, C., 1993. Seismic Structure, Scaling, Seismic Attenuation, and Gaps, Using Aftershocks from the major 1979 Petatlán (Ms=7.6) Earthquake. Ph. D. University of Wisconsin-Madison.
VALDES, C. M., R. P. MEYER, R. ZUNIGA, J. HAVSKOV and S. K. SINGH, 1982. Analysis of the Petatlán aftershocks, energy release and asperities. J. Geophys. Res., 87, 8519-8527. DOI: https://doi.org/10.1029/JB087iB10p08519
VALDES, C. M., W. D. MOONEY, S. K. SINGH, R. P. MEYER, C. LOMNITZ, J. H. LUETGERT, C. E. HELSLEY, B. T. LEWIS and M. MENA, 1986. Crustal structure of Oaxaca, Mexico, from seismic refraction measurements. Bull. Seis. Soc. Am., 76, 547-563.
WEPFER, W., W. and N. I. CHRISTENSEN, 1989. Q Anisotropy in Metamorphic Rocks. EOS, Trans. Am. Geophys. Union, 70 (15), 1989.