Base de datos de epicentros instrumentales: 1975

República Dominicana - UE
Programa de Desarrollo Geológico Minero (SYSMIN)
Convención LOME IV
Proyecto D: Prevención de Riesgos Geológicos
(Riesgos Sísmicos)
Base de datos de epicentros instrumentales:
1975 - actual
Informe Final
Julio 1998
Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
1.
INDICE
1.
INDICE......................................................................................................................................................... 2
2.
INTRODUCCION ....................................................................................................................................... 3
3.
FUENTES CONSULTADAS...................................................................................................................... 6
4.
INTERVENCIÓN EN LOS DATOS ORIGINALES ............................................................................... 8
5.
ORGANIZACIÓN DE LOS CATÁLOGOS ........................................................................................... 10
5.1
6.
CLAVE DE LECTURA .......................................................................................................................... 11
CALCULO DE LA MAGNITUD............................................................................................................. 13
6.1
MAGNITUD LOCAL ML (XMAG) .............................................................................................................. 13
6.2
MAGNITUD CALCULATA POR LA DURACIÓN DE LA SEÑAL (MC O FMAG) .................................................. 13
6.3
MAGNITUD CALCULADA POR LA AMPLITUD DE LAS OLAS DE VOLUMEN MB ............................................. 14
6.4
MAGNITUD CALCULADA EN BASE A LA AMPLITUD DE LAS OLAS SUPERFICIALES MS ................................ 14
7.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..................................................................................................... 15
8.
CATALOGO. LISTADO DE TEMBLORES ......................................................................................... 16
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Proyecto D - Prevención de riesgos geológicos (Riesgo sísmico)
Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
2.
INTRODUCCION
El Catálogo sísmico elaborado representa la síntesis de búsqueda y organización de los datos e
informaciones sobre la sismicidad ocurrida en la República Dominicana en el período 1975 –
febrero 1998.
La individualización de los datos se ha efectuado consultando boletines nacionales y otras numerosas fuentes provenientes de instituciones externas a la República Dominicana.
En esta búsqueda se ha considerado un área geográfica más amplia que la de la isla de Santo
Domingo, con el fin de obtener informaciones útiles para la comprensión de los fenómenos
geodinámicos de la región en su conjunto.
Los datos recogidos se han filtrado sucesivamente con el fin de obtener un instrumento de trabajo completo, y al mismo tiempo ágil y muy fácil de utilizar.
El resultado de esta búsqueda ha permitido la confección del presente Catálogo sísmico local en
el que se indican los datos relativos a 1962 eventos ocurridos en la República Dominicana y
zonas limítrofes en el período 1975-1998.
Adjunto a este Catálogo se inserta un soporte magnético (floppy disk- file MSExcel) que contiene todas las informaciones recogidas, incluyendo también todos los eventos próximos al área
estudiada (7895 eventos en total).
Para el uso del Catálogo local presentado y del Catálogo general adjunto (floppy disk) debe tenerse en cuenta la variedad de las fuentes utilizadas, por lo que la inserción de los datos provenientes de redes sísmicas externas a la República Dominicana (por ejemplo la red sísmica nacional de Puerto Rico) puede dar una impresión inexacta de “concentración de sismicidad” en
las zonas próximas a la red nacional. Por otra parte, los datos proporcionados por la red nacional, es decir el Catálogo del Instituto Sismológico Universitario de la República Dominicana,
están caracterizados por una fuerte discontinuidad temporal (fig.1): en este caso las variaciones
en la evolución temporal de la sismicidad observada tienen que ser atribuidas, muy probablemente, a variaciones en la funcionalidad de las redes sísmicas locales.
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Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
NUMERO DE SISMOS
1000
ISU
500
0
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
ANO
Fig.1- Número de eventos/año registrados en la red sísmica del Instituto Sismológico
Universitario de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (1975-1997).
NUMERO DE SISMOS
1000
CATALOGO LOCAL
500
0
1975
1980
1985
1990
1995
2000
ANO
Fig. 2- Número de eventos/año incluidos en el Catálogo local para el periodo 1975-1997.
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Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
Los capítulos siguientes contienen todas las informaciones relativas a las fuentes consultadas, a
las intervenciones efectuadas en los datos originales, a la organización del Catálogo local y del
Catálogo general adjunto y a las llaves de lectura.
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Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
3.
FUENTES CONSULTADAS
Los datos provenientes de la red sísmica de la República Dominicana, activa desde el 1975, se
han integrado con otros de organizaciones internacionales o de redes sísmicas nacionales activas en áreas adyacentes a la estudiada.
A continuación se expone una síntesis esquématica de las informaciones obtenidas de cada una
de estas fuentes.
F1. Catálogo sísmico 1° semestre 1987, de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (en
papel)
F2. Catálogo sísmico 2° semestre 1987, de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (en
papel)
Los parámetros indicados en estos dos Catálogos son:
FechaToLatLonProfMl (Xmag)Md (Fmag)Local
Estos dos boletines no se han incluido en el Catálogo ya que coinciden con el boletín del próximo punto (F6).
F3. Catálogo sísmico del 12/7/94 al 20/11/95, del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos
(30 eventos, en papel y en file MSExcel), y que incluye:
FechaToLatLonProfMl (Xmag)Local
F4. Catálogo sísmico para 1996, del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (83 eventos,
también en file MSExcel);
F5. Catálogo sísmico del 1/1/97 al 29/10/97, del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (51 eventos, también en file MSWord).
Estos dos Catálogos íncluyen:
FechaToLatLonProfMuLocal
F6. Catálogo sísmico del 1911 al 1997, de la Universidad Autónoma de Santo Domingo,
suministrado en soporte magnético y que incluyen 1646 eventos:
FechaToLatLonProfMlMd
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F7. Catálogo sísmico CNSS (Council of the National Seismic System), del 1-1-1975 al 3112-1997, que incluyen 586 eventos:
FechaToLatLonProfMMtypeNstaGapRMSSrc
F8. Catálogo sísmico del Puerto Rico Seismic Network (PRSN), (6114 eventos), para el
periodo Enero 1987- Febrero 1998, que incluyen:
FechaToLatLonProfRMSERHERZGapMlMdWpWs
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Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
4.
INTERVENCIÓN EN LOS DATOS ORIGINALES
La recolección de informaciones de varias fuentes ha comportado una extrema deshomogeneidad en la base datos iniciales, ya que cada uno de los elementos difiere en la cantidad o en la
tipología de los parámetros disponibles.
La parte inicial del trabajo, por lo tanto, ha consistido en la reorganización de las informaciones
según un criterio de homogeneidad, que eliminando las informaciones sobrantes, garantizará, al
mismo tiempo, la presencia de todos los parámetros necesarios para una evaluación correcta de
la evolución espacio-tiempo de la energía sísmica liberada en la área investigada y las relativas
incertidumbres.
Las intervenciones de mayor peso han sido las siguientes:
a) Eliminación de duplicidades
Se han determinado un total de 326 eventos duplicados. Estas duplicidades se encontraron tanto
en Catálogos provenientes de diferentes fuentes, como en Catálogos que provienen de la misma
fuente.
La localización de duplicidades se efectuó con mediante un procedimiento automático, con las
siguientes condiciones:
•
Diferencia en el tiempo origen menor o igual a 1 s;
•
Diferencia en la latitud y longitud de la localización epicentral menor de 0.1 grados.
Individualizadas las duplicidades, la selección de los eventos a eliminar se ha efectuado en base
a criterios de calidad de la localización, como muestran los siguientes parámetros:
•
Numero de estaciones empleadas para la localización;
•
RMS;
•
Error en la estimación de las coordenadas horizontales y verticales del hipocentro.
b) Eliminación de los eventos acaecidos fuera del área de interés
En la fase de búsqueda en las diferentes fuentes consultadas, se han recolectado los datos relativos a la sismicidad ocurrida en una área efectivamente mayor de la superficie cubierta por la
República Dominicana. Por ejemplo, la selección en el catálogo de la sismicidad mundial, suministrado por el Council of the National Seismic System (CNSS), se efectuó según los siguientes criterios de búsqueda (Tabla 1):
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Base de datos de epicentros instrumentales (1975-actual)
start_time=1975/01/01,00:00:00
end_time=1997/12/24,00:00:00
minimum_latitude=17
maximum_latitude=22
minimum_longitude=-73
maximum_longitude=-67
minimum_magnitude=1
maximum_magnitude=9.9
minimum_depth=1
maximum_depth=999
El catálogo suministrado por el Puerto Rico Seismic Network, en cambio, está formado sobre
todo por eventos de carácter regional, sobre los que no se ha efectuado ninguna selección.
Los catálogos suministrados por varias instituciones de la República Dominicana contienen, en
cambio, con muy pocas excepciones, datos relativos a la sismicidad regional.
El control cruzado entre los datos extraidos del boletín F6 y los suministrados por el CNSS para
los años 1983-84-85 han evidenciado una discrepancia de 4 horas entre el tiempo origen de los
sismos relativos al primer catálogo con respecto a los del segundo. Ejemplo:
1983 2 9 2 20 31.9 18 -67.29 120 ISU(FD)
1983 2 9 6 20 31.9 18 -67.29 119.6 CNSS(NEI)
Esta discrepancia, que corresponde a la diferencia entre el tiempo local de la República Dominicana y el tiempo GMT, ha sido en consecuencia corregida.
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5.
ORGANIZACIÓN DE LOS CATÁLOGOS
La sismicidad catalogada interesa un área más amplia que la cubierta por la República Dominicana. Puesto que las informaciones sobre la sismicidad ocurrida en las zonas adyacentes pueden
ser una eficaz ayuda en la interpretación del cuadro sismo-tectónico y geodinámico del área, se
ha confeccionar dos catálogos: un Catálogo general, cuya máxima extensión se ha indicado en
la tabla 1, que contiene todas las informaciones recogidas (adjunto al presente Catálogo en
floppy disk) y un Catálogo local, derivado del anterior mediante una selección de los sismos
ocurridos dentro de una área rectangular cuyos extremos tienen las siguientes coordenadas:
72° W, 17° N 68° W, 20° N
Ambos catálogos han sido puestos al día al 28 de febrero 1998.
Algunos de los datos en base a los que se han organizado ambos Catálogos (en particular: la especificación del método de cálculo de la magnitud, el RMS, la descripción geográfica de la localización, el Gap, el número de las estaciones) superan lo requerido en el presente estudio, pero se ha considerado oportuno indicarlos, ya que resultan complementarios para la estimación
cualitativa de la localización.
En los catálogos no están indicadas las estimaciones relativas al momento sísmico y a los mecanismos focales. Ninguna de las fuentes consultadas incluye dichas informaciones y es irrealizable en la actualidad una determinación directa de los mismos, al no haberse encontrado señales sísmicas en número y calidad suficiente para la evaluación de dichos parámetros en la red
operante en la República Dominicana.
a) Catálogo local
El Catálogo local se ha organizado según los siguientes datos:
año mes
día
hora
minutos
segundos
lat
(deg)
lon
(deg)
prof
(km)
M
RMS
ERH ERZ
(Km) (Km)
Sour
b) Catálogo general (adjunto)
El Catálogo general se ha organizado según los siguientes datos:
año
mes
5.1
Día Hora minutos
segundos
Lat lon
(deg) (deg)
prof
(km)
Mb
Mc
Ml
Ms
(fmag) (Xmag)
Mu nsta
gap RMS ERH ERZ
(Km) (Km)
sour
CLAVE DE LECTURA
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•
Año, mes, día, hora, minutos, segundos: Tiempo origen del sismo;
•
Lat: latitud del epicentro (en grados);
•
Lon: longitud del epicentro (en grados; negativo=longitud oeste);
•
Prof: Profundidad hipocentral, en Km;
•
Mb Magnitud derivada en base a la amplitud de las primeras oscilaciones de la fase P directa, para ondas con período T mayor o igual a 0.1 s y menor o igual a 3 s, y distancias hipocentrales mayores o igual a 5 grados geocéntricos (solo NEI-CNSS);
•
Ms Magnitud derivada para la amplitud de las ondas superficiales, calculada únicamente
para terremotos cuya distancia a las estaciones de recepción esté comprendida entre 20 y
160 grados geocéntricos, ondas sísmicas cuyo período fundamental está comprendido entre
18 y 22 segundos, y la profundidad es menor de 50 km (solo NEI);
•
Mu Método de determinación de la magnitud no indicada en la fuente consultada;
•
Mc Magnitud derivada para la duración de la señal;
•
Ml Magnitud local;
•
M Magnitud media; en el caso de que para el mismo evento estén indicadas más de una estimación para la magnitud, M corresponde a la media aritmética de las diferentes estimaciones;
•
Local Indicación del área geográfica en la que se coloca el epicentro;
•
Nsta Número de estaciones de redes sísmicas locales no usadas para la determinación hipocentral.
•
GapGap azimutal, en grados, en la cobertura instrumental del epicentro. Corresponde a la
máxima separación azimutal entre las estaciones observadas desde el epicentro. Si el Gap >
180 grados, el evento ocurrió externamente a la red sísmica.
•
RMS Varianza media entre los tiempos de llegada observados y aquellos calculados por las
Nsta estaciones utilizadas en la localización hipocentral:
Nsta
∑ ( Tc
RMS =
i
− Toi )
i =1
Nsta
2
,
En donde Tci y Toi son, respectivamente, los tiempos de llegada calculados y observados a la iesima estación;
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•
ERH Error estandard en la estimación epicentral, en km:
2
ERH = ( Sd x + Sd y ) ,
en donde Sdx ,Sdy son los errores estandard en la determinación de latitudes y longitudes del
epicentro, respectivamente;
•
ERZ Error en la estimación de la profundidad hipocentral, en km;
•
Src Fuente consultada para conseguir las informaciones:
CNSS= Council of The National Seismic System
NEI= National Earthquake Information Center (USGS)
ISU= Instituto Sismológico Universitario, Universidad Autónoma de Santo Domingo
INHDRI= Instituto Nacional De Recursos Hidráulicos, República Dominicana
PRSN= Puerto Rico Seismic Network
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6.
CALCULO DE LA MAGNITUD
6.1 MAGNITUD LOCAL ML (XMAG)
Para el cálculo de la magnitud local se utiliza la formula generalizada de Richter indicada como:
ML = log10 (A) / [2 c r(T)] + f (d2) + xc (1)
en donde:
•
A máxima amplitud pico-pico de la señal, en mm
•
r(T) función de trasferencia de la cadena instrumental, que expresa la amplitud r de la señal
en salida como función del período T de la señal de ingreso respecto a un sismómetro
Wood-Anderson
•
c Amplitud pico-pico en mm de la señal de calibración, definida como la respuesta de la
cadena instrumental a una sinusoide con frecuencia de 5 Hz y amplitud de 10 V aplicada
al preamplificador
•
f (d2)es una función bilinear de log10(d2), en donde d es la distancia epicentral (en km):
si d < 200 km, f = -0.15 + 0.8 log10 (d2)
si d > 200 km, f = -3.38 + 1.5 log10 (d2)
•
xc es una corrección de estación. En la fuente citada no se especifica el valor asignado a esta constante.
6.2 MAGNITUD CALCULADA PARA LA DURACIÓN DE LA SEÑAL (MC O
FMAG)
La formula empírica de la magnitud calculada de la duración de señal (MC o Fmag) es:
Fmag = MC = -1.78 + 2.68 log10(fmp) + 0.0035 d + fcorr (2),
en donde:
•
fmp es el tiempo (en segundos) transcurrido entre la llegada de la onda P y el punto en el
cual la amplitud de la señal es menor de 10 mm pico-pico en un sismograma de corto período
•
d es la distancia epicentral, en km
•
fcorr es un factor de corrección relativo a cada estación. En la fuente citada no se especifican los valores asignados a tales constantes.
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6.3 MAGNITUD CALCULADA PARA LA AMPLITUD DE LAS ONDAS DE VOLUMEN MB
La magnitud derivada para la amplitud de las primeras sacudidas de la fase P directa se estima
según la siguiente fórmula empírica:
Mb = log10(A/T) + Q(h, ) (3)
En donde:
•
A es la amplitud del movimiento del suelo, en
•
T es el correspondiente período, en segundos
•
Q(h, ) es un factor empírico de corrección que depende de la distancia epicentral
profundidad hipocentral h.
m
y la
6.4 MAGNITUD CALCULADA EN BASE A LA AMPLITUD DE LAS ONDAS SUPERFICIALES MS
La ecuación para el cálculo de la Magnitud calculada en base a la amplitud de las ondas superficiales es:
MS = log10 A20 +1.66
+2 (4)
En donde:
•
•
A20 es la amplitud, en m, de la componente a período 20 s de las ondas superficiales ; en
generel se utiliza la amplitud de las ondas de Rayleigh observadas en la componente vertical ;
∆ es la distancia epicentral en km.
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7.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. Council of the National Seismic System - Composite Earthquake Catalogue Archive URL : http ://www.cnss.org
2. Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, Red Sísmica Dominicana. Boletin Sísmico
1996.
3. Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, Red Sísmica Dominicana. Boletin Sísmico 12
Julio 1994-20 Nov. 1995.
4. Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, Red Sísmica Dominicana. Boletin Sísmico
1997.
5. Kanamori, H., 1977. The energy release in great earthquakes. J. Geophys. Res., 82, 29812987.
6. Puerto Rico Seismic Network - Seismic catalogue for the years 1987-1988
URL :http ://rmsismo.upr.clu.edu
7. Universidad Autónoma de Santo Domingo, Facultad de Ciencias, Instituto Sismológico
Universitario. Boletin Sismológico Semestral, Enero-Maio 1987.
8. Universidad Autónoma de Santo Domingo, Facultad de Ciencias, Instituto Sismológico
Universitario.Boletin Sismológico Semestral, Julio-Deciembre 1987.
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8.
CATALOGO. LISTADO DE TEMBLORES
Se incluye a continuación el Listado de temblores desde 1975 a 1998.
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