Andean structural control on interseismic coupling in the North Chile

Andean structural control on interseismic coupling in the North Chile
subduction zone
Béjar-Pizarro, M., Socquet, A., Armijo, R., Carrizo, D., Genrich, J., Simons, M.
(2013). Nature Geoscience, doi: 10.1038/NGEO1802 [link]
Resumen
Los grandes terremotos de subducción que han
tenido lugar en lagunas sísmicas en los últimos
años (ej. Japón 2011, Chile 2010) han puesto de
relieve la importancia de caracterizar la
deformación intersísmica, que define áreas
donde la deformación elástica se está
acumulando. La segmentación de la interfase de
la subducción, que limita la extensión de los
futuros terremotos (y por tanto su magnitud), se
atribuye normalmente a las variaciones de las
propiedades friccionales de la zona sismogénica
o a estructuras en la batimetría de la placa
inferior. Las estructuras de la placa superior también pueden influir en la
segmentación, pero se les ha dado menos importancia. En este trabajo hemos
investigado la relación entre la segmentación de la interfase de subducción en
la laguna sísmica del Norte de Chile y una estructura de la placa superior que
forma un escarpe costero de ~ 1 km de altura. Para ello hemos utilizado datos
InSAR y GPS, que nos han permitido medir la deformación intersísmica del
terreno entre 2003 – y 2009 y comparar la deformación con la extensión de la
ruptura durante terremotos pasados. A partir de estos datos hemos deducido el
grado de acoplamiento y de segmentación en profundidad. Nuestros resultados
muestran una correlación clara, a lo largo de 500 km, entre la base de la zona
sismogénica fuertemente acoplada y el escarpe costero que se observa en la
superficie. Bajo la Península de Mejillones, la zona fuertemente acoplada está
restringida a la región fuera de la costa, rodeando la península. Esta
correlación implica que las grandes estructuras tectónicas de la placa superior
pueden influir en las propiedades friccionales de la zona sismogénica en
profundidad. Esto sugiere que el acoplamiento intersísmico y la ocurrencia de
grandes terremotos son procesos físicos transitorios controlados por las
estructuras de la placa superior, que construyen la topografía Andina y son
persistentes durante escalas geológicas (millones de años).
Figura 1. Medidas de la deformación del terreno durante el periodo intersísmico en el Norte de
Chile. a) El mapa de color corresponde a las velocidad según los datos InSAR, en la dirección
satélite – suelo (flecha gris en la esquina superior izquierda). Las flechas negras muestran las
velocidades GPS horizontales, y los puntos grandes de color en las mismas posiciones
corresponden a las velocidades GPS verticales. La flecha amarilla delimita la longitud de la
laguna sísmica (unos 500 km aproximadamente). b) Perfiles perpendiculares a la fosa,
coloreados según la latitud. (arriba) Perfiles batimétricos y topográficos. (abajo) Velocidades
InSAR (puntos) y GPS (diamantes) proyectadas en la línea satélite – suelo (LOS). La línea gris
discontinua representa la proyección de la isolínea de 25 km sobre un plano con una pendiente
de 15º. Los triángulos invertidos y la línea gris claro indican la localización de la costa. La línea
gris oscura indica la localización del desplazamiento máximo en la dirección LOS.
Figura 2. Perspectiva 3D que muestra la relación entre la distribución del acoplamiento del
plano de subducción y la topografía. El plano inclinado formado por pequeños rectángulos de
colores representa el plano de subducción modelizado. Este se ha coloreado según su grado
de acoplamiento (o bloqueo) . La zona del plano mas cercana a la superficie (de 0 a 30 km de
profundidad) está muy acoplada mientras que la zona más profunda (de 30 a 50 km de
profundidad) esta solo parcialmente acoplada. La base de la zona acoplada es paralela a la
línea de costa, y por tanto, a las unidades tectónicas que forman el margen andino).