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López, A., C. I. Álvarez y E. Villarreal. 2017. Migración de fuentes sísmicas a lo largo del Cinturón de Fuego del Pacífico. La Granja: Revista de Ciencias de la Vida. Vol. 25(1):5-15. pISSN:1390-3799; eISSN:1390-8596.
1 Introducción
El fenómeno demigración de fuentes sísmicas es conocido desde 1958 con los trabajos de Charles Francis Richter (Akmanova y Osipova, 2007; Викулин, 2000), pero fue K. Mogui el primero en observar la migración de actividad sísmica como un fenómeno a escala mundial (Mogi, 1968). Fue Osipova N. A. (Akmanova y Osipova, 2007; Осипова, 2007a,b) quien definió el valor de velocidad existente para sismos de magnitud mayor a 8.
Sin embargo, no existe información acerca de la migración de fuentes sísmicas para eventos de magnitudes inferiores, sobretodo por una desigual capacidad de detección de los diferentes países que conforman en Cinturón de Fuego (IRIS, 2016), es por eso que esta investigación busca conocer la dinámica de este importante centro sísmico del planeta.
2 Recolección de datos
En base a los datos recolectados del catálogo mundial sísmico IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology) (Catálogos de terremotos de IRIS), se elaboró una lista de terremotos con magnitudes superiores o iguales a los 6 grados y menores a los 7 grados en la escala de Richter; siendo estos considerados fuertes y por su intensidad los que empiezan a producir daños en zonas pobladas, además se consideró las profundidades menores a 100 km. Considerándose la variación de velocidad de las ondas sísmica P y S ocurridos debido a la discontinuidad de Moho ocurridos a lo largo del Cinturón de Fuego del Pacifico desde 1960 hasta 2014.
Los datos recolectados fueron distribuidos en períodos de cinco años, tiempo en el cual se puede observar la formación de cadenas migratoria, teniendo así un total de 9 períodos de estudio.
Figura 1. Distribución de epicentros sísmicos 1960-2014.Región 1: cuadros de color amarillo; Región 2: cuadros de color verde; Región 3: cuadros de color magenta; Región 4: cuadros de color naranja; Región 5: cuadros de color rojo.
Los catálogos constan aproximadamente de 3000 terremotos, en los cuales existen eventos que no corresponden al área de estudio. Por este motivo, se realizó un trabajo de depuración de datos mediante la ayuda del programa informático Excel, consiguiendo con ello los eventos que pertenecen a la zona de estudio, para con estos realizar el análisis de migración de fuentes sísmicas (Figura 1).
Para realizar el análisis de migración de fuentes sísmicas se dividió el arco sísmico del Pacífico en 24 zonas, iniciando en el límite divergente entre las placas Pacífica y Antártica. Se tomó como zona inicial la región comprendida entre las latitudes 55° Sur a 65° Sur, y longitudes 180° Este a 140° Oeste, las demás zonas se construyen a partir de esta, manteniendo un sentido anti horario a lo largo del Cinturón de Fuego del Pacífico.
Una vez establecidas las zonas se determinó el número de terremotos con magnitudes comprendidas entre los 6 y 7 grados en la escala de Richter dentro de cada una de las mismas como se muestra en la Tabla 1.
Para establecer las cadenas migratorias se toma como referencia el número de terremotos ocurridos en una zona durante el primer intervalo de tiempo, para luego observando los valores en los siguientes períodos de tiempo y en las zonas adyacentes a la misma establecer una relación con dichos valores ya sea creciente o decreciente.
En caso de que la relación sea creciente, esta nos indica la existencia de una migración de fuentes sísmicas en las zonas en cuestión. Por otro lado, si la relación es decreciente, estaríamos afirmando que existe una migración de fuentes sísmicas hacia atrás en el tiempo, algo que físicamente no es comprensible. En este último caso debemos analizar la existencia de una migración de fuentes sísmicas en dirección contraria a la que inicialmente consideramos.
Las cadenas migratorias que se han establecido desde la Tabla 1 se distribuyen en 5 regiones:
Región 1: Límite de convergencia de las Placas de Nazca-Sudamericana, y Placa de Cocos-Placa del Caribe.
Región 2: Límite convergente entre las Placas Pacífica-Noramericana.
Región 3: Límite convergente entre las Placas Pacífica-Euroasia.
Región 4: Límite de convergencia de las Placas Filipina-Pacífica.
Región 5: Límite de convergencia de las Placas Australiana-Pacífica.
2.1 Región 1: Límite de convergencia de las Placas de Nazca-Sudamericana, y Placa de Cocos-Placa del Caribe
La Región 1, de acuerdo a su posición geográfica, está formada por las zonas 7, 8, 9 y 10 enumeradas desde el Sur de Chile hasta México (Figura 2).
Desde la Tabla 1, para esta región se observa las relaciones mostradas en la Tabla 2.
En la Tabla 2, las cadenas migratorias que se encuentran con las casillas sombreadas muestran el cambio de actividad sísmica en sentido Sur-Norte, mientras que las que se encuentran con los numerales en color rojo muestran el sentido contrario de movimiento.
Con estos datos se construyó el histograma correspondiente a cada una de las cadenas migratorias encontradas.
Tabla 2. Distribución de terremotos en el límite de convergencia de las Placas de Nazca-Sudamericana, y Placa de Cocos-Placa del Caribe.
La mayoría de cadenas migratorias en esta región se dan en sentido Sur-Norte, a lo largo del cinturón volcánico de los Andes, pasa por el arco volcánico de Centroamérica hasta el Eje Neo volcánico transversal de México, además poseen picos de actividad en las zonas 7 y 10, esto está relacionado con la presencia de la falla Liquiñe-Ofqui en la zona 7 se encuentra ubicada la falla Liquiñe-Ofqui además de la presencia de varios volcanes activos, por el otro extremo la zona 10 se encuentra en el Eje Neo volcánico que posee mucha actividad sísmica debido a la presencia volcanes activos nuevos.
En esta región las cadenas migratorias 1 y 4 tienen su inicio en 1970 y 1985 respectivamente en la zona 10, avanza a las zonas 9 y 8 y alcanza un máximo de actividad en la zona 7, este fenómeno se produce ya que en la zona 10 en los años 1973 y 1985 ocurren dos eventos de magnitudes 8.8 y 8.0 respectivamente los mismos que debido a la presencia de aftershocks cambian la tendencia Sur-Norte de la región, las otras cadenas van en sentido contrario, es decir, de la zona 7 a la 10 (Figura 3).
2.2 Límite convergente entre las Placas Pacifica-Noramerica.
La Región 2, de acuerdo a su posición geográfica, está formada por las zonas 11, 12, 13 y 14 enumeradas desde México hasta las Islas Aleutianas (Figura 4).
Como se puede apreciar en la Tabla 3 se forman 6 cadenas migratorias que comienzan en la zona 11 pasa por la 12 y la 13 alcanza su máximo en la 14 en un periodo de 20 años.
Las cadenas migratorias comienzan en la cordillera de las Cascadas, zona 11 hasta el Arco volcánico Aleutiano zona 14 donde se encuentran los máximos de actividad (Figura 5), por la presencia en dicha zona geografía de 57 volcanes activos que han dado lugar a la formación de las Islas Aleutianas.
2.3 Región 3: Límite convergente entre las Placas Pacífica-Euroasiática
La Región 3, de acuerdo a su posición geográfica, está formada por las zonas 15, 16 y 17 enumeradas desde la Kamchatka hasta el Arco Sísmico Nipón (Figura 6).
En la región 3 (Tabla 4) se forman 7 cadenas migratorias que comienza en la zona 15 pasa por la 16 alcanza su máximo en la 17 en un periodo de 15 años.
Las cadenas migratorias van desde el Arco volcánicode Kamchatka zona 15 pasando por Japónhasta el Arco Nipón zona 17 (Figura 7) donde se encuentran los máximos de activad esta migración se da en sentido Norte-Sur y se debe al proceso de subducción tectónica de la placa Pacifica y Filipina debajo de las placas continentales Norteamericana y Euroasiática.
2.4 Región 4: Límite de convergencia de las Placas Filipina-Pacífica
La Región 4, de acuerdo a su posición geográfica, está formada por las zonas 18, 9 13 y 20 enumeradas desde el arco Nipón arco Nipón hasta Australia (Figura 8).
Tabla 4. Distribución de terremotos en el límite convergente entre las Placas Pacífica-Euroasiática.
Se puede observar en la Tabla 5, la formación de 7 cadenas migratorias que comienzan en la zona 18 pasa por la 19 y alcanzan el máximo en la 20 en un periodo de 15 años.
La actividad sísmica va desde el arco sísmico Nipón arco sísmico Nipón hasta Nueva Guinea donde la placa del Pacífico se hunde por debajo de la placa Australiana (Figura 9).
2.5 Región 5: Limite de convergencia de las Placas Australiana-Pacífica
La Región 4, de acuerdo a su posición geográfica, está formada por las zonas 21, 22 y 23 enumeradas desde el norte de la Fosa de Kermadec hasta el límite de convergencia de la placa del Pacífico con la placa Antártica (Figura 10).
En la Tabla 6, se forman de 7 cadenas migratorias que comienzan en la zona 23 pasan por la 22 y alcanzan el máximo en la 21 en un periodo de 15 años.
En esta región la actividad sísmica migra desde el límite convergente de las placas Pacífica y Antártica hasta la Fosa Oceánica de Kermadec, es decir en este caso se puede observar una migración en senti- do horario (Figura 11).
3 Conclusiones
De acuerdo a un análisis de los histogramas obtenidos se puede observar que existe una migración de actividad sísmica que va desde el sur de Chile hasta México en sentido anti horario.
Para la región desde la falla de San Andrés hasta Arco volcánico Aleutiano la migración se da en sentido anti horario confirmándose el origen volcánico de las Islas Aleutianas.
En las regiones del Pacífico Noreste desde la Kamchatka hasta Nueva Guinea se aprecia un movimiento en sentido anti horario.
En la zona de subducción de la placa Pacífica y Australiana se observa una migración en sentido horario desde el límite convergente de las placas del Pacífico y Antártica hasta la fosa oceánica Kermadec concentrándose en esta ultima la mayor actividad sísmica.
