Tomografía de ruido sísmico para la Península de Mejillones

Abstract

La Península de Mejillones (PM) se encuentra ubicada en el norte de Chile a los -23.28° -70.5° y corresponde a un bloque geomorfológico atípico levantado de la plataforma continental de 60 km de longitud y 40 km de ancho. Esta estructura ha sido propuesta como un segmento límite para grandes terremotos de subducción, como el caso de los eventos Mw 8.1 Antofagasta (1995) y Mw 7.7 Tocopilla (2007). Además, la Península presenta una capa amplia y profunda de sedimentos que podría potenciar los efectos de ampliación dinámica del sitio. Por esta razón, en este trabajo se estudia la estructura sismica de la cuenca de la PM. Desplegamos una densa red sísmica temporal en la PM, que registró en tiempo continuo desde julio de 2013 hasta septiembre de 2015. A partir de los registros continuos, construimos una tomografía local utilizando el ruido sísmico ambiental espectral. Utilizamos la componente vertical de los sismogramas para obtener la función de Green a partir de la correlación cruzada entre los pares de estaciones. El método en el dominio de la frecuencia permite determinar la velocidad de fase relacionando al cruce por cero de la parte real del espectro de correlación cruzada con el cruce por cero de la función de Bessel de primer orden. Las velocidades de fase de la onda de Rayleigh se invierten mediante una técnica tomográfica 2-D iterativa no lineal. Finalmente recuperamos los mapas de velocidad de fase a diferentes frecuencias e invertimos perfiles 1-D de velocidad de onda de corte, que son interpolados para obtener un modelo de velocidad de onda de corte 3-D válido entre 1 y 5 km . Los mapas tomográficos presentan características significativas que se correlacionan con la geología observada en superficie. Por ejemplo, encontramos en la parte occidental de la PM velocidades más bajas que en la zona oriental, con una velocidad de corte cercana a los 2,0 km/s. Podemos asociar esto con roca metamórfica fracturada del Precámbrico-Ordovícico. Las velocidades de corte más altas (> 3.0 km/s) en la parte este de la península están asociadas con la presencia de rocas intrusivas del Jurásico Superior. La diferencia de velocidad de estas dos anomalías se mantiene en profundidad. Estos resultados podrían ser utilizados en el futuro para entender la ampliación de sitio de la PM durante terremotos que afecten a la zona norte de Chile.