Kinematic and dynamic inversions of subduccion earthquakes using strong motion and cGPS data

Abstract

Se invierte la distribución de deslizamiento de cinco terremotos, 3 ocurridos en Chile (Tocopilla 2007, Mw 7.8; Michilla 2007, Mw 6.7; Maule 2010; Mw 8.8) y dos de Japón (Iwate 2008, Mw 6.8 y Tohoku 2011, Mw 9.0). Se realizan inversiones cinemáticas para ellos con la excepción de Michilla 2007 e inversiones dinámicas para Michilla 2007 e Iwate 2008. Las inversiones son hechas proponiendo a priori una distribución geométrica del área de ruptura formada por una o dos elipses y distribución gaussiana de deslizamiento. La búsqueda de la mejor solución se realiza utilizando el algoritmo de vecindad. Acelerogramas y GPS continuos (cGPS) fueron invertidos. Para Tocopilla 2007 se obtiene una distribución de slip caracterizado por 2 elipses. Para el terremoto del Maule dos elipses fueron propuestas encontrándose que el máximo deslizamiento se ubica en la zona norte de una ruptura de casi 500 km; para este terremoto además se identificaron las asperezas que controlaron el movimiento en el rango de frecuencias intermedias (0.02 Hz a 0.1 Hz) en la zona norte de la ruptura. El terremoto de Tohoku 2011 pudo ser caracterizado por la ruptura de una elipses y luego se realizó una búsqueda de la mejor solución utilizando un método de Monte Carlo fijando algunos parámetros y liberando solo 3 de ellos: velocidad de ruptura, deslizamiento máximo y el tamaño de la elipse (manteniendo fija la razón de aspecto entre sus ejes), encontrando que entre estos tres parámetros existen fuertes acoplamientos, confirmando que la solución no es única. También para este terremoto se realiza desarrolla una preliminar inversión utilizando una discretización clásica de rectángulos, encontrándose resultados similares a la inversión por elipse. Finalmente realizamos la inversión de dos terremotos intraplaca de profundidad intermedia de magnitud cercana a Mw 6.8. Para estos terremotos nosotros realizamos las primeras inversiones dinámicas liberando todos los parámetros. Aquí se confirma, realizando inversiones del tipo Monte Carlo, que las inversiones no son únicas y que la ruptura de los terremotos queda controlada por los parámetros de la ley de fricción, pudiendo tomar diferentes valores pero agrupándose en valores específicos de momento sísmico y kappa (kappa es un parámetro que relaciona la energía liberada con la energía disponible para que el terremoto se propague).