Análisis espectral de ruido sísmico para detectar tremores no volcánicos en el punto triple chileno

Abstract

En la presente tesis, se estudió la zona del Punto Triple Chileno (PTC) que se localiza al oeste de la región de Aysén, en el extremo de la zona de subducción Nazca-Sudamérica, en el sur de Chile. Durante el periodo de febrero de 2009 a enero de 2010 se realizaron mediciones de ruido sísmico ambiental cercanos al PTC usando sismógrafos en el fondo oceánico (OBS, por sus siglas en inglés). Se usó una porción de los datos para estudiar la ocurrencia de señales sísmicas asociados a episodios superficiales de tremores no volcánicos (NVT s, por sus siglas en inglés) documentados en esta región. Durante el desarrollo de este trabajo, se analizaron datos sísmicos de cinco sensores triaxiales (LC1, LC2, LC3, LC4 y LC5) durante el periodo de tiempo del 2 de marzo al 16 de agosto de 2009 (167 días) de ruido sísmico ambiental en el fondo oceánico. La existencia aleatoria de tremores no volcánicos cercanos al PTC ha sido previamente documentada usando técnicas como la correlación cruzada en diferentes intervalos de tiempo. Para correlacionar este fenómeno en el domino espectral, se realizó el método de cocientes espectrales de ruido sísmico (HVSR, por sus siglas en inglés) propuesto por Nogoshi e Igarashi (1971) y generalizada por Nakamura (1989, 1996, 2000). Este método propone calcular los espectros de Fourier en cortos intervalos de tiempo para las 3 componentes y realizar un cociente espectral entre las componentes horizontales sobre la componente vertical. Se analizó el comportamiento temporal de las amplitudes en cortos intervalos de tiempo durante los 167 días para identificar la presencia o ausencia de NVT s para diferentes periodos de tiempo. Los análisis demuestran que existe una alta correlación en forma y amplitud espectral entre los sensores LC1 y LC3 en sus 2 direcciones para la frecuencia fundamental de 6.1 [Hz]. Hay días con una intensa actividad de tremores, señales en tiempo que corresponden a deslizamientos lentos continuos que se aceleran y desaceleran con periodos de recurrencia que han podido ser relacionados con los periodos de las mareas. Estos episodios de largo periodo en aproximadamente 27.03 días están fuertemente relacionados con el comportamiento periódicos en las mareas causados por la interacción que existe entre la Tierra, la Luna y el Sol. Los resultados espectrales demuestran que el comportamiento de las amplitudes espectrales está fuertemente relacionado con el periodo de las mareas y con la actividad de tremores no volcánicos registrados en sensores OBS. Las mareas coexisten en el domino de las bajas frecuencias que predominan en el ruido sísmico ambiental modificando o no las trazas en tiempo y alterando el comportamiento espectral, que por momentos, no corresponde a un comportamiento estático invariante en el tiempo.