Inversión bayesiana en altas frecuencias de la distribución de deslizamiento del terremoto de Tocopilla 2007, Mw 7.7

Abstract

La emisión de ondas de alta frecuencia producida durante un evento sísmico es un tema aún poco entendido dentro de la sismología. Este tipo de emisión es la que causa más daños en el campo cercano, por lo que su estudio es de suma importancia para el análisis de peligro sísmico de una región particular. Por lo mismo, se han desarrollado metodologías para simular el movimiento fuerte de suelo y se han utilizado para reproducir los registros observados para terromotos de gran magnitud. A pesar de esto, los estudios de inversión de fuente sísmica se realizan usualmente a partir de datos en un rango de frecuencia bajo, dado que a mayor frecuencia más oscilatoria es la señal y más complejo es encontrar un buen ajuste. En la presente tesis se formuló un método de inversión bayesiano para estimar la distribución de deslizamiento del terremoto de Tocopilla Mw 7.7 del 2007, junto con un método de simulación estocástica de acelerogramas para el modelamiento directo. Se utilizaron registros de aceleración en una banda de frecuencias de 0.05-20 Hz para estaciones en campo cercano ubicadas en roca dura. Se validó la metodología a través de un test sintético y luego se aplicó a los datos observados del terremoto de Tocopilla. De los resultados se encontró que es posible estimar un modelo de ruptura simplificado compuesto por dos asperezas circulares de dimensiones similares con radios de 40-50 km, donde el centro del primer parche se fijó en el hipocentro, y el centro del segundo se localizó en dirección sur-oeste del primero, por debajo de la península de Mejillones. Se estimó además el factor de decaimiento espectral γ del modelo de Brune w−γ, el cual tiene un valor aproximado de 1.55 - 1.6 para este evento en el campo cercano. Se compararon las predicciones de los modelos estimados con los registros observados del terremoto de Tocopilla, donde se obtuvo en general un buen ajuste con las observaciones en las 4 estaciones consideradas, con una tendencia a subestimar las amplitudes de las señales para períodos < 1 s y a sobrestimar los > 1 s. Finalmente, se concluyó que esta metodología permite estimar un modelo de distribución de deslizamiento simplificado que representa la emisión de ondas de alta frecuencia proveniente de la ruptura de un evento como el de Tocopilla mientras se cuente con los recursos computacionales necesarios.