Estudio de complejidad en la actividad sísmica del centro de Chile

Abstract

En esta tesis se realiza un estudio de sistemas complejos sobre un conjunto de datos sísmicos registrados en la zona central de Chile Se han caracterizado estos datos con el fin de lograr un acercamiento a la comprensión de su comportamiento y dinámica. Es de esta manera que se mostró que estos datos se rigen por la Ley de Gutenberg Richter, y que la medida de la dimensión de su distribución espacial es un número no entero, mostrando la monofractalidad de la distribución espacial de los focos sísmicos y de sus proyecciones en el plano. Se estimó también el espectro de dimensiones fractales de Rényi y Mandelbrot utilizando dos metodologías diferentes. Se realizó un estudio de redes complejas sobre los mismos, concluyendo que son redes libres de escala y de mundo pequeño y que es posible independizar los resultados del tamaño de la celda considerada o del número de datos. Por otro lado, se realizó un estudio en base al modelo de Burridge y Knopoff, comparando estos resultados teóricos con los obtenidos de los datos experimentales, obteniendo una gran corcondacia entre ambos resultados.

In this thesis a set of seismic data is studied with tools from complex systems. The data set was obtained in the central zone of Chile. The purpose of this analysis is to understand the behavior and dynamics of the planet seisicity and find universal features of seismicity when comparing results with hilean data and results with data from other seismic zones. We showed that the data set follows the Gutenger-Richter law, and that the measure of its spatial dimension is a non integer number, ie, this spatial distribution is a fractal. We estimate the Rényi and Mandelbrot fractal spectrum dimension using two different methods. We did a complex networks study, and we concluded that this data set is a free scale and small world network. Furthermore, via the appropiate scalings, we show that the results are independent of the size of the cell or the size of the data set. On the other hand, we studied the Burridge-Knopoff model and we compared the results of this model with the results obtained from the observed data.