Comparación de parámetros cinemáticos de ruptura para dos terremotos (Mw~7.1) ocurridos el 2013 y 2018 en la costa sur de Perú

Abstract

Dos terremotos de mecanismo inverso de magnitud Mw ∼ 7.1 ocurrieron en el flanco sur de la Dorsal de Nazca el 2013 y 2018, con epicentros cercanos (∼ 36 km) frente a la costa sur de Perú. Ambos han sido investigados de forma acotada hasta la fecha, y se han reportado profundidades focales dentro del rango 30-45 km. Esta profundidad sería 15-20 km mayor que la interfaz estimada entre las placas de Nazca y Sudamericana, por lo que se podría tratar de terremotos intraplaca. Dada la magnitud Mw ≥ 7, se estudiaron parámetros de la fuente de una falla finita. El objetivo principal es entender el proceso de ruptura de los dos terremotos, estimando modelos de ruptura cinemática constreñidos por ondas de cuerpo telesísmicas, con el fin de determinar el plano causativo de ruptura y proponer un mecanismo de fallamiento.

La inversión cinemática del deslizamiento fue llevada a cabo mediante un método multi-time window, que consiste en proponer una geometría del plano de falla, discretizarlo, calcular las funciones de Green para cada subfalla-receptor, con dos direcciones de deslizamiento ortogonales (i.e., λ ± 45◦ ). Luego, obtener las amplitudes de cada parámetro del modelo para determinar la solución que mejor ajuste los datos observados, mediante la resolución de un problema de mínimos cuadrados amortiguado, bajo restricción de no negatividad. Se determinaron dos hiperparámetros de regularización en la vecindad del mínimo obtenido por ABIC. Los datos observados corresponden a una ventana de 70 s (10 s antes de la primera llegada, y 60 s de señal) de formas de ondas de cuerpo (P y SH) para más de 120 estaciones de banda ancha de la red global, con distancia epicentral, ∆, en el rango 30°− 90° .Se probaron diferentes geometrías para cada evento, a partir de la localización hipocentral y planos nodales reportados por el USGS, variando la profundidad en ± 5 km y buzamiento (δ) en {+4° ,+2° ,0° ,-2° ,-4° }, para seleccionar una geometría preferida y luego realizar inversiones utilizando una malla refinada con un mayor número de subfallas.

En el caso del terremoto de 2013, el modelo preferido coincide con la geometría de la interfaz de subducción, con un parche principal de deslizamientos ubicado a unos 15 km del hipocentro, de dimensiones 30 × 30 km2 , deslizamiento máximo de 2.13 m, magnitud Mw = 7.03 y caída de esfuerzos de 0.7 MPa. Para el terremoto de 2018, el modelo preferido es el derivado a partir del plano conjugado de la subducción, opuesto en vergencia a él, con un parche principal de deslizamiento centrado en el hipocentro, de dimensiones 20 × 15 km2 , deslizamiento máximo de 3.61 m, magnitud Mw = 7.06 y caída de esfuerzos igual a 5.1 MPa. A partir de estos resultados, se propone que el segundo terremoto fue intraplaca, debido al unbending de la litósfera oceánica de Nazca, formando el segmento de subducción plana, y habría ocurrido como respuesta al primer terremoto.