Correlación entre variaciones geomagnéticas y sismicidad medida dentro del área de Dobrovolsky para los eventos sísmicos de Maule 2010, Iquique 2014 e Illapel 2015

Abstract

Los últimos experimentos realizados en laboratorios han mostrado que las rocas bajo estrés crítico uniaxial son capaces de generar corrientes transientes previo a la ruptura o falla total de los materiales, es decir, que estas corrientes son creadas sólo en la zona plástica de las rocas. Debido a que las etapas finales en la preparación de terremotos se puede considerar a la litosfera como una roca siendo estresada uniaxialmente antes de la ruptura, han surgido un gran número de investigaciones que tratan de encontrar estas corrientes a escala geodinámica mediante mediciones del campo magnético terrestre (usando satélites), y así poder vincularlos con terremotos. Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis es poder encontrar señales magnéticas que puedan estar correlacionadas con la sismicidad previa y posterior de los últimos tres sismos más significativos del margen Chileno. Estos son los terremotos de Maule 2010 Mw8.8, Iquique 2014 Mw8.2 e Illapel 2015 Mw8.3. Para encontrar las correlaciones, se tomó como referencia el trabajo realizado por De Santis et al. (2017) para el terremoto de Nepal 2015 Mw7.8 y Marchetti and Akhoondzadeh (2018) para el terremoto de México Mw8.2, donde además también se realizaron estudios de frecuencias mediante el método de espectrogramas. Mientras que recientemente, De Santis et al., (2019) también encontró un aumentos similares en la cantidad de anomalías para doce terremotos mayores a Mw6.7 durante el período 2014-2016, pero no tan claros como el de México. En la tesis se utilizaron registros por componentes del campo geomagnético de magnetómetros ubicados a nivel de suelo en las distintas estaciones. Donde todas estas estaciones se encuentran ubicadas dentro del llamado área de Dobrovolsky, la cual se refiere a un área circular cuyo centro en el epicentro del terremoto y donde existe el cambio de estrés esperado para generar un terremoto. El método consistió en filtrar todo tipo de perturbaciones externas a la serie de tiempo magnética original mediante el llamado Dst-index para así obtener las variaciones magnéticas que pudieran estar generadas principalmente en la litósfera. Las variaciones que se alejan mucho del valor promedio móvil se consideraron como anomalías magnéticas. La evolución temporal de las anomalías en períodos de tiempo de meses o años se realiza mediante la suma de los valores acumulados diarios. En ellos se muestra que las componentes más confiables (significancia estadística) para analizar son las verticales de la estación de OSO (Maule) y PIL (Iquique e Illapel). En los tres registros se muestra un aumento en la cantidad de anomalías previo a la ocurrencia de los respectivos terremotos. Posteriormente se propone un mecanismo que permita explicar las anomalías basado en experimentos de laboratorios. Se obtiene que la fuente de las anomalías no puede tener un origen cercano (o al interior) de las zonas de falla donde ocurren los terremotos. Esto implica que se descartaría la posibilidad que las anomalías magnéticas tengan una relación directa con el proceso de ruptura. Aunque si se propone que estas anomalías sean una expresión de los cambios de esfuerzos que pueda sufrir la litósfera, implicando que los comportamientos anómalos registrados no necesariamente conducen a la ocurrencia de terremotos futuros.