Instituto Geofísico Escuela Politécnica Nacional Informe sísmico para el Ecuador

Transcripción

1 Durante el año, el Servicio Nacional de Sismología y Vulcanología (SENASV) del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, localizó un total de 1885 eventos sísmicos. Con respecto a años anteriores, el número total está dentro de los rangos ya observados, aunque el número de eventos con magnitudes iguales o superiores a 4.0 grados es menor, representando un 6.5% del total (Figura 1). Figura 1. Comparación del número de eventos registrados vs. número de eventos de magnitud igual o superior a 4.0 grados desde el año Estos eventos ocurrieron en: 1. La corteza continental constituida por el Bloque Norandino y la Placa Sudamericana (sismos corticales) y en 2. La Placa Oceánica que choca y se hunde o subduce bajo la corteza continental (sismos de subducción). Los sismos corticales fueron los más abundantes, aunque no en cuanto a magnitud (ver Tabla 1). Zona No. Total de eventos No. Eventos entre 4 y 5 No. Eventos iguales o mayores a 5 Sismos corticales % % % Sismos de la subducción % % % Tabla 1. Estadísticas del número de eventos por tipo de fuente: cortical o subducción. 1

2 Análisis por tipo de fuente 1. Sismos corticales Los eventos registrados y localizados por la Red Sísmica Nacional, se presentan en la Figura Amazonas 2. El Angel-San Gabriel 3. Apuela-Huayrapungo 4. Bagua 5. Canandé-San Lorenzo 6. Chingual 7. Cofanes-Cosanga 8. Cordillera-Occidental 9. Cuenca Amotape 10. Cutucú 11. Sistema Frontal Este 12. Guamote 13. Latacunga 14. Macas 15. Machachi 16. Napo 17. Pallatanga-Pisayambo 18. Papallacta 19. Puná 20. Quito Figura 2. A. Mapa con las ubicaciones de los sismos registrados durante el año en las fuentes corticales. B. Mapa señalando las fuentes corticales. Durante el año, la actividad sísmica en la corteza continental (fuentes corticales) muestra una distribución mensual relativamente homogénea, el número máximo de eventos fue 210 y el mínimo 74, resultando en un promedio de eventos por mes. En cuanto al número de eventos que superaron los 4 grados, el número máximo fue de 10 y hubo meses en que no se registró evento alguno, resultando en un promedio de 4.58 eventos por mes. 2

3 En cuanto a la energía sísmica liberada por estos eventos, se puede decir que también fue constante, con valores menores a 1.0e+18 ergios, salvo durante el mes de noviembre (Figura 3.2) en que se registró un evento de magnitud de 5.4 grados fuera de nuestro país, en la zona norte de la selva peruana y que es parte de la fuente sísmica de Bagua (Figura 3.3), equivalente a 5.9e+18 ergios. Con respecto a la actividad de las fuentes corticales definidas, la fuente Pallatanga-Pisayambo es la que tiene un mayor número de eventos, totalizando 457, seguida por las fuentes Canandé-San Lorenzo, Cutucú, Napo, Papallacta, Macas, Latacunga, Cuenca-Amotape, Cordillera Occidental y Quito, cada una con un número de eventos entre 50 y 100 por mes, mientras que las fuentes El Angel-San Gabriel, Apuela-Huayrapungo, Puná, Machachi, Amazonas, Cofanes-Cosanga, Frontal Este, Guamote, Chingual y Bagua que presentan menos de 50 eventos cada una (Figura 3.3). Si bien la fuente Pallatanga-Pisayambo es la que mayor número de eventos registra, no lo es en cuanto a energía, siendo la fuente Bagua la que más contribuye en este con 6.1e+18 ergios y a continuación están las fuentes de Cuenca-Amotape, Cutucú, Canandé-San Lorenzo y Puná (Figuras 3.3. y 3.4) por el número de eventos que superan los 4 grados de magnitud. Figura 3.1 Figura 3.2 Figura 3.3 Figura 3.4 Figura 3. Eventos corticales registrados y la energía liberada por mes y por fuente. 3

4 A. Logaritmo de la energía sísmica liberada (ergios) evaluada en una malla de 25*25 km 2. B. Logaritmo del número de eventos evaluado en una malla de 25*25 km 2. Figura 4. Liberación de energía y número de eventos en las fuentes corticales durante el año. 2. Sismos de la subducción Los eventos registrados en las diferentes fuentes de subducción se presentan en la figura 5. 4

5 Carnegie 2. Esmeraldas-Tumaco 3. Grijalva 4. Ibarra 5. Malpelo 6. Manta 7. Moyobamba 8. Puyo 9. Salinas 10. Sechura Figura 5. A. Mapa con las ubicaciones de los sismos registrados durante el año en las fuentes de subducción. B. Mapa señalando las fuentes de subducción. A diferencia de la sismicidad que ocurrió en la corteza continental, en la corteza oceánica y zona de contacto entre la placa oceánica y la placa continental (fuentes de subducción) se registraron los eventos más grandes (mayor magnitud), totalizando un número de 7 eventos con magnitud >= a 5.0 grados. El número máximo de eventos por mes fue de 59 y el mínimo 17, dando como resultado un promedio de 30.7 eventos/mes; el número máximo de eventos de magnitud igual o superior a 4 grados fue de 25 y el mínimo 0, dando como resultado un promedio de 8.5 eventos/mes (Figura 6.1). La energía sísmica liberada fue mayor durante el mes de Noviembre, debido a la ocurrencia del sismo magnitud 6.0 del 17 de noviembre costa afuera de Puerto López en la fuente Carnegie así como también por el número de eventos de magnitud igual o superior a 4 (Figuras 6.2 y 6.3). Las fuentes Ibarra y Puyo registraron el mayor número de eventos, pero en cuanto a energía, en la fuente 5

6 Ibarra ocurrieron dos eventos de magnitud >= 5.0 grados mientras que en la segunda, tan solo uno (Figuras 6.3 y 6.4). Figura 6.1 Figura 6.2 Figura 6.3 Figura 6.4 Figura 6. Eventos de las fuentes de subducción registrados y la energía liberada por mes y por fuente. 6

7 A. Logaritmo de la energía sísmica liberada (ergios) evaluada en una malla de 25*25 km 2. B. Logaritmo del número de eventos evaluado en una malla de 25*25 km 2. Figura 7. Liberación de energía y número de eventos en las fuentes de subducción durante el año. Sismos importantes ocurridos durante el año Durante este año, no se registraron eventos de fuerte intensidad, que ocasionaran grandes alarmas o crisis, salvo algunos sismos que ocurrieron en la zona de Quito durante todo el año, que pese a no ser grandes, causaron gran inquietud debido a su carácter superficial y a su ubicación, directamente bajo la ciudad o bajo las parroquias rurales del Distrito Metropolitano. Otros eventos fueron los de la costa, al Oeste y Sur-oeste de la Isla de la Plata en el mes de noviembre y un pequeño enjambre de sismos que ocurrieron en la Provincia de Imbabura cerca de la Laguna de Cuicocha a inicios de noviembre. Sismos en Quito 1. Febrero- Tiempo de Origen 16-febrero-19h04 (TL) 17-febrero-00h04 (GMT) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud 4.1 7

8 Tiempo de Origen 16-febrero-19h46 (TL) 17-febrero-00h46 (GMT) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud 3.9 Estos eventos se localizaron en la zona centro-oriente de Quito (ver Figura 8). 8

9 Figura 8. Ubicación de los eventos registrados el 17 de febrero. 17-febrero-00h04 17-febrero-00h46 Figura 9. Mecanismos focales para los eventos del 17 de febrero: sismo principal y réplica. 2. Junio- Tiempo de Origen 24-junio-21h31 (TL) 25-junio-02h31(GMT) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud 3.4 9

10 Tiempo de Origen 25-junio-11h35 (TL) 25-junio-16h35(GMT) Latitud -0. Longitud Profundidad km Magnitud junio-02h31 25-junio-16h35 Figura 10. Mecanismos focales para los eventos del 25 de junio. 10

11 3. Julio- Figura 11. Ubicación de los eventos registrados el 25 de junio. Tiempo de Origen 17-julio-09h11 (TL) 17-julio-14h11 (GMT) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud julio-14h11 Figura 12. Mecanismo focal del evento del 17 de julio. 11

12 Figura 13. Ubicación del evento registrado el 17 de julio. 12

13 4. Agosto- Tiempo de Origen 1-agosto-22h18 (TL) 2-agosto-03h18(GMT) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud agosto-03h18 Figura 14. Mecanismo focal del evento del 2 de agosto. 13

14 Figura 15. Ubicación del evento registrado el 2 de agosto. 14

15 5. Octubre- Tiempo de Origen 6-octubre-06h09 (TL) 6-octubre-11h09 (GMT) Latitud Longitud Profundidad 5.32 km Magnitud 3.0 Tiempo de Origen 29-octubre-08h50 (TL) 29-octubre-13h50 (GMT) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud octubre-13h50 Figura 16. Mecanismo focal del evento del 29 de octubre. 15

16 Figura 17. Ubicación de los eventos registrados durante octubre. 16

17 6. Noviembre- Tiempo de Origen 25-noviembre-20h50 (TL) Latitud Longitud Profundidad km Magnitud noviembre-01h50 (GMT) 26-noviembre-01h50 Figura 18. Mecanismo focal del evento del 26 de noviembre. 17

18 Figura 19. Ubicación del evento registrado el 26 de noviembre 18

19 Análisis de la sismicidad registrada en la zona de Quito La fuente Quito corresponde a una zona de acortamiento del Valle Interandino en dirección O-E, debido a la compresión general por la convergencia de las placas Nazca, Sudamericana y el Bloque Norandino. En este sentido, la zona comprende una amplia franja de deformación que se extiende desde el pie del Complejo Volcánico Pichincha (incluye al Ruco Pichicha y al Guagua Pichincha) con un estilo de deformación que se expresa con fallas inversas de rumbo aproximadamente N-S. Estas fallas inversas son justamente las responsables de la diferencia de desnivel de aproximadamente 400 metros que presenta Quito sobre los valles orientales de Cumbayá - Tumbaco y Los Chillos. Los sismos registrados y sentidos que se presentan con más detalle en el presente informe, ocurridos en febrero, junio y julio se ubican precisamente en esta franja de deformación. Los mecanismos focales o de la fuente indican cómo se movió el terreno en la zona de la falla durante el sismo. Para los eventos de febrero el movimiento fue principalmente sinestral con una componente normal en un plano de falla semivertical que buza ligeramente al occidente (Figura 9). Este plano coincide en dirección con una estructura identificada en superficie como activa (Figura 8). Los eventos ocurridos en agosto, octubre y noviembre, se localizaron al nororiente de la ciudad, donde la franja de deformación (estructuras con rumbo N-S al oriente de la ciudad) cambia de dirección (a un rumbo NE) para adentrarse en el Valle Interandino y luego en la Cordillera Real. Los tres últimos eventos (6-oct, 29-oct y 26-nov) en particular, fueron estudiados más detenidamente, dada su proximidad en el tiempo, porque ocurrieron en el mismo sector y sobre todo porque fueron sentidos con particular fuerza en toda la ciudad, causando mucha alarma. El análisis de las formas de onda de los tres eventos comparados en dos estaciones: PULU (estación sísmica en el volcán Pululahua) y EPN (estación acelerográfica en la Escuela Politécnica Nacional), muestran una alta correlación o similitud (Figuras 20 y 21). 19

20 Señales normalizadas de la estación sísmica PULU (volcán Pululahua). De arriba hacia abajo, componentes Z, N & E. Filtro: 0.2 a 5 Hz. Señales integradas y normalizadas de la estación acelerográfica EPN (Escuela Politécnica Naciona). De arriba hacia abajo, componentes Z, N & E. Filtro: 0.2 a 5 Hz. Figura 20. Formas de onda filtradas entre 0.2 a 5 Hz de los tres sismos en cuestión para las dos 2 estaciones y en cada componente. 20

21 EPN PULU Figura 21. Matrices de correlación resultantes de la comparación de las formas de onda en las dos estaciones: PULU y EPN (Leyenda de los ejes de las figuras: event date vs. event number). Los valores de cros-correlación mayores de 0.8 para las señales filtradas entre 0.2 y 5 Hz de PULU y las de EPN permiten demostrar efectivamente que estos sismos son generados en el mismo segmento de falla, con profundidad similar y con un mecanismo de ruptura similar. El análisis de las aceleraciones producidas por el sismo del 29 de octubre en la ciudad de Quito (Tabla 2, Figura 22), indican en forma general, una atenuación del movimiento con la distancia, es decir, a menor distancia, se siente más fuerte y a mayor distancia, se siente menos fuerte (Figura 23); sin embargo se puede apreciar que en ciertos lugares de la cuenca de Quito, como son CIRC (Círculo Militar) y RUMP (Rumipamba) ocurre lo que se denomina efecto de sitio, notándose una amplificación del movimiento que no sigue la tendencia general observada; mientras que la estación CIVI (Escuela Politécnica Nacional) presenta también presenta una amplificación notable en relación a EPN (Escuela Politécnica Nacional) debido a que la primera se encuentra en el subsuelo de un edificio y la segunda se encuentra en el 7mo piso de otro edificio, pero cercanas entre sí. 21

22 Acc. Máx Estación Componente (g) ACUM BNE ACUM BNN ACUM BNZ BELL BNE BELL BNN BELL BNZ FENY BNE FENY BNN FENY BNZ MA BNE MA BNN MA BNZ PRAM BNE PRAM BNN PRAM BNZ IRD BNE IRD BNN IRD BNZ CIRC BNE CIRC BNN CIRC BNZ CIVI BNE CIVI BNN CIVI BNZ EPN BNE EPN BNN 0.02 EPN BNZ RUMP BNE RUMP BNN RUMP BNZ SANF BNE SANF BNN SANF BNZ TING BNE TING BNN TING BNZ COSF BNE COSF BNN COSF BNZ Dist(Km) AZIMUT Lat_estac Long_estac

23 VILL BNE VILL BNN VILL BNZ 0.01 LILI BNE LILI BNN LILI BNZ 0.01 ZALD BNE ZALD BNN ZALD BNZ QUIT BNE QUIT BNN QUIT BNZ Tabla 1. Aceleraciones máximas registradas en cada componente (dirección vertical, nortesur y este-oeste) en los acelerógrafos de Quito durante el sismo del 29 de octubre. Figura 22. Mapa de la red de acelerógrafos de la ciudad de Quito. 23

24 Figura 23. Aceleraciones registradas en cada componente (HNZ: Vertical, HNN: Norte- Sur y HNE: Este-Oeste) vs. distancia epicentral para el evento del 29 de octubre. Se señalan las estaciones (óvalos rojos) que no siguen la tendencia esperada (línea azul). Nota: la estación CIVI (Escuela Politécnica Nacional, se encuentra en el 7mo piso del edificio de Ingeniería Civil) Enjambre sísmico en la Provincia de Imbabura El 1 y 2 de Noviembre de se registró un enjambre sísmico en las cercanías del volcán Cotacahi-Cuicocha, contabilizándose al menos 150 eventos. De estos, el mayor tuvo una magnitud de M=2.5. La mayor parte de los eventos se localizaron hacia el oeste de la laguna, con unos pocos sismos hacia el sur-este (Figura 24). Personas en las cercanías de la laguna, reportaron haber sentido al menos dos eventos en la mañana del 2 de noviembre. 24

25 Figura 24. Mapa con la ubicación de los eventos del enjambre ocurrido entre el 1 y 2 de noviembre de. Se incluye la instrumentación (sismógrafos y acelerógrafos) en la zona. Sismo costa afuera de Puerto López El 16 de noviembre a las 20h42 TL, (17 de noviembre a la 01h42 GMT), se registró un evento frente a las costas del sur de Manabí. Este evento se localizó a unos 150 km al Oeste de la Isla de la Plata (ISPT) y tuvo una magnitud de 4.4 Ml. 15 minutos después (20h57 TL 01h57 GMT), se registró un segundo evento con una magnitud 6.0 Mw, a unos 70 km al Sur-oeste de ISPT. Este segundo evento fue sentido de manera fuerte, aunque sin causar daños en la Provincia de Manabí y hubo reportes de haber sido sentido también en Guayaquil, aunque de manera leve. Numerosas réplicas siguieron a esta pareja de eventos: premonitor-evento principal. La Red Sísmica Nacional, localizó en tiempo real 6 réplicas durante el primer día con magnitudes que estuvieron entre 3.9 y 4.7 grados (Figura 25). 25

26 Figura 25. Localización de los eventos registrados el 16 de noviembre (TL): 20h43 (4.4) y 20h57 (6.0) y las réplicas durante las 24 horas siguientes. Se indica la instrumentación existente en la zona al momento de la crisis. La estación permanente de la red, ubicada en la Isla de la Plata (ISPT), pero que graba la información en el sitio, registró tan solo en el primer día después del evento, más de 500 réplicas de magnitudes menores a 3.0 grados (Figura 26). El análisis de esta crisis, está en curso con la utilización de datos de una red temporal de estaciones en tierra y en el mar que fueron instaladas en el transcurso del año anterior dentro de un proyecto de investigación conjunta con centros de investigación franceses, dichas estaciones funcionarán hasta fin del año 2012 (Figura 25). 26

27 A. Tiempo S-P de los eventos registrados en ISPT. Distancia a ISPT= (Tiempo S-P)*8. Con rojo se indica el evento principal (01h57 GMT) B. Número de eventos por hora registrado en ISPT durante el primer día luego del evento principal. Figura 26. Análisis de la sismicidad registrada por la estación de la Isla de la Plata (ISPT) durante el 17 nov (GMT). El modelamiento de las formas de onda (reproducción de la fuente-figura 27) indica que el evento ocurrió en la corteza oceánica, al Oeste de la fosa de subducción y responde a esfuerzos dentro de esta corteza. 27

28 Figura 27. Inversión de las formas de onda de 4 estaciones (1 estación sísmica y 3 acelerógrafos) del evento del 17 de noviembre a la 01h57 (GMT). Conclusiones El año se puede considerar como un año sin sismos grandes, pero sí un año con sismos muy superficiales y bajo centros poblados que causaron alarma como los de Quito en octubre y noviembre y los ocurridos en las cercanías del volcán Cotacachi-Cuicocha en la Provincia de Imbabura a inicios del mes de noviembre. Los sismos mayores se presentaron en la corteza oceánica, costa afuera y a nivel superficial como el ocurrido el 16 de noviembre a las 20h57 (TL) con una magnitud de 6.0 Mw; y otros a nivel profundo, pero que no causaron mayor alarma. Como en años anteriores, la fuente Pisayambo-Pallatanga, en el sector Pisayambo presenta el mayor número de sismos, con un 24.24% respecto al total registrado. Compilación y elaboración del Informe Mónica Segovia Procesamiento, análisis e interpretación de la información sísmica Javier Santo 1, Mónica Segovia 1, Victor Naya 1, Martin Vallée 2, Sandro Vaca 1, Andrea Córdova 1, Alexandra Alvarado 1, Marc Regnier 2 1. Instituto Geofísico, Escuela Politécnica Nacional, Quito-Ecuador 2. Geosciences Azur, IRD, Niza-Francia 28