Aumento de la tensión estática en el antearco externo producido por el terremoto de México (MW 8.2) del 8 de septiembre de 2017 y su relación con la señal de gravedad

Marco tectónico de la zona de ruptura del terremoto de Chiapas.

Marco tectónico de la zona de ruptura del terremoto de Chiapas.

En un reciente trabajo publicado en la revista Pure and Applied Geophysics investigadores del Instituto Geofísico Sismológico Ing. F.S. Volponi de la Universidad Nacional de San Juan, en conjunto con investigadores de la Universidad Nacional de San Luis y de nuestro instituto han realizado un interesante estudio de la región de anteraco mejicano.

Espesor de sedimentos en el antearco costa afuera.

Espesor de sedimentos en el antearco costa afuera.

Un terremoto de 8,2 Mw afectó el 8 de septiembre de 2017 la placa de Cocos debajo de la placa del Caribe cerca del contacto de la falla transforme que la separa de la placa norteamericana a través del seismic gap de Tehuantepec, una de los dos seismic gaps que existen a lo largo de la zona de subducción de México costa afuera de Chiapas.

Gradiente de gravedad vertical corregido por los efectos topográficos.

Gradiente de gravedad vertical corregido por los efectos topográficos.

El epicentro se produjo a una profundidad de 47 km y se asoció con una falla normal muy pronunciada paralela a la trinchera. Su origen puede estar relacionado con las fuerzas de tracción de la losa, con procesos de deshidratación y la reactivación de las fallas de la elevación externa (outer rise faults).

Anomalías de gravedad residual corregida por efectos topográficos y espesor sedimentario.

Anomalías de gravedad residual corregida por efectos topográficos y espesor sedimentario.

Este terremoto produjo cambios positivos en la tensión estática de Coulomb, lo que favorecería el desarrollo de desplazamientos inversos a lo largo del contacto de interplaca a través del gap de Tehuantepec, en lugar de liberar las tensiones acumuladas durante décadas. En el caso de que las tensiones no se liberaran constantemente en el futuro, se podría esperar un evento relacionado con el empuje con una magnitud de Mw 7.9 o superior después del terremoto de Chiapas del 8 de septiembre de 2017.

Cambios en la tensión estática de Coulomb asociados al terremoto de Chiapas.

Cambios en la tensión estática de Coulomb asociados al terremoto de Chiapas.

Sin embargo, el peso diferencial del antearco costa afuera (que contiene una región con un alto gradiente de gravedad positivo) podría inhibir la propagación de la ruptura a la costa, lo que excluye magnitudes más altas. Los modelos de campo de gravedad terrestre combinados o solo de satélite, muestran una estructura de densidad altamente heterogénea a lo largo del antearco de las placas de América del Norte y el Caribe y, en particular, en la zona estudiada.

Cambios máximos de los valores de tensión estática asociados al terremoto de Chiapas.

Cambios máximos de los valores de tensión estática asociados al terremoto de Chiapas.

Los desplazamientos máximos en la zona de ruptura se correlacionan con anomalías mínimas derivadas de la gravedad que muestran una relación probable entre el peso diferencial de la estructura del antearco y el fallamiento extensional que afecta la flexión de la placa de Cocos en profundidad. En este sentido, los espesores de sedimentos variables sobre el antearco, y una zona de alto gradiente de gravedad paralela a la trinchera en el antearco externo, podrían estar reflejando heterogeneidades físicas que influyen en la propagación de la zona de ruptura. Además, hacia el norte, una señal de gradiente altamente positiva relacionada con la proyección de la zona de fractura Tehuantepec subducida debajo de la placa norteamericana marca el final del parche de deslizamiento principal que actúa como una barrera para la propagación de la ruptura sísmica.

Sección tranversal de la zona de subducción mostrando los cambios en la tensión estática de Coulomb asociados al terremoto de Chiapas.

Sección tranversal de la zona de subducción mostrando los cambios en la tensión estática de Coulomb asociados al terremoto de Chiapas.

Este evento ejemplifica (1) cómo las rupturas extensionales en la losa descendente de una zona de subducción pueden incrementar la tensión elástica acumulada a través de un gap sísmico en lugar de liberar tensiones, (2) la propagación de la ruptura para este evento de intraplaca fue probablemente controlada (a poca profundidad) por la estructura de densidad del antearco, de manera similar a los terremotos de interplaca recientes a lo largo del margen chileno; (3) cómo una señal de gradiente de gravedad baja y estructuras de baja densidad identificadas a partir del modelo de inversión en la región del antearco externo, donde el estrés normal aumentó después del evento sísmico principal, sugieren un mayor riesgo de que se produzca un gran megaterremoto (megathrust).

Para mayores detalles se remite a los interesados a la publicación original.

Spagnotto, S., Alvarez, O. y Folguera, A. 2018. Static stress increase in the outer forearc produced by MW 8.2 September 8, 2017 Mexico earthquake and its relation to the gravity signal. Pure and Applied Geophysics, doi.org/10.1007/s00024-018-1962-2

Journal webpage: https://doi.org/10.1007/s00024-018-1962-2