LA SEGMENTACIÓN SÍSMICA A LO LARGO DEL MARGEN CHILENO Y SU RELACIÓN CON LOS ALTOS BATIMÉTRICOS DE LA PLACA DE NAZCA, INFERIDA POR MEDIO DE DATOS DEL SATELITE GOCE Y DEL MODELO EGM08

ALVAREZ PONTORIERO, ORLANDO; NACIF, SILVINA; GIMENEZ, MARIO E; FOLGUERA, ANDRES; BRAITENBERG, CARLA

Córdoba

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

Asociación Geológica Argentina

La zona de subducción chilena es afectada frecuentemente por la ocurrencia de grandes terremotos (Mw ≥ 8.0) generalmente relacionados a zonas de contacto entre placas, con dimensiones de área de falla alcanzando cientos de kilómetros, y tsunamis destructivos, como por ejemplo los sismos de 1960 y 2010. Varios autores relacionaron la edad de litósfera oceánica y la tasa de convergencia con el acoplamiento sísmico y la consecuente variación del máximo tamaño del sismo. Ruff (1989) propuso que el exceso de sedimentos en la trinchera está asociado con la subducción de una capa sedimentaria coherente, la cual a elevada presión y temperatura, forma una zona de contacto entre ambas placas. Esta interfaz homogénea mejora el acoplamiento sísmico favoreciendo la propagación de la ruptura paralelamente a la trinchera y grandes magnitudes de sismos. Por otra parte, el tamaño y la frecuencia de los grandes sismos parece estar fuertemente influenciada por la subducción de los altos topográficos de la placa oceánica (High oceanic features, Hof?s) como ser: montes submarinos, zonas de fractura y ridges. La subducción de los Hof?s puede disparar sismos actuando como asperezas sísmicas o pueden controlar el área de ruptura actuando como barreras a la propagación del evento sísmico. Esto depende del grado de acoplamiento sísmico entre la placa cabalgante y la subducida en cada región. Una trinchera con un grueso espesor de sedimentos suaviza el relleno de los Hof?s y del suelo submarino que se subduce. Luego, después de la subducción, el canal de subducción es rellenado por una capa homogénea de material fuertemente acoplado el cual permite a la ruptura superar estas barreras (Hof?s) y propagarse lateralmente (Heuret et al. 2012). Resumiendo, la relación entre los sedimentos subducidos y el relieve de la placa en subducción controla el espaciamiento y la naturaleza de las irregularidades geométricas a lo largo del contacto interplaca, regulando la segmentación sísmica. Contreras Reyes y Carrizo (2011) estudiaron la relación espacial entre los grandes sismos de subducción (Mw ≥ 7.5) y las heterogeneidades batimétricas a lo largo de la zona de subducción de Chile-Perú y encontraron una fuerte relación entre la subducción de los Hof?s y los segmentos de ruptura de los grandes sismos. Song y Simons (2003) correlacionaron las anomalías de gravedad negativas paralelas a la trinchera con la distribución del deslizamiento en los grandes sismos y Müller y Landgrebe (2012) encontraron una relación entre los grandes sismos y la subducción de fracturas oceánicas. En este trabajo, utilizamos el gradiente vertical de la gravedad (Tzz) para delinear las heterogeneidades de masa a lo largo de la zona de subducción de Chile con el objetivo de encontrar una relación con la segmentación sísmica, utilizando los nuevos datos del satélite GOCE (Pail et al. 2011) y del modelo EGM08 (Pavlis et al. 2008). El gradiente vertical de la gravedad resalta las inhomogeneidades de masa de la placa oceánica de Nazca, siendo notorio en recorrido del ridge Juan Fernández (JFR), y la dorsal de Chile, ambos expresados por valores de gradiente menores que la placa circundante. Entre la trinchera y la línea de costa se localiza una anomalía elongada de Tzz paralela a la trinchera de menos de -10 Eötvös. Este bajo en la señal del gradiente es dominado por las cuencas submarinas y por el efecto del relleno sedimentario de baja densidad de la trinchera que luego es subducido y forma parte del canal de subducción. El JFR y la dorsal de Chile marcan la terminación norte y sur de este bajo en la señal del gradiente. La señal de gradiente negativa paralela a la trinchera está dividida en diferentes segmentos que tienen una buena correspondencia con la colisión de los diferentes Hof?s. Esta variación, espacial de la señal de Tzz (relacionada a variaciones de densidad) indica la heterogeneidad de la interfaz interplaca, la cual a su vez está relacionada al acoplamiento cinemático variable entre las placas y consecuentemente a la distribución espacialmente variable del desplazamiento cosísmico. Con el fin de encontrar una relación espacial entre las anomalías de Tzz y las zonas de ruptura de los grandes sismos, se sobrepusieron las elipses que aproximan las áreas de los mayores sismos a lo largo del margen Chileno. A partir de ello, se definió una relación espacial entre la subducción de los Hof?s de la placa de Nazca y la segmentación de la señal del Tzz en la zona de interplaca al sur de los Andes Centrales. Particularmente se mostró como los diferentes Hof?s (JFR, Mocha FZ, dorsal de Chile y las diferentes zonas de fractura) compartimentan la señal del Tzz en segmentos bien definidos. También se encontró una relación entre los bajos oceánicos intercalados, los cuales son llenados por los sedimentos de la trinchera previo a la subducción, con los valores mínimos del Tzz a lo largo de la zona de interplaca. Contreras Reyes y Carrizo (2011) mostraron como los Hof?s generan regiones anómalas acopladas sísmicamente que actúan como barreras o asperezas principalmente en función de su relación con el espesor del canal de subducción y el de sedimentos. A partir de un modelado directo de la señal gravimétrica, de medias a altas longitudes de onda, se identificaron las principales asperezas (bajos Tzz) y barreras (altos Tzz), y se compararon con las principales características de la distribución del deslizamiento para distintos sismos de gran magnitud. La distribución de los bajos del Tzz está bien relacionada con la segmentación sísmica. En un análisis más detallado, se encontró una buena correlación entre la distribución del deslizamiento para los diferentes modelos, con los contornos del Tzz, especialmente a altas longitudes de onda. Concluyendo, se puede establecer una relación estrecha entre los Hof?s y la segmentación sísmica, por medio del gradiente vertical de la gravedad obtenido a partir de los datos satelitales.