RELACIONES ENTRE VARIACIONES DEL CAMPO GRAVIMÉTRICO DERIVADO DEL SATÉLITE GOCE Y LAS ZONAS DE RUPTURA DE LOS ÚLTIMOS GRANDES SISMOS DE MEGAFALLA INVERSA EN LA TRINCHERA PERUANO-CHILENA

ALVAREZ PONTORIERO, ORLANDO; PESCE, AGUSTINA; CHRISTIANSEN, RODOLFO; NACIF, SILVINA; GIMENEZ, MARIO E; FOLGUERA, ANDRES

General Roca

Workshop; XVI Reunión Tectónica; 2015

Asociacion Geologica Argentina

La predicción de la potencial liberación de energía sísmica y la distribución de las fuentes cosísmicas en contextos tectónicos activos han sido las principales tareas en los últimos años a partir de mediciones de campo y sensado remoto incluyendo mediciones del campo de gravedad y deformaciones del terreno a partir de GPS e INSAR. La zona de subducción Peruano-Chilena está caracterizada por la ocurrencia de grandes sismos de megafalla inversa en la zona de contacto entre las placas de Nazca y Sudamericana.En esta región fue liberada cerca de un tercio del total de la energía sísmica global en el último siglo.Las mediciones de gravedad han probado se de mucha utilidad para el estudio de la estructura, geometría de la placa y segmentación sísmica de la zona de interplaca (ej. Song y Simons 2003; Wells et al. 2003; Llenos y McGuire, 2007; Sobiesak et al. 2007; Tassara 2010; Alvarez et al. 2014; Maksymowicz et al. 2015).Mejoras considerables en la medición del campo de gravedad Terrestre a partir la de misión del satélite GOCE (Gravity Field and Steady State Ocean Circulation Explorer) han proporcionado modelos de campo de gravedad a escala global con una cobertura homogénea, alta precisión y buena resolución espacial. Los modelos satelitales puros son útiles para inferir procesos internos terrestres asociados con la estructura litosférica y heterogeneidades corticales.En particular, el gradiente vertical de la gravedad (Tzz), en comparación con la anomalía de Bouguer clásica, define las heterogeneidades de masa superficiales con más exactitud. En el presente trabajo, calculamos el Tzz a partir del último modelo de GOCE GO_CONS_GCF_2_TIM_R5 (Pail et al. 2011), el cual fue corregido por efecto topográfico y por efecto de los sedimentos en los depocentros de la región fuera de costa a lo largo del margen Peruano-Chileno. A partir del mismo estudiamos la relación espacial entre los diferentes lóbulos de la señal derivada de la gravedad (Tzz) y las zonas de ruptura para los modelos de deslizamiento de los últimos grandes sismos (Figura 1), encontrando una buena correlación entre el gradiente vertical de la gravedad y las principales zonas de ruptura (los máximos desplazamientos en las zonas de ruptura de los grandes sismos están centrados cerca de lóbulos con valores bajos de Tzz), correlación que se vuelve más importante a medida que la magnitud del evento aumenta (Figura 1, arriba-derecha).A partir de la comparación entre el Tzz derivado de los dos últimos modelos derivados del satélite GOCE GO_CONS_GCF_2_TIM_R4 y GO_CONS_GCF_2_TIM_R5 se encontró que las variaciones temporales del campo gravitatorio pueden estar relacionadas a cambios en la distribución de masas o a variaciones en la presión de fluidos antes y después de los sismos de 2010 Mw=8.8 Maule y del de 2014 Mw=8.2 Pisagua respectivamente (se detectó una disminución del Tzz sobre el área en donde ocurrió la máxima ruptura, en los dos años previos a los sismos de 2014 Mw=8.2 Pisagua y Mw=7.7 Iquique.)El gradiente vertical de la gravedad derivado a partir del satélite GOCE es de gran utilidad para delinear heterogeneidades relacionadas a cambios en la estructura de densidades en la placa cabalgante y subducida, como así también para analizar diferentes fenómenos relacionados con la subducción de altos batimétricos como ser montes submarinos, plateaus y dorsales asísmicas (Alvarez et al. 2014). Estas características de la placa oceánica pueden actuar como barreras sísmicas como así también promover sismos debido la erosión de la placa superior y el subsecuente colapso extensional, lo cual es mostrado por los bajos valores del Tzz y/o por la disminución de la señal gravimétrica. En este trabajo hemos explorado otras relaciones importantes entre el Tzz y otras cantidades, como ser el valor sísmico b-value y con el acoplamiento sísmico. Este análisis sugiere que los modelos satelitales puros como el modelo GOCE y en particular el Tzz pueden podrían ser utilizados como una herramienta predictiva para determinas los potenciales desplazamientos cosísmicos en una determinada región (y la potencial energía sísmica a ser liberada en un segmento de subducción, determinado el tamaño potencial de una zona de ruptura y la distribución de los desplazamientos) como el caso del gap de Iquique al norte de Chile. La ventaja de los datos derivados de la gravimetría satelital son la cobertura homogénea sobre toda la interfaz de placas, y que los datos están disponibles previo a la ocurrencia de un evento sísmico. Resaltando por lo tanto la importancia de futuras mejoras en el monitoreo de las variaciones espacio-temporales de la señal gravimétrica en las zonas de interplaca por medio de misiones satelitales.