doc15671-contenido

8/17/2019 doc15671-contenido

1/7

Mónica S egov ia l

H ugo Y epesl

javíe r Pacheco l

N icolá s Shapirol

Jo sé Egred l

P A T R O N E S

SíSMICOS y EL

TERREMOTO DE BAHíA EN LA ZONA

DE SUBDUCCIÓN ECUATORIANA

4.

1 l ns tir ut o Geo fí si co /

Depa rt amento de

Geofisica . Escue la

Polí técnica Nac íonal ,

Quito.

2 I ns ti tU to d e Geo fí si ca ,

U NA M , M éxico D .F .,

México.

Á

Resumen

L a zona costera centro-norte del E cuador se ha visto afectada por varios terrem otos con

magnitudes mayores a 6.9 M s como consecuencia del fenómeno de subducción de la

Placa de N azca bajo Sudam érica. E l registro de la actividad sísm ica desde 1991 ha per-

m itido identificar zonaS con m ayor actividad sísm ica y patrones que precedieron al T e-

rrem oto d e B ahía de 199 8 (6.8 M w }. E stos patro nes son gaps y sem i-donas sim ples (M agi,

1985) y com puestas que delim itaron la zona de ruptura de este terrem oto y que a su vez,

delim itan otra zona entre Jam a y Punta G alera donde no se ha registrado im portante ac-

tividad srsm ica y que podría registrar un sism o de hasta 7.5 grados.

Abstract

The coastal zone of central to north Ecuador has been affected by various m ajor earth-

quakes w ith m agnitudes greater than 6.9 M s as a consequence of the subduction of the

Nazca p la te b enea th South Ameri ca . The reg is tryo f t he s ei sm ic act iv it y s in ce

1991

ha s

shown zones with greater seismic activity and paUerns that preceded the Bahía

E arthq uak e of 1998 (6.8 M w). T hese patterns are gap s an d form s of sim ple an d com pound

half-d oughn uts that d elim it the rupture zone of this earthquake. T hey also delim it anoth-

er zone betw een Jam a and Punta G alera w here there has been no im portant seism ic activ-

ity and w hich potentially could register an im portant earthq uak e oí 7.5 m agnitud e.

[email protected]

INTRODUCCiÓN

E

l fenóm eno de subducción frente a las costas ecuatorianas ha generado grandes

te rr emoto s c on e l c on se cu en te imp ac to s oc io -e co nómico. E sto s te rr emoto s a fe c-

taron en su totalidad toda la costa centro-norte, pero com o puede verse en la T a-

bla 1 y en la figura 1, algunos sectores fueron afectados en una segunda ocasión. El

prim er terrem oto del que se tiene noticias y que afectó la zona ocurrió en 1896, luego

en 1906 ocurrió un terrem oto m ucho m ayor. L os siguientes terrem otos que afectaron

la zona, lo hicieron progresivam ente, de sur a norte en 1942, luego en 1958 y final-

m ente en 1979.

El registro sísm ico m antenido por la R EN SIG (R ed N acional de Sism ógrafos del

Instituto G eofísico de la E scuela P olitécnica N acional), durante m ás de 10 años en la

zona costera ecuatoriana ha perm itido seguir con un buen detalle la actividad sísm ica

relacionada con la subducción de la P laca N azca bajo la Placa S udam ericana, concre-

tamen te la re lac io nad a c on lo s sism o s d e su bd uc ció n o sism os re gistra do s e n la in te rfa -

se de las dos placas. E l Terrem oto de B ahía registrado en el año 1998 perm itió recono-

c er y c arac te riza r la a ctivid ad sísm ica , así c omo lo s pa tron es sísm ic os re la cio nad os c on

es te ter remoto .

L os patrones sÍsm icos observados com prenden el registro de enjam bres sísm icos

q ue d elim ita ro n d if er en te s á re as y lo s e njambre s p remon ito re s.

Ad ic io na lmen te , e l e stu dio p ar tic ula r d e e ste te rr emo to p ermitió s u compar ac ió n con

los eventos previos registrados en la zona y com prender su rol en este m argen conver-

g en te d e p la ca s.


2/7

Año

Localidad

Magnitud

R ef~I~ I ~~J}ara la m agnitud

...m

m.~~m....--

1896

Bahía

7

IG-EPN,

1999

--

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1901 Península

7.8 Ms

BSSA

m

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1906

Cos ta c ~ . I l~r .qJ 'norte

8.8 Mw

Kanamori y

McN . YL__~982

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1933 Península

6.9 Ms

PA S

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1942

Costa c en tr o

7.6Mw Kanamori y

McNallJ.'.?_J282

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1956 Bahía

7.3 Ms

PAS

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cmc

1958 C osta norte 7.7Mw __}(anam ori y M cN alIy, 1982

- - -- -- -

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. . . . . - - - - - -

---

-,--

1979

Costa

colombiana

7.7

Ms

M endoza y D ew ey,

1984

8.2Mw Kanamori

y McNalIy,

1982;

Beck y

Ruff,

1984

8 8

S E C C I Ó N 3 : S ISMOTECTÓNICA

82°

4°N

80 °

78°W

2°N

App ro ximat e p la te mo ti on

Nazca P lat e

~

Colombia

Ecuador

0°

....

A pp ro xjm ate p la te m otio n

South Am erican P late

9 9

9 5 8 9 4

o

I

8 0

I

s e c

P A T R O N E S SíSMICOS

E

l estudio de la base de datos de la REN SIG durante períodos

d e tiempo la rg os h a p ermitid o c ar ac te riz ar la a ctiv id ad s ísmi-

ca en la zona costera (sism os de subducción). E sta actividad, en

e l tr an scur so de lo s año s h a ido delim itandozona s y construido

p atr on es c omo s em i- do na s (Mogi, 1 98 5) y enjambr es q ue re t1 eja n

la s a ntig ua s ru ptu ra s d e los sism os re gistrad os en e l pa sa do (tig u-

ra 2).

I NV E ST IG AC IO NE S E N

G E O C J E N C I A S .VOLUMEN 1 .

2004

Tab la 1 . C at ál og o

de T errem otos del

Ecu ad or-H ¡poce

n-

t ros , recopilac ión

po r J. Egr ed , IG-

EPN , 1 999.

Figura 1. R epresentación de las zonas de fractura

durante 105 sism os de 1906, 1942, 1958 Y 1 979 (11-

neas punteadas) y las zonas de m ayor liberación de

m om ento srsm ico (áreas oscuras). S e inclu ye tam -

bién las funciones de tiem po de las fuentes (histo-

ria d el m ecan ism o de rup tu ra) p ara ]05 tres últim os

sismos (Swenson & Beck, 1996; M endoza & De-

w ey , 1 98 4).

Estos enjambres son: G alera y lama, cuya

actividad se dio en varios períodos: G alera en

1993, 1995Y 1998

Y

lama e ntre 1 99 6

y

1997.

E l enjam bre de G alera, dibuja una línea ca-

si perpendicular a la costa que penetra un poco

tierra adentro al sur de Punta G alera. Este en-

jam bre delim ita la zona norte de la fractura de

1942 (K anam ori y M cN ally, 1982), que es tam -

bién el lím ite sur de la fractura de 1958.

El enjam bre de lam a, m uy restringido en el

tiempo , f orma tamb ié n u na lín ea p er pend ic ula r

fre nte a C ab o P asa do y d ivid e a pro xim ad am en -

te en dos, la ruptura de 1942 (figuras 1 y 2).

L a zona de Puerto L ópez que delim ita por el

sur la zona de fractura de 1942, tuvo una im por-

tante actividad entre m ayo y julio de 1998. E s-

ta a ctiv id ad , in ic ia da tr es me se s a nte s d e] T err e-

m oto de Bahía y que se registró hasta unas tres

sem an as an te s d el m ism o, fu e re co noc id a a p os-

teriori com o un fenóm eno prem onitor a dicho

evento.

E n fu nc ión d e e sta ac tiv ida d sísm ica ob se r-

vada y de las zonas de ruptura de los grandes te-

rremoto s de l p asa do, se div id ió a] tramo de sub -

ducción ecuatoriano en 4 zonas que son de sur

a norte: P uerto López, B ahía, Jam a y P unta G a-

lera.

A ] a na liz ar la e ne rg ía sísm ic a lib era da e n e s-

tas zonas durante estos 10 años de registro, se

puede observar cóm o en algunos casos, ]a acti-

vidad de una de las zonas definidas, coincide o


3/7

PATRONES S íSMICOS

y

E L T ER RE MO TO D E BA HÍA E N LA Z ON A D E SU BD UCCIÓ N E CU AT OR IA NA

2. 0

1.5

-

1.0

enjam bre G alera

0.5

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0.0

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Pedema/es

enjambre

Jamaé >.

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enjambre

Pta. LÚpe

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.

> J l ~

-2.0

-2.5

-82.0

-81.5 -81.0

-80.5

dispara la actividad en otras. En la tigura 3 se observa

que la prim era zona con actividad fue la de Punta G ale-

ra , lu eg o se ob se rva n d os p erío dos d e c oin cid en cia e ntre

ésta y el enjambre de Puerto López en febrero de 1993

(1 )

Y e n junio de 1996 (2). E ntonces, antes de diciem bre

de 1996, el panoram a era de una zona de baja actividad

sísmica (gap) d e a pro xim ad am en te 16 0 k m d e ex te nsió n

paralela a la costa entre P unta G alera y C abo S an M ateo.

En diciem bre de 1996, este panoram a cam bió con el en-

jam bre de Jam a (3) que dividió el anterior gap en dos.

P ara lelamen te , la zo na d e P ue rto L óp ez p re se ntó un a ac -

tividad sísm ica im portante. U n año y m edio después, el

-80.0

-79.5

89

Figura 2 . S ism ic id ad ins tru-

m en tal d esd e 19 91 h asta ju -

lio de 1998, justo antes del

T erremoto d e B ah ía . S e pre -

s en tan todas la s ubi caci ones

obtenidas del reprocesa-

m ie nto rea liz ad o p ara e l e s-

tud io . S e m arc a e l pa tró n de

semi-dona compuesta? En tre

la z o n a d e J a m a y P u n ta G a -

le ra c uya fo rm ac ió n a barc a

e ste p er ra da . L a s e gu nd a s e-

mi-dona marcada (mása l su r)

se c on stituy ó en tre d iciem-

b r e d e

1996 a f e b r e r o d e

1 9 9 7 ( l í m i t e n o r t e ) y e n t r e

m a y o a ju l io d e 1 9 9 8 ( l í m i t e

s u r ) ( S e go v ia , 2001).

-79.0

ga p e n t r e P u e r t o L ó p e z

y Jam a

fu e c u b ie r to c o n e l s is -

m o d e B a h í a , p r e v ia u n a im po r t a n te a c t iv id a d e n P u e r t o

L ó p e z (4).

EL T E R R E M O T O DEBAHíA

Obse rv ac io nes 1 11 ac ro

y 111icrosís111icas

E

l 4 de agosto de 1998, a las 18h59 (G MT), un terre-

m oto de 7.1 M w (H AR VA RD C MT) sacudió la cos-

ta

ecuatoriana. Una hora y vein t icuat rom inutos antes ,un

sism o de magnitud 5.4 m b (N EIC), 5.7 m b (REN SIG )


4/7

90

S EC C IÓ N 3 : S IS MOTECTÓ NICA

4c:SE+10

2

.4E+;m

:L5E+2C

~ JI::-+:zo

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0.95

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PUE Rt O L Ó fl EZ

- JAMA

, G A LERA

- BAHIA

*

RENSIG

. NEIC-PDE

E L 5 1m bo lo m en or c or re sp on de

a l e ve nt o p re mo ni to r

y

e l m a yo r

a l e ve nl o p ri nc ip al

o

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

-0.5

*

-0.6

.

-0.7

-0.8

-0.9

-1

-81

-80.4 -80.3

80.7

-80.6 80.5

80.9 -80.8

sacudió la m ism a zona alenando a la población. A mbos

eventos fueron ubicados por la R EN SIG a unos catorce

kilóm etros al N or-oeste de la ciudad de B ahía de C ará-

q ue z ( fig ur a 4 ).

E l terremoto y su p rem on ito r fue ro n se ntido s e n to do

el pa ís; el sism o p rinc ip al fu e se ntid o e n C olombia, h as-

ta C ali y en el Perú, hasta Piura. Las intensidades m áxi-

m as se re gistraro n e n B ah ía y a lred ed ore s a lca nz and o v a-

lores de V III M SK . El resto de isosistas presentaron una

d is tr ibuc ión concént ri ca con respecto a l a zona epi cent ra l

y alargada en fom 1a paralela a la costa. Los valores m í-

nim os reportados fueron de III grados M SK hacia el E s-

INVESTIGACIONES EN GEOCIENCIAS. VOLUMEN 1

. 2 00 4

1,4E+Z2

Figura 3. C UlV as acum uladas de ener-

gfa liberadas en las zonas definidas en

la zona costera. Considerados única-

m ente los sism os con m agnitud m ayor

o igual a 4.0 grados. Base RENSIG,

1 99 0-19 99 s in s el ec ci ón .

4

1.2ET22

1E-+22

:<

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E iE H: 1 w

4E+2:1

2E+21

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D

D . G J

-Itll

Fig ura 4. U bicación de los slsm os prem o-

nitor y p rincipal determ inad a por la R EN -

S [G y [a A gencia Internacional N EIC .

te, a 350 km de distancia de la zona

epíc en tra l (Eg re d, 1 99 8) .

E ste te rr emo to n o p ro du jo u n tsu na -

m i, só lo se re gistró u n p equ eñ o d esc en -

so d el m ar (re troc eso ) u nos 3 0 m in utos

lue go d e re gistrad o e l e ve nto .

C ua tro m ese s d esp ués d e e ste te rre -

m oto, se contabilizaron alrededor de

1 00 ré plica s d e m ag nitu d igu alo m ay or

a 4.0 grados en la escala de Richter y

en los meses siguientes, hasta un año

de sp ués se re gistra ro n 1 0 ré plic as m ás

d e este tip o.

E l to ta l d e rép lic as loc aliza da s h as-

ta el 31 de diciem bre de 1998 asciende

a 140 (figura.5). N o se registraron m u-

ch as ré plic as gra nd es c ap ac es d e se r lo-

ca liz ad as y e l re gistro m ás d etalla do d e

la actividad sísm ica fue seguido en re-

gistro analógico de la estación de C erro de H ojas, cerca

d e Monte cr is ti ( fig ur a 6 ), c on ta biliz án do se u n n úmero d e

a lr ed ed or d e 8 00 evento s.

-80.2

-80.1

-8 0

L a a ctivid ad p oste rio r, n o re lac io na da c on e l T erre -

m oro de B ahía se registró en el sector de C ojim íes (al sur

de Punta Galera), con eventos de entre 4 y 4.4 grados

que según reportes de la zona, pasaron desapercibidos

(Segovia, 2001) .

Obsenlac Ío ll eS t el es ísm icas

U tilizando los registros de 19 estaciones de la Red

M undial de Estaciones -C onsorcio IR IS - (figura 7), el


5/7

P A TR O NES S íS M IC O S

y

E L T ER RE MO TO D E BA HÍA E N LA Z ON A D E SU BD UCCIÓ N E CU AT OR IA NA

91

m étodo de N ábe]ek (1984) y el program a BW ID C (B ody W ave

Inv ersió n Dou ble C ou p]e ) se re co nstru yó la h istoria d e la fra ctu-

ra y lo s sismogr amas s in té tic os ( re pr od uc ció n d e s ismogramas o b-

servados a distancias telesísm icas) de las ondas P y S H (com po-

ne nte d e las o nd as S en e l se nso r ho riz on ta l y e n d irec ción ta nge n-

cia l a la fu ente ).

D e esta form a, el Terrem oto de B ahía tiene un m ecanism o in-

verso cuyo plano tiene un rum bo de 9a, un buzam iento de 14.5a

al Este, un slip de 110a (figura 8) y una función de tiem po de la

fuente (tiem po que dura la fractura) de aproxim adam ente 10 se-

gundos. La función de tiem po (figura 9) presenta una m ayor li-

beración de energía entre los 2 y 6 segundos de iniciada la frac-

tu ra. C on side ra nd o u na v elo cid ad p ro me dio de p rop ag ac ió n de ]a

fractura de 2 km /seg, ]a zona de m ayor liberación corresponde a

una pequeña asperidad de 8 km de longitud y situada a 4 km al

N orte del epicentro. E l m om ento sísm ico obtenido es un 46% del

obtenido por H RV , ]0 que da una m agnitud de 6.8 M w (S egovia,

2001).

DISCUSiÓN

L

OSc ic los d e ru ptu ra id en tific ado s en la z on a d e su bd uc ció n

ecuatoriana son dos: el prim ero representado por la m ega-

fractura de 1906 y el segundo con las fracturas de sur a norte de

1942, 1958 Y 1979. El terremoto de 1956 y el de 1998, c1ara-

120 ---

2.0

1. 5

1. 0

0. 5

0. 0

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-0.5

-1.0

-1.5

-2.0

-2.5

-82.0

-79.5 -79.0

81.5

-81.0 -80.5 -80.0

F igura 5. U bicació n epicentral de las réplicas d el

Terrem oto de Bahía hasta el 31 de diciem bre. Se

i nc lu ye n t od as l as s ol uc io ne s.

--.-------------

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N ~

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N N

m ente rom pen el esquem a pero podría tratarse de una zona que tie-

n e su p ro pia cic 1icid ad sin e xp re sió n en los seg men Jo s m ás al no r-

te . L a d ete nc ió n de la s fra ctu ra s d ura nte lo s terremoto s de l se gu n-

do ciclo responde a barreras que pueden estar asociadas a discon-

tin uida de s o irreg ula rid ad es en la pla ca o ce án ica q ue se su bd uc e y

que han sido identificadas en base a la sism icidad local y que son

los enjam bres de P uerto L ópez y P unta G alera. E l enjam bre de Ja-

Figura 6. N úm ero de réplicas del Terrem oto de B a-

hía, registradas en la estación sísm ica de C erro de

Hojas (M ontecristi) hasta el 31 de diciembre de

1998.

IN ST IT UT O G EO Fis IC O. D EP AR TA ME NT O D E G EO FíS IC A D E L A E SC UE LA P OU TE CN IC A N AC IO NA L


6/7

92

S EC C IÓ N 3 : S IS MO TEC TÓ N IC A

Do

DoCOLA

KDAK

Do

ESK

F igura 7. U bicación de las estaciones sfsm icas de

I R I S

em pleadas en la

inversión de form as de onda.

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m a claram ente divide la zona de fractura de 1942 por lo

cual, su papel durante este evento no es muy clara. En

c ambio, p ara e l te rremo to d e 19 98 sería la a sp erid ad m a-

y or q ue de tie ne la fra ctura .

S obre los patrones identificados durante 10 años de

registro, se observa que las zonas identificadas de sur a

norte: P uerto López, B ahía, lam a y P unta G alera en oca-

sio nes re gistra n a ctiv id ad sim ultá ne a o d isp ara n la a cti-

vidad en otra, así Puerto López es previo al ga p llenado

por el T errem oto de B ahía y sus réplicas.

El Terrem oto de Bahía (6,8 M w) se trata de un even-

to pe qu eñ o e n f un ció n d e la h is to ria y la p ote nc ia lid ad

sísm ic a d e lo s se gm en to s d e la su bd uc ció n en e l n orte d el

Ecuador y sur de Colom bia. Este evento con un m eca-

nism o inverso (rum bo 9°

y buzam iento 14.5°) es un tí-

INVESTIGACIONES EN GEOCIENCIAS' VOLUMEN 1

.

2004

ascn

o

2

seg

... Figura 9. Función de tiem po

obte nid a p ar a e l T er remoto d e

Bahfa.

F igura 8. M ecanism o fo ca I obten ido luego

de la inversión sim ultánea de las ondas P y

SH. La Ifnea punteada corresponde a los

s ismogramas s in tét icos.

p ic o ev en to de su bd uc ció n c uy a fu nc ión de tiempo in di-

ca una zona de m ayor liberación de energía de una ex-

tensión de 8 km Y situada a 4 km al norte del epicentro.

S obre el pronóstico de grandes eventos en la zona de

sub du cc ió n, lo s inte nto s se ve n d ific ulta do s p ue sto q ue

e l r eg is tr o s ísmic o s ólo c on tie ne 50 0 años de historia y

según éste, los sism os grandes com o el de 1906 son m as

bien raros o no están correctam ente identificados en el

c atá lo go h istó ric o. E nto nc es, e l tiemp o de re cu rre nc ia

de eventos com o este es m uy largo y los eventos m eno-

res que se registran son intentos de liberar la energía

a cumula da p er o q ue so n r áp id amen te c or ta do s p o r la s

b arre ra s m en cio na das. Ú nicame nte c on u na re d d e vig i-

lancia sensible, se pueden detectar gaps m enores y en-

tonces el pronóstico de sism os relativam ente grandes


7/7

PATRONES s is t> l IcOS

y

E L T ER RE MO TO D E BA HiA EN L A ZO NA D E SU BD UC CIÓ N EC UA TO RIA NA

93

puede presentar menos incertidum bres, al m enos en

cuanto a la m agnitud esperada, siem pre y cuando no se

so bre pa se n lo s lím ite s d e la s a ntig ua s fra ctu ra s. E n este

sentido, el Terrem oto de Bahía rellenó un gap y el que

fa lta p or re lle na r, en tre Jam a y P unta G ale ra , re gistra ría

un terrem oto de 7.5 grados.

F inalm ente, un tercer gap no m uy bien identificado

en parte por la cobertura de la R EN SIG estaría definido

desde Punta G alera hasta la zona de Tum aco en Colom -

bia. Este gap no es muy claro en el sentido de que está

abarcando dos zonas de rupturas m ayores ego 1958 y

1 979 , a sí q ue e s m ás d ifíc il p ro nostic ar si se rá relle na -

do de una vez o si ocurrirá en dos episodios debido a

las barreras m ayores que debieron controlar el sism o de

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