UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL DETERMINACIÓN DE MECANISMOS FOCALES UTILIZANDO SISMOGRAMAS DE BANDA ANCHA DE TERREMOTOS CHILENOS CRISTIÁN ANTONIO URZÚA ARCE 2006 1 UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL DETERMINACIÓN DE MECANISMOS FOCALES UTILIZANDO SISMOGRAMAS DE BANDA ANCHA DE TERREMOTOS CHILENOS CRISTIÁN ANTONIO URZÚA ARCE COMISIÓN EXAMINADORA CALIFICACIONES NOTA (n°) (Letras) FIRMA PROFESOR GUÍA :………………… ……………………………… ………………… :………………… ……………………………… ………………… SR. DENIS LEGRAND :………………… ……………………………… ………………… NOTA FINAL EXAMEN DE TÍTULO :………………… ……………………………… ………………… SR. MARIO PARDO PEDEMONTE PROFESOR CO - GUÍA SR. MAXIMILIANO ASTROZA INOSTROZA PROFESOR INTEGRANTE MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL SANTIAGO DE CHILE JUNIO 2006 2 RESUMEN DE LA MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ESTRUCTURAL POR: CRISTIAN URZÚA A. FECHA: 1/05/2006 PROF. GUÍA: Sr. MARIO PARDO P. “DETERMINACIÓN DE MECANISMOS FOCALES UTILIZANDO SISMOGRAMAS DE BANDA ANCHA DE TERREMOTOS CHILENOS” El objetivo del presente trabajo es determinar el número mínimo de sismogramas de banda ancha que la metodología de inversión del tensor de momento necesita para una estimación confiable del mecanismo focal de un terremoto, lo que permitiría reducir el importante número de datos requeridos por el método comúnmente utilizado de las polaridades de las primeras llegadas de la onda P. Los datos utilizados corresponden a registros de 8 sismos obtenidos por una red temporal de 29 estaciones sismológicas de banda ancha, instaladas en Chile central y oeste de Argentina (31.5º - 34.5º S; 67.0º - 71.5º W) en el período comprendido entre Noviembre de 2002 y Marzo de 2003. El desarrollo de la inversión requiere la preparación previa de los registros, etapa en la cual se remueve la influencia del sismómetro y se aísla un intervalo adecuado de frecuencias (≈ 0.04 – 0.1 Hz). Simultáneamente se generan las funciones que modelan la propagación de las ondas sísmicas, asumiendo una fuente puntual en el tiempo y una estructura terrestre de estratos paralelos y lateralmente homogéneos. Una vez realizados los pasos anteriores se desarrolla la inversión del tensor de momento, obteniéndose los parámetros que caracterizan la fuente sísmica (ø, λ y δ). Estos valores se comparan con los resultados obtenidos previamente utilizando la polaridad de las primeras llegadas de la onda P, estudiando su estabilidad a medida que se reduce progresivamente el número de estaciones consideradas en cada inversión. Los eventos estudiados presentan mecanismos focales estables para profundidades hipocentrales de hasta 173 Km y para magnitudes entre Mw=5.7 y Mw=4.1. La cantidad mínima de estaciones para la cual se obtiene un mecanismo adecuado es variada, alcanzando un máximo de seis estaciones y un mínimo de una. Se aprecia que los principales factores que inciden sobre esta cantidad son la magnitud del evento, la distancia fuente – estación y la distribución azimutal, por lo que la determinación de una cantidad única de estaciones no es posible, dado que depende de las características propias de cada evento. Se discute además la posible influencia de las hipótesis iniciales de fuente puntual y estratos lateralmente homogéneos sobre la inversión del tensor de momento. 3 ÍNDICE DE CONTENIDOS 1. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................ 8 1.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................ 8 1.2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 8 1.3 ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA................................................................................ 9 2. CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES ........................................................................................ 10 2.1 ESTRUCTURA DE VELOCIDADES Y MORFOLOGÍA DE LA SUBDUCCIÓN BAJO CHILE CENTRAL Y OESTE DE ARGENTINA ................................................................... 10 2.2 SISMOTECTONICA DE LA ZONA DE SUBDUCCIÓN PLANA ............................... 11 2.3 TENSOR DE MOMENTO: CARACTERIZACIÓN Y ESTADO DEL ARTE ............. 14 3. CAPÍTULO 3. MARCO TEÓRICO Y METODOLOGÍA ................................................... 16 3.1 TENSOR DE MOMENTO ............................................................................................... 16 3.2 INVERSIÓN DEL TENSOR DE MOMENTO ............................................................... 17 3.3 METODOLOGÍA ............................................................................................................... 19 3.3.1 ELECCIÓN DE LOS EVENTOS SÍSMICOS UTILIZADOS PARA LA INVERSIÓN DEL TENSOR DE MOMENTO .................................................................. 20 3.3.2 PREPARACIÓN DE LOS REGISTROS................................................................ 20 3.3.3 CÁLCULO DE LAS FUNCIONES DE PROPAGACIÓN ..................................... 24 3.3.4 INVERSIÓN DEL TENSOR DE MOMENTO ........................................................ 25 3.3.5 REDUCCIÓN DEL NÚMERO DE ESTACIONES CONSIDERADAS EN LA INVERSIÓN ......................................................................................................................... 26 4. CAPÍTULO 4. PRESENTACIÓN DE LOS REGISTROS Y DEL CATALOGO Y ANÁLISIS DE EVENTOS.......................................................................................................... 27 4.1 PRESENTACIÓN DE LOS REGISTROS ..................................................................... 27 4.2 PRESENTACIÓN DEL CATALOGO DE EVENTOS ................................................... 28 4.3 ANÁLISIS DE EVENTOS ................................................................................................ 29 4.3.1 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 1 DE ENERO DE 2003 A LAS 00:54 HORAS ...................................................................................................................... 30 4.3.2 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 12 DE DICIEMBRE DE 2002 A LAS 04:02 HORAS ...................................................................................................................... 35 4.3.4 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 3 DE DICIEMBRE DE 2002 A LAS 06:38 HORAS ...................................................................................................................... 45 4.3.5 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 30 DE ENERO DE 2003 A LAS 13:17 HORAS ...................................................................................................................... 50 4.3.6 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 17 DE ENERO DE 2003 A LAS 00:23 HORAS ...................................................................................................................... 55 4.3.7 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 22 DE NOVIEMBRE DE 2002 A LAS 13:16 HORAS ............................................................................................................. 60 4.3.8 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 1 DE FEBRERO DE 2003 A LAS 03:22 HORAS ...................................................................................................................... 62 5. CAPÍTULO 5. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES ............................................................. 64 BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS ......................................................................................... 69 4 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Estructura de Velocidades .......................................................................................... 25 Tabla 2: Localización (en grados) y elevación (en metros) con respecto al nivel del mar de las estaciones de la red temporal ................................................................................................... 28 Tabla 3: Datos de los registros utilizados pertenecientes al catalogo de eventos disponibles ... 28 Tabla 4. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 07 0054 ......................................................................................................................................... 31 Tabla 5. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 - 12 - 12 0402 ......................................................................................................................................... 35 Tabla 6. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 07 – 0054 (Continuación) ................................................................................................................. 36 Tabla 7. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 - 11 - 11 0127 ......................................................................................................................................... 40 Tabla 8. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 - 11 - 11 – 0127 (Continuación) ................................................................................................................. 41 Tabla 9. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 - 12 - 03 0638 ......................................................................................................................................... 45 Tabla 10. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 - 12 - 03 – 0638 (Continuación) ................................................................................................................. 46 Tabla 11. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 30 1317 ......................................................................................................................................... 50 Tabla 12. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 30 1317 (Continuación) ................................................................................................................. 51 Tabla 13. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 17 0023 ......................................................................................................................................... 55 Tabla 14. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 17 0023 (Continuación) ................................................................................................................. 56 5 ÍNDICE DE FIGURAS Fig. 1. Epicentros de sismos localizados con datos locales y Morfología de la subducción obtenida a partir de los perfiles de la sismicidad local ............................................................... 11 Fig. 2. Chile central y oeste de Argentina: subzonas para el tensor de esfuerzos. .................... 12 Fig. 3. Mecanismos focales para sismos pertenecientes al catalogo CMT de Harvard ............. 14 Fig. 4. Repuestas instrumentales para las estaciones de la red sismológica temporal.............. 23 Fig. 5. Red sismológica temporal .............................................................................................. 27 Fig. 6. Catalogo de eventos ...................................................................................................... 29 Fig. 7. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 7 de enero de 2003 a las 00:54 horas. ........................................................................................................................ 32 Fig. 8. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2003/01/07 para una profundidad hipocentral de 137 Km............................................................................ 34 Fig. 9. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 12 de diciembre de 2003 a las 04:02 horas. ............................................................................................................ 37 Fig. 10. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2002/12/12 para una profundidad hipocentral de 134 Km............................................................................ 39 Fig. 11. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 11 de noviembre de 2002 a las 01:27 horas. ............................................................................................................ 42 Fig. 12. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2002/11/11 para una profundidad hipocentral de 23 Km. ............................................................................ 44 Fig. 13. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 3 de diciembre de 2002 a las 06:38 horas. ............................................................................................................ 47 Fig. 14. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2002/12/03 una profundidad hipocentral de 121 Km.................................................................................... 49 Fig. 15. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 30 de enero de 2003 a las 13:17 horas. ..................................................................................................................... 52 Fig. 16. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2003/01/30 para una profundidad hipocentral de 178 Km............................................................................ 54 Fig. 17. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 17 de enero de 2003 a las 00:23 ................................................................................................................................ 57 Fig. 18. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2003/01/17 para una profundidad hipocentral de 49 Km. ............................................................................ 59 Fig. 19. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 22 de noviembre de 2002 a las 13:16 horas. ............................................................................................................ 60 6 Fig. 20. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2002/11/22 para una profundidad hipocentral de 200 Km............................................................................ 61 Fig. 21. Resumen de las inversiones realizadas para el evento ocurrido el 1 de febrero de 2003 a las 03:22 horas. ..................................................................................................................... 62 Fig. 22. Esfera focal y formas de onda para la primera inversión del evento ocurrido 2003/02/01 para una profundidad hipocentral de 90 Km. ............................................................................ 63 Fig. 23. Comparación entre los mecanismos de foco y profundidades hipocentrales del catalogo de eventos (a) y de los obtenidos de las inversiones del tensor de momento (b) ...................... 66 7 1. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1 INTRODUCCIÓN En el estudio de sismos es importante conocer las características de la fuente sísmica. En el caso particular de la ingeniería sísmica, este problema cobra relevancia considerando que los espectros de aceleración de los eventos registrados son función del mecanismo focal y del efecto de sitio en cada estación (Silva, 2003). En el caso de eventos registrados por redes con numerosas estaciones sismológicas, es posible determinar con precisión el mecanismo focal utilizando las polaridades de las primeras llegadas de las ondas P. Sin embargo, en Chile, generalmente se tiene un número limitado de registros de la red permanente, situación que dificulta el estudio de la fuente y su mecanismo de foco, por lo cual es necesario disponer de una metodología que permita obtener el mecanismo focal de un evento con una precisión aceptable, utilizando un número mínimo de registros. En este trabajo se estudiará cual es el número mínimo de estaciones que requiere la metodología de inversión lineal del tensor de momento deviatórico para estimar el mecanismo de foco y como varía la precisión en la determinación del mecanismo a medida que se reduce el número de estaciones consideradas en el cálculo. 1.2 OBJETIVOS El objetivo principal de este trabajo consiste en determinar el número mínimo de sismogramas de banda ancha que la metodología de inversión lineal del tensor de momento deviatórico necesita para una estimación confiable del mecanismo focal. 8 La inversión lineal del tensor de momento considera algunos supuestos que hacen de las conclusiones un tema más bien local. Algunos de estos supuestos son la estructura de velocidades que gobierna la velocidad de propagación de las ondas sísmicas en la estructura terrestre, la modelación del fenómeno de ruptura, que en este caso se considerará puntual en el tiempo y en el espacio debido a las magnitudes de los registros con que se cuenta (Jost & Herrmann, 1989) y el rango de frecuencias modeladas, que dependerá de la magnitud de los eventos, de la respuesta impulsional de los sismómetros, de la distancia de las estaciones al hipocentro y de las características propias del proceso de ruptura en la fuente sísmica. Aludiendo a lo anterior, la importancia de los resultados radica en la comprensión del fenómeno en la zona de estudio, bajo las características técnicas con que se cuenta. No obstante, se desarrolla una metodología que puede ser aplicada de manera general mientras las consideraciones particulares para cada caso sean tomadas en cuenta. 1.3 ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA En el capítulo 2 se enuncian las características morfológicas de la zona en estudio, se presenta un modelo reciente de la subducción entre 27° - 35° S obtenido con datos locales y se discute la influencia del cambio de inclinación de la placa de Nazca en la precisión de las inversiones del tensor de momento. Por otra parte, se introduce el concepto de tensor de momento y se hace una breve revisión de como el tensor de momento ha sido utilizado en el tiempo. En el capítulo 3 se presentan los conceptos teóricos de tensor de momento y de inversión del tensor de momento, conceptos necesarios para el entendimiento de este trabajo. Además se describe la metodología y los supuestos empleados para lograr los objetivos planteados en el punto anterior. En el capítulo 4 se presenta la zona de estudio y la disposición geográfica de las estaciones sismológicas, se caracterizan los eventos utilizados por medio del catalogo de hipocentros y mecanismos focales con que se cuenta y se presentan los resultados obtenidos de las distintas inversiones para cada evento. Finalmente, en el capítulo 5 se presentan las discusiones y conclusiones obtenidas de este trabajo. 9 2. CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES 2.1 ESTRUCTURA DE VELOCIDADES Y MORFOLOGÍA DE LA SUBDUCCIÓN BAJO CHILE CENTRAL Y OESTE DE ARGENTINA La inversión del tensor de momento se basa en encontrar los parámetros de la fuente que mejor ajusten la forma de onda de un sismograma observado con la predicción teórica hecha para esa estación, conocida como sismograma sintético. Las ondas sísmicas, particularmente las ondas de cuerpo son sensibles al medio por el cual se propagan (Ammon, 2005), por lo tanto, el sismograma sintético debe considerar los efectos de la estructura terrestre en la modelación de la propagación de las ondas P y S. La manera en que esto se hace es tomando una estructura terrestre idealizada a través de la cual las ondas se reflejan y refractan, que de aquí en adelante llamaremos estructura de velocidades, puesto que contiene las velocidades de propagación de las ondas sísmicas en función de la profundidad. El asumir esta estructura de velocidades es el primer supuesto fuerte que se hace en el desarrollo de la inversión, esto es particularmente cierto en este caso, dado que la estructura de velocidades, que será vista con mayor detalle más adelante, considera una serie de estratos planos y paralelos para toda la zona en estudio que comprende desde los 31.5º a los 34.5º S y desde los 67.0º a los 71.5º W. Estudios realizados con datos locales muestran singularidades en la morfología de la placa de Nazca subductada, caracterizándose por cambios en su inclinación a lo largo del rumbo. Este cambio, que se hace pronunciado alrededor de los 32.5° S, separa la región en una zona de subducción plana hacia el norte de una zona de subducción inclinada o normal hacia el sur. La subducción plana comienza alrededor de los 26° S, en donde la placa presenta una pendiente cercana a los 27°, y se extiende hasta los 32° S lugar donde se torna casi horizontal (<10°) (Pardo et al., 2003). Esta particularidad en la morfología puede no ajustarse del todo al modelo de estratos planos y paralelos asumido en el desarrollo de las inversiones del tensor de momento. Para evaluar mejor el posible impacto de esta singularidad en los resultados, se requiere una tomografía tridimensional de la zona. 10 Modelaciones de la morfología de la placa subductada a partir de datos locales han sido realizadas asumiendo que la sismicidad en la placa de Nazca ocurre cercana a su límite superior (Pardo et al., 2003), es decir, al graficar los hipocentros de los eventos en rangos de latitudes se puede generar un modelo tridimensional que de cuenta del cambio de pendiente en la placa (Figura 1). Fig. 1. (Derecha) Epicentros de sismos localizados con datos locales. Se indica la trayectoria inferida para la subducción de la dorsal de Juan Fernández (JFR) sobre la placa de Nazca (línea segmentada roja). (Centro) Perfiles E - W de la sismicidad en función de la profundidad de eventos entre los límites de latitud indicados. (Izquierda) Morfología de la subducción obtenida a partir de los perfiles de la sismicidad local en función de la profundidad mostrados en la figura del lado izquierdo. Se indican en rojo los contornos de igual profundidad espaciados cada 20 Km. La fosa se muestra con línea amarilla continua y la trayectoria inferida de la dorsal de Juan Fernández con línea amarilla segmentada. (Superior) Modelo tridimensional. (Inferior) Proyección en planta (Pardo et al., 2003). 2.2 SISMOTECTONICA DE LA ZONA DE SUBDUCCIÓN PLANA El cambio notable en la pendiente de la placa subductada se correlaciona bien con la subducción de la dorsal de Juan Fernández (Juan Fernández Ridge, JFR) que comienza alrededor de los 32.5° S. El JFR es una cadena de volcanes extintos sobre la placa de Nazca, generada por el punto caliente homónimo ubicado costa afuera (Pardo et al, 2003). 11 Se ha observado una sismicidad menor en la trayectoria oceánica de esta dorsal, advirtiéndose concentraciones de sismicidad de ante – fosa debido a su interacción con el continente. A profundidades intermedias bajo el acoplamiento interplaca, la sismicidad es mayor disipándose mayor momento sísmico que en las zonas vecinas. El paso de la litosfera oceánica sobre el punto caliente generaría metamorfismo y rejuvenecimiento termal, produciendo el engrosamiento de la corteza oceánica y la deflexión del Moho, lo que induciría fuerzas boyantes en la placa subductada que favorecerían la génesis de la subducción plana (Pardo et al, 2003). Al realizar inversiones del tensor de esfuerzos, utilizando sismos ubicados a lo largo de la subducción, se logra caracterizar la región de Chile central y oeste de Argentina según la orientación de los ejes de esfuerzos del tensor. De esta forma, se presentan en la figura 2 las subzonas que poseen un tensor de características comunes. La subzona A corresponde a la zona de contacto interplaca, la subzona B corresponde a la zona de acople de la placa, la subzona C corresponde a la zona donde la placa se presenta plana y la subzona D a la trayectoria del JFR (Pardo et al, 2003). Fig. 2. (Superior) Mecanismos de foco para sismos de la zona en proyección de hemisferio inferior. Se indican en rectángulos las subzonas para las que se determina el tensor de esfuerzos, cuya solución se muestra a la derecha en proyección de hemisferio inferior y abajo en vista lateral E – W. 12 Las subzonas A y B se encuentran bajo un régimen de esfuerzos compresivo, dado que el eje de esfuerzos σ3 es el más cercano a la normal de la placa y que σ1 se orienta en la dirección de la subducción. En la subzona C σ2 se aproxima más a la normal, estando σ3 casi horizontal en la dirección SW – NE debido al alzamiento de la placa en D. La subzona D se encuentra bajo un régimen de esfuerzo predominantemente extensivo, dado que σ1 es el eje de esfuerzos más próximo a la normal y el eje σ3 es prácticamente horizontal orientado en la dirección de la subducción. Además, la subzona respectiva a la subducción del JFR presenta esfuerzos laterales debido a la flexión de la placa producto del alzamiento inducido por las fuerzas boyantes (Pardo et al, 2003). Este hecho cobra importancia dado que la presencia de esfuerzos de tensión en la placa producto de la flexión, los cuales se superponen con los esfuerzos de cizalle generados por el “slab – pull”, podría inducir componentes altas de dipolo lineal compensado (CLVD) en los mecanismos de eventos ubicados en las cercanías de la trayectoria del JFR. La componente de CLVD se asocia comúnmente al ruido o a errores en el modelo de la estructura terrestre utilizado, y no es una característica usual en las fallas naturales como se explicará posteriormente. Dada la gran cantidad de estaciones disponibles, los mecanismos focales de los eventos en estudio fueron calculados previamente utilizando el método de las polaridades de las primeras llegadas de la onda P. Lamentablemente, este método no entrega información comparable con la componente de dipolo linear compensado (CLVD) resultante de la inversión, sin embargo, para tener una idea de lo que se puede esperar con respecto al porcentaje de CLVD en la zona, se han graficado los mecanismos focales presentes en el catalogo CMT de Harvard (Fig.2). Este catalogo contiene las soluciones por inversión del centroide del tensor de momento para los eventos con magnitud Ms ≥5.5, ocurridos en la zona entre 1976 y 2006. Esta gráfica sólo debe tomarse como referencia, dado que el método de inversión CMT no desprecia la componente isotrópica, por lo que en general, estas soluciones exhiben componentes de dipolo superiores a cualquier inversión deviatorica. En la figura 2 se han encerrado con polígonos rojos los mecanismos alrededor de la subducción del JFR que presentan una alta componente isotrópica. Se observa que bajo la subducción del JFR y costa afuera se presentan los mecanismos con las componentes más altas. Estas zonas concuerdan con las zonas de engrosamiento de la placa, para las cuales se espera una flexión lateral importante debido a las fuerzas boyantes. 13 Fig. 3. Mecanismos focales para sismos de la zona pertenecientes al catalogo CMT de Harvard, registrados entre 1976 y 2006. Se encierran con polígonos las zonas que presentan mecanismos con alta componente isotrópica, con línea punteada gruesa la trayectoria asumida para la subducción del JFR y con líneas segmentadas delgadas las curvas de isoprofundidad donde se asume el encuentro de placas. 2.3 TENSOR DE MOMENTO: CARACTERIZACIÓN Y ESTADO DEL ARTE En el proceso de ruptura que da origen a un sismo, actúan complejos sistemas de fuerzas que dificultan el estudio de la fuente sísmica. Sin embargo, es posible simplificar este problema considerando un conjunto de fuerzas equivalentes que produzcan un patrón de radiación de ondas sísmicas equivalentes al sistema de fuerzas original (Tensor de Momento). Las fuerzas equivalentes, pueden ser deducidas a partir de los sismogramas registrados por las estaciones sismológicas ubicadas en la superficie terrestre, metodología conocida como inversión del tensor de momento. Realizar la inversión no siempre es simple, dado que los sismogramas son influenciados por la fuente, el medio de propagación y la respuesta instrumental del sismómetro, por lo tanto, se toman algunas aproximaciones que ayudan a simplificar la inversión del tensor de momento. Una de estas simplificaciones consiste en considerar la ruptura puntual en el espacio, debido a que la longitud de onda de las ondas sísmicas que se estudian tiene dimensiones mayores que el largo de la falla (Jost & Herrmann, 1989). 14 Si la ruptura no se considera puntual, entonces se debe hacer una estimación de la función fuente, que a su vez, depende del valor del momento escalar el cual es uno de los parámetros que se busca en la inversión, por lo tanto, poder obviar esta estimación simplifica y precisa los cálculos que se desarrollan en la inversión del tensor de momento. Hacia 1970 Gilbert introdujo el tensor de momento sísmico para el cálculo de la excitación de los modos normales de las oscilaciones libres de la tierra. En 1973 sugirió una metodología para la inversión del tensor de momento en el dominio de la frecuencia. Dos años más tarde Gilbert y Dziewonsky realizaron inversiones utilizando registros de oscilaciones libres. Scott y Kanamori en 1985 usaron ondas superficiales de periodo largo filtradas con un filtro pasabajo, con periodo de corte en 135 segundos, para realizar inversiones del tensor de momento. Por otra parte, Stump y Johnson en 1977, Strelitz entre 1978 – 1980, Ward en 1980, Fitch et al. en 1980, Langston en 1981, Dziewonsky et al. en 1981 y Dziewonsky y Woodhouse en 1983 realizaron inversiones utilizando ondas de cuerpo filtradas con un filtro pasabajo, con periodo de corte en 15 segundos. Comparaciones entre tensores de momento obtenidos a partir de ondas superficiales y de cuerpo fueron hechas por Fitch et al. en 1981. En el mismo año, Dziewonsky et al. sugirió un método iterativo para encontrar los elementos del tensor de momento y la localización del centroide, estableciendo que la precisión en la estimación de los elementos del tensor depende de la localización del evento. La heterogeneidad lateral del medio de propagación fue considerada en los métodos de inversión utilizados por Patton en 1980, Romanowics en 1981, Nakanishi y Kanamori en 1982 y Dziewonsky et al. en 1984. Recientemente el uso de la inversión del tensor de momento para la estimación de los elementos del tensor se ha masificado constituyéndose como una importante herramienta sismológica. A modo de ejemplo se puede mencionar el trabajo desarrollado en 2002 por Konstantinou et al. donde se realiza una inversión del tensor de momento deviatórico utilizando sismogramas de banda ancha del terremoto del 29 de septiembre de 1996 ocurrido en Islandia y el desarrollado por Pilidou et al. en 2004 donde se realiza una inversión del tensor de momento para el terremoto de 1996 ocurrido en Chipre utilizando la metodología de la minimización del error cuadrático de ajuste entre las formas de onda sintéticas y las observadas. 15 3. CAPÍTULO 3. MARCO TEÓRICO Y METODOLOGÍA En este capitulo se introducen los conceptos más importantes involucrados en la inversión del tensor de momento y se caracteriza la metodología empleada para desarrollar las inversiones. 3.1 TENSOR DE MOMENTO Como se menciono anteriormente, el tensor de momento describe en una aproximación de primer orden las fuerzas equivalentes que actúan sobre fuentes sísmicas puntuales. Estas fuerzas pueden ser relacionadas con distintos modelos de falla tales como desplazamiento relativo instantáneo en la superficie terrestre, transiciones de fase metaestable de propagación rápida, colapso repentino debido a transiciones de fase e incrementos violentos de volumen debido a explosiones. Las fuerzas equivalentes que modelan un desplazamiento brusco en el plano de falla corresponden a una doble cupla. Las fuerzas equivalentes que modelan un cambio repentino del modulo de corte en presencia de deformación axial corresponden a un dipolo (Jost & Herrmann, 1989). Las fuerzas equivalentes pueden determinarse a partir del análisis de los valores y vectores propios del tensor de momento. La suma de los valores propios se relaciona con la componente isotrópica del tensor, la cual describe los cambios de volumen que tienen lugar en la fuente sísmica. De este modo, si la suma de los valores propios es positiva (traza del tensor de momento sísmico mayor que cero) la componente isotrópica es producto de una explosión; si es negativa se debe a una implosión. En el caso que la suma sea cero el tensor de momento sólo posee componentes deviatoricas, las que representan una falla de cizalle puro si un valor propio es cero. En el caso de que la suma sea cero, pero ningún valor propio también lo sea, el tensor de momento puede descomponerse en una doble cupla mayor y en una menor, o en una doble cupla y un dipolo lineal compensado (CLVD). El uso del CLVD como un dipolo corregido por el efecto del cambio de volumen en modelos de falla que no consideran explícitamente este efecto, ni tampoco momento neto aplicado, simplifica la modelación de la fuente dado que la inversión puede ser estabilizada imponiendo que la traza del tensor sea cero, sin perder la influencia del cambio volumétrico en el tensor de momento deviatórico (Jost & Herrmann, 1989). 16 3.2 INVERSIÓN DEL TENSOR DE MOMENTO La inversión del tensor de momento consiste en obtener iterativamente los parámetros que caracterizan la fuente sísmica, (strike, dip, rake, momento escalar, etc.) buscando que el patrón de radiación generado por las fuerzas equivalentes se asemeje tanto como sea posible a la radiación de ondas sísmicas registrada por las estaciones sismológicas en la superficie terrestre. Al tener una estimación de la estructura terrestre las funciones de propagación entre la fuente y las estaciones pueden ser calculadas. A su vez, la convolución en el dominio del tiempo del tensor de momento con las funciones de propagación (Funciones de Green) permite obtener sismogramas sintéticos para cada componente y cada estación considerada en la modelación (Jost & Herrmann, 1989). La iteración persigue minimizar el cuadrado de la diferencia entre las amplitudes de las formas de onda sintéticas y observadas, Root Minimum Square (RMS), en una ventana de tiempo y ancho de banda específicos (Lay & Wallace, 1995). Definiendo el ajuste entre formas de onda como la similitud en fase y amplitud que presentan dos o más formas de onda, se puede entender la inversión como la estimación de los parámetros respectivos a la fuente que logran el mejor ajuste entre las formas de onda observadas y sintéticas. En el dominio del tiempo, asumiendo una fuente puntual y despreciando efectos de segundo orden (desplazamientos observados en campo lejano), el desplazamiento observado como una función lineal del tensor de momento puede ser descrito en forma matricial como: d  Gm Donde d es un vector de orden n que contiene las tres componentes de los registros (sismogramas) en desplazamiento (radial, transversal y tangencial) para varias estaciones sismológicas. G es una matriz de orden n x 6 que contiene las funciones de Green calculadas a partir de la estimación de la estructura terrestre y m es un vector que contiene los 6 elementos del tensor de momentos sísmicos (por simetría de la matriz) que serán calculados en la inversión (Jost & Herrmann, 1989). 17 Como se menciono, el criterio de selección utilizado en la inversión es el RMS. Utilizando la notación matricial anterior, el error cuadrático que se minimiza en cada iteración esta dado por (Lay & Wallace, 1995): E   (di   Gij mj ) 2 n m i 1 j 1 2 La inversión de los elementos del tensor de momento puede ser hecha de diversas maneras. Puede hacerse en el dominio de la frecuencia o del tiempo, puede utilizar diferentes grupos de ondas (oscilaciones libres, superficiales o de cuerpo) y pueden ser utilizadas simultánea o separadamente distintas componentes de los registros (Jost & Herrmann, 1989). Fundamental es asegurar que las estaciones estén calibradas y que su polaridad sea la correcta (amplitudes positivas para compresiones y negativas para dilataciones). Además, como se mencionó anteriormente, restricciones pueden ser impuestas de manera de estabilizar la inversión de modo de disminuir el espacio de soluciones posibles (tr (M) = 0) (Jost & Herrmann, 1989). Otra forma de mejorar el ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas es dando una importancia relativa a cada registro con que se cuenta para la inversión. Los patrones de radiación de las ondas P y S en campo lejano producen que la orientación de ciertas estaciones con respecto al plano de falla, para algún evento en particular, incida sobre la amplitud de los registros observados, ya sea de una componente o de todos los registros observados por la estación. Dado que la inversión ajusta las amplitudes de las formas de onda, la importancia de estos registros con respecto al resto puede ser manipulada de modo de mejorar el ajuste (Ammon, 2005). 18 3.3 METODOLOGÍA El procedimiento completo de la inversión lineal del tensor de momento deviatórico puede sintetizarse en 5 etapas. En la primera de ellas, se elige del universo de registros disponibles para la zona de estudio el evento de mayor magnitud y de el, los registros de estaciones que no presentan saturación de la señal. Posteriormente se irán considerando los eventos con magnitudes menores, en orden decreciente, hasta que el cálculo del mecanismo de foco difiera de manera ostensible del mecanismo del catalogo contra el cual se le compara. En la segunda etapa los registros de banda ancha deben ser preparados adecuadamente antes de realizar la inversión. La preparación de los registros consta de los siguientes pasos: elección de los registros, aplicación de una ventana de tiempo, remuestreo, rotación de las componentes horizontales de cada estación, remoción de tendencias lineales presentes en las señales debido al sismómetro, remoción de la respuesta instrumental desde los registros, integración de los sismogramas y filtrado de las señales. La preparación de los registros es tan importante en el éxito de la inversión como la inversión misma y errores en estos pasos pueden tener un impacto importante en los resultados obtenidos. En la tercera etapa, son calculadas las funciones de propagación (funciones sintéticas de Green) asumiendo una estructura terrestre de estratos planos y paralelos de características lateralmente homogéneas. En la cuarta etapa la inversión es realizada, donde los parámetros que caracterizan la fuente son calculados basándose en el algoritmo de minimización del error cuadrático de ajuste. Aquellas estaciones que presentan un mal ajuste de la amplitud y de la fase de todas sus componentes son despreciadas en la inversión; aquellas que presentan sólo alguna componente errática son conservadas, pero excluyendo dicha componente del cálculo del mecanismo de foco. Finalmente, en la quinta etapa, las formas de onda sintéticas y las observadas son comparadas. Cuando la mejor inversión se alcanza, es decir, son consideradas sólo las estaciones que presentan registros comparables con las formas de onda sintéticas, el número de estaciones que se consideran en la inversión siguiente se reduce progresivamente estudiando hasta que punto el mecanismo focal se mantiene estable. 19 A continuación se presenta una descripción detallada de las etapas mencionadas. 3.3.1 ELECCIÓN DE LOS EVENTOS SÍSMICOS UTILIZADOS PARA LA INVERSIÓN DEL TENSOR DE MOMENTO Del universo de sismos registrados con que se cuenta para la zona en estudio, se elige aquel que posee la mayor magnitud (evento ocurrido el 7 de enero de 2003 a las 00:54 horas con magnitud Mw=5.7). Esto debido a que los registros de mayor magnitud se ven menos influenciados por el ruido instrumental dado que la amplitud de la señal es normalmente mucho mayor que la amplitud de los factores perturbadores. Posteriormente son considerados eventos con magnitudes menores, en orden decreciente, hasta que el mecanismo focal obtenido comparado con el mecanismo presente en el catalogo difieren en gran medida. 3.3.2 PREPARACIÓN DE LOS REGISTROS En esta etapa los registros se preparan para ser usados en la siguiente etapa de inversión. En este trabajo se utilizan sismogramas en velocidad de 3 componentes (norte, este y vertical) con sensores configurados con alta ganancia para registrar eventos de baja magnitud debido a que son los más frecuentes. Por esta razón, varios de los registros de eventos de magnitudes mayores a mb = 5.8 no pudieron ser utilizados por presentar señales saturadas. Por otra parte, señales de muy baja amplitud verán afectado su registro por factores perturbadores que no tienen relación con el evento sísmico. A este fenómeno se le llama ruido y puede notarse en los registros como una forma de señal anterior al inicio del evento. Dado que la inversión ajusta las amplitudes de las formas de onda, una señal saturada o ruidosa no puede ser utilizada por presentar distorsiones en su registro. Por lo tanto, lo primero es asegurar que para cada evento se disponga de registros que presenten una señal libre de los problemas anteriormente descritos. El segundo paso corresponde a tomar de los registros disponibles una ventana de tiempo que contenga sólo al evento. En general, la duración de los registros sobrepasa a la duración de los eventos, por lo que se debe mantener sólo la señal registrada entre el tiempo de llegada de la onda P y el final de la coda del sismo. También en este paso se remuestrean las señales de modo que los sismogramas sintéticos y los observados presenten la misma tasa de muestreo. Adicionalmente, las componentes horizontales (E – W, N – S) de cada estación son rotadas, alineándose en la dirección radial (dirección fuente – estación) y transversal. La rotación de las señales permite el desacople de las ondas que viajan radialmente desde la fuente a la estación de las que lo hacen transversalmente. 20 El tercer paso consiste en identificar y remover las tendencias lineales que puedan presentar los registros. La remoción de las tendencias lineales ayuda en la posterior integración de las señales permitiendo contar con registros libres de distorsiones producidas por la consideración de un sismómetro que no se encuentra posicionado perfectamente horizontal. El cuarto paso consiste en la remoción de la respuesta instrumental desde los registros. Dado que en la modelación matemática de los fenómenos de ruptura y de propagación que dan origen al sismograma sintético, no es considerada la influencia del instrumento, la respuesta instrumental debe ser removida desde las observaciones para poder comparar señales equivalentes en la posterior etapa de inversión. La señal registrada por las estaciones puede ser modelada como la aplicación de una serie de filtros lineales sobre la señal proveniente desde la fuente. En el dominio del tiempo lo anterior es representado por la siguiente expresión: v(t )  s(t )  g (t )  i(t ) Donde  representa al registro observado en velocidad, desde la fuente, g representa la propagación e i s representa a la señal proveniente representa la respuesta instrumental (Lay & Wallace, 1995). Pasando al dominio de las frecuencias por aplicación de la transformada de Fourier, la repuesta instrumental puede ser removida del sismograma por división espectral. Este proceso es conocido como deconvolución de la respuesta instrumental y puede ser representado de la siguiente manera (Lay & Wallace, 1995): v( )  s( ) g ( ) i( ) Usualmente la deconvolución es inestable numéricamente por lo que es conveniente limitar el ancho de banda del sismograma resultante utilizando un taper en el dominio de la frecuencia. Para este trabajo el taper utilizado tiene como frecuencias límite 0.03 y 10 Hz. 21 La repuesta instrumental i() posee una forma polinomial en el dominio de la frecuencia del tipo (Aki & Richards, 2002):  (i  z ) m i ( )  K Donde K i 1 n i j 1 j  (i  p ) es una constante y las raíces del numerador son conocidas como ceros y las del denominador como polos. Dado que para este trabajo varias estaciones cuentan con la misma respuesta instrumental, la expresión anterior puede ser graficada según grupos de estaciones. 22 RESPUESTA INSTRUMENTAL PARA: Agre, Aren, Cien, Niki, Pola, Sala, Telt, Tore y Viza RESPUESTA INSTRUMENTAL PARA: Cant, Mara y Uspa RESPUESTA INSTRUMENTAL PARA: Estaciones Chilenas y Zonda Fig. 4. Repuestas instrumentales para las distintas estaciones de la red sismológica temporal. 23 Debido a que las funciones de propagación corresponderán a registros en desplazamiento, es conveniente realizar la integración numérica de los registros observados (velocigramas). De esta manera, la comparación de las formas de onda en la posterior etapa de inversión será hecha sobre registros semejantes. En el quinto paso las señales son filtradas utilizando un filtro Butterworth pasabanda de 2 polos, el cual aísla un grupo específico de ondas. El grupo de ondas que se quiera aislar dependerá de la magnitud del evento y de la distancia entre las estaciones y la fuente. En general la influencia de la estructura terrestre decrece junto con la frecuencia, es decir, para señales con periodos mayores la influencia de la estructura de velocidades disminuye (Ammon, 2005). Los eventos utilizados en este trabajo son eventos regionales de magnitudes menores a mb=5.8, por lo tanto, para evitar una influencia excesiva del modelo de velocidades en la modelación de los sismogramas sintéticos se usará el tren de ondas P de periodo corto y el tren de ondas superficiales de periodo intermedio. Para lograr lo anterior los registros deben ser filtrados rescatando la banda de frecuencias entre 0.04 – 0.1 Hz (10 – 25 segundos). Los pasos anteriores se realizan utilizando el software SAC (Seismic Analysis Code). 3.3.3 CÁLCULO DE LAS FUNCIONES DE PROPAGACIÓN Esta etapa consiste en la estimación de la estructura de velocidades de primer orden que será utilizada en la modelación del medio de propagación y en el cálculo de las funciones de Green. Para este trabajo se utiliza una estructura de velocidades de estratos planos y paralelos con propiedades homogéneas lateralmente (Tabla 1) construida hasta una profundidad de 30 Km. en base a registros de explosiones en la mina Disputada y utilizando el programa Velest (Kissling, 1988; Kissling et al., 1994) para profundidades mayores. La estructura de velocidades es un antecedente entregado por el proyecto Fondecyt 1020972 (Pardo et al., 2003). 24 Tabla 1: Estructura de Velocidades Profundidad [Km] Espesor [Km] Vp [Km/s] Vs [Km/s] Densidad [T/m³] 0,00 2,20 8,91 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00 200,00 2,20 6,71 6,09 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 4,900 5,850 6,300 6,600 6,800 6,920 7,141 7,141 7,560 7,670 7,850 7,990 8,112 8,142 8,451 8,530 8,609 8,688 8,767 8,846 2,784 3,324 3,580 3,750 3,864 3,932 4,057 4,057 4,295 4,358 4,460 4,540 4,609 4,626 4,802 4,847 4,891 4,936 4,981 5,026 2,600 2,609 2,636 2,660 2,680 2,700 2,720 2,740 2,760 2,780 2,800 2,820 2,840 2,920 3,000 3,080 3,160 3,240 3,320 3,400 220,00 ∞ 8,846 5,026 3,400 Fuente: Pardo et al., 2003. El último estrato representa la presencia de un semiespacio. Vp y Vs son las velocidades de propagación del tren de ondas P y S respectivamente. Las funciones sintéticas de Green son calculadas usando el método de la matriz de reflexión (Kennett, 1983) según la implementación hecha por Randall (Randall, 1994). Para este trabajo el cálculo se realiza con el programa “mijkennett” que utiliza la estructura de velocidades descrita anteriormente para generar respuestas para los tres tipos de fallas fundamentales: vertical strike – slip fault (vss), vertical dip – slip fault (vds) y 45º dip – slip fault (clv) (Ammon, 2005). 3.3.4 INVERSIÓN DEL TENSOR DE MOMENTO En esta etapa corresponde realizar la inversión lineal (efectos de segundo orden despreciados) del tensor de momento deviatórico (tr (M)=0) considerando una fuente puntual en el tiempo y en el espacio. La inversión es planteada como un problema de mínimos cuadrados, tal como se detalló anteriormente, donde para estimar los parámetros que definen los elementos del tensor se toma como dato la localización epicentral y se calcula el mecanismo de foco para varias profundidades hipocentrales en torno a la profundidad estimada por los tiempos de llegada de las ondas de cuerpo. Cabe destacar que errores en la estimación de la profundidad hipocentral afectan la excitación relativa de los modos normales causando errores sistemáticos en el proceso de inversión (Jost & Herrmann, 1989). 25 La profundidad hipocentral que presente el menor error de ajuste entre las formas de onda sintéticas y las observadas será la profundidad más probable (Jost & Herrmann, 1989). Para este trabajo se utiliza el programa “mtinv” (Ammon, 2005) para realizar el procedimiento descrito anteriormente. Una vez hecha la inversión podrá notarse que algunas o todas las componentes de un registro para una estación dada pueden presentar diferencias ostentosas con respecto a las formas de onda teóricas. Esto puede deberse a variadas razones, como problemas de registro en la estación sismológica, cercanía de la estación a un plano nodal, diferencias entre el modelo de velocidades usado y la estructura real de la tierra para la zona donde se ubica la estación, etc. Para evitar posibles errores causados por estos registros, se eliminan todas las componentes de la inversión en el caso de que todas evidencien problemas de ajuste, o se ponderan algunas por un factor entre cero y uno en el caso de que sólo algunas de las componentes presenten este tipo de problema. Este factor le asigna una importancia relativa a la componente con respecto al resto, llegando a ser despreciada si el factor es cero. Este proceso de eliminación debe ser hecho con criterio, dado que cada vez que una componente se retira de la inversión se pierde información que puede no ser reproducible por el resto de las estaciones, si es que la cobertura azimutal de las estaciones no es la apropiada. La experiencia es más valiosa que la descripción de un algoritmo detallado respecto a este punto. Una vez que se ha terminado con este proceso de eliminación de componentes erráticas se hablará de que se ha logrado la mejor inversión para un evento particular. 3.3.5 REDUCCIÓN DEL NÚMERO DE ESTACIONES CONSIDERADAS EN LA INVERSIÓN Luego de que se ha logrado la mejor inversión del mecanismo focal para los registros con que se cuenta, se procede a eliminar progresivamente estaciones en la inversión. El criterio de eliminación será la distancia de la estación al hipocentro empezando por la más lejana. El proceso termina cuando el mecanismo obtenido en la inversión se vuelve inestable. La inestabilidad puede aparecer como diferencias ostensibles en el mecanismo calculado con respecto al mecanismo de la primera inversión, como grandes errores de ajuste entre las formas de onda sintéticas y las observadas o como porcentajes de dipolo compensado (CLVD) muy altos. Luego de realizar las etapas anteriormente descritas para todos los eventos disponibles, se estudia cual es el número mínimo de estaciones que permite obtener un mecanismo focal semejante al obtenido en la primera inversión realizada y al obtenido por el método de las polaridades de las primeras llegada de la onda P (Catalogo). 26 4. CAPÍTULO 4. PRESENTACIÓN DE LOS REGISTROS Y DEL CATALOGO Y ANÁLISIS DE EVENTOS 4.1 PRESENTACIÓN DE LOS REGISTROS Para este trabajo se dispone de registros obtenidos por una red temporal de 29 estaciones de banda ancha instaladas en Chile central y al oeste de Argentina (31.5º - 34.5º S; 67.0º - 71.5º W), en el período comprendido entre Noviembre de 2002 y Marzo de 2003. Las trazas registradas por las estaciones corresponden a registros de banda ancha en velocidad para 3 componentes: E – W, N – S y Vertical. En la figura 5 se muestra la distribución geográfica de la estaciones en la zona de estudio. Fig. 5. Red sismológica temporal. (Departamento de geofísica de la Universidad de Chile Proyecto Fondecyt 1020972, IRD – Francia). Se muestran en tono más claro las estaciones argentinas y en tono oscuro las chilenas. En la tabla 2 se muestra la localización geográfica y la elevación con respecto al nivel del mar de las estaciones de la red temporal. 27 Tabla 2: Localización (en grados) y elevación (en metros) con respecto al nivel del mar de las estaciones de la red temporal Argentina Est. AGRE AREN CANT CIEN GLOR MARA MONT NIKI POLA SALA TELT TORE USPA VIZA ZON Lat. [º] -68.828 -69.511 -67.188 -68.772 -67.440 -67.327 -67.420 -67.870 -69.649 -68.835 -68.052 -68.165 -69.388 -68.515 -68.679 Lon. [º] Elev. [m] -33.085 1186 -33.616 2788 -32.274 646 -32.099 947 -33.595 477 -31.455 640 -32.857 472 -31.578 970 -32.789 -32.591 970 -32.385 565 -32.873 603 -32.224 2475 -33.473 1013 -31.546 670 Chile Est. ALME ALFA AUCO CHUI ELMA GUAR LIGU LIMA LOCU PATO SAJO TILA TUNG ZAPA Lat. [º] -32.033 -33.478 -32.853 -32.830 -33.578 -32.901 -32.474 -31.746 -33.393 -32.501 -33.616 -32.085 -33.836 -31.711 Lon. [º] Elev. [m] -70.583 1612 -70.138 1738 -70.712 804 -71.102 487 -70.410 929 -70.271 1657 -71.108 208 -71.168 332 -71.186 327 -70.582 1224 -71.204 234 -71.166 524 -70.215 1505 -70.753 1397 Fuente: Pardo et al., 2003 4.2 PRESENTACIÓN DEL CATALOGO DE EVENTOS La base de comparación para evaluar los resultados de las inversiones realizadas es el catalogo de eventos. Este catalogo, que contiene información del hipocentro, de la magnitud y del mecanismo de foco para los eventos que se estudian, fue confeccionado utilizando el método de los tiempos de llegada de las ondas P y S para el cálculo del hipocentro y con el método de las polaridades de las primeras llegadas de la onda P para el cálculo del mecanismo focal. (Pardo et al., 2003). En la tabla 3 se presentan los parámetros de interés en la inversión para los eventos utilizados en este estudio. Tabla 3: Datos de los registros utilizados pertenecientes al catalogo de eventos disponibles Magnitud Fecha del Latitud Longitud Prof. Evento [°] [°] [Km] mb Mw Momento Escalar [dina - cm]   2003-01-07-0054 2002-12-12-0402 2002-11-11-0127 2002-12-03-0638 2003-01-30-1317 2003-01-17-0023 2002-11-22-1316 2003-02-01-0322 -33,80 -31,85 -31,70 -31,52 -31,23 -32,53 -33,47 -32,78 -70,26 -67,43 -71,84 -69,27 -65,87 -71,44 -68,03 -70,71 116 128 41 121 173 46 200 84 5,8 5,4 5,2 5,0 4,9 4,5 4,4 4,4 5,7 5,0 4,8 4,6 4,5 4,1 4,0 4,0 4,27E+24 3,47E+23 1,73E+23 8,91E+22 6,31E+22 1,62E+22 1,12E+22 1,12E+22 18,5 298,4 171,0 31,2 355,7 326,3 127,7 269,4 67,6 10,8 63,2 86,1 52,8 24,6 51,6 68,0 28 Mecanismo Focal     -75,9 68,1 83,3 78,0 -16,0 42,0 70,7 36,7 165,1 140,7 5,6 283,5 95,5 197 337,1 163,8 26,3 80 27,6 12,6 77,3 73,9 42,3 56,4 -120,6 94,1 103,3 161,8 -141,7 108,8 112,6 153,3 En la figura 6 se disponen geográficamente el epicentro y el mecanismo focal asociado a cada evento perteneciente al catalogo. Fig. 6. Epicentros, profundidad hipocentral (en Kilómetros) y mecanismos focales para los eventos presentes en el catalogo utilizados en las inversiones del tensor de momento. El diámetro de la esfera focal es proporcional a la magnitud del evento. 4.3 ANÁLISIS DE EVENTOS En este capítulo se detalla el análisis realizado para cada uno de los eventos considerados en la inversión del tensor de momento. La presentación de los registros se hace en orden decreciente de magnitud, siguiendo el mismo orden establecido en el catalogo de eventos. Para cada evento se discute la elección y estabilidad del mecanismo de foco y del hipocentro que mejor representan la falla, a medida que se reduce el número de estaciones consideradas en la inversión. Finalmente, se comparan los mecanismos obtenidos en la primera inversión de cada evento (mejor mecanismo obtenible) con los obtenidos por el método de las primeras llegadas de la onda P presentes en el catalogo. 29 4.3.1 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 1 DE ENERO DE 2003 A LAS 00:54 HORAS Las inversiones para este evento se realizan considerando sólo estaciones argentinas, debido a que las estaciones chilenas más cercanas al hipocentro presentan saturación de la señal producto de la alta ganancia de sus sensores. Las estaciones consideradas en la primera inversión son: Pola, Agre, Viza, Uspa, Glor, Mont, Mara y Aren. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Agre.tan, Uspa.rad y Uspa.tan donde el prefijo anterior al punto indica la estación a la cual corresponde el registro y la extensión posterior al punto corresponde al tipo de componente (radial, tangencial o vertical). En la preparación de los registros de este evento se utiliza un filtro butterworth pasabanda con frecuencias de corte 0.04 y 0.12 Hz. Las inversiones se realizan para las profundidades hipocentrales 125, 128, 131, 134, 137, 140, 143, 146 y 149 Km donde la profundidad más probable corresponde a 137 Km como se explica posteriormente. El intervalo de 3 Km entre las profundidades anteriores es el resultado de un análisis de sensibilidad del método, es decir, iterativamente se probaron distintos intervalos hasta que se concluyó que con menos 3 Km no se obtiene mayor variación en el mecanismo focal entre 2 profundidades consecutivas. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=6.0 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=1.14x1025 dyn – cm, Φ1=14.30°, δ1=54.88°, λ1=-90.00°, Φ2=193.37°, δ2=35.12°, λ2=270.00°. En la tabla 4 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos de las inversiones del tensor de momento a medida que son retiradas estaciones sismológicas. La primera fila de esta tabla corresponde a las profundidades para las cuales se realizó cada inversión, la segunda; corresponde al error de ajuste (Root Minimum Square, RMS) despreciando las componentes que presentan problemas de ajuste (Agre.tan, Uspa.rad y Uspa.tan), la tercera; corresponde al error de ajuste RMS considerando las componentes de todas las estaciones disponibles, la cuarta; corresponde al porcentaje de dipolo compensado que presenta el tensor de momento deviatórico, la quinta; corresponde al momento escalar, la sexta; corresponde a la magnitud de Kanamori y de la séptima a la duodécima corresponden a los ángulos que definen las orientaciones de los planos de falla y su deslizamiento. 30 Tabla 4. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 - 01 - 07 - 0054 Estaciones consideradas en la 1a inversión: pola, agre, viza, uspa, glor, mont, mara, aren Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw    125 42,86% 42,93% 7,33% 9,42E+24 6,0 12.90 53.83 -89.26 128 38,29% 38,35% 11,14% 9,93E+24 6,0 13.72 53.66 -89.38 131 34,42% 34,47% 8,84% 1,05E+25 6,0 14.14 53.93 -89.00 134 29,67% 29,72% 6,17% 1,11E+25 6,0 13.80 54.77 -89.52 137 28,39% 28,44% 8,15% 1,14E+25 6,0 14.30 54.88 -90.00 140 28,48% 28,53% 7,05% 1,16E+25 6,0 13.65 55.44 269.42 143 29,22% 29,27% 10,50% 1,20E+25 6,0 13.06 56.24 268.39 146 31,91% 31,97% 12,58% 1,20E+25 6,0 12.23 56.91 267.06 149 36,52% 36,58% 15,84% 1,17E+25 6,0 11.27 57.48 265.56  191.64 192.67 192.44 192.96 194.37 194.69 195.95 197.61 199.49  36.18 36.34 36.08 35.24 35.12 34.56 33.79 33.20 32.79  268.99 269.15 268.63 269.32 270.00 -89.15 -87.60 -85.50 -83.08 Estaciones consideradas en la 2a inversión: pola, agre, viza, uspa, glor, mont, aren Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw   125 42,59% 42,66% 6,69% 9,49E+24 6,0 12.43 53.89 128 37,90% 37,97% 10,59% 1,00E+25 6,0 12.67 53.85 131 33,88% 33,94% 7,88% 1,05E+25 6,0 12.49 54.27 134 29,08% 29,13% 5,52% 1,12E+25 6,0 11.46 55.26 137 27,63% 27,68% 8,35% 1,15E+25 6,0 11.25 55.50 140 27,65% 27,69% 8,34% 1,17E+25 6,0 9.90 56.22 143 28,21% 28,25% 13,35% 1,21E+25 6,0 8.41 57.25 146 30,73% 30,79% 17,82% 1,21E+25 6,0 196.65 32.23 149 35,19% 35,24% 23,32% 1,19E+25 6,0 197.95 31.65  -89.13 -89.57 -89.50 269.58 268.68 267.72 266.32 -81.52 -78.70  190.95 191.94 191.62 192.21 193.59 193.99 195.18 6.65 4.74  36.12 36.15 35.74 34.74 34.52 33.85 32.94 58.17 59.03  268.81 269.41 269.30 -89.39 -88.07 -86.60 -84.31 264.69 263.12 Estaciones consideradas en la 3a inversión: pola, agre, viza, uspa, glor, aren Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  125 46,12% 46,22% 29,76% 8,45E+24 5,9 15.27 128 41,37% 41,46% 31,50% 8,99E+24 5,9 15.51 131 37,38% 37,46% 25,96% 9,55E+24 6,0 14.74 134 32,78% 32,85% 22,81% 1,02E+25 6,0 12.90 137 31,24% 31,30% 25,86% 1,05E+25 6,0 12.67 140 31,07% 31,14% 26,10% 1,07E+25 6,0 10.67 143 30,97% 31,03% 31,19% 1,12E+25 6,0 196.29 146 32,76% 32,83% 36,40% 1,12E+25 6,0 196.32 149 35,70% 35,77% 42,26% 1,12E+25 6,0 2.20  51.28 51.62 52.51 53.95 54.33 55.31 33.63 32.55 59.24  -89.41 270.00 -90.00 268.84 267.91 266.96 -83.45 -81.06 263.49  194.33 195.48 194.77 194.88 196.25 196.01 8.44 5.75 194.78  38.72 38.38 37.49 36.07 35.73 34.80 56.62 57.89 31.37  269.27 -90.00 270.00 -88.40 -87.09 -85.61 265.66 264.34 -79.21 Estaciones consideradas en la 4a inversión: pola, agre, viza, uspa, aren Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  125 42,48% 42,64% 54,12% 7,01E+24 5,9 260.29 128 37,33% 37,47% 53,25% 7,37E+24 5,9 100.51 131 34,26% 34,39% 57,60% 7,54E+24 5,9 261.03 134 29,97% 30,09% 58,88% 7,84E+24 5,9 262.08 137 27,70% 27,80% 57,69% 8,14E+24 5,9 261.87 140 26,66% 26,76% 61,27% 8,32E+24 5,9 262.70 143 25,63% 25,73% 65,08% 8,67E+24 5,9 265.60 146 26,08% 26,17% 68,54% 8,85E+24 5,9 268.11 149 27,46% 27,56% 73,44% 8,96E+24 5,9 272.66  50.79 41.40 49.71 49.32 49.12 48.88 49.15 49.47 50.29  254.06 -74.82 260.07 263.46 265.92 268.77 -87.46 -83.93 -81.11  104.60 260.62 96.18 92.06 88.09 84.57 81.71 78.81 78.90  41.84 50.34 41.30 41.11 41.05 41.14 40.91 40.90 40.54  -71.39 257.00 -78.50 -82.45 -85.30 -88.59 267.06 262.95 259.46 La tabla anterior puede ser graficada (figura 7) para otorgar un mejor entendimiento de la variación del mecanismo de foco en función de la profundidad hipocentral y del número de estaciones consideradas en la inversión. Se puede apreciar en la tabla anterior que el error de ajuste RMS no varía considerablemente al retirar las componentes de ajuste errático, esto se traduce, en que al graficar el error de ajuste para ambos casos en función de la profundidad hipocentral, considerando y despreciando en la inversión las componentes erráticas, las curvas se superpongan (línea continua de la figura 7). La línea segmentada representa el porcentaje de dipolo compensado estimado para cada profundidad hipocentral. 31 Fig. 7. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presentan las inversiones para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 7 de enero de 2003 a las 00:54 horas. En la figura 7 se puede apreciar que el mecanismo focal se mantiene estable hasta la tercera inversión, la cual se realiza utilizando registros de 6 estaciones sismológicas. El criterio utilizado para evaluar la estabilidad del mecanismo de foco, a medida que se reduce el número de estaciones consideradas, es el estudio de la variación del mecanismo con respecto al obtenido en la primera inversión, siempre que este primer mecanismo se asemeje al obtenido por las primeras llegadas de la onda P (catalogo). 32 Para este evento el mejor mecanismo, aquel que se obtiene con todas las componentes que presentan un buen ajuste de la forma de onda, esta dado por el mecanismo correspondiente a la primera inversión para una profundidad de 137 Km, dado que posee el mínimo error de ajuste RMS (28.4%) entre todas las profundidades modeladas en esta primera inversión, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 8.2%. Además, el mejor mecanismo de la última inversión estable (6 estaciones consideradas), corresponde al mecanismo de la tercera inversión para una profundidad de 137 Km que posee un error de ajuste (RMS) de 31.3%, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 25.9%. Aunque este mecanismo no posee el error RMS mínimo absoluto (31.0%) de la tercera inversión, es elegido debido a que presenta un error CLVD cercano al mínimo (22.8% para la profundidad de 134 Km), a diferencia del porcentaje de CLVD (31.2%) que presenta el mecanismo para la profundidad de 143 Km que minimiza el error RMS (31.0%). El error de ajuste RMS debe ser evaluado en el contexto del número de estaciones consideradas en cada inversión, dado que si se cuenta con pocas estaciones el error de ajuste puede ser bajo, lo que no significa necesariamente que el mecanismo obtenido sea el correcto. De todos modos, la elección del mecanismo óptimo debe estar basada en el criterio y dada la naturaleza del problema, sólo se pueden esbozar algunas directrices que permitan guiar la elección del mecanismo correcto. En el análisis del resto de los eventos se utiliza un criterio similar. En la figura 8 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la primera inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 137 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada) correspondientes a sus componentes vertical, radial y tangencial respectivamente. 33 de arriba abajo Fig. 8. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas (vertical, radial, tangencial) para la primera inversión del evento ocurrido 2003/01/07. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 137 Km. La distribución azimutal entrega la primera noción de si los registros con que se cuenta son suficientes por si mismos de dar una buena estimación del mecanismo focal. Considerando esto se puede observar que la cuarta inversión, realizada utilizando los registros de las estaciones Agre, Aren, Pola, Uspa y Viza, sólo posee registros de estaciones dispuestas en una región especifica de la esfera focal (región de primeras llegadas de la onda P dilatantes). Esta distribución azimutal no logra restringir lo suficiente el mecanismo, razón que podría explicar la inestabilidad. En la figura 8 se puede apreciar que las componentes de los sismogramas sintéticos Agre.tan, Uspa.rad y Uspa.tan presentan errores de ajuste con respecto a los sismogramas observados, razón que justifica la extracción de estas componentes de la primera inversión. 34 4.3.2 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 12 DE DICIEMBRE DE 2002 A LAS 04:02 HORAS En la descripción de los siguientes eventos se considera la misma notación para la presentación de datos y resultados que en el primer evento. Para este evento se consideran las estaciones argentinas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Agre, Cant, Cien, Glor, Mara, Niki y Viza. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Glor.rad, Glor.ver, Mara.rad, Niki.rad y Niki.tan. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.04 y 0.12 Hz. Las inversiones se realizan para las profundidades hipocentrales 116, 119, 122, 125, 128, 131, 134, 137 y 140 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 134 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=5.4 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=1.61x1024 dyn – cm, Φ1=178.84°, δ1=88.12°, λ1=94.33°, Φ2=292.23°, δ2=4.72°, λ2=23.46°. En las tablas 5 y 6 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en las inversiones del tensor de momento a medida que son retiradas estaciones sismológicas. Tabla 5. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 12 – 12 – 0402 Estaciones consideradas en la 1a Invesion: agre, cant, cien, glor, mara, niki, viza Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  116 5,07% 63,73% 13,99% 1,35E+24 5,4 358,43 119 4,93% 61,01% 10,07% 1,38E+24 5,4 176,90 122 4,64% 57,64% 8,03% 1,48E+24 5,4 358,67 125 4,37% 53,70% 5,76% 1,53E+24 5,4 358,70 128 4,18% 51,25% 2,33% 1,57E+24 5,4 178,55 131 3,86% 47,80% 1,56% 1,59E+24 5,4 178,53 134 3,66% 45,09% 0,09% 1,61E+24 5,4 178,84 137 3,66% 44,37% 2,70% 1,61E+24 5,4 179,20 140 3,23% 40,13% 1,61% 1,61E+24 5,4 178,42  86,93 2,02 88,75 89,62 89,71 88,92 88,12 87,37 86,66  -88,72 268,10 269,27 268,30 92,76 93,70 94,33 94,85 96,37  155,81 358,83 208,86 255,99 274,46 284,80 292,23 297,60 295,99  3,32 87,98 1,44 1,74 2,77 3,86 4,72 5,51 7,19  247,42 -89,93 -59,82 -12,72 5,92 16,31 23,46 28,52 27,75 Estaciones consideradas en la 2a Invesion: agre, cant, cien, glor, mara, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  116 4,90% 67,03% 8,38% 1,33E+24 5,4 136,65 119 4,77% 65,13% 2,78% 1,35E+24 5,4 138,42 122 4,50% 62,28% 0,73% 1,46E+24 5,4 359,84 125 4,26% 58,71% 1,64% 1,50E+24 5,4 359,89 128 4,09% 56,41% 4,83% 1,54E+24 5,4 179,65 131 3,79% 53,20% 5,26% 1,56E+24 5,4 179,64 134 3,60% 50,59% 6,54% 1,57E+24 5,4 179,98 137 3,61% 49,74% 8,84% 1,57E+24 5,4 303,20 140 3,20% 45,23% 6,02% 1,57E+24 5,4 179,28  3,95 2,38 88,98 89,86 89,48 88,67 87,85 5,37 86,36  227,48 228,47 -89,32 269,55 91,71 92,89 93,75 32,98 96,47  359,24 359,97 146,07 252,35 286,55 294,41 299,81 180,34 298,54  87,09 88,22 1,23 0,47 1,79 3,18 4,32 87,08 7,42  -87,33 -88,42 236,23 -17,55 16,91 24,81 29,90 94,51 29,47 35 Tabla 6. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 12 – 12 – 0402 (Continuación) Estaciones consideradas en la 3a Invesion: agre, cant, cien, mara, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 116 4,80% 69,80% 8,51% 1,31E+24 5,4 119 4,68% 67,79% 2,98% 1,33E+24 5,4 122 4,43% 65,01% 1,00% 1,44E+24 5,4 125 4,19% 61,38% 1,27% 1,48E+24 5,4 128 4,02% 58,96% 4,39% 1,52E+24 5,4 131 3,72% 55,54% 4,65% 1,53E+24 5,4 134 3,54% 52,89% 5,73% 1,54E+24 5,4 137 3,55% 52,03% 7,85% 1,54E+24 5,4 140 3,14% 46,96% 4,62% 1,53E+24 5,4  140,79 146,27 359,89 359,95 179,72 179,70 180,05 300,62 296,50  3,70 2,11 89,00 89,89 89,45 88,63 87,80 5,89 8,09  231,60 236,28 -89,72 269,13 92,16 93,38 94,29 30,34 27,44  359,25 0,01 163,96 262,64 284,03 291,74 297,13 180,42 179,30  87,10 88,24 1,04 0,88 2,23 3,65 4,82 87,03 86,28  -87,70 -88,83 254,07 -7,32 14,32 22,08 27,16 95,09 97,19 Estaciones consideradas en la 4a Invesion: cant, cien, mara, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 116 4,84% 70,91% 10,98% 1,49E+24 5,4 119 4,71% 68,34% 5,22% 1,52E+24 5,4 122 4,45% 66,19% 2,17% 1,64E+24 5,4 125 4,21% 63,04% 1,08% 1,68E+24 5,5 128 4,04% 61,71% 5,10% 1,72E+24 5,5 131 3,73% 57,83% 6,17% 1,74E+24 5,5 134 3,53% 55,09% 7,81% 1,75E+24 5,5 137 3,51% 55,82% 10,40% 1,71E+24 5,5 140 3,08% 50,58% 8,44% 1,71E+24 5,5  165,14 357,00 357,08 357,32 177,34 177,29 177,69 178,50 177,42  3,05 88,12 88,89 89,78 89,52 88,69 87,85 87,03 86,24  258,86 269,71 269,20 268,31 92,69 93,92 94,82 95,52 97,70  356,30 185,85 213,01 260,01 277,40 285,79 291,67 296,68 293,30  87,00 1,90 1,37 1,70 2,74 4,14 5,28 6,26 8,56  -89,41 -81,16 -54,07 -7,31 10,08 18,54 24,07 28,33 26,13 Estaciones consideradas en la 5a Invesion: cant, mara, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 116 5,41% 89,83% 2,09% 1,77E+24 119 4,86% 82,63% 8,70% 1,84E+24 122 4,22% 74,07% 16,23% 2,00E+24 125 3,67% 66,85% 22,35% 2,08E+24 128 3,28% 62,04% 26,32% 2,14E+24 131 2,76% 55,19% 32,81% 2,19E+24 134 2,44% 51,01% 37,62% 2,24E+24 137 2,24% 49,40% 44,53% 2,32E+24 140 1,92% 44,86% 50,14% 2,26E+24 Mw 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5  352,21 104,95 111,46 115,35 121,13 127,85 352,37 127,27 150,02  87,43 9,62 9,93 10,55 10,45 10,36 81,77 13,72 10,90  -82,39 203,09 209,69 213,70 219,58 226,23 -82,81 225,73 247,96  100,73 352,14 352,13 352,10 352,02 352,09 130,98 352,37 352,43  8,03 86,24 85,10 84,17 83,36 82,54 10,91 80,22 79,91  198,69 -81,14 -81,35 -81,19 -81,91 -82,79 229,13 -80,33 -85,87 Estaciones consideradas en la 6a Invesion: mara, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 116 1,07% 38,94% 33,16% 2,06E+24 119 1,10% 40,00% 37,43% 2,18E+24 122 1,13% 41,18% 45,34% 2,36E+24 125 1,13% 41,95% 50,15% 2,49E+24 128 1,12% 42,33% 54,19% 2,62E+24 131 1,04% 41,08% 57,65% 2,76E+24 134 1,00% 41,04% 61,13% 2,87E+24 137 1,02% 43,57% 65,50% 2,93E+24 140 0,88% 40,22% 69,36% 3,04E+24 Mw 5,5 5,5 5,5 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6  82,93 180,25 181,05 181,83 182,57 4,10 5,24 5,15 11,33  58,81 80,35 83,15 85,61 87,94 89,90 87,98 86,43 85,62  166,80 33,04 37,28 40,32 43,15 -46,08 -48,08 -48,31 -48,74  179,85 84,03 85,86 88,11 90,64 94,21 97,49 99,15 106,31  78,74 57,49 53,03 49,82 46,89 43,92 41,96 41,81 41,45  31,87 168,53 171,42 174,26 177,17 180,15 183,02 185,37 186,63 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 9. La línea continua junto a la cual se disponen los mecanismos representa el error de ajuste considerando la remoción de las estaciones que presentan un ajuste errático (Glor.rad, Glor.ver, Mara.rad, Niki.rad y Niki.tan). La línea continua, en la que no se presentan los mecanismos de foco, representa el error considerando todas las estaciones sismológicas disponibles. La línea segmentada representa el porcentaje de dipolo compensado estimado para cada profundidad hipocentral. Esta convención es común para el análisis de todos los eventos. 36 Fig. 9. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presentan las inversiones para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 12 de diciembre de 2003 a las 04:02 horas. Aunque en la figura 9 se aprecia que el mecanismo focal se mantiene estable en su forma hasta la quinta inversión, el error de dipolo compensado CLVD presenta un rápido crecimiento en profundidad mostrando un tipo diferente de inestabilidad, por lo tanto, se considera a la cuarta inversión, realizada utilizando registros de 4 estaciones sismológicas (Cant, Cien, Mara y Niki), como la última inversión estable. 37 Generalmente, las fuerzas que actúan sobre la fuente sísmica son modeladas como un par doble de fuerzas, atribuyendo al ruido y a errores en la modelación de la estructura terrestre la componente de dipolo lineal compensado CLVD que pueda presentar el tensor de momento. Lo anterior se basa en que las fuentes naturales que usualmente presentan un porcentaje alto de CLVD corresponden a migraciones de gas y fluido debido a procesos magmáticos o a cambios bruscos de fase en minerales metastables (Lay & Wallace, 1995). La elección de los mecanismos óptimos en este evento, tanto para la primera como para la cuarta inversión, se basa en el porcentaje de error CLVD, dado que todas las profundidades para las que se realiza la inversión muestran un error básicamente constante (entre 5% y 3%) disminuyendo levemente a medida que aumenta la profundidad. De esta forma, el mejor mecanismo esta dado por el correspondiente a la primera inversión para una profundidad de 134 Km, el que posee un error de ajuste RMS de 3.7% junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 0.1%. Además, el mejor mecanismo de la última inversión estable (4 estaciones consideradas), corresponde al mecanismo de la cuarta inversión para una profundidad de 125 Km que posee un error de ajuste (RMS) de 4.21% junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 1.1%. El criterio de selección anteriormente mencionado debe ser utilizado considerando las características tectónicas de la zona. Como se presento en los antecedentes, es posible esperar eventos con componentes isotrópicas importantes en las cercanías de la subducción del JFR, sin embargo, el criterio anterior es utilizado debido a que no se cuenta con datos adicionales que permitan elegir una profundidad hipocentral. En la figura 7 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la primera inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 134 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada) correspondientes a sus componentes vertical, radial y tangencial de arriba abajo respectivamente. Analizando el resumen de inversiones (tabla 5 y 6) y la figura 7 se puede apreciar que en todas las inversiones realizadas se tienen estaciones azimutalmente distribuidas en ambas zonas de la esfera focal (zona dilatante y zona compresional). Esta distribución tiende a estabilizar la inversión, efecto que puede notarse al obtener un mecanismo estable con menor número de estaciones sismológicas que en el caso anterior. 38 Fig. 10. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2002/12/12. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 134 Km. En la figura 7 se puede apreciar que las estaciones que presentan el peor ajuste en la primera inversión (Glor, Mara y Niki) son aquellas que se encuentran cerca de los planos nodales, planos para los cuales la onda P tiene amplitud cero según el patrón de radiación. De esta forma, la cercanía de las estaciones a los planos nodales es un factor que debe ser considerado al momento de elegir las estaciones que se utilizan en la inversión del tensor de momento. Cabe destacar, que la extracción de estas estaciones de la primera inversión tiene un impacto radical en el error de ajuste RMS, efecto que puede advertirse en la figura 6 donde la diferencia entre las gráficas de los errores RMS considerando y despreciando las estaciones mencionadas anteriormente para todas las inversiones realizadas, es enorme. 39 4.3.3 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 11 DE NOVIEMBRE DE 2002 A LAS 01:27 HORAS Para este evento se consideran las estaciones chilenas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Pato, Auco, Locu, Sajo, Alma, Alfa, Lima y Tila. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Pato.tan y Tila.tan. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.04 y 0.1 Hz. Las inversiones se realizan para las profundidades hipocentrales 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29 y 32 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 23 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=4.9 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=2.49x1023 dyn – cm, Φ1=166.62°, δ1=68.81°, λ1=83.89°, Φ2=3.13°, δ2=22.01°, λ2=105.36°. En las tablas 7 y 8 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en las inversiones del tensor de momento a medida que son retiradas estaciones sismológicas. Tabla 7. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 11 – 11 – 0127 Estaciones consideradas en la 1a inversion: pato, auco, locu, sajo, elma, alfa, lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw   11 21,72% 28,85% 15,74% 1,99E+23 4,8 167,50 69,34 14 17,78% 23,62% 13,36% 1,97E+23 4,8 167,12 68,51 17 14,46% 19,21% 13,98% 2,18E+23 4,9 167,25 67,55 20 14,24% 18,92% 9,60% 2,25E+23 4,9 166,87 67,49 23 13,34% 17,73% 10,75% 2,49E+23 4,9 166,62 68,81 26 13,60% 18,07% 8,99% 2,77E+23 4,9 166,07 68,36 29 15,92% 21,15% 7,91% 2,95E+23 4,9 13,04 22,56 32 17,24% 22,90% 10,20% 3,38E+23 5,0 15,93 22,14 35 20,20% 26,83% 9,37% 3,63E+23 5,0 19,91 21,86  92,88 89,92 88,05 85,64 83,89 81,92 115,97 119,27 123,46  339,37 347,35 352,34 358,13 3,13 7,11 165,23 164,76 164,45  20,85 21,49 22,53 22,90 22,01 23,03 69,83 70,81 71,91  82,40 90,20 94,70 100,39 105,36 109,50 79,69 78,75 77,53 Estaciones consideradas en la 2a inversion: pato, auco, locu, sajo, elma, lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  11 21,34% 28,66% 15,75% 1,98E+23 4,8 168,27 14 17,43% 23,41% 12,35% 1,97E+23 4,8 167,73 17 14,07% 18,90% 12,26% 2,19E+23 4,9 167,79 20 13,63% 18,31% 7,35% 2,26E+23 4,9 167,36 23 12,66% 17,00% 8,57% 2,51E+23 4,9 166,99 26 12,77% 17,15% 6,15% 2,79E+23 4,9 166,32 29 14,84% 19,93% 4,99% 2,99E+23 5,0 165,35 32 15,99% 21,47% 7,53% 3,42E+23 5,0 16,56 35 18,50% 24,84% 6,32% 3,70E+23 5,0 20,62  69,51 68,66 67,65 67,68 69,02 68,54 70,07 22,00 21,74  93,17 90,13 88,23 85,88 84,09 81,95 79,65 119,82 124,07  339,29 347,34 352,43 358,09 3,12 7,47 13,54 164,84 164,56  20,73 21,34 22,42 22,68 21,76 22,85 22,36 71,04 72,13  81,59 89,66 94,29 99,92 105,03 109,61 116,37 78,64 77,41 Estaciones consideradas en la 3a inversion: pato, auco, locu, sajo, lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  11 20,52% 28,05% 18,84% 1,93E+23 4,8 336,86 14 16,65% 22,77% 14,27% 1,92E+23 4,8 169,36 17 13,31% 18,19% 12,98% 2,14E+23 4,9 169,43 20 12,64% 17,27% 8,15% 2,21E+23 4,9 169,05 23 11,74% 16,05% 8,04% 2,45E+23 4,9 168,52 26 11,64% 15,91% 4,88% 2,74E+23 4,9 167,81 29 13,63% 18,63% 2,69% 2,93E+23 4,9 166,59 32 14,62% 19,99% 4,96% 3,37E+23 5,0 14,00 35 16,61% 22,70% 3,15% 3,66E+23 5,0 18,05  20,89 68,75 67,60 67,69 68,99 68,46 70,04 21,35 20,99  77,73 91,82 90,00 88,05 86,01 83,89 81,36 116,39 120,57  169,97 344,35 349,52 354,17 359,54 4,06 10,59 165,96 165,73  69,61 21,32 22,40 22,39 21,37 22,35 21,68 70,97 72,04  94,64 85,34 90,00 94,73 100,28 105,09 112,47 80,14 78,96 40 Tabla 8. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 11 – 11 – 0127 (Continuación) Estaciones consideradas en la 4a inversion: pato, auco, locu, lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 11 20,25% 27,98% 22,65% 1,94E+23 4,8 14 16,41% 22,68% 16,99% 1,92E+23 4,8 17 13,09% 18,10% 14,92% 2,14E+23 4,9 20 12,38% 17,11% 8,55% 2,21E+23 4,9 23 11,29% 15,60% 7,09% 2,45E+23 4,9 26 11,14% 15,40% 3,12% 2,75E+23 4,9 29 12,97% 17,92% 0,88% 2,97E+23 4,9 32 13,75% 19,00% 1,48% 3,42E+23 5,0 35 15,53% 21,46% 1,33% 3,72E+23 5,0  168,53 168,34 168,72 168,49 168,26 167,39 165,77 16,10 20,93  69,88 69,08 67,85 67,98 69,27 68,78 70,54 21,35 21,24  95,37 92,68 90,66 88,59 86,58 83,87 80,51 119,09 124,05  333,25 340,87 346,96 352,26 357,83 3,91 12,42 165,25 164,99  20,79 21,08 22,16 22,06 21,00 22,05 21,57 71,45 72,53  75,67 83,02 88,37 93,49 98,94 105,37 115,02 79,24 77,72 Estaciones consideradas en la 5a inversion: pato, auco, lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 11 20,01% 28,07% 27,62% 1,95E+23 4,8 14 16,34% 22,92% 19,67% 1,93E+23 4,8 17 13,07% 18,33% 17,38% 2,14E+23 4,9 20 12,39% 17,38% 7,64% 2,22E+23 4,9 23 11,22% 15,74% 3,77% 2,46E+23 4,9 26 10,98% 15,40% 1,79% 2,77E+23 4,9 29 12,52% 17,56% 8,72% 2,99E+23 5,0 32 13,23% 18,56% 7,02% 3,48E+23 5,0 35 14,74% 20,67% 11,96% 3,79E+23 5,0  166,01 166,19 167,48 167,26 167,39 166,48 165,05 21,89 26,82  70,17 69,57 68,13 68,40 69,65 69,20 70,98 22,23 22,50  96,20 92,69 91,08 88,07 86,03 82,72 79,29 126,10 130,98  328,25 338,54 344,59 352,49 358,69 6,26 15,17 163,67 163,58  20,74 20,60 21,89 21,68 20,71 21,99 21,73 72,20 73,21  73,32 82,83 87,32 94,85 100,59 108,44 118,33 76,46 74,80 Estaciones consideradas en la 6a inversion: pato, lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 11 15,02% 21,67% 12,17% 2,84E+23 14 12,48% 18,01% 26,34% 2,56E+23 17 10,37% 14,97% 51,91% 2,47E+23 20 9,54% 13,76% 54,21% 2,28E+23 23 9,00% 12,99% 49,35% 2,50E+23 26 8,53% 12,31% 5,38% 2,73E+23 29 9,67% 13,96% 38,95% 3,05E+23 32 10,17% 14,67% 50,69% 3,75E+23 35 11,28% 16,28% 61,81% 4,61E+23 Mw 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 5,0 5,0 5,1  131,28 132,23 137,94 156,03 159,60 168,32 21,58 37,24 148,16  61,68 62,52 63,74 69,34 71,24 69,97 22,42 28,19 82,30  129,38 124,93 115,78 102,61 97,92 85,60 123,96 144,25 47,08  251,31 255,68 270,43 303,66 316,21 0,99 165,50 159,64 49,96  47,12 43,33 36,15 24,06 20,30 20,49 71,56 73,98 43,48  40,35 42,25 48,60 59,94 67,92 101,89 77,02 66,50 168,77 Estaciones consideradas en la 7a inversion: lima, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 11 16,61% 21,61% 30,74% 2,54E+23 14 13,84% 18,01% 49,36% 2,22E+23 17 11,26% 14,65% 60,82% 2,17E+23 20 9,81% 12,77% 4,71% 2,09E+23 23 9,29% 12,09% 12,61% 2,34E+23 26 7,94% 10,34% 75,51% 2,91E+23 29 8,62% 11,21% 84,76% 3,55E+23 32 8,66% 11,27% 73,53% 4,32E+23 35 9,54% 12,41% 54,32% 5,36E+23 Mw 4,9 4,9 4,9 4,8 4,9 4,9 5,0 5,1 5,1  133,50 138,59 158,39 175,83 174,74 176,58 318,13 319,22 51,40  61,60 64,40 68,80 70,76 71,53 69,04 86,34 86,87 63,57  129,50 122,84 107,73 97,66 93,52 88,37 -31,63 -32,33 188,60  253,49 262,39 296,91 333,63 343,75 1,13 50,38 51,20 317,54  47,25 40,74 27,37 20,65 18,79 21,02 58,44 57,72 82,30  40,37 41,46 51,87 69,10 79,58 94,25 184,29 183,70 -26,69 Estaciones consideradas en la 8a inversion: lima Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 11 18,10% 18,10% 26,70% 2,64E+23 14 15,39% 15,39% 44,02% 2,20E+23 17 12,12% 12,12% 53,55% 2,23E+23 20 10,71% 10,71% 6,21% 2,13E+23 23 10,58% 10,58% 65,66% 2,59E+23 26 8,75% 8,75% 63,37% 3,54E+23 29 9,55% 9,55% 22,42% 4,91E+23 32 9,65% 9,65% 0,47% 6,74E+23 35 10,74% 10,74% 14,08% 8,63E+23 Mw 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3  130,61 138,59 151,41 165,96 154,74 315,04 50,00 50,43 315,35  63,24 68,42 69,31 71,26 76,73 81,18 68,58 70,88 74,00  122,63 114,42 103,51 88,04 64,59 -25,81 193,98 196,11 -18,26  255,72 267,59 297,20 352,04 38,94 49,28 314,81 315,03 50,55  41,24 32,14 24,55 18,84 28,46 64,51 77,00 74,80 72,47  43,07 43,72 58,27 95,76 151,20 189,77 -22,01 -19,85 196,80 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 8 donde la simbología utilizada es la misma que la utilizada en el evento anterior. 41 Fig. 11. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presentan las inversiones para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 11 de noviembre de 2002 a las 01:27 horas. 42 En la figura 8 se puede apreciar que el mecanismo focal se mantiene estable en su forma hasta la séptima inversión, sin embargo, sólo hasta la sexta una misma profundidad hipocentral genera el mínimo error de ajuste RMS y de dipolo compensado CLVD. Debido a esto, se considera la sexta inversión como la última inversión estable, la que es realizada utilizando registros de 3 estaciones sismológicas (Pato, Lima y Tila). En este evento el mejor mecanismo esta dado por el mecanismo correspondiente a la primera inversión para una profundidad de 23 Km, dado que posee el mínimo error de ajuste RMS (13.3%) entre todas las profundidades modeladas en esta primera inversión, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 10.8%. Además, el mejor mecanismo de la última inversión estable (3 estaciones consideradas), corresponde al mecanismo de la sexta inversión para una profundidad de 26 Km que posee un error de ajuste (RMS) de 8.5%, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 5.4%. Como se mencionó anteriormente, el error de ajuste RMS debe ser evaluado en el contexto del número de estaciones consideradas en una inversión particular, de esta forma, se puede apreciar que el mecanismo obtenido en la última inversión estable (3 estaciones consideradas) presenta un error RMS de 8.5%, inferior al error presentado por el mejor mecanismo de la primera inversión de 13.3%, lo que no implica que este último mecanismo sea mejor que el primero, sino, que ajusta mejor debido a que la iteración se hace sobre un número total de registros inferior. La ponderación de las componentes de un registro por un valor entre cero y uno tiene un efecto diferente en cada inversión, variando de no tener prácticamente efecto alguno; como en el caso del primer evento analizado, hasta uno radical; como en el caso anterior. En este evento, la extracción de las componentes Pato.tan y Tila.tan tiene un efecto de hasta un 10% en la disminución del error de ajuste. En la figura 9 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la primera inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 23 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada) correspondientes a sus componentes vertical, radial y tangencial de arriba abajo respectivamente. 43 Fig. 12. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2002/11/11. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 23 Km. La estabilidad del mecanismo focal observada en este evento puede ser explicada por una característica que hasta ahora no se había apreciado claramente; la profundidad hipocentral. La superficialidad de este evento contribuye con la modelación de las formas de onda dado que las propiedades de los estratos superficiales de la tierra se conocen de manera más precisa y que los efectos de dispersión y atenuación tienen un impacto menor sobre las señales provenientes de la fuente. 44 4.3.4 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 3 DE DICIEMBRE DE 2002 A LAS 06:38 HORAS Para este evento se consideran las estaciones argentinas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Sala, Niki, Agre, Lima, Cant, Mont y Aren. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Agre.rad, Lima.tan, Mont.tan, Mont.ver, Niki.rad, Niki.ver y Sala.ver. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.045 y 0.1 Hz. Las inversiones se realizan para las profundidades hipocentrales 103, 106, 109, 112, 115, 118, 121, 124, 127, 130, 133 y 136 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 121 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=5.1 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=4.21x1023 dyn – cm, Φ1=5.94°, δ1=23.74°, λ1=215.10°, Φ2=243.18°, δ2=76.62°, λ2=-70.26°. En las tablas 9 y 10 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en las inversiones del tensor de momento a medida que son retiradas estaciones sismológicas. Tabla 9. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 12 – 03 – 0638 Estaciones consideradas en la 1a inversion: sala, niki, agre, lima, cant, mont, aren Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw   103 28,56% 38,61% 31,70% 3,17E+23 5,0 8,31 25,23 106 23,33% 31,53% 25,43% 3,41E+23 5,0 8,41 25,28 109 21,63% 29,24% 19,81% 3,54E+23 5,0 8,34 24,99 112 18,98% 25,66% 15,94% 3,68E+23 5,0 7,85 24,82 115 15,97% 21,58% 10,67% 3,88E+23 5,0 7,74 24,41 118 15,84% 21,41% 6,02% 3,95E+23 5,0 6,32 24,61 121 14,67% 19,83% 0,81% 4,21E+23 5,1 5,94 23,74 124 14,92% 20,16% 1,57% 4,28E+23 5,1 4,95 23,62 127 15,84% 21,42% 4,41% 4,33E+23 5,1 3,69 23,51 130 19,06% 25,77% 5,25% 4,27E+23 5,1 2,71 23,14 133 20,67% 27,94% 7,96% 4,29E+23 5,1 1,10 23,15 136 24,01% 32,46% 8,09% 4,22E+23 5,1 240,63 78,32  213,42 213,48 214,93 215,41 215,93 215,16 215,10 214,56 213,79 213,87 211,94 -70,15  247,47 247,53 246,00 245,02 244,32 243,69 243,18 242,70 242,15 241,03 241,28 359,91  76,42 76,37 76,00 75,92 75,96 76,13 76,62 76,86 77,18 77,35 77,99 22,91  -68,53 -68,50 -69,08 -69,35 -69,82 -69,47 -70,21 -70,19 -70,12 -70,46 -70,05 211,33 Estaciones consideradas en la 2a inversion: sala, niki, agre, lima, cant, mont Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  103 25,21% 34,30% 52,44% 3,28E+23 5,0 13,23 106 19,92% 27,10% 44,76% 3,53E+23 5,0 11,62 109 18,26% 24,85% 38,69% 3,64E+23 5,0 11,49 112 15,55% 21,16% 34,12% 3,79E+23 5,0 10,33 115 12,71% 17,30% 26,88% 3,98E+23 5,0 8,95 118 12,35% 16,80% 21,64% 4,07E+23 5,0 6,98 121 11,34% 15,43% 14,65% 4,33E+23 5,1 5,46 124 11,68% 15,89% 11,10% 4,40E+23 5,1 3,54 127 12,74% 17,34% 6,62% 4,45E+23 5,1 1,32 130 16,28% 22,15% 5,47% 4,38E+23 5,1 359,73 133 17,92% 24,38% 0,23% 4,43E+23 5,1 356,93 136 21,49% 29,23% 1,11% 4,35E+23 5,1 355,11  218,48 216,16 217,41 216,94 215,86 214,28 212,97 211,28 209,35 208,69 205,34 203,93  247,23 247,99 246,56 245,87 245,52 245,15 244,78 244,53 244,21 243,24 243,73 243,26  75,40 75,85 75,64 75,80 76,19 76,56 77,29 77,76 78,31 78,56 79,53 79,99  -70,88 -69,82 -70,44 -70,33 -70,12 -69,47 -69,66 -69,08 -68,40 -68,29 -67,03 -66,56 45  23,89 24,47 24,10 24,09 24,05 24,37 23,84 24,10 24,43 24,41 25,13 25,38 Tabla 10. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 12 – 03 – 0638 (Continuación) Estaciones consideradas en la 3a inversion: sala, niki, agre, lima, cant Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  103 26,15% 32,78% 53,40% 3,28E+23 5,0 13,10 106 20,30% 25,45% 46,01% 3,53E+23 5,0 11,65 109 18,77% 23,54% 40,65% 3,64E+23 5,0 11,60 112 15,98% 20,04% 36,66% 3,78E+23 5,0 10,47 115 12,99% 16,28% 29,78% 3,97E+23 5,0 9,06 118 12,59% 15,79% 24,73% 4,06E+23 5,0 7,10 121 11,63% 14,58% 18,13% 4,32E+23 5,1 5,46 124 11,94% 14,97% 14,65% 4,40E+23 5,1 3,48 127 13,00% 16,30% 10,11% 4,47E+23 5,1 1,18 130 16,80% 21,07% 8,53% 4,41E+23 5,1 359,57 133 18,34% 23,00% 2,71% 4,48E+23 5,1 356,54 136 22,05% 27,64% 1,25% 4,42E+23 5,1 354,61  23,71 24,01 23,31 23,03 22,79 22,87 22,14 22,13 22,12 21,80 22,29 22,34  218,33 216,25 217,61 217,15 216,01 214,40 212,93 211,16 209,14 208,50 204,86 203,41  247,20 247,83 246,32 245,58 245,24 244,86 244,50 244,23 243,87 242,82 243,33 242,78  75,56 76,08 76,02 76,33 76,83 77,32 78,18 78,76 79,44 79,79 80,82 81,31  -70,99 -70,24 -71,15 -71,28 -71,22 -70,81 -71,14 -70,81 -70,45 -70,63 -69,60 -69,34 Estaciones consideradas en la 4a inversion: sala, niki, agre, lima Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 103 22,85% 28,79% 76,75% 3,57E+23 5,0 106 16,52% 20,82% 72,13% 3,83E+23 5,0 109 14,93% 18,82% 67,41% 3,94E+23 5,0 112 11,99% 15,11% 65,14% 4,09E+23 5,0 115 8,94% 11,27% 58,31% 4,26E+23 5,1 118 8,45% 10,65% 54,95% 4,32E+23 5,1 121 7,61% 9,59% 47,96% 4,55E+23 5,1 124 7,95% 10,02% 45,68% 4,61E+23 5,1 127 9,13% 11,50% 40,40% 4,62E+23 5,1 130 13,22% 16,65% 36,52% 4,51E+23 5,1 133 14,97% 18,86% 27,36% 4,47E+23 5,1 136 18,99% 23,93% 21,07% 4,33E+23 5,1  243,74 33,08 243,32 241,73 242,73 242,82 26,92 24,81 19,16 15,33 6,68 2,17  72,03 20,12 72,94 73,41 74,22 74,83 17,21 16,82 17,37 17,87 20,86 23,38  -80,87 239,60 -81,16 -82,91 -81,21 -80,65 235,12 233,05 226,83 223,31 212,57 207,65  36,23 245,09 35,38 38,19 33,10 30,65 243,04 242,97 243,66 243,42 245,85 246,49  20,09 72,74 19,16 18,00 18,00 17,76 75,95 76,63 77,42 77,85 78,95 79,39  243,94 -79,49 243,39 247,49 241,60 239,08 -79,95 -79,70 -77,92 -76,80 -72,20 -69,04 Estaciones consideradas en la 5a inversion: sala, niki, agre Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 103 21,34% 27,12% 4,63% 4,66E+23 106 14,86% 18,88% 16,47% 5,80E+23 109 13,42% 17,05% 35,78% 7,12E+23 112 10,23% 13,00% 57,31% 9,62E+23 115 7,25% 9,21% 61,65% 1,09E+24 118 6,67% 8,48% 68,62% 1,27E+24 121 5,77% 7,34% 74,51% 1,51E+24 124 5,95% 7,56% 78,34% 1,69E+24 127 7,17% 9,11% 81,03% 1,83E+24 130 11,55% 14,67% 82,16% 1,87E+24 133 13,29% 16,88% 82,58% 1,87E+24 136 17,50% 22,23% 84,11% 1,89E+24  116,10 118,46 120,43 27,11 123,97 125,16 126,49 127,39 128,07 128,46 128,69 128,82  53,19 51,33 49,61 83,59 48,70 48,99 47,24 47,54 48,09 48,64 49,70 50,71  6,14 6,56 6,97 138,43 9,41 10,30 12,78 13,68 14,39 14,62 15,19 15,27  22,42 24,35 25,90 122,76 27,73 28,36 27,74 28,06 28,35 28,69 28,73 29,01  85,09 84,89 84,69 48,74 82,94 82,25 80,66 79,95 79,34 79,08 78,47 78,24  143,03 141,15 139,40 8,54 138,31 138,53 136,53 136,71 137,18 137,70 138,70 139,70 Mw 5,1 5,1 5,2 5,3 5,3 5,4 5,4 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 10 según la simbología característica. 46 Fig. 13. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presentan las inversiones para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 3 de diciembre de 2002 a las 06:38 horas. Para este evento el criterio de selección es básicamente el error RMS dado que tempranamente (segunda inversión) el error asociado a la componente de dipolo lineal compensado (CLVD) del tensor de momento se vuelve inestable. Así mismo, en la figura anterior se puede apreciar que el mecanismo focal se mantiene estable en su forma hasta la cuarta inversión, la que se realiza utilizando registros de 4 estaciones sismológicas (Agre, Lima, Sala y Niki). 47 Se puede observar además que el error de ajuste RMS asociado a las inversiones realizadas despreciando 7 componentes, cantidad que representa el 39% de los registros disponibles para este evento, varía hasta tan sólo un ≈7% con respecto al error RMS obtenido al considerar todas las estaciones disponibles. Este hecho puede ser relevante dado que la extracción de las estaciones pudo haber estabilizado la componente de dipolo CLVD en la primera inversión, pero haciendo que la naturaleza isotrópica del evento se haga palpable en las inversiones siguientes. Dada la cercanía del hipocentro de este sismo con la subducción de la cadena montañosa JFR y a la profundidad de su hipocentro, se requiere de análisis mayores para determinar si la inestabilidad del CLVD es producto de un error de modelamiento de la estructura terrestre o se debe a la naturaleza isotrópica del evento. En este evento el mejor mecanismo esta dado por el mecanismo correspondiente a la primera inversión para una profundidad de 121 Km, dado que posee el mínimo error de ajuste RMS (14.7%) entre todas las profundidades modeladas en esta primera inversión, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 0.8%. Además, el mejor mecanismo de la última inversión estable (4 estaciones consideradas), corresponde al mecanismo de la cuarta inversión para una profundidad de 121 Km que posee un error de ajuste (RMS) de 7.6%, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 48.0%. En la figura 14 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la primera inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 121 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada) correspondientes a sus componentes vertical, radial y tangencial de arriba abajo respectivamente. 48 Fig. 14. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2002/12/03. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 121 Km. En la figura 14 se aprecia que las formas de onda de las componentes retiradas (Agre.rad. Lima.tan, Mont.tan, Mont.ver, Niki, rad, Niki.ver y Sala.ver) presentan diferencias importantes de fase y amplitud, aún cuando el mecanismo obtenido concuerda con el mecanismo presente en el catalogo. Debido a esto, la caracterización de la naturaleza del tensor de momento requiere un análisis más profundo según los planteamientos esbozados anteriormente. 49 4.3.5 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 30 DE ENERO DE 2003 A LAS 13:17 HORAS Para este evento se consideran las estaciones argentinas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Agre, Aren, Cant, Cien, Glor, Mara, Mont, Niki y Tore. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Aren.tan, Cien.ver, Mont.tan, Mont.ver, Niki.rad, Niki.ver y Tore.tan. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.04 y 0.1 Hz. Las inversiones se realizan para las profundidades hipocentrales 163, 166, 169, 172, 175, 178, 181, 184 y 187 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 178 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=4.9 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=2.35x1023 dyn – cm, Φ1=353.31°, δ1=66.10°, λ1=-7.79°, Φ2=86.49°, δ2=82.88°, λ2=204.10°. En las tablas 11 y 12 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en las inversiones del tensor de momento a medida que son retiradas estaciones sismológicas. Tabla 11. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 – 01 – 30 – 1317 Estaciones consideradas en la 1a Inversion: agre, aren, cant, cien, glor, mara, mont, niki, tore Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw   163 32,77% 60,63% 41,41% 2,37E+23 4,9 85,28 67,20 166 31,72% 58,70% 36,67% 2,38E+23 4,9 85,17 69,27 169 30,74% 56,88% 30,46% 2,38E+23 4,9 85,18 72,73 172 30,38% 56,21% 28,57% 2,41E+23 4,9 85,08 73,71 175 30,14% 55,77% 16,77% 2,34E+23 4,9 351,08 65,98 178 29,91% 55,34% 9,55% 2,35E+23 4,9 353,31 66,10 181 31,16% 57,66% 2,75% 2,31E+23 4,9 87,72 88,29 184 31,55% 58,38% 6,76% 2,36E+23 4,9 358,63 65,25 187 32,63% 60,38% 15,69% 2,39E+23 4,9 1,91 65,78  203,00 203,53 204,43 203,87 -11,69 -7,79 205,23 1,26 6,53  345,94 346,41 347,50 348,00 85,90 86,49 356,91 268,10 269,22  68,89 68,07 66,73 67,14 79,34 82,88 64,78 88,85 84,04  -24,55 -22,43 -18,85 -17,72 204,47 204,10 -1,89 155,24 155,64 Estaciones consideradas en la 2a Inversion: agre, cant, cien, glor, mara, mont, niki, tore Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw   163 32,13% 59,52% 43,79% 2,46E+23 4,9 85,23 64,35 166 31,14% 57,70% 39,29% 2,46E+23 4,9 85,07 66,63 169 30,25% 56,04% 33,06% 2,43E+23 4,9 85,06 70,50 172 29,96% 55,52% 31,10% 2,47E+23 4,9 84,93 71,63 175 29,83% 55,27% 18,85% 2,37E+23 4,9 350,33 66,22 178 29,65% 54,94% 11,23% 2,36E+23 4,9 352,70 66,24 181 30,95% 57,35% 1,24% 2,32E+23 4,9 356,42 64,85 184 31,38% 58,14% 5,48% 2,36E+23 4,9 358,21 65,29 187 32,50% 60,21% 14,95% 2,38E+23 4,9 1,65 65,79  202,69 203,27 204,23 203,68 -13,31 -9,08 -2,88 0,43 6,02  344,97 345,39 346,52 347,06 85,77 86,39 87,65 268,03 269,17  69,65 68,73 67,24 67,60 77,84 81,69 87,39 89,61 84,51  -27,50 -25,19 -21,22 -19,93 204,36 204,02 205,18 155,29 155,67 Estaciones consideradas en la 3a Inversion: cant, cien, glor, mara, mont, niki, tore Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  163 31,13% 58,13% 37,86% 2,44E+23 4,9 85,08 166 30,17% 56,34% 30,01% 2,41E+23 4,9 85,25 169 29,22% 54,58% 17,02% 2,36E+23 4,9 349,62 172 29,04% 54,23% 14,49% 2,40E+23 4,9 350,38 175 28,60% 53,41% 11,54% 2,36E+23 4,9 357,42 178 28,35% 52,95% 22,42% 2,44E+23 4,9 1,09 181 29,34% 54,80% 41,54% 2,61E+23 4,9 7,21 184 29,71% 55,49% 45,03% 2,76E+23 4,9 9,10 187 30,57% 57,09% 52,84% 3,03E+23 5,0 274,40  204,36 204,92 -14,63 -13,01 -1,72 4,32 13,81 17,35 158,72  345,31 346,64 85,91 85,86 88,15 269,34 271,76 272,53 12,65  67,58 66,53 76,76 78,18 88,44 86,05 77,29 73,91 70,31  -24,30 -20,80 205,71 205,08 204,87 156,11 156,56 157,44 23,29 50  67,64 70,99 65,02 65,49 65,14 66,17 67,17 68,37 68,15 Tabla 12. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 – 01 – 30 – 1317 (Continuación) Estaciones consideradas en la 4a Inversion: cant, cien, mara, mont, niki, tore Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  163 27,58% 61,73% 5,79% 1,83E+23 4,8 357,20 166 26,71% 59,77% 4,07% 1,90E+23 4,8 90,01 169 25,75% 57,62% 16,05% 2,04E+23 4,8 3,79 172 25,57% 57,21% 14,90% 2,08E+23 4,8 3,83 175 24,59% 55,02% 31,40% 2,42E+23 4,9 273,80 178 23,99% 53,69% 35,97% 2,64E+23 4,9 274,85 181 24,44% 54,69% 48,44% 2,98E+23 5 276,65 184 24,50% 54,83% 49,38% 3,11E+23 5 276,91 187 24,95% 55,84% 53,98% 3,44E+23 5 278,52  69,59 89,84 69,47 70,28 72,95 69,77 64,47 63,88 61,13  -5,48 200,34 7,24 7,37 159,86 160,13 160,22 160,33 160,56  89,12 359,96 271,24 271,33 9,93 11,98 15,46 15,85 18,19  84,87 69,66 83,22 83,06 70,78 71,41 72,22 72,40 73,05  200,49 -0,17 159,32 160,12 18,09 21,40 26,92 27,51 30,31 Estaciones consideradas en la 5a Inversion: cant, mara, mont, niki, tore Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 163 26,54% 60,38% 18,21% 2,04E+23 4,8 166 25,60% 58,26% 9,13% 2,08E+23 4,8 169 24,46% 55,67% 2,87% 2,18E+23 4,9 172 24,33% 55,36% 1,98% 2,23E+23 4,9 175 23,11% 52,58% 20,89% 2,46E+23 4,9 178 22,58% 51,37% 27,63% 2,64E+23 4,9 181 22,61% 51,46% 39,59% 2,92E+23 4,9 184 23,01% 52,36% 43,30% 3,04E+23 5,0 187 23,40% 53,24% 49,11% 3,34E+23 5,0  353,25 355,70 359,15 359,18 5,58 272,19 273,42 274,51 276,26  67,99 67,82 67,26 68,10 68,35 74,22 69,64 67,47 64,01  -9,31 -4,77 1,82 1,91 12,67 158,43 157,88 158,67 159,14  86,77 87,50 268,45 268,47 270,84 8,33 11,46 13,01 15,75  81,37 85,58 88,32 88,23 78,24 69,28 69,33 70,37 71,33  202,27 202,25 157,25 158,09 157,86 16,90 21,83 24,00 27,55 Estaciones consideradas en la 6a Inversion: cant, mara, mont, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 163 19,05% 54,57% 23,69% 1,86E+23 4,8 166 18,63% 53,37% 12,51% 1,90E+23 4,8 169 18,34% 52,56% 1,05% 2,01E+23 4,8 172 17,92% 51,33% 6,71% 2,15E+23 4,9 175 18,15% 52,01% 19,60% 2,36E+23 4,9 178 18,23% 52,24% 22,35% 2,45E+23 4,9 181 18,84% 53,98% 36,80% 2,76E+23 4,9 184 19,37% 55,48% 42,86% 2,97E+23 4,9 187 20,13% 57,67% 49,07% 3,27E+23 5,0  353,93 357,78 1,41 4,26 272,17 272,88 274,12 275,51 277,05  71,01 70,16 69,25 69,50 73,79 72,29 67,50 64,73 62,06  -10,14 -2,04 5,38 10,56 158,79 159,32 158,53 159,22 159,60  87,26 88,47 269,50 270,53 8,35 9,44 12,68 14,71 16,93  80,42 88,08 84,97 80,12 69,67 70,34 70,23 71,29 72,07  199,27 199,85 159,16 159,17 17,32 18,85 23,99 26,79 29,50 Estaciones consideradas en la 7a Inversion: cant, mara, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 163 13,59% 48,19% 26,70% 1,67E+23 166 13,50% 47,86% 21,84% 1,67E+23 169 13,66% 48,42% 18,64% 1,72E+23 172 13,49% 47,83% 18,36% 1,78E+23 175 14,01% 49,66% 8,23% 1,93E+23 178 14,19% 50,30% 6,48% 1,99E+23 181 15,12% 53,61% 11,78% 2,25E+23 184 15,79% 55,97% 17,10% 2,36E+23 187 16,63% 58,97% 25,11% 2,56E+23 Mw 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,9 4,9 4,9  356,99 0,38 2,84 4,31 274,88 275,73 276,68 278,07 279,15  78,23 77,47 76,58 77,16 76,87 75,11 68,58 65,95 63,47  -13,00 -4,31 1,75 4,52 164,47 164,82 162,02 162,33 161,90  89,68 91,32 272,43 273,30 8,50 9,72 13,44 15,46 17,45  77,28 85,80 88,30 85,60 74,89 75,34 73,30 73,91 73,86  192,07 192,56 166,57 167,12 13,60 15,41 22,41 25,09 27,70 Estaciones consideradas en la 8a Inversion: cant, niki Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 163 11,21% 44,05% 31,23% 4,42E+23 166 10,58% 41,56% 18,75% 7,16E+23 169 10,44% 41,03% 9,68% 9,01E+23 172 9,48% 37,26% 3,35% 1,21E+24 175 8,84% 34,74% 0,48% 1,45E+24 178 8,55% 33,62% 2,27% 1,54E+24 181 8,50% 33,39% 4,83% 1,66E+24 184 8,92% 35,05% 7,34% 1,74E+24 187 9,66% 37,98% 9,78% 1,72E+24 Mw 5,1 5,2 5,3 5,4 5,4 5,4 5,4 5,5 5,5  217,45 223,70 317,67 319,94 320,96 321,21 321,17 321,24 320,74  89,90 87,85 42,24 42,64 43,28 43,99 43,42 44,09 44,86  -45,45 -47,99 183,40 184,12 184,38 184,39 184,16 184,03 183,55  307,55 316,08 225,15 226,91 227,77 228,05 228,14 228,34 228,22  44,55 42,06 87,71 87,21 87,00 86,95 87,14 87,20 87,50  180,14 183,21 -47,81 -47,44 -46,80 -46,09 -46,66 -45,98 -45,19 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 15. 51 Fig. 15. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presentan las inversiones para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 30 de enero de 2003 a las 13:17 horas. 52 En la figura 15 se puede apreciar que el error CLVD se inestabiliza a partir de la tercera inversión y que el mecanismo focal se mantiene estable en su forma hasta la séptima inversión, la cual se realiza utilizando registros de 3 estaciones sismológicas (Cant, Mara y Niki). El modelo de la estructura terrestre es construido mayormente basado en la sismicidad local, por lo tanto, aquellas zonas que presentan una menor sismicidad serán reflejadas en menor medida por el modelo de la tierra. Lo anterior concuerda con la radical disminución de hasta un 30% del error RMS, producido por la extracción de las componentes erráticas Aren.tan, Cien.ver, Mont.tan, Mont.ver, Niki.rad, Niki.ver y Tore.tan. Además, considerando que este sismo posee el epicentro más oriental de los sismos analizados, cuyo hipocentro se encuentra a una profundidad importante, la inestabilidad de la componente isotrópica del tensor de momento es atribuible mayormente a errores en la modelación de la estructura terrestre. En este evento el mejor mecanismo esta dado por el mecanismo correspondiente a la primera inversión para una profundidad de 178 Km, dado que posee el mínimo error de ajuste RMS (29.9%) entre todas las profundidades modeladas en esta primera inversión, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 9.6%. Además, el mejor mecanismo de la última inversión estable (3 estaciones consideradas), corresponde al mecanismo de la séptima inversión para una profundidad de 178 Km que posee un error de ajuste (RMS) de 14.2%, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 6.5%. En la figura 16 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la primera inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 178 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada) correspondientes a sus componentes vertical, radial y tangencial de arriba abajo respectivamente. 53 Fig. 16. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2003/01/30. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 178 Km. En la figura 16 se aprecia el problema de modelación general que existe incluso para la mejor inversión realizada (primera inversión). Varios son los factores que pueden inducir este comportamiento, tales como: errores en el modelo terrestre, distribución azimutal limitada, baja magnitud y gran profundidad hipocentral del sismo. La influencia particular de cada uno de estos factores no es medible cuantitativamente por el análisis desarrollado. 54 4.3.6 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 17 DE ENERO DE 2003 A LAS 00:23 HORAS Para este evento se consideran las estaciones chilenas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Ligu, Chui, Tila, Auco, Lima, Alme y Locu. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Chui.rad, Ligu.rad y Locu.rad. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.04 y 0.1 Hz. Las inversiones se realizan para las profundidades hipocentrales 34, 37, 40, 43, 46, 49, 52, 55 y 58 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 49 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=4.5 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=5.75x1022 dyn – cm, Φ1=43.07°, δ1=38.69°, λ1=118.76°, Φ2=187.96°, δ2=56.77°, λ2=68.93°. En las tablas 13 y 14 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en las inversiones del tensor de momento a medida que son retiradas estaciones sismológicas. Tabla 13. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 – 01 – 17 – 0023 Estaciones consideradas en la 1a inversion: ligu, chui, tila, auco, lima, alme, locu Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  34 31,90% 42,96% 20,50% 3,73E+22 4,3 40,33 37 33,69% 45,37% 11,18% 4,03E+22 4,4 42,27 40 31,03% 41,78% 10,11% 4,45E+22 4,4 41,10 43 30,20% 40,67% 0,69% 5,07E+22 4,4 41,75 46 30,68% 41,32% 2,20% 5,46E+22 4,5 43,06 49 29,99% 40,39% 2,24% 5,75E+22 4,5 43,07 52 31,11% 41,89% 1,07% 6,13E+22 4,5 44,61 55 32,42% 43,66% 0,58% 6,35E+22 4,5 46,56 58 33,75% 45,46% 5,46% 6,52E+22 4,5 47,30  41,53 38,82 39,42 38,54 38,05 38,69 38,24 38,03 38,63  117,40 117,40 116,42 117,29 118,63 118,76 121,21 123,08 125,46  185,63 188,64 188,36 188,34 188,32 187,96 186,96 186,97 184,94  53,94 56,19 55,35 56,38 57,25 56,77 58,03 58,92 59,43  67,83 69,69 69,91 69,94 69,44 68,93 67,78 66,88 65,12 Estaciones consideradas en la 2a Inversion: ligu, chui, tila, auco, lima, alme Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 34 32,12% 43,75% 21,19% 3,77E+22 4,4 37 34,05% 46,38% 12,41% 4,06E+22 4,4 40 31,32% 42,66% 11,55% 4,49E+22 4,4 43 30,20% 40,67% 0,69% 5,07E+22 4,4 46 30,68% 41,32% 2,20% 5,46E+22 4,5 49 29,99% 40,39% 2,24% 5,75E+22 4,5 52 31,16% 42,44% 1,20% 6,26E+22 4,5 55 32,35% 44,06% 2,92% 6,54E+22 4,5 58 33,53% 45,67% 7,05% 6,80E+22 4,5  39,56 41,83 40,98 41,75 43,06 43,07 45,79 48,11 49,32  40,89 38,53 39,28 38,54 38,05 38,69 38,97 38,89 39,62  115,74 116,37 115,88 117,29 118,63 118,76 122,35 124,57 127,34  187,03 189,46 188,90 188,34 188,32 187,96 186,61 186,59 184,60  53,86 56,08 55,27 56,38 57,25 56,77 57,91 58,87 59,54  69,39 70,52 70,35 69,94 69,44 68,93 66,59 65,41 63,34 Estaciones consideradas en la 3a Inversion: ligu, chui, tila, auco, lima Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw 34 31,71% 44,06% 10,58% 3,94E+22 4,4 37 33,69% 46,81% 2,29% 4,26E+22 4,4 40 30,22% 41,98% 3,68% 4,74E+22 4,4 43 29,23% 40,61% 12,55% 5,43E+22 4,5 46 29,21% 40,58% 15,86% 5,91E+22 4,5 49 28,14% 39,10% 8,93% 6,24E+22 4,5 52 29,21% 40,59% 11,41% 6,69E+22 4,5 55 30,30% 42,09% 8,27% 6,99E+22 4,5 58 31,46% 43,71% 1,08% 7,24E+22 4,5  40,43 43,21 42,09 42,88 44,21 43,90 45,34 47,12 47,16  39,98 37,70 38,36 37,72 37,44 38,47 38,13 38,08 38,74  116,97 118,04 117,10 118,35 119,77 119,56 121,84 123,40 124,90  186,84 189,26 188,96 188,58 188,43 187,98 187,05 187,17 185,35  55,07 57,33 56,46 57,43 58,15 57,24 58,36 59,01 59,12  69,18 70,03 70,17 69,84 69,18 68,59 67,51 66,67 65,34 55 Tabla 14. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 – 01 – 17 – 0023 (Continuación) Estaciones consideradas en la 4a Inversion: ligu, chui, tila, auco Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 34 30,03% 42,00% 7,53% 4,17E+22 37 31,80% 44,47% 20,87% 4,56E+22 40 28,64% 40,05% 20,24% 5,00E+22 43 27,91% 39,03% 27,30% 5,70E+22 46 28,08% 39,27% 29,16% 6,16E+22 49 27,37% 38,27% 19,49% 6,39E+22 52 28,62% 40,02% 19,98% 6,80E+22 55 29,84% 41,73% 14,39% 7,05E+22 58 31,07% 43,45% 2,03% 7,24E+22 Mw 4,4 4,4 4,4 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5  42,12 45,41 44,48 45,31 187,88 45,85 46,82 48,19 47,63  39,94 37,94 38,68 38,10 58,72 38,82 38,41 38,28 38,79  117,98 119,34 119,01 120,74 67,53 121,78 123,88 125,03 126,11  187,40 189,93 189,09 188,24 46,42 187,36 186,22 186,42 184,53  55,46 57,59 56,87 57,97 37,84 57,80 58,95 59,52 59,60  68,55 69,10 68,78 68,16 122,17 67,03 66,16 65,63 64,66 Estaciones consideradas en la 5a Inversion: ligu, chui, tila Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 34 23,59% 33,32% 17,08% 5,10E+22 37 25,50% 36,02% 27,53% 5,55E+22 40 23,00% 32,48% 23,82% 5,79E+22 43 22,51% 31,79% 27,55% 6,43E+22 46 22,76% 32,14% 26,98% 6,79E+22 49 21,44% 30,28% 13,53% 6,99E+22 52 22,31% 31,51% 12,13% 7,45E+22 55 22,73% 32,11% 4,28% 7,83E+22 58 22,82% 32,23% 9,76% 8,33E+22 Mw 4,4 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,6 4,6  38,88 42,86 40,89 40,69 40,58 38,05 38,18 37,84 36,81  35,96 34,49 36,21 36,41 37,08 39,83 40,43 41,46 43,72  112,80 115,28 115,22 117,13 118,47 117,86 119,59 120,02 120,87  191,44 193,05 190,62 188,21 186,37 183,51 181,46 180,20 177,22  57,22 59,20 57,70 58,11 58,00 55,51 55,67 55,02 53,61  74,30 73,65 72,67 71,41 70,19 68,70 67,19 66,15 63,86 Estaciones consideradas en la 6a Inversion: ligu, chui Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 34 15,72% 22,59% 24,58% 6,24E+22 37 17,98% 25,83% 28,62% 6,70E+22 40 15,96% 22,93% 14,95% 6,81E+22 43 15,57% 22,37% 12,10% 7,56E+22 46 15,65% 22,49% 7,80% 8,05E+22 49 14,08% 20,24% 8,07% 8,35E+22 52 14,50% 20,84% 9,01% 9,05E+22 55 14,25% 20,47% 13,67% 9,73E+22 58 13,76% 19,77% 20,11% 1,05E+23 Mw 4,5 4,5 4,5 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6  24,12 24,98 21,60 20,34 19,42 16,80 16,55 15,05 14,28  31,05 29,16 30,80 30,47 30,70 33,66 33,66 34,42 36,43  105,50 105,21 102,99 102,59 102,27 100,67 101,26 100,02 100,37  186,19 187,68 186,57 185,81 185,22 184,05 183,10 182,97 181,47  60,19 61,95 60,07 60,34 60,08 56,99 57,07 56,18 54,25  80,86 81,67 82,37 82,69 82,81 82,97 82,59 83,20 82,43 Estaciones consideradas en la 7a Inversion: ligu Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 34 13,40% 19,47% 42,62% 4,76E+22 37 14,03% 20,38% 44,47% 5,07E+22 40 14,59% 21,19% 31,60% 5,26E+22 43 15,01% 21,80% 29,76% 5,96E+22 46 15,37% 22,32% 0,15% 6,39E+22 49 15,63% 22,71% 45,78% 7,07E+22 52 15,79% 22,94% 75,17% 8,56E+22 55 15,82% 22,98% 64,33% 1,09E+23 58 15,89% 23,09% 34,55% 1,43E+23 Mw 4,4 4,4 4,4 4,5 4,5 4,5 4,6 4,7 4,7  37,69 41,01 32,89 30,96 24,76 25,34 41,43 137,95 314,48  32,41 33,25 32,62 31,76 31,02 32,10 42,79 89,69 85,22  104,61 106,69 105,82 107,29 108,58 117,05 148,82 23,18 -17,40  200,52 201,28 194,29 190,86 183,34 174,26 155,37 47,82 45,97  58,76 58,32 58,76 59,83 60,76 61,75 69,41 66,82 72,67  80,90 79,34 80,10 79,58 79,15 74,08 51,62 179,67 185,00 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 17. 56 Fig. 17. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presentan las inversiones para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 17 de enero de 2003 a las 00:23 57 Observando la figura anterior se puede apreciar que este evento presenta una solución para el mecanismo focal estable a través de todas las inversiones realizadas. Dada la magnitud del evento se podría decir que la componente isotrópica también presenta un comportamiento similar, donde el alto CLVD mostrado a partir de la cuarta inversión es atribuible al ruido presente en las señales. Cabe destacar dos factores que pueden incidir en la estabilidad de las soluciones mostradas para este evento, el primero corresponde a la superficialidad del hipocentro, la que permite una baja disipación y atenuación de las ondas sísmicas, y el segundo a la cercanía del hipocentro con las estaciones sismológicas. Una singularidad que se observa en la última inversión, realizada tan sólo con una estación, es la capacidad de estabilizar la componente isotrópica entorno a una profundidad de 46 Km, la que coincide con la profundidad señalada por el catalogo. En este evento el mejor mecanismo esta dado por el mecanismo correspondiente a la primera inversión para una profundidad de 49 Km, dado que posee el mínimo error de ajuste RMS (30.0%) entre todas las profundidades modeladas en esta primera inversión, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 2.24%. Además, el mejor mecanismo de la última inversión estable (1 estación considerada), corresponde al mecanismo de la séptima inversión para una profundidad de 46 Km que posee un error de ajuste (RMS) de 15.4%, junto con un error de dipolo compensado (CLVD) de 0.2%. En la figura 18 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la primera inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 49 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada) correspondientes a sus componentes vertical, radial y tangencial de arriba abajo respectivamente. 58 Fig. 18. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2003/01/17. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 49 Km. Como se mencionó anteriormente la distancia fuente – estación en este evento parece ser un parámetro relevante al momento de estudiar los factores que estabilizan la inversión del tensor de momento. Esto se en manifiesta en la última inversión realizada, la cual con tan sólo una componente logra estabilizar la componente isotrópica del tensor. 59 4.3.7 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 22 DE NOVIEMBRE DE 2002 A LAS 13:16 HORAS Para este evento se consideran las estaciones argentinas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Cant, Cien, Glor, Pola, Telt y Tore. Se desprecian de la inversión por presentar problemas de ajuste las componentes Cant.rad, Cant.tan, Cien.rad, Cien.tan, Glor.tan, Glor.ver, Pola.tan, Pola.ver y Telt.rad. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.04 y 0.1 Hz. La inversión se realiza para las profundidades hipocentrales 188, 191, 194, 197, 200, 203, 206, 209 y 212 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 200 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=5.0 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=3.1x1023 dyn – cm, Φ1=126.84°, δ1=64.67°, λ1=187.01°, Φ2=33.83°, δ2=83.66°, λ2=-25.50°. En la tabla 15 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en la primera inversión del tensor de momento. Tabla 15. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2002 – 11 – 22 – 1316 Estaciones consideradas en la 1a inversion: cant, cien, glor, pola, telt, tore Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] 188 0,14% 68,37% 22,63% 2,78E+23 191 0,14% 67,64% 19,33% 2,87E+23 194 0,13% 65,31% 9,42% 3,06E+23 197 0,13% 65,37% 8,68% 3,12E+23 200 0,14% 66,28% 4,61% 3,10E+23 203 0,13% 64,80% 5,45% 3,33E+23 206 0,13% 65,07% 12,53% 3,37E+23 209 0,13% 65,56% 17,09% 3,39E+23 212 0,14% 66,24% 23,04% 3,43E+23 Mw 4,9 4,9 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0  124,42 124,87 125,87 125,84 126,84 127,61 128,63 129,38 130,30  66,23 66,37 64,48 64,92 64,67 63,00 62,10 61,69 61,48  184,03 184,22 186,58 186,21 187,01 188,23 189,47 190,10 190,85  32,79 33,18 33,02 33,20 33,83 33,85 34,17 34,55 35,08  86,31 86,14 84,06 84,38 83,66 82,67 81,64 81,12 80,48  -23,82 -23,68 -25,67 -25,21 -25,50 -27,24 -28,23 -28,69 -28,96 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 19. Fig. 19. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presenta la primera inversión para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 22 de noviembre de 2002 a las 13:16 horas. 60 La combinación de factores desfavorables para este evento tales como: alta profundidad hipocentral (200 Km), hipocentro en zona de baja sismicidad (problemas de modelación de la estructura de velocidades), baja magnitud (Mw=4.0 según catalogo) y mala distribución azimutal, se traduce en la imposibilidad de desarrollar inversiones del tensor de momento para este evento. El error de ajuste de las formas de onda debido a la alta cantidad de componentes erráticas, genera soluciones para el mecanismo de foco radicalmente diferentes, tanto en magnitud como en orientación, del mecanismo de foco presente en el catalogo. Fig. 20. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2002/11/22. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 200 Km. En la figura 20 se puede apreciar que para la única inversión realizada, sólo se utiliza una componente por estación debido al errático ajuste mostrado por el resto de las componentes. Además, los registros observados (línea continua) presentan formas de onda visiblemente influenciadas por el ruido. Esta inversión marca un hito en la aplicabilidad de la metodología, señalando el límite inferior en magnitud, (Mw=4.0 según catalogo) dada la profundidad del hipocentro de 200 Km, hasta el cual las formas de onda son invertibles. 61 4.3.8 ANÁLISIS DEL EVENTO OCURRIDO EL 1 DE FEBRERO DE 2003 A LAS 03:22 HORAS Para este evento se consideran las estaciones chilenas debido a su cercanía con el hipocentro. Las estaciones consideradas son: Sajo, Pato, Chui, Ligu, Locu, Alme, Tila y Elma. Dado que las formas de onda observadas no presentan similitud con las formas de onda sintéticas, la remoción de estaciones no tiene mayor sentido. Las frecuencias de corte del filtro pasabanda utilizado en la preparación de los registros son 0.045 y 0.1 Hz. La inversión se realiza para las profundidades hipocentrales 72, 75, 78, 81, 84, 87 y 90 Km. donde la profundidad más probable corresponde a 90 Km. La primera inversión entrega una magnitud de Mw=4.2 y un mecanismo de foco descrito por: Mo=2.16x1022 dyn – cm, Φ1=278.78°, δ1=61.44°, λ1=213.32°, Φ2=171.34°, δ2=61.15°, λ2=-33.08° el cual no es comparable con el mecanismo presente en el catalogo. En la tablas 16 se muestra el resumen de los parámetros obtenidos en la primera inversión del tensor de momento. Tabla 16. Resumen de las inversiones del tensor de momento para el evento 2003 – 02 – 01 – 0322 Estaciones consideradas en 1a inversion: sajo, pato, chui, ligu, locu, alme, tila, elma Prof. [Km] RMS_w RMS_uw CLVD Mo [dyn-cm] Mw  72 88,26% 88,26% 32,64% 1,94E+22 4,2 277,98 75 88,26% 88,26% 27,57% 2,01E+22 4,2 278,29 78 88,35% 88,35% 25,69% 2,06E+22 4,2 279,12 81 88,39% 88,39% 22,68% 2,15E+22 4,2 279,37 84 88,68% 88,68% 17,99% 2,18E+22 4,2 279,62 87 88,96% 88,96% 11,51% 2,20E+22 4,2 279,80 90 89,64% 89,64% 1,53% 2,16E+22 4,2 278,78 93 89,56% 89,56% 4,29% 2,23E+22 4,2 280,14 96 90,21% 90,21% 20,92% 2,20E+22 4,2 278,59  65,18 65,20 64,97 64,62 63,89 62,73 61,44 60,61 58,88  221,97 221,46 221,68 221,11 219,44 217,24 213,32 213,43 208,98  167,30 167,95 168,48 168,87 169,72 170,60 171,34 172,19 172,62  52,63 53,05 52,95 53,56 55,22 57,46 61,15 61,31 65,50  -31,88 -31,66 -32,01 -32,19 -32,40 -32,92 -33,08 -34,01 -34,61 Los resultados anteriormente presentados son graficados en la figura 21. Fig. 21. Representación de los mecanismos de foco, del error porcentual de ajuste entre las formas de onda sintéticas y observadas (RMS) y del porcentaje de dipolo lineal compensado (CLVD) que presenta la primera inversión para cada una de las profundidades hipocentrales consideradas en el cálculo del tensor de momento para el evento ocurrido el 1 de febrero de 2003 a las 03:22 horas. 62 En la figura 21 se aprecia que para la magnitud de este evento (Mw=4.0 según catalogo) y profundidad hipocentral de 90 Km, ya no es posible modelar la ruptura de manera de obtener sismogramas sintéticos que se ajusten a los registros observados. Los elevados errores RMS mostrados en la figura anterior concuerdan con la grafica mostrada en la figura 22, en la cual se advierte que el ajuste de las formas de onda es prácticamente nulo. Este evento marca el término de la prueba de sensibilidad del método, estableciendo el límite en magnitud (Mw=4.0 según catalogo) hasta el cual el procedimiento es válido. Cabe destacar una característica bastante peculiar con respecto al mecanismo de foco obtenido por esta única inversión realizada para este evento, el mecanismo obtenido en la inversión es inverso con respecto al mecanismo mostrado por el catalogo. En la figura 22 se muestra la distribución azimutal de las estaciones consideradas en la inversión junto con la esfera focal correspondiente a la profundidad de 90 Km. Para cada estación se muestran los registros observados (línea continua) y sintéticos (línea segmentada). Fig. 22. Distribución azimutal de las estaciones en la esfera focal junto con la comparación de las formas de onda sintéticas y observadas para la primera inversión del evento ocurrido 2003/02/01. La esfera focal tiene como centro el epicentro del evento representado por una estrella. Tanto la esfera focal como las formas de onda sintéticas corresponden a las estimaciones hechas para una profundidad hipocentral de 90 Km. 63 5. CAPÍTULO 5. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES En este capítulo se presentan las discusiones de este trabajo, orientadas a contextualizar el estudio en el marco de las características propias de la zona y de las hipótesis iniciales hechas para desarrollar las inversiones del tensor de momento, y las conclusiones que pretenden responder la pregunta inicial acerca del número mínimo de estaciones necesarias para obtener un mecanismo representativo del fenómeno de ruptura en la fuente. El primer punto a discutir es la validez de la hipótesis inicial de considerar la fuente puntual en el tiempo y en el espacio. La suposición de la fuente puntual se basa en que en general el análisis se realiza para trenes de onda con longitudes de onda mayores que el largo de falla en la ruptura. Sin embargo, las longitudes de onda de trenes de ondas de cuerpo provenientes de fuentes que poseen un momento escalar superior a 1027 dyn – cm poseen una dimensión comparable con el largo de falla (Jost & Herrmann, 1989). Esto implica que en eventos con un momento escalar superior al mencionado anteriormente, el efecto de la finitud de la falla debe ser considerado a través de la convolución de las funciones de propagación con una adecuada función fuente dependiente del tiempo. Este procedimiento no es simple dado que la inversión itera sobre el momento escalar, pero a su vez la función fuente depende también de este parámetro. Por otra parte, registros con magnitudes muy bajas, como los últimos registros analizados en este trabajo, ven afectada la amplitud de su señal a causa del ruido y de la falta de ganancia suficiente en el sensor del sismómetro en los casos más críticos. Es evidente que una señal mal registrada producirá grandes errores al momento de la inversión, debido a que básicamente el método ajusta la amplitud y la fase de las señales. Lo anterior representa una de las debilidades del método, dado que se requieren registros adecuados para desarrollar la inversión, a diferencia de lo que ocurre en la metodología de las polaridades de las primeras llegadas de la onda P, donde lo importante es el signo de la amplitud de la señal. Sin embargo, la ventaja de la metodología de inversión del tensor de momento es poder obtener el mecanismo focal y el hipocentro simultáneamente con un número reducido de estaciones sismológicas, en la medida que la búsqueda se realice sobre una grilla tridimensional. Adicionalmente, el método de inversión del tensor de momento permite obtener información acerca de la naturaleza isotrópica de la fuente, información que no es proporcionada por el método de las polaridades de las primeras llegadas de la onda P. 64 En este trabajo se obtienen resultados adecuados en las inversiones realizadas para sismos con magnitudes entre Mw=5.7 (Mo=4.27x1024) y Mw=4.1 (Mo=1.62x1022), lo que justifica la modelación puntual de la fuente. Las dos últimas inversiones realizadas, ambas para eventos de magnitud Mw=4.0, presentan resultados erráticos que no logran establecer correctamente el mecanismo de foco, por lo tanto, se puede concluir que para la zona de estudio, el umbral mínimo de magnitud que permite obtener confiablemente el mecanismo focal de un sismo mediante la inversión del tensor de momento es Mw=4.1. Otro punto en cuestión es la hipótesis de suponer la localización del epicentro correcta, y por lo tanto fija, variando sólo la profundidad hipocentral. Aunque la profundidad hipocentral es el parámetro que mayor influencia tiene sobre el error cuadrático de ajuste, debido a que afecta la excitación relativa de los modos normales (Jost & Herrmann, 1989), también la localización epicentral juega un importante rol en este sentido. Estudios han mostrado que la mejor posición para la fuente en términos de su modelación no es el hipocentro, el cual sólo indica el punto donde se inicia la ruptura, sino una posición que representa el centro de la región física donde se concentra el esfuerzo, conocida como “centroide” (centroid of the stress glut) (Aki & Richards, 2002). Por lo tanto, la búsqueda del punto que minimiza el error cuadrático de ajuste debería hacerse considerando una grilla tridimensional. En este trabajo se busca principalmente estudiar la sensibilidad del método al número de estaciones sismológicas utilizadas, estando la búsqueda del centroide fuera del alcance de este estudio. Cabe destacar, que asumiendo una fuente puntual el centroide y el hipocentro coinciden. Por otra parte, si la estructura de velocidades no representa correctamente la estructura real terrestre no podrá tampoco ser removido el efecto de propagación desde los registros observados, impidiendo aislar la estructura de la fuente para la posterior inversión. Como se discute en los antecedentes, en la zona de estudio la placa de Nazca presenta singularidades en su morfología que pueden influir en la orientación de los estratos terrestres inferiores, invalidando parcialmente el modelo utilizado, y en la naturaleza isotrópica de las fuentes cercanas a la subducción de la cadena montañosa de Juan Fernández (JFR), debido a la tensión lateral inducida por la flexión de la placa. A pesar de esto, la mayoría de las inversiones del tensor de momento entregan profundidades hipocentrales congruentes con las profundidades del catalogo, siendo la excepción los sismos 2003 – 01 – 07 – 0054 y 2002 – 11 – 11 – 0127 para los cuales la diferencia entre la profundidad de la inversión y la del catalogo es superior a 6 kilómetros. 65 No obstante, el sismo 2002 – 11 – 11 – 0127 presenta un mecanismo de tipo inverso o de “cabalgamiento” (thrust) característico de la subducción, por lo que la profundidad hipocentral de 20 Km entregada por la inversión, en conjunto con la cercanía de su epicentro a la línea de isoprofundidad de 20 Km, hacen cuestionar la profundidad presente en el catalogo. Para exponer de manera más gráfica las conclusiones de este trabajo, se presenta a modo comparativo (Fig. 23) los mecanismos focales presentes en el catalogo de eventos y los mecanismos obtenidos de las inversiones realizadas. Fig. 23. Comparación entre los mecanismos de foco del catalogo de eventos (a) y de las inversiones del tensor de momento (b). Se presentan con triángulos las estaciones sismológicas pertenecientes a la red temporal, con estrellas los epicentros de los sismos analizados, con líneas punteadas claras las líneas de isoprofundidad para el encuentro de placas y con línea punteada oscura la trayectoria del JFR. Tanto el diámetro de las esferas focales como el tamaño de las estrellas son proporcionales a la magnitud de los sismos. Dada la sismicidad local mostrada en la figura 1 (Pardo et al., 2003) se puede clasificar la zona de estudio en dos subzonas: una de alta sismicidad, comprendida por el territorio chileno y la trayectoria del JFR, y una de baja sismicidad, comprendida por el resto del territorio. La zona de alta sismicidad dará origen a un modelo de la estructura terrestre más preciso que la zona de baja sismicidad, como se expuso anteriormente. 66 En la zona de alta sismicidad se realizan inversiones para sismos que presentan cierta relación entre dos de sus parámetros característicos: la magnitud y la profundidad hipocentral. De esta manera, las inversiones realizadas para el evento 2003 – 01 – 07 – 0054, el cual posee la mayor magnitud entre todos los eventos analizados (Mw=5.7) y una profundidad hipocentral importante de 116 Km, logran reducir hasta 6 la cantidad de estaciones requeridas para un resultado satisfactorio del mecanismo focal. En el evento 2002 – 11 – 0127, de magnitud Mw=4.8, pero de hipocentro más superficial, (41 Km) se logra reducir hasta 3 el número de estaciones requeridas. Para el evento 2003 – 01 – 17 – 0023, de características similares al anterior pero de magnitud menor, (Mw=4.1 y Prof.=46) sólo se requiere 1 estación. En el evento 2003 – 02 – 01 – 0322, el cual posee la menor magnitud entre todos los registros (Mw=4.0) y un hipocentro profundo de 84 Km, no se logra establecer un mecanismo focal apropiado utilizando el método de la inversión del tensor de momento. Basándose en lo anterior, se aprecia una relación inversa (Trade – Off) entre la profundidad hipocentral y la magnitud de los eventos, pareciendo tener mayor influencia la profundidad del hipocentro. Debido a la poca cantidad de sismos a los cuales se pudo aplicar la metodología de inversión del tensor de momento, no es posible definir una relación estadística entre estos dos parámetros. Para los dos eventos restantes pertenecientes a la zona de alta sismicidad (2002 – 12 – 0402 y 2002 – 12 – 03 – 0638), se tiene que dada la cercanía de sus hipocentros con la subducción del JFR, se justifique la diferencia entre el mecanismo focal producto de la inversión deviatorica y el mecanismo del catalogo, considerando que el método de la polaridad de las primeras llegadas de la onda P no da cuenta de la naturaleza isotrópica de los eventos, a diferencia de la inversión del tensor de momento que si lo hace por medio de la componente de dipolo lineal compensado (CLVD). Para emitir juicios más certeros respecto a estos sismos se requiere de análisis mayores. En la zona de baja sismicidad las inversiones realizadas presentan resultados poco favorables. En el evento 2003 – 01 – 30 – 1317, de magnitud Mw=4.5 y profundidad hipocentral 173 Km, se logra reducir hasta 3 la cantidad de estaciones requeridas, sin embargo, la inversión arroja errores de ajuste importantes. Para el evento 2002 – 11 – 22 – 1316, de magnitud Mw=4.0 y profundidad hipocentral 200 Km, la situación es peor, no consiguiéndose establecer un mecanismo de foco que concuerde con el mecanismo presente en el catalogo. Para ambos eventos, se atribuye a errores en la modelación de la estructura terrestre, gran profundidad hipocentral y baja magnitud los problemas de modelación observados. 67 Otro factor que evidencia tener influencia sobre los resultados obtenidos es la cobertura azimutal que presentan las estaciones con respecto al epicentro del sismo. La variación azimutal de la amplitud de un sismograma depende del patrón de radiación, que a su vez es función de los ángulos del mecanismo de foco (strike, dip y rake). De este modo, si se cuenta con registros azimutalmente bien distribuidos el mecanismo focal se encuentra mejor acotado, dado que el mecanismo focal obtenido de la inversión debe dar cuenta de las distintas amplitudes de las formas de onda presentes en los registros observados. Por otra parte, si las estaciones se encuentran distribuidas dentro de una zona estrecha de la esfera focal, el resultado será que todos los registros observados tendrán amplitudes semejantes, situación que no restringe lo suficiente el mecanismo como en el caso anterior. Sin embargo, para este trabajo la cobertura azimutal no llego a marcar una diferencia sustancial en los mecanismos de foco obtenidos de las inversiones del tensor de momento. Basándose en lo anteriormente expuesto, no es posible enunciar una cantidad única de estaciones para la cual se espere conseguir un mecanismo focal apropiado utilizando el método de la inversión del tensor de momento, dado que los parámetros en juego son de naturaleza diversa y que los resultados obtenidos, dada la singularidad de la morfología de la estructura terrestre, presentan un carácter local. De esta forma, sólo puede decirse que para la zona de estudio se consiguen mecanismos adecuados, con distinto grado de certeza, para eventos con magnitudes entre Mw=5.7 y Mw=4.1 y profundidades hipocentrales hasta de ≈200 Km, con un número de estaciones sismológicas que puede variar entre 1 y 6. 68 BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS AMMON, C. Moment Tensor Estimation [en línea] < http://eqseis.geosc.psu.edu/~cammon > [consulta: marzo – abril de 2005] AKI, K. & RICHARDS, P. G. Quantitative Seismology, 2a edición, University Science Books, 2002. DZIEWONSKY, A. M. & WOODHOUSE, J. H. 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