Tomografía de Velocidad de Grupo de Ondas de Rayleigh para el Oriente de México y el Istmo de Tehuantepec

• Francisco Córdoba Montiel ^[1] ; Arturo Iglesias Mendoza ^[2] ; Shri Krishna Singh ^[2] ; Zack Spica ^[2] ; Denis Legrand ^[2]
  1. [1] Universidad Veracruzana

     Universidad Veracruzana

     México

     
  2. [2] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, ISSN-e 1405-3322, Tomo 66, Nº. 3, 2014, págs. 441-457
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Tomography of Rayleigh wave group velocity for Eastern Mexico and the Isthmus of Tehuantepec
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se utilizaron registros de ruido sísmico de la red permanente de banda ancha del Servicio Sismológico Nacional de México y de las redes temporales de banda ancha MASE y VEOX para calcular las funciones de Green a partir de las correlaciones cruzadas de ruido de la componente vertical entre pares de estaciones. El arreglo MASE (Experimento de Subducción Mesoamericano) consistió en cien estaciones distribuidas a lo largo de un perfil perpendicular a la trinchera entre Acapulco, Guerrero, y Tempoal, Veracruz, cerca del Golfo de México. Este experimento operó de diciembre de 2004 a mayo de 2007. Cuarenta y seis de éstas estaciones se reubicaron en un perfil N-S va desde el Golfo de México hasta la costa del Pacífico, a través del Istmo de Tehuantepec. Este segundo arreglo de estaciones corrió de julio de 2007 a marzo de 2009 y se le denominó VEOX (Veracruz-Oaxaca). A partir de la función de Green extraída de la correlación cruzada entre cada par de estaciones, se obtuvieron las curvas de dispersión de ondas de Rayleigh, las cuales describen la velocidad de grupo promedio dentro de un intervalo de periodos determinado. Además, se utilizaron algunos sismos regionales registrados en estas redes sísmicas para obtener curvas de dispersión de ondas superficiales (Rayleigh) y, en consecuencia, la velocidad de grupo promedio entre cada par estación-epicentro. Este conjunto mezclado de mediciones de velocidad de grupo se invirtió para obtener imágenes tomográficas en periodos discretos (5-50 s). Las pruebas de resolución muestran que las regiones con mayor cobertura están en los alrededores de ambos experimentos temporales. Se obtiene un buen modelo de velocidad en un área grande entre ambos experimentos. En los periodos cortos (< 15 s), las imágenes presentan buena correlación con las características geológicas superficiales. Las anomalías de baja velocidad están relacionadas con cuencas sedimentarias y áreas volcánicas del Cenozoico, mientras que las anomalías de altas velocidades se correlacionan con la región del antearco. Se observa una anomalía de baja velocidad muy clara al norte del Istmo de Tehuantepec, donde se encuentra un campo volcánico activo. En los periodos más grandes (> 25 s), una anomalía de baja velocidad coincide con la frontera de la Faja Volcánica Transmexicana, lo que sugiere la presencia de una cuña del manto. Para estos periodos, las anomalías de alta velocidad están relacionadas con la presencia superficial del manto oceánico en el antearco y de un manto menos profundo en el trasarco donde la corteza continental se adelgaza.

  • English

    In this study seismic noise records from the permanent broadband network of the Mexican National Seismological Service (Servicio Sismológico Nacional) and from the temporal broadband networks of MASE and VEOX have been used to compute the Green functions from vertical-vertical component of noise cross correlations between station pairs. MASE (Mesoamerican Seismic Experiment) consisted of one hundred stations deployed along a profile perpendicular to the trench from Acapulco, Guerrero, to Tempoal, Veracruz, Gulf of Mexico. This experiment was carried out from December 2004 to May 2007. Forty six of these stations were relocated along a N-S profile crossing the Tehuantepec Isthmus from the Gulf of Mexico to the Pacific coast. These stations operated from July 2007 to March 2009 and this stage of the experiment was called VEOX (Veracruz-Oaxaca). From the Green functions extracted from the correlation for each pair of stations, Rayleigh wave dispersion curves were computed which represent the average group velocity between station pairs. Furthermore, regional earthquakes recorded by the stations were used in order to compute Rayleigh wave dispersion curves, which represent the average group velocity between epicenter-station pair. This mixed set of group velocity measurements was inverted to obtain tomographic images at discrete periods between 5 and 50 s. Resolution tests show that the regions of best coverage surround both temporal experiments. A good velocity model was obtained in a large area between the two experiments. The images show good correlation at short periods (< 15 s) with the shallowest geological features. Low velocity anomalies are related with sedimentary basins and Cenozoic volcanic areas, whereas high velocity anomalies correlate with the forearc region. A low-velocity anomaly was clearly observed at the north of the Isthmus of Tehuantepec where an active volcanic field is located. At larger periods (> 25 s) a low velocity region coincides with the border of the Trans- Mexican Volcanic Belt, suggesting the presence of a mantle wedge. For these periods, high velocity anomalies are related with the shallow presence of the oceanic mantle in the forearc and the presence a shallower mantle in the backarc, where the continental crust becomes thin.