The 6 September 1997 ( M w 4.5) Coatzacoalcos-Minatitlán, Veracruz, Mexico earthquake: implications for tectonics and seismic hazard of the region

• Autores: Shri Krishna Singh, Javier F. Pacheco, Xyoli Pérez-Campos
• Localización: Geofísica internacional, ISSN 0016-7169, ISSN-e 2954-436X, Vol. 54, Nº. 3, 2015, págs. 289-298
• Idioma: inglés
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    Analizamos el sismo del 6 de septiembre de 1997 (Mw 4.5), que se produjo a unos 25 km al SE de Coatzacoalcos, Veracruz. El sismo fue registrado por la estación local TUIG de banda ancha de (tiempo S-P = 5 s). Las polaridades de la onda P a distancias regionales y telesísmicas, y el modelado de las formas de onda de desplazamiento en TUIG sugieren un mecanismo focal inverso (f = 150º; d = 70º; l = 90º). En la misma región ocurrió un sismo destructivo el 26 de agosto de 1959 (Mw6.4), a una profundidad similar y con un mecanismo similar. El análisis del sismo de 1997 refuerza la conclusión anterior de que la corteza inferior bajo la cuenca del Coatzacoalcos-Minatitlán, está en un régimen de esfuerzos de fallamiento inverso, en contraste con la parte superficial de la corteza que se caracteriza por un fallamiento normal; esto implica una permutación con la profundidad de los esfuerzos principales máximo y mínimo. Esto está de acuerdo con las observaciones, en otros sitios, que el estado de esfuerzos en las cuencas sedimentarias pueden ser diferentes del que se tiene a mayor profundidad.

    Mecanismos focales están disponibles para siete sismos en y cerca del Golfo de México Todos estos eventos muestran en la región una corteza media y baja en un régimen de fallamiento inverso. La tendencia observada de los ejes P de estos sismos se puede explicar por una o más de las siguientes causas:

    acoplamiento fuerte a lo largo de la interfase de la placa en subducción fuera de la costa en Tehuantepec; el movimiento absoluto de la placa de América del Norte; y el hundimiento de la litosfera debido a la acumulación de la carga de los sedimentos.

    Usamos los registros del sismo de 1997 como función de Green empírica para simular los movimientos de tierra en la región epicentral de un sismo de Mw6.4 postulado en la cuenca Comalcalco. Bajo supuestos razonables, los valores esperados de aceleración, velocidad y desplazamiento picos son 120-260 gales, 12 a 28 cm/s, y 6 a 11 cm, respectivamente. La extensa licuefacción reportada en Coatzacoalcos durante el sismo de 1959, Mw6.4, sugiere que los sedimentos de la cuenca se comportan de manera no lineal bajo tal excitación

  • English

    We analyze the 6 September 1997 Mw4.5 earthquake, which occurred about 25 km SE of Coatzacoalcos, Veracruz. The earthquake was recorded by the local broadband station TUIG (S-P time = 5 s). P-wave polarities at regional and teleseismic distances and modeling of the displacement waveforms at TUIG yields a thrust-faulting focal mechanism (f = 150º; d = 70º; l = 90º). In the same region a destructive Mw 6.4 earthquake occurred on 26 August 1959 at a similar depth and with a similar mechanism. The analysis of the 1997 event reinforces a previous conclusion that the lower crust beneath the Comalcalco basin is in a thrust-faulting stress regime, in contrast to the shallow part of the crust, which is characterized by normal-faulting; this implies a permutation with depth of the maximum and minimum principal stresses. It agrees with observations elsewhere that the state of stress in sedimentary basins can be different from the one at greater depth.

    Focal mechanisms are available for seven earthquakes in and near the Gulf of Mexico All of these events indicate a thrust-faulting type stress regime at mid- and lower-crustal levels. The observed trend of the P axes of these earthquakes can be explained by one or more of the following causes: strong coupling along the subduction plate interface offshore Tehuantepec; absolute motion of the North American plate; and downwarping of the lithosphere due to sediment loading.

    By using the recordings of the 1997 event as empirical Green’s function, we simulate the ground motions in the epicentral region of a postulated Mw6.4 earthquake in the Comalcalco basin. Under reasonable assumptions, the expected peak acceletion, velocity and displacement are 120-260 gal, 12-28 cm/s, and 6-11 cm, respectively. The extensive soil liquefaction in Coatzacoalcos during the 1959, Mw 6.4, earthquake suggests that the sediments of the basin behave nonlinearly under such excitation.