A Seismological Study of the Michoacán-Colima, Mexico, Earthquake of 19 September 2022 (Mw7.6)

• Shri Krishna Singh ^[1] ; Arturo Iglesias Mendoza ^[1] ; D. Arroyo ^[2] ; Xyoli Pérez Campos ^[1] ; M. Ordaz ^[1] ; C. Mendoza ^[1] ; R. D. Corona Fernández ^[1] ; V. H. Espíndola ^[1] ; D. González Ávila ^[1] ; R. Martínez López ^[1] ; O. Castro Artola ^[3] ; M. A. Santoyo ^[1] ; S. I. Franco ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  2. [2] Universidad Autónoma Metropolitana

     Universidad Autónoma Metropolitana

     México

     
  3. [3] Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas

     Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas

     México

     

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• Localización: Geofísica internacional, ISSN 0016-7169, ISSN-e 2954-436X, Vol. 62, Nº. 2, 2023, págs. 445-465
• Idioma: inglés
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  • español

    El sismo de Michoacán-Colima el 19 de septiembre de 2022 (Ms7.6, Mw7.6) rompió el límite NW de la interface entre las placas de Cocos y norteamericana, causando daño severo a muchas poblados y ciudades en los estados de Michoacán y Colima. El daño fue además agravado por una réplica de magnitud importante (Mw6 .7) el 22 de septiembre. El sismo principal inició debajo de la costa a una distancia hipocentral de 22km de la estación sísmica de Maruata (MMIG) donde las aceleraciones y velocidades máximas registradas, PGA y PGV, fueron de 1g y 28cm/s, respectivamente. El epicentro de la réplica más grande se localizó a ~30km al SE del sismo principal. El modelado de falla finita del sismo principal presentado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), revela una propagación de la ruptura a lo largo del rumbo de la falla hacia la dirección NW con una caída de esfuerzos estáticos Δσs, of 3.7 MPa. Nuestra estimación de energía radiada, ER, es 3.44×1015J, de tal manera que ER /M0 es de 1.27×10−5 valor similar al calculado para otros grandes sismos de subducción cuyas área de ruptura no se extienden hacia la trinchera.El área que contiene las réplicas del sismo principal de 2022 se traslapa con el área de réplicas del sismo del 30 de enero de 1973 (Mw7.6). Los sismográmas Galitzin de los dos sismos registrados en la estación DeBilt (DBN) localizada en los Países Bajos son razonablemente similares de tal manera que pueden ser clasificados como eventos quasi-repetidos. Por otro lado, el sismograma DBN del sismo del 15 de abril de 1941 (MS 7.7), cuya localización no se conoce bien del todo, aunque se sabe que ocurre en la misma región, difiere sustancialmente de los sismogramas de 1972 y 2022, sugiriendo que el primero rompió un área diferente de la del sismo de 1941.Un análisis extensivo de registros regionales exhibe el efecto de directividad observada en los datos de movimientos fuertes y en los cocientes de aceleraciones del sismo principal y de las aceleraciones de la réplica mayor. La directividad explica la dependencia azimutal observada en los cocientes de PGA y PGV, los cocientes espectrales, la distribución de PGA y la respuesta espectral a 2s Sa (T = 2s). Debido a la directividad, los valores de PGA, PGV y Sa (T = 2s) en el Valle de México durante el sismo principal y la réplica mayor fueron muy similares a pesar de la diferencia en magnitud de 0.9. En CU (el sitio de roca firme de referencia en la Ciudad de México), PGA y PGV durante ambos eventos fueron de ~ 6cm/s2 and 2cm/s, respectivamente, valores más bajos que los esperados para el sismo principal y más altos que los esperados para la réplica mayor.

  • English

    Michoacán-Colima earthquake of 19 September 2022 (Ms 7.6, Mw7.6) ruptured the NW end of the Cocos-North American plate interface, causing severe damage to many towns and cities in the states of Michoacán and Colima. The damage was further exacerbated by a major aftershock (Mw6.7) on 22 September. The mainshock initiated below the coast at a hypocentral distance of 22 km from the seismic station of Maruata (MMIG) where peak ground acceleration and velocity, PGA and PGV, of ~ 1 g and 28 cm/s were recorded. The epicenter of the major aftershock was located ~ 30 km SE of the mainshock. Finite fault modeling of the mainshock by the U.S. Geological Survey reveals a rupture propagation along the strike towards the NW and yields a static stress drop, Δσs, of 3.7 MPa. Our estimated radiated energy, ER, is 3.44×1015J, so that ER /M0 is 1.27 × 10−5 similar to other large Mexican thrust earthquakes whose rupture areas do not extend to the trench.Aftershocks of the 2022 mainshock overlap that of the Colima earthquake of 30 January 1973 (Mw 7.6). Galitzin seismograms of the two earthquakes at DeBilt (DBN), The Netherlands, are reasonably similar so that they may be classified as quasi-repeated events. On the other hand, the DBN seismogram of the earthquake of 15 April 1941 (MS 7.7), whose location is poorly known but occurred in the same region, differs greatly from those of the 1973 and 2022 earthquakes, suggesting a different source area for the 1941 event.An analysis of the extensive regional recordings exhibits the effect of the directivity on the ground motion and on the ratio of ground motion during the mainshock to the major aftershock. The directivity explains the observed azimuthal dependence of PGA and PGV ratios, spectral ratios, and PGAand response spectra at 2s, Sa (T = 2 s). Because of the directivity, PGA, PGV, and Sa (T = 2 s) in the Valley of Mexico during the mainshock and the major aftershock were about the same in spite of the magnitude difference of 0.9. At CU (the reference, hard site in Mexico City), PGA and PGV during both events were ~ 6 cm/s2 and 2 cm/s, respectively, lower than expected for the mainshock and higher than expected for the aftershock.