Modelo mejorado de velocidades unidimensional de corteza y manto superior en el transarco andino argentino entre latitudes 31.5° y 33.5° S

• Autores: Renzo Furlani, Enrique G. Triep, Silvina Nacif
• Localización: Revista geofísica, ISSN-e 2663-4015, ISSN 0252-9769, Nº. 64, 2014, págs. 67-91
• Idioma: español
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    Mediante el uso de una aproximación unidimensional (1D) estratificada de la tierra, se determinó un nuevo modelo de velocidad de onda P (Vp) de manto y corteza superior que mejora la localización de sismos en el antepaís andino argentino. Esta región presenta una intensa actividad sísmica cortical y de profundidad intermedia. Durante un periodo de tres meses, una apropiada red local de estaciones sismológi- cas permitió identificar 12,841 primeros arribos de onda P correspondientes a 1,262 sismos de profundidad intermedia y 449 sismos de corteza. Teniendo en cuenta un modelo de Vp predefinido, se seleccionó un subconjunto de sismos bien condicio- nados como datos de entrada para el proceso de inversión. El modelo inicial consis- tió en tres capas de velocidades para corteza y una para manto superior. El código VELEST fue utilizado para la determinación simultánea de velocidades, localiza- ción de hipocentros y corrección de estación. Se evaluó el desempeño del algoritmo y sus resultados finales considerando diferentes parámetros de amortiguamiento. El modelo de corteza obtenido presentó velocidades de 5.95, 6.15 y 6.82km/s corres- pondientes a profundidades de interface de 10, 32 y 45km debajo del nivel del mar. La raíz cuadrada de las diferencias cuadráticas (RMS) de residuos fue de 0.31s, 20.5% menor que la obtenida con modelo de Vp inicial. La velocidad de onda P para corteza superior fue levemente más alta sugiriendo mayor participación en esta zona de rocas de basamento cristalino. En la corteza inferior la velocidad obtenida es menor a las evidencias sismológicas principalmente al norte de la red, lo que sugiere una posible segmentación de composición de corteza inferior. La velocidad de manto superior con una determinación de 7.34km/s resultó muy baja sugiriendo un pobre condicionamiento por lo que fue definida a 8.04km/s. Las correcciones de estación se mantienen en general dentro de rangos normales y consistentes con determinaciones obtenidas a partir de datos de otra red sismológica. El patrón gene- ral de sismicidad no ha cambiado drásticamente pero las localizaciones más preci- sas podrán ser capaces de iluminar nuevas evidencias y más confiables correlaciones con las características tectónicas y estructurales de la región. El mo- delo de velocidades de onda P aquí propuesto reduce la incertidumbre en la locali- zación de hipocentros y se propone como un nuevo modelo local de corteza y manto superior para la rápida y preliminar localización de sismos de profundidad intermedia y corteza dentro del área por encima de placa de Nazca en transición de subducción plana a normal donde se concentra la mayor actividad sísmica cortical de Argentina.

  • English

    Using a one-dimensional approach of the earth, a new P-wave velocity model (Vp) was determined for crust and upper mantle that improve hypocenter localization in the South-Central Andean foreland of Argentina. This region that shows intense crustal and deep earthquake seismic activity have been monitoring by appropriate seismic local network during a period of 3 month. A total of 12,841 first arrival P- wave were identified. This data set was produced by 1,262 intermediate deep earth- quake and 449 crustal earthquakes. Considering a pre-defined Vp model, a subset of well constrained earthquakes were selected as input data for inversion process. Tree layer crustal and one layer upper mantle Vp model was adopted. VELEST code was used for simultaneous inversion of velocity, hypocenter and station correction pa- rameters. Results for different damping parameters were evaluated at the end of process inversion. The final crustal model shows Vp of 5.95, 6.15 y 6.82km/s relat- ed to deep interfaces of 10, 32 and 45km below sea level. Root mean square (RMS) of residuals was 0.31s, 20.5% less than initial localizations. Vp for upper and mid- dle crust layer exhibit light changes related to the initial model. For upper crust, the final Vp was slightly bigger than the initial model suggesting a more participation of crystalline basement rock. In lower crust, resulting Vp was less than expected for determinations at north of our network suggesting a possible rock composition segmentation. Vp for upper mantle of 7.34km/s was very lower than previous works possible effect of poor conditioning. This Vp was finally defined as 8.04km/s. Sta- tions corrections result keep inside normal limits and they are consistent with de-    terminations using data from other seismology network. The general pattern of seismicity has not strongly changed but more precise localizations could be able to illuminate new features and more reliable correlations with some tectonics and structural domains. The new velocity model here proposed reduces hypocenter localization uncertainty and it is defined as a new Vp local model for crust and upper mantle for precise and fast localization of crustal and intermediate deep earthquakes in the region where, Nazca plate is in flat subduction and transition to normal and also concentrates the most earthquake activity of Argentina.