Control de la temperatura en el comportamiento sismogénico del megathrust en Chile.

Abstract

Las zonas con mayor potencial para producir grandes terremotos corresponden a los límites de placas convergentes. Chile se localiza en el borde de la placa Sudamericana, la cual es subducida por la placa de Nazca. Este margen ha alojado grandes eventos sísmicos, incluido el más grande que la humanidad ha registrado. Tales antecedentes indican que el estudio y comprensión de los procesos asociados al megathrust son de vital importancia para evaluar el riesgo asociado a terremotos y maremotos. Dentro de la literatura se ha propuesto a la temperatura como un factor que controla la distribución de la sismicidad en las zonas de subducción. Se describe un límite updip, localizado hacia el mar entre los 100-150°C; y un límite downdip localizado hacia el continente entre los 350-450°C, isotermas asociadas a variaciones en el comportamiento mecánico de ciertos minerales. El presente estudio pretende aportar a la comprensión de estos límites a partir de un análisis sistemático de la sismicidad sobre modelos termales simples basados en expresiones analíticas. Para poder calcular el estado termal del megathrust, previamente se debe determinar el valor del estrés de cizalle, el cual será evaluado en dos escenarios: el primero lo considera como una constante (τ) y el segundo como una variable dependiente de la razón de presión de poros (λ). Ambos escenarios son resueltos ajustando el flujo de calor superficial predicho por el modelo (𝑄𝑚) de acuerdo a las observaciones registradas en la literatura para el antearco chileno (𝑄𝑜), con un error del 20% asociado al efecto del calor radiogénico o a la advección de calor producto de la acción de fluidos. Para el margen chileno, el valor de τ oscila entre los 15 y 25 MPa, mientras que λ lo hace entre los 0.94 y 0.96. A partir de ambos escenarios se confeccionan dos modelos termales con los valores promedios, los cuales serán nombrados como T20 y L95 respectivamente. Los límites updips y downdips para cada modelo son estimados a partir de la sismicidad registrada entre los años 2000 y 2018 según los datos del CSN y los slips cosísmicos de grandes terremotos registrados instrumentalmente. Para el modelo T20 los límites updips oscilan entre los 90 y 150°C, mientras los límites downdips lo hacen entre los 230 y 270°C. Por su parte, el modelo L95 presenta sus límites updips entre los 70 y 150°C, mientras los límites downdips lo hacen entre los 300 y 450°C.