Análisis de la fuente sísmica de dos terremotos anómalos en el norte de Chile.

Abstract

El Norte de Chile es una región sísmicamente activa. La sismicidad ocurre segmentada en tres bandas de profundidades: terremotos superficiales, intermedios y profundos. Terre motos de gran magnitud se han observado a diferentes profundidades. Ejemplo de grandes terremotos en el Norte de Chile en las últimas décadas son el terremoto de Tocopilla en 2007 (Mw 7.7), el de Iquique en 2014 (Mw 8.1-8.2), ambos superficiales, y el terremoto de Tarapacá en 2005 (Mw 7.8), de profundidad intermedia. El segmento del margen de placa en el Norte de Chile se ha considerado como un gap sísmico desde la ocurrencia de grandes terremotos al final del siglo XIX (Comte y Pardo, 1991). En 2014, el terremoto de Iquique, con magnitud Mw 8.1-8.2, ha afectado la parte central de este gap sísmico, dejando gaps de menor tamaño hacia el norte y el sur de la región, manteniéndose latente la posibilidad que ocurra un terremoto de gran magnitud, en las cercanías a estos sectores, como se presume haya ocurrido al final del siglo XIX (Ruiz et al., 2014; Shurr et al., 2014; Cesca et al., 2016). Los mecanismos focales típicos de la sismicidad superficial se caracterizan por terremotos de mecanismo reverso, con orientación Norte-Sur y geometría compatible con la superficie de contacto de la subducción de la placa de Nazca por debajo de la Sudamericana. Por su parte, los terremotos intermedios también marcan un patrón típico, mayormente caracterizado por fallas normales y con la misma orientación Norte-Sur. Sin embargo, un análisis detallado de la sismicidad y de los mecanismos focales en el período 2004-2018 ha mostrado una posible segmentación también a lo largo del margen de placa en el Norte de Chile (Cesca, 2018), que sugiere tres regiones con mecanismos focales ligeramente diferentes desde el Norte hacia el Sur. Una variabilidad de la sismicidad regional al variar la latitud se ha evidenciado también a partir de una relocalización de la sismicidad reciente (Sippl et al., 2018), que afecta sea la sismicidad superficial que la intermedia. En 2020 ocurrieron dos terremotos en el Norte de Chile, con mecanismos focales anómalos, según los catálogos de tensores momentos globales (p. ej. Global CMT; Geofon), que se diferencian de los patrones típicos descritos en la literatura actual (Cesca, 2018; Sippl et al., 2018). El sismo intermedio de magnitud Mw 6.8 del 3.6.2020, con mecanismo normal, es interesante por su orientación, inclinada respecto a la del margen de placa. El sismo superficial de magnitud Mw 6.2, del 11.9.2020, en cambio, tiene un mecanismo de strike-slip, en una región y a una profundidad donde típicamente se observan mecanismos reversos. El análisis de estos dos terremotos puede ayudarnos a entender las características de la sismicidad regional y confirmar la hipótesis de su segmentación, con implicaciones para la reconstrucción de la geometría de la subducción, así como para los modelos de propagación de ruptura de grandes terremotos en el Norte de Chile. Considerando la magnitud relevante de estos dos terremotos, su análisis es también relevante para la evaluación de fallas activas y la estimación del peligro sísmico. En este trabajo se pretende caracterizar la fuente sísmica de estos dos terremotos, mediante la determinación del tensor momento y, si es posible, de los parámetros de fuente finita, así como su interpretación de forma conjunta con la distribución espacial de sus réplicas, para identificar la geometría de los planos de fallas y discutir sus implicaciones en la sismicidad local.