XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009

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S9_002 Analizando la estructura sismotectónica de la Región de Aysén

en base a registros post-sísmicos del terremoto Mw=6.2 del Fiordo Aysén

Agurto, H.1, Rietbrock, A.1, Bataille, K.2, Barrientos, S.3

(1) Earth and Ocean Sciences Department, University of Liverpool, Liverpool, UK (2) Departamento Ciencias de la Tierra, Universidad de Concepción, Concepción, Chile (3) Departamento de Geofísica, Universidad de Chile, Santiago, Chile h.agurto@liv.ac.uk Introducción La Región de Aysén, al sur de Chile, corresponde a una zona de gran interés tectónico ya que frente a sus costas actualmente se produce la subducción del Punto Triple Chileno [1] en el cual convergen las placas de Nazca, Antártica y Sudamericana. Si bien esta región se ha caracterizado históricamente por la ausencia de sismicidad mayor, el reciente enjambre sísmico del año 2007 que comienza el 23 de enero y culmina (al menos en su fase crítica) con el terremoto Mw6,2 del 21 de abril de dicho año, demuestra que esta zona se encuentra sísmicamente activa y capaz de generar sismos de considerable magnitud. El objetivo del presente estudio es caracterizar la estructura sismotectónica de la zona afectada por el enjambre sísmico de Aysén de 2007, utilizando el registro de eventos post-sísmicos del terremoto Mw=6.2 del 21 de abril de dicho año. La zona de estudio se ubica al sur de Chile (Fig. 1a), en el borde occidental de Sudamérica. Las principales características morfo-tectónicas (ver Fig. 1b) presentes corresponden a la subducción de las placas de Nazca y Antártica bajo la placa Sudamericana, la presencia del Punto Triple Chileno, el Sistema de Dorsal de Chile y la fosa Chile-Perú. En esta zona además comienza el desarrollo hacia el norte de la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO) que se extiende por más de 1000 km y que controla la aparición de volcanismo cuaternario en el área [2]. La geología consiste básicamente en dos franjas de orientación ~N-S que comprenden

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rocas metamórficas correspondientes al Basamento Paleozoico en la Zona de los Archipiélagos y rocas volcano-sedimentarias en las zonas Precordillera y Extra-Andina, separadas por rocas graníticas presentes en el Batolito Norpatagónico, en la Cordillera Principal [3] (Fig. 1b). Método Entre julio 2007 y febrero 2008 se dispuso alrededor del Fiordo Aysén una red de 15 estaciones sísmicas (SEIS-UK; figura 1c) de periodo corto. Luego de recolectado el registro continuo, se llevó a cabo una inspección manual del mismo reconociendo un total de 247 eventos. Utilizando el programa de herramientas GIANT-PITSA[4] se realizó una selección manual de arribo de fases P y S con lo que se obtuvo la localización hipocentral preliminar para 214 eventos. Posteriormente, se llevó a cabo una selección de los mejores eventos en términos de RMS, GAP y número de observaciones obteniendo 46 eventos. Éstos fueron utilizados para realizar una inversión simultánea usando inicialmente un modelo de velocidades previo [5] existente para la zona de Chiloé y el programa VELEST[6] con el fin de obtener mayor precisión en la localización de hipocentros, corrección de estaciones y un modelo de velocidades 1-D. Mapas y gráficos fueron realizados con el software GMT[7]. Resultados La sismicidad localizada posterior al terremoto de Aysén del 21 de abril de 2007 muestra una clara alineación de eventos con dirección NNE que cruza el Fiordo Aysén y coincide con uno de los brazos mayores de la ZFLO (ver Fig. 1d). La actividad post-sísmica se ubica principalmente en el Fiordo Aysén a profundidades entre 0-10 km siguiendo esta alineación NNE, pero además se observa una concentración de eventos al este de dicho alineamiento. Una tercera agrupación de eventos es observable hacia el Norte (~45.15°S) con profundidades entre 5-15 km. En cuanto al modelo de velocidades obtenido (figura 1e), éste muestra una buena definición para el tramo comprendido entre los 5 y 23 km de profundidad; no así para los primeros 5 km. Es importante destacar que en el procesamiento se forzó el modelo de velocidad manteniendo el inicial a partir de los 23 km debido a la carencia de eventos profundos en este estudio. Conclusiones La sismicidad localizada está alineada y claramente asociada a la ZFLO concentrándose principalmente en el Fiordo Aysén a profundidades entre 0-10 km. Una segunda

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concentración de eventos se ubica al este de la anterior pudiendo corresponder a una ramificación de la falla principal. Una tercera concentración de eventos se ubica al norte de la zona de estudio pudiendo corresponder tanto a una extensión hacia el norte de la sismicidad del fiordo como a un posible centro magmático en desarrollo. El modelo de velocidades 1-D mínimo obtenido se ajusta bien a partir de los 5 km de profundidad y hasta los 23 km. Para los primeros 5 km se observa una mayor dispersión de los modelos y una tendencia a ralentizar las velocidades. El salto en las velocidades observado a los 5 km podría deberse a la presencia de magma bajo el batolito granítico, mientras que el Moho en esta zona se encontraría a los 23 km. Referencias [1] Herron, E., Cande, S. & Hall, B. (1981) An active center collides with a subduction zone: a geophysical survey of the Chilean margin triple junction. In: L.D. Kulm et al. (Editors), Nazca Plate: Crustal Formation and Andean Convergence. Geol. Soc. Am. Mem., 154, 683-702. [2] Cembrano, J., Moreno, H. (1994) Geometría y naturaleza contrastante del volcanismo cuaternario entre los 38ªS y 46ºS: ¿Dominios compresionales y tensionales en un régimen transcurrente?. In Congreso Geologico Chileno, 7º, 17-21 Octubre. Concepción, Chile. [3] Niemeyer, H., Skármeta, J., Fuenzalida, R. & Espinosa, W. (1984) Hojas Península de Taitao y Puerto Aisén. Servicio Nacionalal de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, No. 60-61, 80 pp., 1 mapa escala 1:500.000. [4] Rietbrock, A., Scherbaum, F. (1998) The GIANT analysis system. Seism. Res. Lett., 69, 40-45. [5] Lange, D., Rietbrock, A., Haberland, C., Dahm, T., Tilmann, F. & Flüh, E. (2007) Seismicity and geometry of the south Chilean subduction zone (41.5°S-43.5°S): Implications for controlling parameters. Geophys. Res. Lett., 34. L06311, doi:10.1029/2006GL029190. [6] Kissling, E., Kradolfer, U., & Mayrer, H. (1995) Program VELEST user's guide - Short Introduction, ETH Zurich, 26 pp. [7] Wessel, P & Smith W. (2009) The Generic Mapping Tools, A Map-making tutorial. http://gmt.soest.hawaii.edu/gmt/doc/gmt/pdf/GMT_Tutorial.pdf (07-Mayo-2009).

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(e)

(b) (c)

Vp Vs

(d)

(a)

Figura 1. (a). Localización del área de estudio en el contexto global y sudamericano. (b). Principales características morfotectónicas presentes en el área de estudio. (c). Red temporal de estaciones sísmicas dispuestas alrededor del Fiordo Aysén. (d). Eventos post-sísmicos localizados y perfil en profundidad S-N. (e). Modelo de velocidades S y P 1-D obtenido en este estudio. Líneas azules representan rango de modelos iniciales, líneas grises corresponden al mejor 5% de modelos obtenidos y línea negra corresponde al mejor modelo obtenido (modelo final) en términos de RMS total.