Comportamiento del megathrust en bloques basculantes a partir del gradiente vertical de la gravedad derivado del satélite GOCE

Abstract

El estudio del comportamiento sismogénico del megathrust, región en donde se producen los mayores terremotos a escala global ha sido abordado desde diferentes metodologı́as. Con el advenimiento de la gravimetrı́a satelital ha sido posible obtener modelos del campo gravitatorio terrestre estático y dinámico los cuales han permitido mapear heterogeneidades de masa que gobiernan de manera significativa el comportamiento sismogénico como ası́ también registrar cambios en la distribución de densidades a escala litosférica relacionados al ciclo sı́smico. Luego de la ocurrencia de tres terremotos de subducción de los más grandes registrados, a lo largo de los últimos diez años, hemos estudiado el comportamiento co-sı́smico comparando modelos de deslizamiento, grado de acoplamiento inter-sı́smico, b-value y rupturas históricas a partir de modelos directos del gradiente vertical de la gravedad. Como resultado principal hemos podido mapear tanto barreras a la propagación de la energı́a sı́smica, por lo general asociadas a la subducción de altos del relieve oceánico o a fallas del antearco, como ası́ también asperezas sı́smicas. En estas últimas es en donde ante la ocurrencia de un evento sı́smico se producen los mayores deslizamientos a lo largo del plano de falla. Como modelo general planteamos que el megathrust se comporta como bloques de horst and grabben en donde estos en últimos se produce el mayor desplazamiento co-sı́smico. Durante el periodo inter-sı́smico, estos bloques subsiden logrando un alto grado de acoplamiento con la placa en subducción. Por el contrario, los horsts actúan como barreras o atenuadores de la energı́a sı́smica.

The study of the seismogenic behavior of the megathrust, the region where the largest earthquakes occur on a global scale, has been approached from different methodologies. With the advent of satellite gravimetry it has been possible to obtain models of the static and dynamic Earth’s gravitational field which have allowed mapping mass heterogeneities that significantly govern seismogenic behavior, as well as recording changes in the distribution of densities at the lithospheric scale related to the seismic cycle. After the occurrence of three of the largest ubduction earthquakes ever recorded, over the last ten years, we have studied the co-seismic behavior comparing slip models, degree of interseismic coupling, b-value and historical ruptures from direct models of the vertical gravity gradient. As a main result, we have been able to map both barriers to the propagation of seismic energy, generally associated with the subduction of high oceanic relief or forearc faults, as well as seismic asperities. In the latter is where the largest slip occurs along the fault plane when a seismic event takes place. As a general model we propose that the megathrust behaves like horst and grabben blocks where the latter produces the greatest coseismic displacement. During the interseismic period, these blocks subside, achieving a high degree of coupling with the subducting plate. On the contrary, horsts act as barriers or attenuators of seismic energy.