PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE
INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE
FUENTES SISMOGÉNICAS
GINA TATIANA SUÁREZ MUCCIANTE
UNIVERSIDAD DE SANTANDER
FACULTAD DE POSTGRADOS
ESPECIALIZACIÓN EN GEOTECNIA AMBIENTAL
BUCARAMANGA
2015
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE
INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE
FUENTES SISMOGÉNICAS
GINA TATIANA SUÁREZ MUCCIANTE
Trabajo de grado presentado como requisito para obtener el título de
ESPECIALISTA EN GEOTECNIA AMBIENTAL
Director:
Andrés José Alfaro Castillo
Ingeniero Civil Esp. M.Sc.
UNIVERSIDAD DE SANTANDER
FACULTAD DE POSTGRADOS
ESPECIALIZACIÓN EN GEOTECNIA AMBIENTAL
BUCARAMANGA
2015
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
3
Dedicatoria
A mi mami Rosse
A mi nonita Raquel
A mi hermana Andre
A mis tías Carla, Giuliana y Vincenza
A la memoria de mi tío Gigi (1965-2011).
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AGRADECIMIENTOS
Principalmente agradezco a Dios Padre por todo lo que me ha dado.
A mi familia por su constante e incondicional apoyo en la búsqueda de mi éxito
profesional.
A la Universidad de Santander UDES por darme la oportunidad de prepararme
académicamente en la especialización.
Al grupo de docentes por sus acciones y ejecuciones sistemáticas y perseverantes
en cuanto a mi aprendizaje.
Y a mi director de tesis, Andrés José Alfaro, por orientarme generosamente con
entusiasmo para la publicación de este gran logro “mi proyecto de grado”, el cual
ha sido para mí una importante riqueza profesional e integral. Sus valores
personales y profesionales han ido delante de sus acciones y es allí donde yo
encuentro su mayor fortaleza… ¡Sinceros agradecimientos y bendiciones profe!
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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 20
1. OBJETIVOS .................................................................................................... 21
1.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 21
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 21
2. METODOLOGÍA ............................................................................................. 22
3. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 25
3.1 ANÁLISIS DE LA AMENAZA SÍSMICA ..................................................... 25
3.1.1 Identificación y evaluación la amenaza sísmica ................................. 25
3.1.2 Sismicidad histórica e instrumental .................................................... 26
3.1.3 Análisis determinístico de la amenaza sísmica .................................. 27
3.1.4 Análisis probabilístico de la amenaza sísmica ................................... 28
3.1.5 Ley de recurrencia Gutenberg-Richter ............................................... 29
3.2 ESTUDIOS RELACIONADOS CON EL ANÁLISIS DE LA AMENAZA
SÍSMICA EN COLOMBIA ................................................................................... 30
4. FALLAS EXTRANJERAS BIEN DOCUMENTADAS ..................................... 35
4.1 SISTEMA DE FALLAS DE SAN ANDRES ................................................. 35
4.1.1 Zona de Falla San Andrés .................................................................. 38
4.1.2 Zona de Falla San Jacinto .................................................................. 43
4.2 EASTERN CALIFORNIA SHEAR ZONE (ECSZ) ...................................... 56
4.2.1 Falla Emerson .................................................................................... 57
4.2.2 Falla Camp Rock ................................................................................ 64
4.3 FALLAS QUE NO PERTENECEN A ALGUN SISTEMA O ZONA
ESPECÍFICA ...................................................................................................... 67
4.3.1 Falla Owens Valley ............................................................................. 67
4.3.2 Falla San Fernando ............................................................................ 71
5. FALLAS COLOMBIANAS ANALIZADAS ...................................................... 76
5.1 FALLA BUESACO .................................................................................... 76
5.2 FALLA COCORA ...................................................................................... 81
5.3 FALLA CUCUANA .................................................................................... 83
5.4 FALLA IRLANDA ...................................................................................... 85
5.5 FALLA DE OCA ........................................................................................ 90
5.6 FALLA POTRERILLOS ............................................................................. 93
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5.7 FALLA DE SIBUNDOY .............................................................................. 95
5.8 FALLA VIANI ............................................................................................. 98
6. RESULTADOS .............................................................................................. 101
6.1 ANALOGÍA GEOLÓGICA ....................................................................... 101
6.2 ANALOGÍA SISMOLÓGICA .................................................................... 105
6.2.1 Cálculo de la magnitud máxima probable de un sismo para las fallas
bien documentadas. ...................................................................................... 106
6.2.2 Cálculo de la magnitud máxima probable de un sismo para las fallas
colombianas. ................................................................................................. 116
6.2.3 Resultados de la analogía sismológica ............................................ 127
7. CONCLUSIONES ......................................................................................... 129
8. RECOMENDACIONES ................................................................................. 131
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 132
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Analogía geológica entre fallas colombianas y fallas extranjeras bien
documentadas. .................................................................................................... 105
Tabla 2. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Shelter Cove. . 106
Tabla 3. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Shelter Cove. ... 107
Tabla 4. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Borrego
Mountain. ............................................................................................................. 108
Tabla 5. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Borrego Mountain.
............................................................................................................................. 108
Tabla 6. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Coyote Creek. 109
Tabla 7. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Coyote Creek. .. 110
Tabla 8. Datos utilizados para el análisis sismológico, Falla Superstition Hills. .. 110
Tabla 9. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Superstition Hills.
............................................................................................................................. 111
Tabla 10. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Emerson. ..... 112
Tabla 11. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Emerson. ........ 112
Tabla 12. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Camp Rock. . 113
Tabla 13. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Camp Rock..... 114
Tabla 14. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Owens Valley.
............................................................................................................................. 114
Tabla 15. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Owens Valley. 115
Tabla 16. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla San Fernando.
............................................................................................................................. 116
Tabla 17. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla San Fernando. 116
Tabla 18. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Buesaco. ..... 117
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Tabla 19. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Buesaco. ........ 118
Tabla 20. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Cocora. ........ 118
Tabla 21. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Cocora. ........... 119
Tabla 22. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Cucuana. ..... 120
Tabla 23. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Cucuana. ........ 120
Tabla 24. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Irlanda. ........ 121
Tabla 25. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Irlanda. ........... 122
Tabla 26. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla de Oca. ........ 122
Tabla 27. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla de Oca. ........... 123
Tabla 28. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Potrerillos. ... 124
Tabla 29. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Potrerillos. ...... 124
Tabla 30. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Sibundoy. .... 125
Tabla 31. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Sibundoy. ....... 126
Tabla 32. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Viani. ........... 126
Tabla 33. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Viani. .............. 127
Tabla 34. Analogía sismológica entre fallas colombianas y fallas extranjeras bien
documentadas. .................................................................................................... 128
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación del Sistema de Fallas de San Andrés. .................................. 37
Figura 2. Actividad sísmica en Estados Unidos. ................................................... 37
Figura 3. Ubicación sección Shelter Cove y ruptura ocurrida durante el sismo de
1906. ...................................................................................................................... 39
Figura 4. Valor de los desplazamientos sub-superficiales a lo largo de la ruptura
del sismo de San Francisco en 1906. .................................................................... 41
Figura 5. Fotografía de los desplazamientos ocasionados por el sismo de 1906 en
la Calle Unión Street de la ciudad de San Francisco. ............................................ 42
Figura 6. Superficies de falla asociadas al sismo Borrego Mountain de 1968. ..... 44
Figura 7. Mapa donde se muestra la Falla Borrego Mountain y se indica la
ubicación de los sismógrafos (triángulos) y réplicas (marcadas con una x) .......... 47
Figura 8. Ubicación de la sección Coyote Creek................................................... 49
Figura 9. Columna estratigráfica a lo largo de la zona conocida como Salton
Trough. .................................................................................................................. 50
Figura 10. Mapa de la superficie de ruptura de la Falla Superstition Hills y sus
desplazamientos .................................................................................................... 55
Figura 11. Ubicación Eastern California Shear Zone (ECSZ) ............................... 57
Figura 12. Ubicación Sismo de Joshua Tree y Sismo de Landers ........................ 60
Figura 13. Ubicación de fallas asociadas al sismo de Landers. C1: zona de
complejidad 1 y C2: zona de complejidad 2 ........................................................... 60
Figura 14. Mapa del Graben formado por el sismo de Landers entre la fallas
Emerson y Camp Rock. ......................................................................................... 62
Figura 15. Desplazamientos laterales presentados en la sección norte de la Falla
de Emerson durante el Sismo de Landers ............................................................. 63
Figura 16. Desplazamientos laterales presentados en la sección norte de la Falla
Camp Rock durante el Sismo de Landers ............................................................. 66
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Figura 17. Ubicación Falla Owens Valley. ............................................................. 68
Figura 18. Gráfico de líneas isosísmicas correspondientes al sismo Owens Valley
(1872) .................................................................................................................... 70
Figura 19. Segmentación inicial de la falla San Fernando .................................... 73
Figura 20. Colapso de una de las torres del hospital Olive View debido al sismo de
San Fernando en 1971 .......................................................................................... 74
Figura 21. Ubicación Falla Buesaco. ..................................................................... 77
Figura 22. Imagen de radar en un sector al NE del volcán Galeras, al norte de la
ciudad de Pasto ..................................................................................................... 77
Figura 23. Distribución de las magnitudes de las réplicas del Sismo de Pasto del 4
al 31 de Marzo de 1995 ......................................................................................... 80
Figura 24. Ubicación Falla Cocora ........................................................................ 81
Figura 25. Ubicación Falla Cucuana ..................................................................... 83
Figura 26. Ubicación Falla Irlanda ......................................................................... 86
Figura 27. Distribución de las magnitudes de las réplicas del Sismo de Páez del 6
al 30 de Junio de 1994 ........................................................................................... 89
Figura 28. Ubicación Falla de Oca ........................................................................ 91
Figura 29. Ubicación Falla Potrerillos .................................................................... 94
Figura 30. Ubicación Falla Sibundoy ..................................................................... 96
Figura 31.Ubicación Falla Viani ............................................................................. 99
Figura 32. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Shelter Cove. ... 106
Figura 33. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Shelter Cove. .... 107
Figura 34. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Borrego Mountain.
............................................................................................................................. 107
Figura 35. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Borrego Mountain.
............................................................................................................................. 108
Figura 36. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Coyote Creek. .. 109
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Figura 37. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Coyote Creek. .. 109
Figura 38. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Superstition Hills
............................................................................................................................. 110
Figura 39. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Superstition Hills.
............................................................................................................................. 111
Figura 40. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Emerson. .......... 111
Figura 41. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Emerson. .......... 112
Figura 42. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Camp Rock. ..... 113
Figura 43. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Camp Rock. ...... 113
Figura 44. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Owens Valley. .. 114
Figura 45. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Owens Valley. .. 115
Figura 46. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla San Fernando. . 115
Figura 47. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla San Fernando. .. 116
Figura 48. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Buesaco. .......... 117
Figura 49. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Buesaco. .......... 117
Figura 50. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Cocora. ............. 118
Figura 51. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Cocora. ............. 119
Figura 52. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Cucuana. .......... 119
Figura 53. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Cucuana. .......... 120
Figura 54. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Irlanda. ............. 121
Figura 55. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Irlanda. ............. 121
Figura 56. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla de Oca. ............. 122
Figura 57. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla de Oca. ............. 123
Figura 58. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Potrerillos. ........ 123
Figura 59. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Potrerillos. ........ 124
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Figura 60. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Sibundoy. ......... 125
Figura 61. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Sibundoy. ......... 125
Figura 62. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Viani. ................ 126
Figura 63. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Viani. ................ 127
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LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. Eventos sísmicos analizados para las fallas extranjeras.
ANEXO B. Eventos sísmicos analizados para las fallas colombianas.
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RESUMEN
TÍTULO: Propuesta metodológica para la complementación de información sismológica a partir de caracterización de fuentes sismogénicas*. AUTOR: Gina Tatiana Suárez Mucciante** PALABRAS CLAVES: Caracterización, Fuente sismogénica, Analogía geológica, Analogía sismológica, Ley de Gutenberg-Richter, Amenaza sísmica. DESCRIPCIÓN Los estudios de amenaza sísmica en Colombia presentan muchas incertidumbres debidas principalmente a la escasez de instrumentación sísmica (sismógrafos, acelerógrafos, GPS y otros), a las bases de datos incompletas en cuanto a eventos sísmicos y a la caracterización insuficiente de las fallas geológicas activas. La metodología propuesta en el presente estudio comprende la caracterización, desde el punto de vista geológico y sismológico, de fuentes sismogénicas extranjeras y colombianas que se correlacionaron entre sí, para complementar la información sismológica de Colombia en regiones cercanas a la zonas de falla, con miras hacia el conocimiento y el uso de esta información en los estudios detallados de amenaza sísmica regional y/o local. Las similitudes geológicas encontradas entre las fallas bien documentadas y las fallas colombianas, permitieron establecer ocho relaciones basadas en la cinemática y la geometría de las fallas, lo cual constituye un paso previo al análisis sismológico de las mismas. La comparación sismológica se realizó basada en el parámetro b y la magnitud máxima calculada de la Ley Gutenberg-Richter, tomando como referencia los registros sísmicos del catálogo del International Seismological Centre (ISC). Tanto las fallas colombianas como las fallas extranjeras presentan magnitudes propias de sismos fuertes a muy fuertes, con valores de Mw que oscilan entre 6,0 y 7,9, a excepción de las fallas colombianas Viani y Oca, cuyas magnitudes representan sismos débiles y moderados, respectivamente. Los valores de b obtenidos (0,30<b<1,0) indican que las zonas de falla analizadas presentan una resistencia mayor del material; por lo tanto, predominan sismos de gran magnitud. Las fallas colombianas estudiadas fueron: Buesaco, Cocora, Cucuana, Irlanda, Oca, Potrerillos, Sibundoy y Viani. Entre las fallas bien documentadas analizadas se encuentran: Shelter Cove, Borrego Mountain, Coyote Creek, Superstition Hills, Emerson, Camp Rock, Owens Valley y San Fernando. _______________________________________________________________________________ *Proyecto de Grado, Modalidad Investigación. **Universidad de Santander. Facultad de Estudios de Postgrados. Especialización en Geotecnia Ambiental. Director: Ing. M.Sc. Esp. Andrés José Alfaro Castillo.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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ABSTRACT
TITLE: A methodological proposal based on geological and seismological faults characterization to complete the seismological data in Colombia*. AUTHOR: GINA TATIANA SUÁREZ MUCCIANTE** KEY WORDS: Characterization, Seismogenic Source, Geological Analogy, Seismological Analogy, Gutenberg-Richter Law, Seismic Hazard. DESCRIPTION Seismic hazard studies in Colombia have many uncertainties because of the shortage of seismic instrumentation (seismometers, accelerometers, GPS and others), the incomplete seismic data and the insufficient active faults characterization. The methodological proposal for this study comprises the geological and seismological characterization of the Colombian and well-documented seismogenic sources, which were correlated to complete the seismological data in Colombia, especially in the regions influenced by the faults, where this information could be useful in the seismic hazard analyses. The geological similarities between the Colombian and well-documented faults were important in establishing eight analogies based on the geometric and kinematic properties of the faults, which is the first step in the seismic analysis. The seismological analogy was made based on the magnitude and the b parameter calculations of the Gutenberg-Richter Law, using the event catalogue of the International Seismological Centre (ISC). The Colombian and well-documented faults present higher magnitude events with Mw values between 6,0 and 7,9, except to the colombian faults Viani and Oca, which present magnitudes of weak and moderate earthquakes, respectively. The b-values obtained (0,30<b<1,0) indicate that the fault zones analyzed have a greater resistance in the material; therefore, it predominates high-magnitude earthquakes. The Colombian faults studied here were: Buesaco, Cocora, Cucuana, Irlanda, Oca, Potrerillos, Sibundoy and Viani; and the well-documented faults analyzed in this study were: Shelter Cove, Borrego Mountain, Coyote Creek, Superstition Hills, Emerson, Camp Rock, Owens Valley and San Fernando. _______________________________________________________________________________ *Graduation research project. **University of Santander. Faculty of Postgraduate Studies. Professional Specialization Course in Environmental Geotechnics. Director: Ing. M.Sc. Esp. Andrés José Alfaro Castillo.
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GLOSARIO
Amenaza sísmica: es la probabilidad estadística de la ocurrencia (o excedencia)
de cierta intensidad sísmica (o aceleración del suelo) en un determinado sitio,
durante un periodo de tiempo.
Analogía: detección de atributos semejantes entre cosas distintas.
Buzamiento: ángulo existente entre una superficie estructural con la horizontal, el
cual es medido sobre el plano vertical y es perpendicular a su rumbo o dirección.
Epicentro: 1. Es el punto exacto en la superficie que se localiza sobre el
hipocentro de un sismo. 2. Es la representación en superficie de la ubicación de la
fuente sísmica.
Falla de rumbo: es aquella en la que el desplazamiento dominante es horizontal y
paralelo a la dirección de la superficie de la falla.
Falla de rumbo destral: falla cuyo bloque del lado opuesto de la misma se mueve
a la derecha, según se mira hacia ella.
Falla de rumbo sinestral: falla que presenta un sentido de desplazamiento
opuesto a la falla con movimiento destral.
Falla geológica: fractura en el basamento rocoso a lo largo de la cual se han
producido desplazamientos apreciables a ambos lados de la misma.
Falla geológica activa: falla que posee una amenaza sísmica constante.
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Falla inversa: falla que resulta de fuertes esfuerzos compresivos en la cual el
bloque de techo se mueve hacia arriba con respecto al bloque de muro.
Falla normal: cuando el bloque de techo se desplaza hacia abajo en relación con
el bloque de muro. Comúnmente se forma en entornos extensionales.
Fuente sismogénica: es una estructura geológica que da origen a la ocurrencia
de un sismo.
Hipocentro o foco: punto en el interior de la tierra en el cual se da inicio a la
liberación de energía causada por la ruptura y generación de un sismo; este punto
indica la localización de la fuente sísmica.
Ley de recurrencia sísmica: se define como la distribución del número de sismos
con diferentes magnitudes, ocurridos dentro de un área específica y en un tiempo
determinado.
Magnitud de ondas superficiales (Ms): medida de magnitud basada en la
amplitud máxima de las ondas de superficie con períodos de aproximadamente 20
segundos.
Magnitud de ondas internas (mb): magnitud basada en la amplitud de los
primeros ciclos de ondas p, utilizada para medir especialmente sismos con una
distancia focal grande.
Magnitud momento (Mw): medida de magnitud basada en el momento sísmico
Mo de la fuente generadora del sismo; es decir, es una medida directa de los
factores que producen la ruptura a lo largo de la falla.
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Magnitud local (Ml): magnitud medida en la escala establecida por Charles
Richter en 1933.
Magnitud sísmica: es una medida instrumental relacionada con la energía
elástica liberada por el sismo, y propagada como ondas sísmicas en el interior y
en la superficie de la tierra.
Neotectónica: estudio de las deformaciones de la tierra ocurridas en un tiempo
geológico reciente, donde reciente se refiere al tiempo comprendido desde el
Neógeno hasta el presente.
Placas tectónicas: fragmentos en los que está dividida la litósfera, los cuales
están en movimiento y cambian continuamente de tamaño y forma.
Plano de falla: plano en el cual ocurre el desplazamiento entre dos partes del
basamento rocoso.
Rumbo: dirección de la línea de intersección de una superficie estructural con un
plano horizontal, medida respecto al norte o sur verdadero.
Sismo: movimiento brusco del terreno producido en la corteza terrestre como
consecuencia de la liberación repentina de energía en el interior de la tierra o a la
tectónica de placas.
Sismo cortical: sismo producido por los sistemas de fallas que tiene una
profundidad inferior a 50 kilómetros.
Sismo interplaca o thrust: evento que se produce en el contacto entre las
placas.
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Sismo intraplaca: sismo que ocurre a profundidad dentro de una placa tectónica.
Sismo máximo creíble: sismo máximo que puede producir una falla geológica,
basado en la información geológica y sismológica de la misma.
Sismo máximo probable: 1. Sismo ocurrido por la aceleración máxima producida
por una falla geológica, para un periodo de tiempo específico. 2. Sismo máximo
que es probable de que ocurra en el tiempo de la vida útil del proyecto.
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INTRODUCCIÓN
El territorio colombiano, a lo largo del tiempo geológico, ha estado sometido a
grandes esfuerzos dirigidos en diferentes direcciones por el efecto de la
convergencia de cuatro placas tectónicas: la placa oceánica del Caribe, la placa
oceánica de Nazca, la placa oceánica de Cocos y la placa continental
Suramericana. Dicha complejidad tectónica hace que en Colombia se generen
sismos de subducción de grandes magnitudes (como el de Tumaco del
31/01/1906 con Ms = 8.6) y de otro lado toda una serie de fallas geológicas que
han generado sismos destructivos.
La caracterización geológica y sismológica de las fallas activas existentes en
Colombia es sin duda alguna una herramienta útil para la evaluación de la
amenaza sísmica, es decir, constituye un recurso más para superar algunos
vacíos de información existentes que trascienden directamente en el análisis de
los estudios detallados de amenaza sísmica al mostrar datos poco realistas.
El presente documento es el resultado de una tesis de postgrado del tipo
modalidad investigación, realizada con el objetivo de caracterizar (desde el punto
de vista geológico y sismológico) algunas fuentes sismogénicas extranjeras bien
documentadas, haciendo una analogía con fallas geológicas de Colombia para
complementar la información sismológica de las mismas. De esta manera se
pretende contribuir al conocimiento sismológico del territorio colombiano, lo cual
permitirá realizar estudios de amenaza sísmica tanto a nivel regional como local.
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1. OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL
Caracterizar algunas fuentes sismogénicas colombianas activas a partir de
analogías realizadas con fallas bien conocidas en el extranjero, para la
complementación de información sismológica aplicada a la evaluación de la
amenaza sísmica.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Recopilar y analizar la información existente acerca de las fallas activas
muy bien caracterizadas en Norteamérica.
Recopilar y analizar la información existente acerca de las fallas activas en
el territorio colombiano.
Realizar la analogía entre las fallas estudiadas de Colombia con las del
exterior, comparando sus características principales como tipología, rumbo,
buzamiento, longitud, geometría, cinemática y eventos sísmicos generados,
entre otros.
Estimar los parámetros sísmicos a, b, tasa y las magnitudes máximas de los
sismos producidos por las fallas estudiadas mediante la Ley de Gutenberg-
Richter, con el fin de realizar un aporte a los estudios de amenaza sísmica
tanto a nivel regional como local.
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2. METODOLOGÍA
Para el logro de los objetivos antes mencionados, se utilizó una metodología
compuesta por las siguientes fases de estudio: 1) recopilación de información, 2)
organización de los datos, 3) realización de la analogía entre fallas extranjeras y
colombianas e 4) interpretación y análisis de los resultados.
La primera fase consistió principalmente en la búsqueda y análisis de la
información existente acerca de las fallas mejor documentadas en Estados Unidos
y de las fallas activas colombianas con características similares a las
anteriormente dichas. Se tuvieron en cuenta la geometría y la cinemática de las
fallas. De igual forma se consideraron aspectos secundarios como la
geomorfología y la neotectónica, entre otros datos de interés para la investigación.
Seguida de la fase de recopilación de información se llevó a cabo la organización
de los datos, donde se resume los aspectos anteriormente analizados para cada
una de las fallas geológicas estudiadas.
Posteriormente se efectuó la analogía geológica y sismológica entre las fallas bien
caracterizadas y las fallas colombianas. La analogía geológica se realizó basada
en la información recolectada en la primera fase. Para correlacionar las fallas
colombianas con las fallas extranjeras se analizaron principalmente las
características referentes a la geometría y la cinemática tales como tipo de falla,
longitud y buzamiento. Además, se complementó la información de las fallas con
otros datos importantes como son la tasa de movimiento, el intervalo de
recurrencia y los sismos asociados a cada una.
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La analogía desde el punto de vista sismológico se desarrolló con la ley de
recurrencia Gutenberg-Richter con el fin de obtener los valores de la magnitud
máxima probable de un sismo para cada una de las fuentes. Los registros
sísmicos utilizados fueron tomados del Boletín del International Seismological
Centre (ISC, 2015).
El cálculo de los parámetros Gutenberg-Richter para cada una de las fallas
extranjeras y colombianas estudiadas se realiza teniendo en cuenta el siguiente
procedimiento:
Identificación de la falla en el programa Google Earth tomando como
referencia la base de datos del USGS para las fallas estadounidenses, y los
estudios del USGS (Paris et al., 2000) y del Ingeominas (Montes y
Sandoval, 2001) para las fallas colombianas.
Delimitación de un polígono que contenga un área aferente al lineamiento
de la falla.
Búsqueda de los sismos localizados en el área aferente a cada una de las
fallas, de acuerdo a los registros sismológicos del ISC a nivel mundial. Los
sismos utilizados para el cálculo de los parámetros presentan una magnitud
mayor a 3,0 y corresponden a la era instrumental, es decir, son sismos
registrados a partir del año 1960.
Elaboración de la regresión lineal para obtener los parámetros a y b, y la
magnitud máxima para cada falla basada en los sismos encontrados.
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24
Por último se realizó la interpretación de los resultados obtenidos en la fase
anterior y se valoró la implementación de la propuesta metodológica objeto de este
estudio como complemento de la información sísmica en algunas zonas del
territorio colombiano, con la idea de que esta sea un gran aporte a los futuros
proyectos de evaluación de amenaza sísmica.
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3. MARCO TEÓRICO
3.1 ANÁLISIS DE LA AMENAZA SÍSMICA
El análisis de la amenaza sísmica implica una estimación cuantitativa del
movimiento del suelo en un sitio definido para un periodo de retorno dado. Esta
valoración es una parte importante de la evaluación de los parámetros que
componen el movimiento del suelo en el momento de un sismo, lo cual a su vez es
necesario para el diseño de estructuras sismo resistentes.
La amenaza sísmica puede ser analizada deterministamente cuando se supone un
escenario de sismo específico, o probabilísticamente en el cual se toman en
cuenta las incertidumbres correspondientes al tamaño del sismo, la ubicación y el
periodo de recurrencia.
3.1.1 Identificación y evaluación la amenaza sísmica
El análisis de la amenaza sísmica en una región específica se debe hacer por
medio de la identificación de todas las fuentes de actividad sísmica y su potencial
para generar sismos. En la actualidad esta actividad se realiza mediante el uso de
aparatos de medición; sin embargo, en algunos casos no hay presencia de
registros sísmicos instrumentales, por lo tanto se debe acudir a otros métodos
para identificar las fuentes de actividad sísmica.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
26
La identificación de una fuente sísmica y de su amenaza asociada se debe realizar
teniendo en cuenta los siguientes factores:
3.1.1.1 Evidencia geológica. Para identificar las fuentes geológicas de un
sismo se emplean herramientas como datos geológicos estructurales, fotos
aéreas, reconocimientos de campo, perforaciones realizadas en la zona y métodos
geofísicos. Igualmente, las características geomórficas reconocidas en una falla
deben enfocarse para determinar la actividad de la misma y los indicadores de
magnitud que son la longitud de ruptura, el área de ruptura y el desplazamiento de
la superficie de falla.
3.1.1.2 Evidencia tectónica. La evidencia tectónica está enfocada a
encontrar la tasa de movimiento de la falla debido a que esto se relaciona
directamente con el movimiento relativo de las placas tectónicas, con la energía
acumulada de la falla y con la energía liberada en el momento de un sismo.
3.1.2 Sismicidad histórica e instrumental
Los registros de la sismicidad de una zona son fundamentales para conocer la
actividad de la falla. El conocimiento histórico de los datos sísmicos en la era pre
instrumental revelan información de la distribución geográfica de la intensidad de
los sismos. Si este conocimiento es suficiente se puede estimar la intensidad
máxima y la ubicación del epicentro.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
27
Por otra parte, los registros sísmicos instrumentales son la información más
confiable para la identificación de una fuente sísmica, debido a que con ellos se
puede calcular el intervalo de recurrencia de sismos de gran magnitud y su
comportamiento (Aguilar, 2002).
3.1.3 Análisis determinístico de la amenaza sísmica
De acuerdo con Kramer (1996), el Análisis Determinístico de la Amenaza Sísmica
(Deteministic Seismic Hazard Analysis, DSHA) consiste en desarrollar un estudio a
partir de un evento sísmico particular; es decir, se determina la amenaza
suponiendo la ocurrencia de un sismo de tamaño específico en una zona definida,
mediante los siguientes pasos:
Identificación y caracterización de todas las fuentes sísmicas capaces de
producir un sismo en la zona.
Reconocimiento de la distancia entre la fuente del sismo y el sitio de
análisis para cada fuente (se ha de tener en cuenta que se debe
seleccionar la fuente más cercana a la zona analizada).
Selección del sismo de diseño.
Determinación de la amenaza mediante el cálculo de la aceleración
máxima, la velocidad máxima, el espectro de respuesta, el espectro sísmico
de diseño y el espectro sísmico uniforme.
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3.1.4 Análisis probabilístico de la amenaza sísmica
De acuerdo con Kramer (1996), el Análisis Probabilístico de la Amenaza Sísmica
(Probabilisic Seismic Hazard Analysis, PSHA) provee un marco en el cual las
incertidumbres de tamaño, ubicación e intervalo de recurrencia de los sismos
pueden ser identificadas, cuantificadas y combinadas de una manera racional para
dar un esquema más completo de la amenaza sísmica. Este análisis se realiza
teniendo en cuenta lo siguiente:
Identificación y caracterización de las fuentes sísmicas (de igual forma
como se describió para el análisis determinístico), asignando a cada punto
de la fuente sísmica una distribución de probabilidad, donde se supone que
la ocurrencia de un sismo no es igualmente probable a lo largo de la
longitud de la falla.
La sismicidad de cada fuente se caracteriza mediante una ley que
especifica el porcentaje sobre el cual el sismo será excedido; esto se debe
hacer para cada fuente sísmica.
El movimiento del terreno producido por sismos de posible magnitud
ocurridos en cada punto y en cada una de las fuentes de la zona estudiada
debe ser determinado mediante el uso de las relaciones predictivas. Estas
calculan la probabilidad de que un parámetro de movimiento de la superficie
exceda cierto valor por un sismo de magnitud dada, ocurrido a cierta
distancia.
Combinar las incertidumbres de la ubicación, tamaño del sismo y
movimiento en la superficie para obtener la probabilidad de que el
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
29
parámetro de movimiento en ella sea excedido durante un periodo de
tiempo dado.
3.1.5 Ley de recurrencia Gutenberg-Richter
La Ley de Gutenberg-Richter es utilizada para caracterizar una región según las
distintas fuentes sismogénicas. Esta ley establece una relación entre la frecuencia
de ocurrencia de sismos para magnitud Ms determinada, en un periodo de tiempo
establecido. Para ello se considera la siguiente fórmula:
Donde:
N: Es el número acumulativo de eventos de magnitud igual o superior a Ms.
a: Corresponde a la productividad sísmica entendida como la capacidad que tiene
una determinada zona para generar sismos.
b: Es el coeficiente que indica la proporción de sismos pequeños con respecto a la
cantidad de eventos mayores.
Los parámetros a y b son generalmente obtenidos por una regresión de una base
de datos compuesta por los sismos de la falla o zona sismogénica estudiada en un
tiempo determinado. El valor de b tiende a ser cercano a 1 cuando la regresión es
ideal.
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3.2 ESTUDIOS RELACIONADOS CON EL ANÁLISIS DE LA AMENAZA
SÍSMICA EN COLOMBIA
A nivel de amenaza sísmica para todo el territorio colombiano se han realizado,
entre otros, los estudios de Estrada y Ramírez (1977), de la Asociación
Colombiana de Ingeniería Sísmica AIS (1984), de Salcedo (1992, 1993), de la AIS
(1996), del Ceresis (1997), de Aguiar y Haro (2000), de Gallego (2000), de la AIS
(2009), de Alfaro (2011, 2012) y de Díaz-Hernández y Alfaro (2014a, 2014b); en
los cuales Estrada y Ramírez (1977) y Salcedo (1992) presentan valores de
magnitudes esperadas, en tanto que los restantes presentan aceleraciones pico
esperadas y espectros de diseño.
Los estudios de la AIS (1984, 1996) exponen una caracterización de las fuentes
sismogénicas basada en modelos de línea fuente, asignándole a ciertas fallas una
sismicidad en un corredor de 60 kilómetros de ancho. Sin embargo, dicha
caracterización presenta un inconveniente debido a la gran escasez de datos, por
ejemplo la Falla de Boconó se caracterizó con nueve sismos, la Bolivar con cuatro,
la Bucaramanga-Santa Marta con veintitrés, la Cauca con seis, la Cimitarra con
seis, la Cuiza con cuatro, la Espíritu Santo con seis, la Frontal de la Cordillera
Oriental con veintidós, la Nátaga con cinco, la Oca con cuatro, la Palestina con
cinco, la Romeral con nueve, la Salina con cuatro y la Sinú con tres.
El otro gran inconveniente es que AIS (1984,1996) sólo consideran fuentes en el
territorio colombiano, obviando las fuentes localizadas en Panamá, Venezuela,
Ecuador y Perú, todas ellas bastante activas.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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En el caso de AIS (1984) se analizaron tres ventanas de tiempo, a saber: 1566-
1984, 1922-1984 y 1957-1984, determinando los parámetros de recurrencia para
cada falla.
El estudio de Salcedo (1992, 1993) tiene como ventaja el incluir varios parámetros
geofísicos como son: sismos (magnitud, localización), tipo de corteza terrestre
(continental, oceánica o de transición), fallas geológicas según su morfología y
cinemática (inversas, normales, de rumbo), Módulo del gradiente de las anomalías
de Bouguer, Anomalía de la gravedad en la reducción de Bouguer y valores de la
altura de la superficie terrestre; este parámetro incluye la información generalizada
sobre las deformaciones de la parte superficial de la corteza terrestre.
El Mapa de Salcedo (1992, 1993) muestra que los posibles sismos más fuertes
con Mmax > 7.5 se esperarían en la región del Chocó, y valores de Mmax > 7.0 se
esperarían al Este de la zona del Chocó en la Cordillera Occidental, en la región
de Nariño y en la zona Norte de la Sierra Nevada de Santa Marta. Sin embargo,
este Mapa no muestra las altas magnitudes que ya se han presentado en la zona
de Tumaco y en la frontera con Ecuador, con magnitudes Mw de hasta 8.6 en
1906 (Alfaro, 2011, 2012).
Salcedo (1993) toma como el nivel de fondo de sismicidad fuerte a largo plazo en
todo el territorio de Colombia un Mmax > 6.0.
El Centro Regional de Sismología para América del Sur (CERESIS) (1997)
presenta un Mapa Probabilístico de Peligro Sísmico en América del Sur, realizado
con información brindada por cada país, entre la que se destaca el tipo de fuente
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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sismogénica (zona sísmica, zona de subducción, fallas geológicas o combinación
de éstas) y su geometría, entre otros datos adicionales como el sismo máximo
potencial, el intervalo de recurrencia, índices de sismicidad y ley de atenuación
sísmica para cada fuente. Los valores de este mapa son, en general, mayores a
los de la NSR-10.
Aguiar (2000) en su estudio denominado “Fuerzas Sísmicas en los Países
Bolivarianos” muestra las normativas vigentes hasta esa fecha para los países de
la Comunidad Andina de Fomento (CAF), entre los que se encuentra Colombia.
Además, compara los mapas de zonificación sísmica de la década de los años
ochenta, cuando se iniciaban los estudios de amenaza sísmica en términos
probabilísticos, con las normativas vigentes al año 2000, y a su vez con el trabajo
realizado por la CERESIS (1997) en forma global.
Paris et al. (2000) expone el “Mapa de Fallas y Pliegues Cuaternarias de Colombia
y Regiones Oceánicas Adyacentes” a escala 1:2.500.000, en el marco de un
Proyecto con el U.S. Geological Survey (USGS), indicando la edad del último
desplazamiento y la tasa y dirección de movimiento, entre otras características,
para 49 fallas geológicas activas.
Paris et al. (2000) realizaron una compilación de información de diversas fuentes
acerca de características geológicas, geomorfológicas, estructurales y
sismológicas de las fallas geológicas de Colombia, con el fin de conformar una
base de datos de carácter bibliográfico que pueda ser consultada para efectuar
futuros estudios de la amenaza sísmica asociada a cada segmento o sistema de
fallas.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
33
Montes y Sandoval (2001) compilaron una base de datos de fallas activas de
Colombia, en donde describen características morfotectónicas de las fallas basado
principalmente en estudios de neotectónica realizados a diferentes escalas,
incluyendo el mapa de fallas activas de Colombia a escala 1:500.000 que
incorpora el grado de actividad (activa, potencialmente activa y de actividad
incierta) y el tipo de falla, junto con la tasa de movimiento (mm/año) y la fecha de
un sismo histórico para las fallas señaladas como activas.
La AIS (2009) en su publicación acerca del Estudio General de Amenaza Sísmica
en Colombia, incluye los nuevos mapas de amenaza sísmica del país, los cuales
son realizados con fines de diseño y construcción sismo resistente.
Siguiendo la recomendación de Stein et al. (2011) de realizar una mirada
retrospectiva y comparar el mapa de aceleraciones de pronóstico con los datos
reales registrados, en el caso de Colombia se presentan básicamente dos
problemas: baja instrumentación de movimiento fuerte y otro tal vez más grave, y
es que la mayoría de los acelerógrafos están colocados en suelo (Alfaro, 2012).
Los dos sismos fuertes con registros de aceleración mayores a 100 Gales han
sido el del 25/01/1999 en el eje cafetero y el del 24/05/2008 en Quetame-
Cundinamarca (Ramírez-Landínez, 2009).
En el del 25/01/1999 se registraron aceleraciones en suelo de 518 Gales, a 13
kilómetros del epicentro. Sugito y Taniguchi (1999) realizaron estimaciones de la
aceleración en roca y obtuvieron un valor de 217 Gales. De acuerdo con las
observaciones de campo y las fotografías aéreas se puede deducir que se
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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presentaron aceleraciones mayores a una gravedad. A pesar de ello, los estudios
de la AIS (2009) no presentan ningún cambio en el valor de aceleración de la
ciudad de Armenia.
En el caso del sismo del 24/05/2008 se registraron aceleraciones de 605 Gales en
roca, a 9 kilómetros del epicentro. Sin embargo, el estudio de la AIS (1998)
asignaba un valor de 0.30 g para este sitio, en tanto que el estudio AIS (2009)
presenta 0.25 g. Por lo tanto, el mapa de pronóstico pareciera no reflejar la
evidencia instrumental. De ahí la importancia de revisar y actualizar los estudios
de amenaza sísmica (Correa y Alfaro, 2011; Stein et al., 2011; Alfaro, 2011, 2012).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
35
4. FALLAS EXTRANJERAS BIEN DOCUMENTADAS
Alrededor del mundo se han realizado estudios que permiten la caracterización de
fallas geológicas; la mayoría de estos se encuentran relacionados con sistemas de
monitoreo en las zonas de mayor actividad sísmica. Por tal motivo, la mejor
documentación se encuentra en las fallas cuyos sistemas de monitoreo han
registrado sismos con magnitud mayor a 5,5.
A continuación se presenta una descripción de las fallas extranjeras que se
encuentran bien documentadas, apoyada en estudios previos realizados por
Herrera (2014) y Herrera y Alfaro (2014), las cuales serán utilizadas para realizar
la analogía geológica y sismológica con las fallas colombianas. Por su relación con
este estudio, se hará énfasis en la ubicación, geometría, geología, geomorfología,
catálogo sísmico, tasa de movimiento e intervalo de recurrencia.
4.1 SISTEMA DE FALLAS DE SAN ANDRES
El Sistema de Fallas de San Andrés es una cadena de fallas que se encuentra
entre las placas de Norte América y del Pacífico, formada debido a los esfuerzos
tectónicos sufridos en esta zona. Las fallas que componen este sistema están
orientadas en sentido Norte – Sur y tienen desplazamientos de tipo destral.
Este Sistema fue inicialmente estudiado por Lawson (1893) y posteriormente fue
nombrado por él mismo en el año 1895 luego de localizarlo completamente en el
valle de San Andrés (San Mateo Country, California). La importancia y la extensión
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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del Sistema de Fallas de San Andrés no fueron reconocidas sino hasta el año
1906 con la ocurrencia del famoso sismo de San Francisco.
Las zonas que componen el Sistema de Fallas de San Andrés son: la Zona de
Falla San Andrés, la Zona de Falla Bartlett Springs, la Zona de Falla Maacama, la
Zona de Falla Rodgers Creek, la Zona de Falla Green Valley, la Zona de Falla
Calaveras, la Zona de Falla Hayward, la Zona de Falla San Gregorio, la Zona de
Falla San Jacinto, la Zona de Falla Elsinore y la Zona de Falla Imperial.
Basado en la ubicación del Sistema de Fallas de San Andrés que se presenta en
la Figura 1, y en el esquema que muestra la actividad sísmica en Estados Unidos
(Figura 2), se evidencia que el Sistema de Fallas de San Andrés es el más grande
contribuyente de la alta sismicidad ocurrida al oeste de Estados Unidos. Debido a
esto, la mayoría de las fallas que lo conforman han sido investigadas mediante
sistemas de monitoreo muy completos que arrojan como resultado una
caracterización confiable de las fallas investigadas. Dentro de este grupo de fallas
se encuentran las pertenecientes a la Zona de Falla San Andrés y la Zona de Falla
San Jacinto. Las fallas que se encuentran mejor monitoreadas son las de la Zona
San Andrés.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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Figura 1. Ubicación del Sistema de Fallas de San Andrés.
Tomado de http://tasaclips.com/illustrations.html
Figura 2. Actividad sísmica en Estados Unidos.
Tomado de http://earthquake.usgs.gov/hazards/products/
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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4.1.1 Zona de Falla San Andrés
La Zona de Falla San Andrés es el principal elemento del Sistema de Fallas de
San Andrés. Está compuesta por diez secciones y es la más estudiada de toda
California y tal vez del mundo. La falla de esta zona que fue analizada
corresponde a la Falla Shelter Cove.
4.1.1.1 Falla Shelter Cove. Esta sección de la Zona de Falla San Andrés fue
nombrada por Sykes y Nishenko (1984). La parte más visible de esta falla se
encuentra en la costa de Shelter Cove al norte del estado de California, de allí su
nombre; sin embargo, la mayor parte se encuentra fuera de esta costa, en el
Océano Pacífico.
Ubicación
La Falla Shelter Cove se extiende desde el área de Punta Gorda hasta las
vecindades de la costa Point Arena (Figura 3).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 138 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: 90°
Rumbo: N12°W.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
39
Figura 3. Ubicación sección Shelter Cove y ruptura ocurrida durante el sismo de
1906.
Tomado de http://earthquake.usgs.gov/regional/nca/1906/18april/howlong.php
Geología
Prentice et al. (1999) realizaron trincheras a lo largo de la sección de Shelter
Cove, en las cuales descubrieron intercalaciones de depósitos coluviales y
aluviales del Holoceno que se encuentran sobre un basamento rocoso formado en
la era Mesozoica.
Geomorfología
La parte de la sección Shelter Cove que no se encuentra cubierta por el mar,
presenta características geomórficas correspondientes a desplazamientos a lo
largo de la falla ocurridos en el Holoceno tales como drenajes deflectados,
depresiones lineares y escarpes (Brown y Wolfe, 1972; Brown, 1995; Hart, 1996;
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
40
Muller, 1996). En la parte norte de esta sección la falla no se encuentra muy
definida debido a la alta tasa de erosión (Hart, 1996; Prentice et al., 1999).
Catálogo sísmico
Sismo de San Francisco (18/04/1906)
En el sismo de San Francisco estuvieron involucradas cuatro secciones de la Zona
San Andrés que fueron las fallas Shelter Cove, North Coast, Península y Santa
Cruz Mountains. La longitud de ruptura desarrollada en este sismo fue de 477
kilómetros, como se observa en la Figura 3. Sin embargo, la magnitud de la
ruptura y su importancia fueron comprendidas más de medio siglo después
cuando se propuso la teoría de las placas tectónicas.
Este sismo tuvo su epicentro cerca de la ciudad de San Francisco, de allí su
nombre, y de acuerdo a la escala de intensidad de Mercalli Modificada tuvo una
intensidad de VII a IX medida a 80 kilómetros de la falla, en el sentido paralelo a la
ruptura; esto se traduce en una magnitud (Ms) entre 7,7 y 7,9 (Wald et al., 1993;
Thatcher et al., 1987). De acuerdo a lo anterior, la magnitud momento de este
sismo (Mw) es de 7,9. Se estima que la velocidad de propagación de la ruptura fue
cercana a los 2,7 Km/s (Wald et al., 1993).
El máximo desplazamiento registrado en la superficie fue de aproximadamente 6
metros cerca de la zona denominada Point Reyes. Asimismo, estudios realizados
por Thatcher et al. (1987) indican que el desplazamiento sub-superficial fue mayor,
alcanzando valores probables de 7,30 metros en la zona de Point Reyes y de 8,50
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
41
metros cerca de Shelter Cove. En la Figura 4 se muestran los valores de los
desplazamientos sub-superficiales a lo largo de la superficie de falla.
Figura 4. Valor de los desplazamientos sub-superficiales a lo largo de la ruptura
del sismo de San Francisco en 1906 (USGS, 2013).
Revolución científica a partir de las experiencias vividas en el sismo de San
Francisco (1906)
El sismo de San Francisco ocasionó la muerte de 700 personas y múltiples daños
a la infraestructura de la ciudad (Figura 5); sin embargo, la consecuencia más
grave fue el incendio que arrasó con la ciudad y multiplicó por tres la lista de
fallecidos. Dadas estas consecuencias se implantaron medidas para mitigar los
efectos de próximos sismos, como lo fueron la instalación de una red de monitoreo
(aún vigente), el desarrollo de normas para la construcción de edificios
sismoresistentes y políticas de educación sobre este tema.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
42
Asimismo, los estudios realizados a partir de las consecuencias del sismo de San
Francisco trajeron consigo avances científicos en este campo. Lawson et al.
(1908) notó una correlación de la intensidad del sismo y las condiciones
geológicas de la zona; las áreas situadas en valles formados por sedimentos
tuvieron mayores desplazamientos y deformaciones que los sitios ubicados cerca
a los afloramientos rocosos; esta observación fue la base para la microzonificación
actual de la ciudad de San Francisco. Igualmente, el análisis de los
desplazamientos y deformaciones ocurridas en este sismo fueron la base para la
formulación de la Teoría del Rebote Elástico, aún vigente.
Figura 5. Fotografía de los desplazamientos ocasionados por el sismo de 1906 en
la Calle Unión Street de la ciudad de San Francisco.
Tomado de http://www.eas.slu.edu/eqc/eqc_photos/1906EQ/sanfran/m031.html
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento fue reportada por Prentice et al. (1999) con un valor
mínimo de 14 mm/año.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia de esta falla para un sismo como el ocurrido en el año
1906 es de aproximadamente 200 años.
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43
4.1.2 Zona de Falla San Jacinto
La Zona de Falla San Jacinto es una de las más activas en California junto con la
Zona de Falla San Andrés. Está compuesta por siete segmentos que nombrados
de norte a sur son: San Bernandino, San Jacinto Valley, Anza, Coyote Creek,
Borrego Mountain, Superstition Hills y Superstition Mountain. Las secciones
anteriormente nombradas fueron definidas por Group on California Earthquake
Probabilities (1995).
Esta zona de Falla fue nombrada por Lawson et al. (1908), pero fue estudiada
detalladamente en la mayoría de su trayecto por Fraser (1931), Dibblee (1954) y
Sharp (1967).
Para el desarrollo de esta tesis solo se describirán detalladamente las secciones
de Borrego Mountain, Coyote Creek y Superstition Hills, debido a que son las
secciones con las cuales se pueden realizar las analogías correspondientes.
4.1.2.1 Falla Borrego Mountain. Esta sección de la Zona de Falla San
Jacinto inicialmente fue considerada como una parte de la Falla Coyote Creek; sin
embargo, actualmente estas dos secciones son consideradas independientes y
solo comparten 9 kilómetros del norte de la Falla Borrego Mountain. La longitud de
esta falla corresponde a las tres superficies de ruptura ocurridas durante el sismo
presentado en el año 1968.
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44
Ubicación
Esta falla limita al norte con la zona conocida como Borrego Mountain y hacia el
sur con la zona llamada Fish Creek Mountains (Figura 6), atravesando la ciudad
de Ocotillo Wells.
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 34 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: 80°
Rumbo: N40°W.
Figura 6. Superficies de falla asociadas al sismo Borrego Mountain de 1968.
(Burford, 1972).
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Geología
La Falla Borrego Mountain es una falla de rumbo con movimiento destral que tiene
tres partes muy bien definidas, la norte, la central y la sur (Figura 6).
La superficie de esta sección se encuentra enteramente sobre depósitos aluviales
del Holoceno, a excepción de la zona de Cocotillo Badlands y la parte final de la
sección norte de la falla en donde se encuentran depósitos de sedimentos
provenientes del Plioceno-Pleistoceno. Toda la zona de falla se encuentra sobre
rocas ígneas del Cenozoico.
Geomorfología
Muchos de los patrones geomorfológicos a lo largo de la falla son similares a los
indicados en sismos ocurridos a lo largo de la Falla de San Andrés. En general,
existen dos expresiones geomorfológicas principales a lo largo de esta. La primera
son escarpes que describen las deformaciones históricas que ha tenido la falla, y
la segunda es un patrón en echelon presentado en las secciones norte y central
de la falla.
Catálogo sísmico
De acuerdo a estudios realizados por Gurrola y Rockwell (1996) se ha detectado
la ocurrencia de eventos sísmicos en la zona de la falla entre los años 1440-1637
A.C., 1280-1640 A.C., 820-1280 A.C. y pre-964 A.C. Sin duda alguna, el sismo
característico de esta falla es el ocurrido en el año 1968, el cual lleva el nombre de
la falla.
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Sismo de Borrego Mountain (09/04/1968)
Fue el primero de los sismos con magnitud superior a 6,0 registrado por la red de
sismógrafos ubicada en el sur de California. Por esta razón, inmediatamente
después de su acontecimiento, el sismo fue un tema de estudio en universidades
e institutos de desarrollo sismológico.
De acuerdo a los estudios realizados por Clarence et al. (1972), el sismo presentó
una magnitud de 6,4, pero este valor difiere del calculado por Burford et al. (1972)
quienes indican que la magnitud tuvo un valor de 6,5. Sin embargo, ambos
estudios coinciden en que el epicentro del sismo fue el indicado en la Figura 6 y en
la Figura 7.
Al igual que en la magnitud, la longitud total de la falla correspondiente a la suma
de las tres secciones, también presenta diferentes valores dependiendo de los
estudios realizados; la calculada por Wyss (1972) es de 37 kilómetros, mientras
que Malcolm (1972) indica que la longitud de falla es de 31 kilómetros.
El sismo de Borrego Mountain fue precedido por un sismo de 3,7 ocurrido un
minuto antes; asimismo, luego de dos meses del sismo se registraron 533 réplicas
que formaron una franja muy compleja alrededor de la longitud de falla principal
(Hamilton, 1972) cono se observa en la Figura 7.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
47
Figura 7. Mapa donde se muestra la Falla Borrego Mountain y se indica la
ubicación de los sismógrafos (triángulos) y réplicas (marcadas con una x)
(Hamilton, 1972).
Luego de la ocurrencia del sismo inició un proceso de Creep a lo largo de las
secciones central y sur, en donde las deformaciones producidas por este
superaron las generadas durante el sismo. Cabe aclarar que varias partes de la
sección central no comenzó el proceso de Creep hasta varios meses después del
sismo y la sección sur hasta un año después del sismo (Malcolm y Clark, 1972).
Por otra parte, es importante incluir que el sismo de Borrego Mountain produjo
desplazamientos y procesos de Creep en la Falla Imperial y la Falla Superstition
Hills.
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48
Tasa de movimiento
Los valores de la tasa de movimiento varían de acuerdo a diferentes autores.
Clark et al. (1972) indican una tasa de 4,5 mm/año, Wesnousky (1986) propone un
valor de 2 mm/año y Petersen et al. (1996) señalan un valor de 4 mm/año.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia para esta falla es de 175 años de acuerdo a Working
Group on California Earthquake Probabilities (1995). Sin embargo, varios autores
difieren del valor de este intervalo, como lo son Pollard y Rockwell (1995) quienes
indican que el intervalo de recurrencia para esta falla es de 60-100, Clark et al.
(1972) que proponen un intervalo de 200 años y Wesnousky (1986) quien plantea
un valor entre 100 y 200 años.
4.1.2.2 Falla Coyote Creek. La sección de Coyote Creek fue inicialmente
cartografiada por R.T. Hill y nombrada por Arnold (1918). Esta sección incluye dos
segmentos unidos a los que han sido llamados Coyote Canyon y Coyote Ridge,
debido a las zonas que atraviesa.
Ubicación
La Falla Coyote Creek se localiza al oeste del Lago Salton, tiene su extremo norte
al suroeste de la población de Anza y el límite sur se encuentra en la zona
conocida como Borrego Mountain; adicionalmente esta falla atraviesa la población
de Borrego Springs.
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49
Figura 8. Ubicación de la sección Coyote Creek (USGS, 2013).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 44 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: 90°
Rumbo: N58°W.
Geología
La totalidad de esta falla se encuentra enteramente sobre depósitos aluviales del
Holoceno y sobre rocas ígneas del Cenozoico, como se resalta en la Figura 9.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
50
Figura 9. Columna estratigráfica a lo largo de la zona conocida como Salton
Trough. La zona que aplica para la Falla Coyote Creek es la señalada con rojo.
(Sharp, 1972).
Geomorfología
A lo largo de la sección Coyote Creek se presentan expresiones geomórficas
como escarpes y silletas en depósitos aluviales, además de la presencia de
drenajes deflectados a causa de las deformaciones de tipo destral causadas por la
falla.
Catálogo sísmico
A esta falla se asocia el sismo ocurrido en el año 1969, al cual se le denominó con
el mismo nombre de la falla.
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51
Sismo de Coyote Creek (28/04/1969)
Este sismo tuvo una magnitud de 5,8 y una longitud de ruptura superficial de
aproximadamente 3 kilómetros. De acuerdo a Thatcher y Hamilton (1973) esta es
una réplica del sismo de Borrego Mountain ocurrido en 1968. Sin embargo, ocurrió
un año después de dicho sismo lo cual es una característica inusual de las
réplicas. Asimismo, este sismo tuvo 127 réplicas en el área de Coyote Mountain.
Tasa de movimiento
El valor de la tasa de movimiento varía de acuerdo a los estudios realizados por
diferentes autores. Wesnousky (1986) asigna un valor de 2 mm/año, Working
Group on California Earthquake Probabilities (1995) indica un valor de 4 2
mm/año y Petersen et al. (1996) señala un valor de 4 mm/año.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia para esta falla fue establecido por Working Group on
California Earthquake Probabilities (1995) en 175 (+158, -95) años; sin embargo,
Wesnousky (1986) calculó un valor de 314 años.
4.1.2.3 Falla Superstition Hills. La Falla Superstition Hills es una sección
de la Zona de Falla San Jacinto y se considera una de las fallas sísmicamente
más activas, con varios sismos de magnitud considerable (M >5,5) y numerosos
microsismos asociados. Esta falla fue nombrada por Sharp et al. (1989).
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52
Ubicación
Se encuentra ubicada en el Estado de California (USA). La totalidad de la falla se
encuentra en la zona del Valle Imperial, al suroccidente del lago Salton Sea.
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 38 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: 90°
Rumbo: N58°W (Es el rumbo promedio de la Zona de Falla San Jacinto).
Geología
La geología y geomorfología de esta falla fueron estudiadas por Sanders y
Magistrale (1997). A lo largo de la superficie de ruptura del sismo de Landers se
realizaron trincheras que reflejaron la presencia de depósitos fluviales y lacustres
del Holoceno. También se presenta la Formación Brawley que es principalmente
lacustre.
Geomorfología
A lo largo de la falla se detectan escarpes y drenajes desviados que indican una
fuerte influencia tectónica en la zona.
Catálogo sísmico
A esta falla se le atribuye el terremoto del 24 de Noviembre de 1987 de magnitud
6,5 que ha sido uno de los sismos más estudiados en el área, no solo por el sismo
en sí, sino también por la futura actividad sísmica en la zona del Salton Trough.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
53
Se considera que esta falla también fue la causante de un sismo ocurrido el 23 de
Enero de 1951, que tuvo una magnitud Ml de 5,6 y una longitud de ruptura
superficial de 3 kilómetros. También se le atribuyen sismos en el año 1641 y
1906/1915 (Hudnut y Sieh, 1989) de los cuales no se tienen mayores registros.
Adicionalmente, de acuerdo a estudios realizados, se considera que esta falla ha
provocado diferentes superficies que datan de las siguientes fechas: 1965, 1968,
1969, 1979 y 1981.
Sismo de Superstition Hills (24/11/1987)
Este sismo se presentó 12 horas luego del sismo Elmore Ranch que tuvo
magnitud de 6,2. El epicentro de los dos sismos fue en un área desierta localizada
aproximadamente a 22 kilómetros al sureste de la pequeña comunidad de
Westmorland. Sin embargo, de acuerdo a los datos registrados, se consideran
sismos independientes.
Algunos de los daños registrados por estos sismos consistieron en daños a
estructuras en California y México, con 94 personas heridas. En el epicentro del
sismo se reportaron daños al Canal All-American que transporta agua para los
cultivos del Valle Imperial.
La longitud de ruptura superficial ocasionada por este sismo fue de
aproximadamente 27 kilómetros y se estima que la longitud de ruptura sub-
superficial fue de 11 kilómetros. La estación El Centro-Imperial County Center
CSMIP registró, en el sismo de Superstition Hills, una aceleración pico de 0.36 g
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
54
en superficie. Adicionalmente, se registró un desplazamiento máximo vertical de
25 centímetros y un desplazamiento horizontal máximo de 92 centímetros. Los
estudios de la Falla Superstition Hills posteriores a este sismo indican la presencia
del fenómeno de Creep que duró 339 días.
Debido a la ocurrencia del sismo de Superstition Hills el 24 de noviembre de
1987, tres de las fallas que componen el Sistema de Fallas de San Jacinto
tuvieron una ruptura sísmica y algunas más desarrollaron un fenómeno de Creep
que fue detonado por este sismo.
Mediciones durante el sismo
En el año 1967, debido a las observaciones realizadas a las rupturas de esta falla,
se estableció una línea de observación con teodolitos paralela a ella (en la
actualidad los teodolitos se cambiaron por GPS); de esta manera se han
registrado todos los movimientos a lo largo de la misma. Adicionalmente, se
colocó un alineamiento tipo Caltech como se muestra en la Figura 10 donde la
estación principal es representada por un triángulo y los puntos de chequeo son
representados por los números 2a, 3a, 4, 5, 6a y 7. De acuerdo a este sistema de
monitoreo se establecieron los desplazamientos sufridos en la zona de la Falla
Superstition Hills cinco días después de ocurrido el sismo. Estos desplazamientos
que se observan en la Figura 10 se muestran en milímetros y fueron medidos por
K. Hudnot el 29 de Noviembre de 1987, cinco días después del sismo de
Superstition Hills. Las convenciones utilizadas son R=Desplazamiento lateral,
EX=Desplazamiento a lo largo de la falla (extensión).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
55
Figura 10. Mapa de la superficie de ruptura de la Falla Superstition Hills y sus
desplazamientos (McGill et al., 1989).
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento de esta falla reportada por la USGS va de 1 a 5 mm/año,
teniendo en cuenta trabajos de autores como Wesnousky (1986), Hudnut y Sieh
(1989), Working Group on Northern California Earthquake Potential (1995) y
Petersen et al. (1996). Esta tasa de movimiento refleja los desplazamientos
generados por sismos vecinos y el fenómeno de Creep presentado a lo largo de
esta falla.
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56
Históricamente el fenómeno de Creep en la Falla Superstition Hills se ve detonado
por la ocurrencia de un sismo. Ejemplo de esto es el desplazamiento de 18 12
mm sufrido por la Falla Superstition Hills en el sismo Borrego Mountain en 1968,
seguido de un Creep con tasa de movimiento de 0,5 mm/año durante los
siguientes 11 años.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia calculado por Working Group on Northern California
Earthquake Potential (1995) es de 250 (+400, -133) años. Hudnut y Sieh (1989)
anteriormente habían establecido el intervalo de recurrencia en 150 a 300 años;
sin embargo, dadas las características del penúltimo evento sísmico, Wesnousky
(1986) había establecido el intervalo de recurrencia en 422 años.
4.2 EASTERN CALIFORNIA SHEAR ZONE (ECSZ)
Al igual que en el Sistema de Fallas de San Andrés, a lo largo de la ECSZ la placa
del Pacífico se acomoda con la placa de Norte América, generando una zona de
alta sismicidad tal como lo señala la Figura 2. La ECSZ es la mayor componente
de la frontera entre estas placas aportando del 20 al 25% del total de esta franja.
Eastern California Shear Zone consiste en una zona saturada de fallas de rumbo
con movimiento destral que colindan en el norte con la Falla de San Andrés y en el
oeste con la provincia de Basin and Rage como se muestra en la Figura 11. Gran
parte de esta franja se encuentra ubicada sobre el desierto de Mojave.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
57
Figura 11. Ubicación Eastern California Shear Zone (ECSZ)
Tomado de http://www.data.scec.org/Module/Pics/sc1pg26a.gif
A continuación se describen algunas de las fallas mejor caracterizadas
pertenecientes a ECSZ.
4.2.1 Falla Emerson
La Falla Emerson junto con la Falla Camp Rock son las más activas de tipo destral
en el desierto de Mojave. Es posible que la Falla Emerson esté compuesta por dos
secciones; la sección norte corresponde a la ruptura ocurrida debido al sismo de
1992 (Sismo de Landers) y la sección sur que no tuvo ruptura en ese sismo.
Esta falla fue inicialmente estudiada por Gardner (1940) y luego fue nombrada por
Dibblee (1964).
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58
Ubicación
La Falla Emerson se encuentra ubicada en el Estado de California, Estados
Unidos, específicamente 5 kilómetros al oeste de la mina de Bessemer y al
sureste de Sand Hill.
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 61 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: vertical
Rumbo: varía de N9°W en la sección sur a N42°W en la sección norte.
Geología
La geología y geomorfología de esta falla han sido objeto de estudio por parte de
varios investigadores, entre los cuales se encuentran Bader y Moyle (1960),
Dibblee (1964, 1967, 1968, 1970), Hawkins (1976), Morton et al. (1980), Manson
(1986) y Bryant (1986).
Esta falla se encuentra en una zona donde las fallas asociadas tienen un
movimiento de tipo destral. Además, de acuerdo a una trinchera ejecutada a lo
largo de la superficie de falla asociada con el sismo de 1992 (Rubin y Sieh, 1997),
se estableció que la falla se encuentra en un depósito de tipo coluvial y en algunas
partes aluvial del Pleistoceno y Holoceno.
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59
Geomorfología
Se ha establecido que la Falla Emerson es delineada por rasgos geomorfológicos
del Pleistoceno y Holoceno que consisten en drenajes desviados por movimientos
de tipo destral, líneas de escarpes, crestas truncadas, depresiones cerradas y
vegetación lineal, entre otros rasgos, todos ellos en aluviones y coluviones (Rubin
y Sieh, 1997).
Catalogo sísmico
De acuerdo a la trinchera ejecutada por Rubin y Sieh (1997) sobre la superficie de
falla relacionada al sismo Landers, se pudo establecer la ocurrencia de dos sismos
en el periodo paleolítico. Sin embargo, el sismo representativo de esta falla es el
sismo ocurrido el 28 de junio de 1992, debido a que ha sido de los pocos sismos
de gran magnitud completamente documentados antes, durante y después de su
ocurrencia. Las características de este sismo se describen a continuación.
Sismo de Landers (28/06/1992)
Este sismo de magnitud Mw 7,3 es un sismo complejo debido a que fue producido
por varias fallas en la Eastern California Shear Zone (ECSZ). Dos meses antes del
sismo de Landers, en esta zona se presentó una gran actividad sísmica que tiene
su mayor representación en el sismo de Joshua Tree ocurrido el 28 de abril de
1992 que tuvo magnitud Mw 6,1 (Figura 12). De acuerdo a los registros, horas
antes del sismo de Landers varios sismos de muy baja magnitud ocurrieron a no
más de 1 kilómetro de distancia del hipocentro de este evento.
El sismo de Landers fue producido por una ruptura linear y unilateral en la que
participaron varias fallas que son la Falla Johnson Valley, la Falla Landers, la Falla
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
60
Homestead Valley, la Falla Emerson y la Falla Camp Rock, tal como lo muestra la
Figura 13.
Figura 12. Ubicación Sismo de Joshua Tree y Sismo de Landers (Yeats, 1997).
Figura 13. Ubicación de fallas asociadas al sismo de Landers. C1: zona de
complejidad 1 y C2: zona de complejidad 2 (Yeats, 1997).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
61
Mediciones de sismógrafos y datos geodésicos y geológicos sugieren que el sismo
tuvo tres grandes liberaciones de energía; la primera en las fallas de Johnson
Valley y Landers, la segunda en la Falla Homstead Valley y la tercera en la Falla
de Emerson (Wals y Heaton, 1994; Cohee y Beroza, 1994). Este modelo basado
en datos geodésicos y telesísmicos indica que las tres grandes liberaciones de
energía se debieron a dos complejidades geométricas del sistema de fallas que
retardaron la propagación del frente de ruptura (Figura 13). De acuerdo a esto, el
sismo se generó de la siguiente manera: Durante los primeros 6 segundos la
ruptura se propagó hacia el norte a lo largo de la Falla de Johnson Valley a una
velocidad de 3,6 Km/s; en los siguientes 4 segundos la ruptura hizo un muy
pequeño avance hacia el norte, aun así las fallas de Landers, Johnson Valley y
Homestead Valley desarrollaron un gran desplazamiento debido a la primera de
las complejidades señaladas. Durante los 10 y 11 segundos del sismo un gran
movimiento fue liberado a lo largo de la parte norte de la primera complejidad; esto
significó el desarrollo de una superficie de falla de 3 kilómetros de largo que fue
inducida segundos antes por el movimiento destral de la Falla de Landers. En este
momento se iniciaron las fallas al norte de la primera complejidad partiendo de la
Falla Homestead Valley. Luego de varios segundos la ruptura se propagó hacia la
superficie y hacia el norte, pero se encontró con la segunda complejidad, lo que
ocasionó un retraso en la propagación de la ruptura y a su vez generó el
crecimiento de desplazamientos a lo largo de las fallas vecinas que son las fallas
Homestead Valley y Emerson. Luego la ruptura se propagó en superficie
afectando considerablemente la Falla Emerson.
Las réplicas del sismo de Landers tuvieron un área de influencia de 5 a 15
kilómetros de ancho y 85 kilómetros de profundo; sin embargo, la mayoría de
estas réplicas no produjeron ruptura en superficie. Esto revela que
subsuperficialmente existen innumerables fallas en la región que conectan las
fallas ya existentes.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
62
Luego de tres horas de haberse presentado el sismo de Landers se produjo una
gran réplica, el sismo de Big Bear, que tuvo una magnitud Mw 6,3; sin embargo,
de este sismo no se conoce una superficie de ruptura.
Debido a la dilatación producida por el sismo y a una complejidad geométrica en
superficie entre las fallas de Emerson y de Camp Rock, se creó un graben ente
estas dos fallas de más de 1 metro de profundidad (Figura 14).
Figura 14. Mapa del Graben formado por el sismo de Landers entre la fallas
Emerson y Camp Rock. Los números mostrados son el desplazamiento horizontal
(destral) y los números en círculos corresponden a los desplazamientos verticales;
ambos datos están en centímetros (Yeats, 1997).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
63
Mediciones durante el sismo
Dada la calidad de las mediciones en el sismo de Landers, se determinó el
desplazamiento máximo que se produjo 10 kilómetros al norte del epicentro y tuvo
un valor de 6 metros. El valor mínimo de desplazamiento se produjo a 40
kilómetros al sur del epicentro.
Los desplazamientos laterales sufridos en la sección norte de la Falla de Emerson
durante el sismo son mostrados en la Figura 15 donde se ve que el valor más
común es alrededor de 300 centímetros; sin embargo, este valor disminuye hacia
el norte de la falla donde puede llegar a ser de menos de un metro.
Figura 15. Desplazamientos laterales presentados en la sección norte de la Falla
de Emerson durante el Sismo de Landers (Yeats, 1997).
Luego del sismo se produjo un fenómeno llamado Creep en la zona de la falla;
este es un movimiento asísmico que genera desplazamientos pequeños en un
periodo de tiempo muy largo.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
64
En Long Valley Volcanic Caldera, a 430 kilómetros del epicentro del sismo, este
generó una sismicidad que duró 3 días. Los sismos tuvieron magnitudes Mw entre
3,4 y 2,8 (Johnston et al., 1995).
Tasa de movimiento
De acuerdo a los estudios de Rubin y Sieh (1997) se reportó una tasa de
movimiento de 0,2 mm/año en el Holoceno y de 0,7 mm/año teniendo en cuenta
los eventos sismológicos recientes. Sin embargo, Petersen et al. (1996)
establecieron una tasa de movimiento de 0,6 mm/año; por tanto se considera que
la tasa de movimiento de esta falla está entre 0,2 y 1 mm/año.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia es de 7,4 a 12 cientos de años de acuerdo a Rubin y
Sieh (1997).
4.2.2 Falla Camp Rock
La Falla de Camp Rock es una de las fallas activas de tipo destral de las ubicadas
en el desierto de Mojave. Al igual que la Falla de Emerson, la Falla Camp Rock fue
inicialmente registrada por Gardner (1940) y nombrada por Dibblee 24 años
después.
El estudio de esta falla adquirió mayor importancia luego del sismo de Landers
ocurrido en el año 1992, en el cual la mayoría de la falla tuvo ruptura.
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Ubicación
La Falla Camp Rock se encuentra ubicada en el sureste del estado de California
en Estados Unidos, específicamente en el desierto de Mojave. El límite norte de la
falla se encuentra 10 kilómetros al suroeste del aeropuerto Barstow-Daggett
County y límite sur de la falla se encuentra a 4 kilómetros al noroeste de la mina
Bessemer donde se encuentra con la Falla de Emerson.
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 30 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: vertical
Rumbo: N50°W
Geología
La Falla Camp Rock es una falla de rumbo con movimiento destral. A lo largo de
esta se presentan depósitos aluviales del Holoceno similares a los encontrados en
la Falla de Emerson.
Geomorfología
La Falla Camp Rock es delineada por características geomórficas pertenecientes
del Pleistoceno al Holoceno en las que predomina el movimiento destral de la falla.
Estas características son escarpes y líneas de drenajes. Localmente los rastros de
fallas anteriores al sismo de 1992 son cubiertas por depósitos aluviales
pertenecientes al Holoceno que aún no han fallado.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
66
Catalogo sísmico
De acuerdo a los estudios realizados por Rubin (2000), en la Falla Camp Rock
ocurrieron 3 eventos anteriores al sismo de Landers en los últimos 20000 años; sin
embargo, no se tiene mayor información acerca de ellos.
El sismo más representativo de la Falla Camp Rock es el sismo de Landers
ocurrido el 28 de junio de 1992. En él participaron varias fallas además de la Falla
Camp Rock, entre las que se encuentran la Falla Johnson Valley, la Falla Landers,
la Falla Homestead Valley y la Falla Emerson (Figura 13). El sismo de Landers
tuvo una magnitud Mw 7,3 y fue registrado por un sistema de monitoreo bastante
completo con el cual se pudieron medir varios parámetros del sismo antes,
durante y después de su ocurrencia.
Los desplazamientos laterales sufridos a lo largo de la Falla Camp Rock durante el
sismo de Landers son mostrados en la Figura 16, donde se observa que el
desplazamiento aumenta abruptamente a un máximo de 100 centímetros en el
límite sur de la falla, y disminuye gradualmente hacia el norte de la misma.
Figura 16. Desplazamientos laterales presentados en la sección norte de la Falla
Camp Rock durante el Sismo de Landers (Yeats, 1997)
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
67
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento a lo largo de la Falla Camp Rock se estima entre 0,2 y 1,0
mm/año de acuerdo a los estudios realizados por diferentes autores como
Hawkins (1976), Petersen y Wesnousky (1994), y Petersen et al. (1996).
Intervalo de recurrencia
Teniendo en cuenta los estudios realizados por Rubin (2000) acerca de la
actividad sísmica en la Falla de Camp Rock y las investigaciones realizadas por
Rockwell et al. (2000), se estableció un intervalo de recurrencia de 5000 a 7000
años.
4.3 FALLAS QUE NO PERTENECEN A ALGUN SISTEMA O ZONA
ESPECÍFICA
4.3.1 Falla Owens Valley
Esta falla se divide en dos secciones, la primera es Keough Hot Springs y la
segunda es 1872 Rupture. Esta segunda sección, como su nombre lo indica,
corresponde a una superficie de ruptura de casi 100 kilómetros ocurrida durante el
gran sismo de 1872. Para efectos de este trabajo de tesis se hará énfasis
únicamente en la segunda sección.
La falla Owens Valley Rupture 1872 fue reconocida por Whitney (1872) y Gilbert
(1884), pero fue cartografiada por Johnson (1910).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
68
Ubicación
Esta falla se extiende desde el área Klondike Lake (5 km al norte de Big Pine)
hasta el sur del Lago Owens (Figura 17).
Figura 17. Ubicación Falla Owens Valley.
Tomado de http://gsabulletin.gsapubs.org/content/113/2/241/F1.expansion.html
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 118 kilómetros
Tipo de movimiento: destral
Buzamiento: 80°±15° E-NE
Rumbo: N9°W
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
69
El tipo de movimiento destral ha sido descrito por autores como Bateman (1961),
Bonilla (1968) y Beanland y Clark (1994); sin embargo, existen autores como
Whitney (1872) y Pakiser (1960) que describen que esta falla tiene un componente
normal.
Geología
La Falla Owens Valley Rupture 1872 es una falla de rumbo con movimiento destral
y componente normal. La longitud de ruptura se encuentra sobre depósitos
aluviales del Holoceno debido a que la falla es paralela al cauce del río Owens. La
ejecución de unas trincheras de estudio en la zona de Quaker realizadas por
Bacon et al. (2001) revelan la presencia de depósitos lacustres cerca de la margen
del río.
Geomorfología
Esta sección se caracteriza por presentar bastante evidencia geomorfológica
correspondiente a la actividad sísmica reciente, como lo son escarpes muy bien
definidos en aluvión del Pleistoceno y Holoceno, escarpes con caras libres
(Bryant, 1984), depresiones cerradas, lineamientos en grabens y drenajes
alineados destralmente (Bryant, 1984; Beanland y Clark, 1994).
Catalogo sísmico
Lee et al. (2001) identificaron la superficie de falla de un sismo ocurrido hace 3800
años. Además, Beanland y Clark (1994) estimaron que probablemente existieron
dos sismos anteriores al de 1872 que ocurrieron en el Holoceno.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
70
A continuación se describen las características principales del sismo ocurrido en
1872.
Sismo de Owens Valley (26/03/1872)
Este sismo tuvo su epicentro cerca de la población de Lone Pine. La mayor
intensidad registrada fue de IX en la Escala de Mercalli Modificada (Figura 18) y se
estima que su magnitud fue cercana a 8,3.
Figura 18. Gráfico de líneas isosísmicas correspondientes al sismo Owens Valley
(1872) (USGS, 2013).
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71
La consecuencia geológica más grande de este sismo fue la creación de una
superficie de ruptura de 118 kilómetros de longitud, pocos kilómetros al este del
escarpe de la Sierra Nevada. La parte más evidente de la superficie de falla fue
observada entre los pueblos Lone Pine e Independence. El desplazamiento
máximo registrado fue medido al oeste de Lone Pine y tuvo un valor de 7 metros.
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento varía a lo largo de la falla de acuerdo a los estudios
realizados por diferentes autores. El valor mínimo es de 0,24 0,02 mm/año y se
presenta en la zona de The Fish Springs (Martel et al., 1989; Zehfuss et al., 2001);
el valor máximo es de 3,60 0,20 mm/año en un sitio cercano a The Fish Springs
(Lee et al., 2001).
Intervalo de recurrencia
De acuerdo a observaciones colectivas a lo largo de la Falla Owens Valley
Rupture 1872, Beanland y Clark (1994) proponen un intervalo de recurrencia
mínimo de 3,3 a 5 miles de años.
4.3.2 Falla San Fernando
La falla de San Fernando hace parte de la Zona de Falla Sierra Madre. Esta falla
corresponde a la superficie de ruptura del sismo de 1971 que fue bautizado con el
mismo nombre de la falla (Wentworth et al., 1971).
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72
Ubicación
Como se nombró anteriormente, esta falla comprende la zona de ruptura del sismo
de 1971 ubicada en San Fernando Valley en frente de San Gabriel Mountains. La
longitud de falla se extiende desde Los Angeles Reservoir, específicamente desde
San Fernando Reservoir hasta Big Tujunga Canyon.
La Falla San Fernando colinda con la Falla Santa Susana en el oeste y con la
Falla Sierra Madre al este, ambas pertenecientes a la Zona de Falla Sierra Madre.
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 23 kilómetros
Tipo de movimiento: Inversa con componente siniestra
Buzamiento: 40° NE (Yeats, 1997)
Rumbo: N85°W
Geología
La Falla San Fernando es una falla de cabalgamiento conformada por tres
segmentos: Mission Wells, Sylmar y Tujunga (Yeats, 1997), como se observa en la
Figura 19Figura 19. Sin embargo, se adicionaron otros segmentos llamados
Reservoir y Lakeview; el primero ubicado al oeste de Mission Wells y el segundo
ubicado al este del segmento Tujunga. La Figura 19 también muestra los
movimientos horizontales del bloque norte con respecto al bloque sur durante el
sismo de 1971; los vectores indican la componente horizontal del movimiento y el
número indica el buzamiento.
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73
Figura 19. Segmentación inicial de la falla San Fernando (Yeats, 1997).
Geomorfología
A lo largo de las secciones de Tujunga y Lakeview se presentan escarpes de
origen tectónico y drenajes estrechados y/o cortados. También se observa muy
claramente el techo de la falla (Superficie ubicada inmediatamente por encima de
la falla).
La formación geológica presente en la zona es la Formación Modelo que data del
Mioceno. Esta unidad está conformada por delgadas capas de pizarras
intercaladas con areniscas. A lo largo del segmento Tujunga la Formación Modelo
se encuentra cubierta por 10 metros de brecha compuesta principalmente de
elementos provenientes de San Gabriel Mountains; su espesor decrece al llegar a
un depósito aluvial cuaternario y a una terraza de grava ubicados al oeste de la
falla (Yeats, 1997).
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74
Catalogo sísmico
Sismo de San Fernando (09/02/1971)
El sismo de San Fernando tuvo una magnitud de 6,6. A lo largo de la superficie de
falla se presentaron desplazamientos máximos horizontales de 2,5 metros (Figura
19). Este sismo generó una superficie de falla irregular en San Fernando Valley,
limitada por la falla inversa de Sierra Madre que se encuentra al este. El
hipocentro estuvo a una profundidad de 15 kilómetros. Además, esta superficie de
falla atravesó la corteza y se introdujo un poco hacia la zona dúctil del manto, de
acuerdo al análisis de las réplicas registradas luego de varios meses.
Este sismo generó pérdidas económicas de por lo menos 505 millones de dólares,
ocasionando la muerte de 65 personas y 2000 heridos aproximadamente.
Figura 20. Colapso de una de las torres del hospital Olive View debido al sismo de
San Fernando en 1971. Tomado de
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/states/events/1971_02_09_photos.php
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75
Tasa de movimiento
Se adoptó una tasa de movimiento de 4 2 mm/año de acuerdo a Working
Group on California Earthquake Probabilities (1995).
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia tiene un valor mínimo de 200 años (Working Group on
California Earthquake Probabilities, 1995) y un valor máximo de 2000 años (Fumal
et al., 1995).
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76
5. FALLAS COLOMBIANAS ANALIZADAS
La complejidad tectónica de Colombia ha generado un gran número de fallas
geológicas de diferente tipo y una zona de subducción ubicada en la Costa
Pacífica. Gran parte de estas fallas han sido estudiadas por algunos autores que
han descrito las características geométricas de cada una de ellas.
A continuación se detallan brevemente las fallas geológicas colombianas utilizadas
para realizar la analogía geológica y sismológica con las fallas extranjeras. La
descripción de cada una se fundamenta en información geológica y sismológica
obtenida en investigaciones anteriores (Herrera, 2014; Herrera y Alfaro, 2014),
orientada al conocimiento de los mismos elementos analizados en las fallas
extranjeras descritas en el capítulo anterior que son la ubicación, geometría,
geología, geomorfología, catálogo sísmico, tasa de movimiento e intervalo de
recurrencia.
5.1 FALLA BUESACO
La Falla Buesaco pertenece al Sistema de Fallas Romeral (Paris et al., 2000). El
interés acerca del comportamiento de esta falla surgió porque a ella se atribuyó el
sismo ocurrido el 4 de marzo de 1995.
Los estudios realizados a esta falla consistieron en cartografía geológica básica y
reconocimiento tectónico en torno a la reactivación del volcán Galeras en el año
1988.
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77
Ubicación
La Falla Buesaco se ubica en el departamento de Nariño en los alrededores de la
población de Buesaco, a 20 Km al noreste del volcán Galeras. Específicamente se
encuentra en la vertiente occidental de la Cordillera Central a 5 Km de la Falla de
Aranda (Figura 21 y Figura 22).
Figura 21. Ubicación Falla Buesaco.
Modificado de Paris et al. (2000).
Figura 22. Imagen de radar en un sector al NE del volcán Galeras, al norte de la
ciudad de Pasto. En el extremo inferior derecho se indica la dirección de la falla.
(Servicio Nacional de Geología y Minería, 2009)
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Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 29 kilómetros
Tipo de movimiento: Destral
Buzamiento: Vertical, 73°W
Rumbo: N53°E
Geología
La Falla Buesaco pone en contacto dos tipos de rocas a lo largo de su trazo; al
oriente se encuentran rocas volcánicas (Andesita) y rocas oscuras sedimentarias
que probablemente se desarrollaron en una cuenca marginal durante el Cretácico
correspondientes a la Formación Quebradagrande; y al occidente de la falla se
encuentran rocas con bajo grado de metamorfismo como anfíbol, cuarcitas y
esquistos verdes y negros de la era Paleozoica (Murcia y Cepeda, 1984, 1991;
Nivia et al., 1996). Esta falla se encuentra cubierta casi en su totalidad por lavas y
depósitos de lahares y fluvioglaciares cuaternarios (Romero, 2002).
Geomorfología
El patrón de drenaje observado a lo largo de la zona de la Falla Buesaco presenta
un bajo nivel de integración y uniformidad, textura de media a gruesa y patrones
de uniformidad que indican grado alto de control estructural y tectónico (Romero,
2002).
La línea de falla en la superficie es clara. A lo largo de ella se encuentran escarpes
erosionados mirando hacia el SE o NW, lo que es característico de la fallas que
tienen comportamiento destral. Alrededor de la falla se encuentran depósitos del
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Pleistoceno y Holoceno que presentan grandes deformaciones, entre las que se
encuentran trincheras naturales y valles (Romero, 1993).
De acuerdo a la nitidez de los rasgos neotectónicos se realizaron cálculos
morfométricos que permitieron calcular un desplazamiento horizontal acumulado
de aproximadamente 188 14 m; el desplazamiento vertical medido en terreno
varía entre 25 y 120 metros (Tibaldi y Romero, 2000).
Catalogo sísmico
A esta falla de le atribuye el llamado sismo de Pasto ocurrido el 4 de marzo de
1995.
Sismo de Pasto (04/03/1995)
El Sismo de Pasto fue de profundidad superficial (11 5 Km) y presentó una
magnitud de 5,2 grados; su epicentro fue a 20 kilómetros al noroeste de la ciudad
de Pasto. Este sismo dejó daños en la ciudad de Pasto, en los municipios de
Genoy y Mapachico, en la Vereda Danza, en la Aldea Chachatoy y en la vía Pasto
Sadoná. Los daños consistieron en averías estructurales a más de 200 viviendas
además de seis personas muertas y numerosos heridos.
Proceso de réplicas
El sismo de Pasto produjo varias réplicas debido a que fue un evento superficial.
Hasta el 31 de marzo el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto
registró un número de 140 réplicas con magnitudes entre 1,3 y 4,1 (Figura 23).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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Las réplicas generadas por este sismo fueron una herramienta para identificar la
ubicación de la zona de ruptura de la falla.
Figura 23. Distribución de las magnitudes de las réplicas del Sismo de Pasto del 4
al 31 de Marzo de 1995 (Ingeominas, 1995)
Tasa de movimiento
De acuerdo a los estudios de Tibaldi y Romero (2000) basados en análisis
morfométricos de las geoformas tectónicas documentadas y la correlación de
éstas con depósitos fechados del volcán Galeras, se estableció una tasa de
movimiento de 1,48 ± 0,12 mm/año.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia de esta falla es desconocido.
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5.2 FALLA COCORA
De acuerdo a los estudios realizados por el Ingeominas (Montes y Sandoval,
2001), la Falla Cocora es una falla de rumbo ubicada en el Batolito antioqueño.
Cuando la falla entra a la ciudad de Ibagué cambia su trayectoria y continúa hacia
el norte con el nombre de Falla de Ibagué. Sin embargo, los estudios realizados
por Page (1986) y por Paris (1998) consideran que la Falla Cocora hace parte de
la Falla de Ibagué.
Ubicación
La falla de Cocora se ubica en los departamentos de Quindío y Tolima al sur de la
ciudad de Ibagué, en la Cordillera Central (desde el sur de Corozal), por el cauce
del río Cocora.
Figura 24. Ubicación Falla Cocora (Ingeominas, 1998).
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Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 37 kilómetros
Tipo de movimiento: Destral
Buzamiento: Vertical
Rumbo: N70°E
Geología
En la parte alta del Río Cocora la falla separa las rocas metamórficas del
Paleozoico (Esquistos Cuarcitas y Mármol) correspondientes al Batolito de Ibagué
al norte, del Plutón granodiorítico de edad Jura Triásica localizado en el sur. En la
parte baja del río Cocora la falla solamente se encuentra afectando rocas del
Batolito de Ibagué.
Geomorfología
La Falla Cocora constituye el alineamiento principal del valle del río Cocora y es
probablemente una falla de zócalo antigua. A lo largo de su trayectoria sobre el río
se presentan facetas triangulares y silletas de falla muy bien desarrolladas y con
alto grado de conservación.
Catalogo sísmico
Hasta el momento no se asocian sismos históricos a esta falla.
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento de la Falla Cocora se considera moderada puesto que va
de 0,1 a 1 mm/año.
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Intervalo de recurrencia
Se calcula un intervalo de recurrencia entre 1000 y 20000 años para un sismo de
magnitud máxima probable igual a 6,9.
5.3 FALLA CUCUANA
La Falla Cucuana es paralela a la Falla de Ibagué y se ubica hacia el sur de esta.
De acuerdo a Paris et al. (2000) esta falla es continua en sus 142 kilómetros de
longitud; sin embargo, en el catálogo del Ingeominas (Montes y Sandoval, 2001)
esta falla se divide en dos, la Falla Cucuana y la Falla Cucuana Este.
Ubicación
La Falla Cucuana inicia en la Cordillera Central y se extiende hasta la Cordillera
Oriental atravesando el Valle del Magdalena (Paris et al., 2000), como se muestra
en la Figura 25.
Figura 25. Ubicación Falla Cucuana
Modificado de Paris et al. (2000)
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla según Paris
et al. (2000) son:
Longitud: 142,1 kilómetros
Tipo de movimiento: Destral
Buzamiento: Vertical
Rumbo: N 67,9°E 6°
Geomorfología
A lo largo de la falla se existen características prominentes como lo son facetas
triangulares, drenajes desplazados, interfluvios desplazados y silletas de falla. La
sección oeste de la falla controla estructuralmente el Río Cucuana y la parte este
controla parte del río Magdalena (Montes y Sandoval, 2001).
Geología
La Falla Cucuana es una falla de rumbo cuyo movimiento es destral. La parte
oeste de la falla en la Cordillera Central cruza el Batolito de Ibagué que está
compuesto por rocas ígneas del Mesozoico y rocas metamórficas del Paleozoico.
La parte este en la Cordillera Oriental cruza depósitos sedimentarios y rellenos
volcánicos del valle del Río Magdalena (Paris et al., 2000).
Catalogo sísmico
A esta falla no se asocia ningún sismo histórico.
Tasa de movimiento
Se estima una tasa de movimiento entre 0,01 y 0,1 mm/año (Paris et al., 2000).
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Intervalo de recurrencia
Para un sismo de magnitud máxima probable de 6,7 se estima un intervalo de
recurrencia de 600 a 6000 años (Paris et al., 2000).
5.4 FALLA IRLANDA
La Falla Irlanda comenzó a estudiarse luego de atribuírsele el sismo de Páez
ocurrido en el año 1994. Su definición se dio basado en la distribución de réplicas
y mecanismos focales. Esta falla está compuesta por dos tramos, sin embargo,
estos se consideran una única falla.
Los estudios realizados a esta falla consisten en reconocimientos preliminares de
campo, estudios morfotectónicos, estudios geotécnicos detallados y sondeos de
tipo geofísico y sismológico.
Ubicación
La Falla Irlanda se extiende a través del eje de la Cordillera Central en la cuenca
del Río Páez, al este de la ciudad de Popayán. En su recorrido atraviesa los
departamentos de Cauca y Huila.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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Figura 26. Ubicación Falla Irlanda (Ingeominas, 1998).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 41 Km (Montes y Sandoval, 2001) a 54,7 Km (París, 2000).
Tipo de movimiento: Destral
Buzamiento: Vertical, 82° al suroeste
Rumbo: N23, 9°E 4°
Geología
Según Paris (1998), la Falla Irlanda comprende dos tramos con presencia del
fenómeno en échelon a lo largo de los trayectos; sin embargo, para efectos de
este estudio, estas fallas se consideran una sola debido a que se encuentran
unidas.
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87
La Falla de Irlanda en su trazo atraviesa rocas ígneas y metamórficas que son
cubiertas de cenizas volcánicas y lapilli del periodo Cuaternario. En el norte, la
falla pone en contacto rocas del Batolito de la Palta con rocas Paleozoicas del
Complejo Cajamarca.
Geomorfología
A lo largo de la Falla Irlanda se observan expresiones geomorfológicas con
algunas obstrucciones como lo son escarpes degradados, riachuelos desviados y
drenajes alineados, entre otros, que se deben al control tectónico en la red de
drenaje. Estas expresiones son más notorias en la parte norte de la falla que
corresponde a la parte superior de la vertiente occidental del Río Páez, donde los
cauces mayores definen patrones rectangulares, angulares y localmente
contorneados.
Los principales elementos del paisaje (cauces e interflujos) ocurren en dos
direcciones muy marcadas. La primera al noreste que comprende los ríos La
María, San José y El Pisno; la línea de interfluvio principal que separa la cuenca
del Río Páez y la del Río Jambalo, y algunos de los cerros del páramo de Las
Moras. La segunda dirección es noreste y abarca los cauces de los ríos San
Vicente y Moras, la parte inferior del Río San José y el cauce principal del Río
Páez.
Catalogo sísmico
Como se nombró anteriormente, a la Falla Irlanda se le asocia el sismo de Páez
ocurrido el 6 de abril de 1994.
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Sismo de Páez (06/06/1994)
De acuerdo al Boletín de Sismos - Junio de 1994 del Ingeominas y de la Red
Sismológica Nacional de Colombia (RSNC), este sismo tuvo una magnitud de 6,8
y se generó a una profundidad de 10 kilómetros. La longitud de ruptura
subsuperficial aproximada ocasionada por este sismo fue de 40 kilómetros y no
existen evidencias de una ruptura superficial.
El epicentro del sismo de Páez se localizó sobre el eje de la Cordillera Central, en
los límites de los departamentos de Cauca y Huila, específicamente al norte de
Dublín en la cuenca del Río Páez, a unos 10 kilómetros al suroeste de la cima del
Volcán Nevado del Huila (5750 msnm).
Los daños aducidos a este sismo fueron causados en su mayoría por la avalancha
del Río Páez, que se generó debido a que una gran masa de escombros, formada
la acumulación de material deslizado de los taludes como consecuencia del sismo,
fluyó por el cauce del río afectando las poblaciones ubicadas río abajo. Asimismo,
los deslizamientos producidos por el sismo ocasionaron destrucción de vías,
viviendas e infraestructura. En el área del epicentro se reportaron más de 600
viviendas destruidas y aproximadamente 2400 viviendas averiadas. De acuerdo a
las cifras oficiales existió más de un centenar de muertos, 400 desaparecidos y
28.000 damnificados.
Proceso de réplicas
El sismo de Páez generó numerosas réplicas debido a que fue un evento
superficial y de magnitud relativamente alta. Estas réplicas fueron de vital
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importancia para identificar la ubicación de la zona de ruptura de la falla y otras
características de la misma.
Hasta el 30 de Junio se identificaron aproximadamente 800 réplicas con
magnitudes que variaron entre 1,8 y 4,8. En la Figura 27 se muestra la distribución
de las magnitudes de las réplicas de este sismo.
Figura 27. Distribución de las magnitudes de las réplicas del Sismo de Páez del 6
al 30 de Junio de 1994 (Ingeominas, 1994)
Los epicentros de las réplicas de magnitud mayor a 2,5 están distribuidos en su
mayoría a lo largo de una banda de 10 kilómetros de ancho y 40 kilómetros de
largo. La profundidad de estas réplicas fue menor a 10 kilómetros.
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento para la Falla Irlanda es desconocida puesto que no se tiene
ninguna medida a lo largo de ella; sin embargo, se estima que puede ser menor a
0,2 mm/año.
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Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia para esta falla es desconocido.
5.5 FALLA DE OCA
Es la falla más sobresaliente del norte de Colombia. En torno a ella varios autores
han realizado estudios entre los cuales se destacan Page (1986), Audemard,
(1993b, 1996, 2000, 2005, 2006), Paris et al. (2000) y Montes y Sandoval (2001).
De acuerdo a los estudios realizados por Page (1986) la Falla de Oca define la
margen norte de la Sierra Nevada de Santa Marta y constituye una zona
estructural prominente de 10 a 20 kilómetros de ancho que separa en general
rocas más antiguas hacia el sur de rocas del Cuaternario Tardío hacia el norte.
Aparentemente esta falla fue el límite entre las placas del Caribe y Suramérica
durante el Terciario.
Ubicación
La Falla de Oca se extiende al occidente a partir de las Islas Toas (al sur del Golfo
de Venezuela y norte de Maracaibo) hasta Colombia, al occidente de Santa Marta.
Cerca de la frontera con Venezuela la falla interrumpe la Sierra de Perijá y separa
la llanura costera de la Guajira en el norte del Valle de Guanábana y la Cuenca de
Maracaibo al sur (Page, 1986).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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Figura 28. Ubicación Falla de Oca (Ingeominas, 1998).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud*: 250 Km (Page, 1986); 267 Km (Paris et al., 2000); 137 Km (Montes y
Sandoval, 2001).
Tipo de movimiento: Destral (Page, 1986; Paris et al., 2000; Montes y Sandoval,
2001).
Buzamiento: Desconocido, probablemente vertical a subvertical (Paris et al., 2000)
Rumbo: N 75° W (Page, 1986); N 85,1°W 7° (Paris et al., 2000).
*Esta longitud se refiere solo a la parte de la falla ubicada en Colombia.
Geología
La falla de la Oca es una falla de rumbo con movimiento destral que separa rocas
paleozoicas y mesozoicas pertenecientes al Macizo de Santa Marta de rocas
sedimentarias del Terciario y Cuaternario Tardío (Paris et al., 2000).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
92
Geomorfología
A lo largo de la falla se evidencia una línea de ruptura muy prominente.
Localmente se presentan escarpes y terrazas del Cuaternario desplazadas en el
sureste de la ciudad de Riohacha (Paris et al., 2000).
Catalogo sísmico
De acuerdo a dos trincheras de exploración paleosismológica ejecutadas sobre las
fallas de Oca y Arcón (Venezuela), se confirmó la actividad sísmica Cuaternaria
que permitió estimar sismos máximos de magnitud 7,4 y 7,5 (Audemard, 1993).
A esta falla se asocia el sismo ocurrido el 22 de mayo de 1834; sin embargo, no
existe evidencia de la superficie de falla (Paris et al., 2000). A continuación se
amplía la información de dicho sismo.
Sismo de 1834 (22/05/1834)
De acuerdo a Ramírez (1975), la ciudad de Santa Marta fue afectada por sismos
desde el 8 al 25 de mayo de 1834, de los cuales el más fuerte fue el del día 22 de
mayo que tuvo una réplica importante el día 24 de mayo. Lo anterior teniendo en
cuenta los testimonios de Gustavo Arboleda y José C. Alarcón que se muestran a
continuación:
Así lo describe Gustavo Arboleda: “Se repitieron del 8 al 25 y pasaron de medio
centenar; se sintieron con mayor intensidad en Santa Marta. El más fuerte fue el
del día 22 que destruyó algunos edificios de aquella ciudad y tumbó el último
cuerpo de la cúpula de la catedral. En Cartagena también ocasionó algunos
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
93
daños. Los samarios, alarmados con la frecuencia de los temblores, estuvieron
muchos días acampando en las plazas públicas y al pie de los árboles.”
Alexis Perrey lo resume así: “El terremoto del 22 de mayo a las 2 de la
madrugada. La tierra estuvo temblando por algunos días y la gente viviendo
debajo de los árboles y en las plazas. El temblor del día 22, que fue de los más
fuertes, derribó el último cuerpo de la cúpula de la catedral. No hubo que lamentar
la pérdida de ninguna vida”.
Tasa de movimiento
Se estableció una tasa de movimiento de 0,2 a 0,8 mm/año cerca de Sinamaica en
Venezuela (Page 1986).
Intervalo de recurrencia
De acuerdo a los estudios de Audemard (1993), el intervalo de recurrencia se
encuentra entre 1900 y 4300 años, para sismos de magnitud máxima de 7,4 y 7,5.
Paris et al. (2000) estima un intervalo de recurrencia menor a 10000 años.
5.6 FALLA POTRERILLOS
Esta falla es registrada en el catálogo de fallas activas de Colombia del
Ingeominas (Montes y Sandoval, 2001) en donde se considera como una falla
potencialmente activa.
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Ubicación
La Falla Potrerillos se encuentra en el Departamento de Risaralda, al suroeste de
la ciudad de Pereira, continuando hacia la Pradera (Valle).
Figura 29. Ubicación Falla Potrerillos (Ingeominas, 1998).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 23 Km.
Tipo de movimiento: Inverso sinestral
Buzamiento: 70° E
Rumbo: N35°E
Geomorfología
La falla presenta una expresión geomorfológica bien definida, con rasgos notorios
de actividad neotectónica como lo son drenajes deflectados, escarpe de falla,
silleta de falla, basculamineto y depósitos cuaternarios desplazados y represados
(Montes y Sandoval, 2001).
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Geología
La Falla Potrerillos es de tipo inversa y presenta dos segmentos llamados
Orinoquito y La Tigrera. Esta falla es paralela a la Falla de Montenegro y parece
continuar con segmentos de la Falla de Quebradanueva. A lo largo de ella se
presentan abanicos coluvio-aluviales con un salto cercano a los 10 metros. Esta
falla causa un truncamiento del sinclinal de Miravalles (Montes y Sandoval, 2001).
Catalogo sísmico
No se ha asociado ningún sino histórico a esta falla.
Tasa de movimiento
Se estima que la tasa de movimiento es de 0,1 a 1 mm/año
Intervalo de recurrencia
Se estima que el intervalo de recurrencia es de 1000 a 3000 años para un sismo
de magnitud máxima probable de 6.2.
5.7 FALLA DE SIBUNDOY
De acuerdo a la USGS, la Falla de Sibundoy pertenece al Sistema de Fallas
Oriental Frontal. Esta falla es probablemente la extensión hacia el sur de la Falla
de Suaza y/o una extensión hacia el norte de la Falla de Afiladores. De las fallas
presentes en el Valle de Sibundoy esta es la más investigada debido a su grado
de actividad y su influencia en ciudades como Putumayo y Pasto.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
96
Los estudios realizados sobre esta falla consisten en trabajos generales de campo
de neotectónica y morfotectónica realizados al Valle de Sibundoy.
Ubicación
La Falla Sibundoy se ubica en los departamentos de Putumayo y Nariño al este de
la ciudad de Pasto, en la Cordillera Oriental cerca a las poblaciones de San
Francisco y Sibundoy.
Figura 30. Ubicación Falla Sibundoy (Ingeominas, 1998).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 50 A 58,5 Km.
Tipo de movimiento: Destral
Buzamiento: Vertical. En algunos lugares la falla buza al oeste.
Rumbo: N44, 5°E 9°
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
97
Geología
Al oeste de este lineamiento se encuentran rocas cretácicas y al oriente rocas
precámbicas que se ponen en contacto debido al trazo de la falla.
Geomorfología
La Falla Sibundoy es la que origina la cuenca de tracción del Valle del Sibundoy.
La falla presenta una notable expresión topográfica con una marcada línea de falla
muy bien definida con escarpes degradados en casi todo su trazo.
Catalogo sísmico
A pesar de no haberse encontrado una superficie de falla asociada, a esta falla se
le atribuye el sismo ocurrido el 20 de Enero de 1834 llamado sismo de Sibundoy.
La magnitud de este sismo no está registrada debido a que ocurrió en la era pre-
instrumental; sin embargo, se estima que su magnitud está entre VII y VIII en la
Escala de Intensidad de Mercalli Modificada debido a los registros realizados por
los señores Gustavo Arboleda y Alexis Perrey, entre otros (Ramírez, 1975).
Así lo describe Gustavo Arboleda: “Bajo auspicios nada favorables se inició el año
1834, pues el 20 de Enero a las siete de la mañana fue poco menos convertida en
ruinas la ciudad de Pasto, por un terremoto cuyas violentas sacudidas duraron
varios días. Por la misma causa quedó destruida la ciudad de Almaguer de
Popayán y también el pueblo de Santiago de Sibundoy (…) Entre los edificios que
en Pasto se fueron a tierra se contaban cinco conventos con sus respectivas
iglesias, tres templos más y el colegio de San Agustín. En toda la Región
comprendida entre Almaguer y Tulcán no hubo iglesia que no experimentase
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
98
daños de consideración o quedase en ruinas. El terremoto se sintió por el norte
hasta Bogotá y por el sur hasta Ibarra. El foco del fenómeno, según informe del
gobernador de Pasto, estaba en la Cordillera Oriental, hacia las fuentes del
Caquetá y Putumayo”
Alexis Perrey lo resume así: “El 20 de Enero a las 8 de la mañana, un temblor
espantoso tuvo lugar en la Nueva Granada. Santiago fue destruido. Una extensión
del territorio de tres leguas de longitud y dos de anchura despareció con la selva
que la cubría. Todos los árboles fueron arrancados de raíz. La superficie
presentaba el aspecto de terreno de piedras y arena. (…) Las sacudidas, que
duraron 24 horas, fueron sentidas a 200 leguas al norte en las orillas del
Magdalena y una en las Antillas. Este temblor fue espantoso en Pasto (…)”
Tasa de movimiento
La tasa de movimiento se estimó de 1 a 5 mm/año basado en el estado de
preservación de los accidentes geográficos del Cuaternario; sin embargo, hay gran
incertidumbre en este dato.
Intervalo de recurrencia
El intervalo de recurrencia de sismos en esta falla es desconocido.
5.8 FALLA VIANI
La Falla de Viani ha sido registrada en los catálogos del USGS (Paris et al., 2000)
y del Ingeominas (Montes y Sandoval, 2001).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
99
Ubicación
La Falla Viani se encuentra localizada en el departamento de Cundinamarca en el
oeste de la Cordillera Oriental (Paris et al., 2000), al norte de la ciudad de Bogotá.
Figura 31.Ubicación Falla Viani (Paris et al., 2000).
Geometría
Las características principales que definen la geometría de esta falla son:
Longitud: 39,6 Km (Paris et al., 2000); 36 Km (Montes y Sandoval, 2001).
Tipo de movimiento: Inverso con componente destral (Paris et al., 2000); destral
(Montes y Sandoval, 2001).
Buzamiento: Probablemente bajo hacia el sureste (Paris et al., 2000); vertical
(Montes y Sandoval, 2001).
Rumbo: N 55,5°E 15° (Paris et al., 2000); N60°E (Montes y Sandoval, 2001).
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
100
Geología
Esta falla de rumbo con movimiento destral desplaza las rocas del Cretáceo.
Asimismo, es transversal a las principales estructuras del Magdalena como lo son
las fallas del Alto del Trigo, Bituima y Cambao.
Geomorfología
A lo largo de la falla se evidencian escarpes degradados, silletas de falla, drenajes
alineados y riachuelos deflectados.
Catalogo sísmico
No se asocian sismos históricos a esta falla.
Tasa de movimiento
De acuerdo a datos morfológicos y neotectónicos se establece una tasa de
movimiento entre 0,01 y 0,1 mm/año (Paris et al., 2000).
Intervalo de recurrencia
Paris et al. (2000) establece un intervalo de recurrencia de 10000 a 100000 años
para un sismo de magnitud estimada de 7,2. Sin embargo, el estudio realizado por
Montes y Sandoval (2001) indica un intervalo de recurrencia de 30000 a 50000
años para un sismo de magnitud máxima probable de 6,5.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
101
6. RESULTADOS
En este apartado se presentan los resultados obtenidos de las analogías que
hacen parte de la metodología propuesta en este estudio, desde los puntos de
vista geológico y sismológico.
6.1 ANALOGÍA GEOLÓGICA
La analogía geológica, como se mencionó anteriormente, se apoya en las
similitudes presentes entre las fallas geológicas extranjeras y las colombianas,
tanto en el tipo de movimiento como en la longitud y el buzamiento de las mismas.
Basado en los catálogos principales que existen en Colombia (Page, 1986; Paris
et al., 2000; Montes y Sandoval, 2001) acerca de la caracterización de fallas
geológicas, a continuación se presentan los resultados de la correlación entre las
fuentes desde el punto de vista geológico, resumida en la Tabla 1.
PARÁMETRO FALLA BIEN
DOCUMENTADA
FALLA COLOMBIANA
ISA e INTEGRAL
Ltda. (Page, 1986)
USGS (Paris et al., 2000)
INGEOMINAS (Montes y Sandoval,
2001)
Analogía 1
Nombre Borrego Mountain - Viani Viani
Estado/ Departamento
California - Cundinamarca Cundinamarca
Tipo Rumbo dextral - Inversa dextral Rumbo dextral
Longitud (km) 34 - 39,6 36
Buzamiento 80°NE - Hacia el SE 90°
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
102
PARÁMETRO FALLA BIEN
DOCUMENTADA
FALLA COLOMBIANA
ISA e INTEGRAL
Ltda. (Page, 1986)
USGS (Paris et al., 2000)
INGEOMINAS (Montes y Sandoval,
2001)
Tasa de movimiento
1 - 5 mm/año - 0,01 - 0,1 mm/año
0,01 - 0,1 mm/año
Intervalo de recurrencia
175 años - 10 - 100 kyr 30000-50000
años
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1968/6,6 - - -
Observaciones La Falla Viani es catalogada como
potencialmente activa (Montes y Sandoval, 2001)
Analogía 2
Nombre Camp Rock - Buesaco -
Estado/ Departamento
California - Nariño -
Tipo Rumbo dextral - Rumbo dextral -
Longitud (km) 30 - 29 -
Buzamiento 90° - Vertical y W -
Tasa de movimiento
0,2 - 1,0 mm/año - 1 - 5 mm/año -
Intervalo de recurrencia
5 - 7 kyr - Desconocido -
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1992/7,3 - 1995/6,1 -
Observaciones
Tibaldi y Romero (2000) mencionan un buzamiento de 73°NW y una tasa de
movimiento de 1,48 ± 0,12 mm/año para la Falla Buesaco.
Analogía 3
Nombre Coyote Creek - Irlanda Irlanda
Estado/ Departamento
California - Cauca - Huila Cauca - Huila
Tipo Rumbo dextral - Rumbo dextral Rumbo dextral
Longitud (km) 44 - 54,7 41
Buzamiento 90° - 90° Vertical a 82°
SE
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
103
PARÁMETRO FALLA BIEN
DOCUMENTADA
FALLA COLOMBIANA
ISA e INTEGRAL
Ltda. (Page, 1986)
USGS (Paris et al., 2000)
INGEOMINAS (Montes y Sandoval,
2001)
Tasa de movimiento
1 - 5 mm/año - <0,2 mm/año -
Intervalo de recurrencia
175 (+158, -95) años
- - -
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1969/5,8 - 1994/6,4 1994/6,4
Analogía 4
Nombre Emerson - Sibundoy Sibundoy
Estado/ Departamento
California - Putumayo -
Nariño Putumayo -
Nariño
Tipo Rumbo dextral - Rumbo dextral Rumbo dextral
Longitud (km) 61 - 58,5 50
Buzamiento 90° - Vertical con componente alto al oeste
Oeste
Tasa de movimiento
0.2 - 1.0 mm/año - 1,0 - 5,0 mm/año
-
Intervalo de recurrencia
7.4 - 12 kyr - - -
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1992/7,3 - 1834 1834
Analogía 5
Nombre Owens Valley Oca Oca Oca
Estado/ Departamento
California Guajira Guajira Guajira
Tipo Rumbo dextral Rumbo
dextral Rumbo dextral Rumbo dextral
Longitud (km) 118 250 267 137
Buzamiento 80°+-15° NE-E - - -
Tasa de movimiento
De 1 a 5 mm/año - 0,2 - 1
mm/año 0,01 - 1 mm/año
Intervalo de recurrencia
3,3 - 9,2 kyr - - -
Sismo Asociados
1872/7,5 - 1833 -
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
104
PARÁMETRO FALLA BIEN
DOCUMENTADA
FALLA COLOMBIANA
ISA e INTEGRAL
Ltda. (Page, 1986)
USGS (Paris et al., 2000)
INGEOMINAS (Montes y Sandoval,
2001)
Año/Magnitud
Observaciones De acuerdo a Audemard (1996) el buzamiento de la Falla de Oca varía a lo largo de la misma
de 76°N a 70°S
Analogía 6
Nombre San Fernando - - Potrerillos
Estado/ Departamento
California - - Risaralda
Tipo Inversa sinestral - - Inversa sinestral
Longitud (km) 23 - - 23
Buzamiento 40° NE - - 70°E
Tasa de movimiento
5 mm/año - - 0,1 - 1 mm/año
Intervalo de recurrencia
- - - 1000 a 3000
años
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1971/6,7 - - -
Observaciones La Falla Potrerillos es catalogada como
potencialmente activa (Montes y Sandoval, 2001).
Analogía 7
Nombre Shelter Cove - Cucuana Cucuana
Estado/ Departamento
California - Tolima Tolima
Tipo Rumbo dextral - Rumbo dextral Rumbo dextral
Longitud (km) 138 - 142,1 54
Buzamiento 90° - Vertical Vertical
Tasa de movimiento
14 mm/año - <0,2 mm/año 0,1 - 1 mm/año
Intervalo de recurrencia
- - 600 - 6000
años -
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1906/7,9 - - -
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
105
PARÁMETRO FALLA BIEN
DOCUMENTADA
FALLA COLOMBIANA
ISA e INTEGRAL
Ltda. (Page, 1986)
USGS (Paris et al., 2000)
INGEOMINAS (Montes y Sandoval,
2001)
Analogía 8
Nombre Superstition Hills - Cocora Cocora
Estado/ Departamento
California - Quindio - Tolima
Quindio - Tolima
Tipo Rumbo dextral - Rumbo dextral Rumbo dextral
Longitud (km) 38 - 37 37
Buzamiento 90° - 90° 90°
Tasa de movimiento
1 - 5 mm/año - 0,1 - 1
mm/año 0,1 - 1 mm/año
Intervalo de recurrencia
250 (+400, -133) años
- 1000 - 20000
años 1000 - 20000
años
Sismo Asociados
Año/Magnitud 1951/5,1 - - -
Tabla 1. Analogía geológica entre fallas colombianas y fallas extranjeras bien
documentadas.
6.2 ANALOGÍA SISMOLÓGICA
La analogía sismológica se realiza con el fin de calcular y comparar la magnitud
máxima probable de un sismo tanto para las fallas extranjeras como para las fallas
colombianas. Como se mencionó anteriormente, este valor se determina mediante
los parámetros a y b de la ley de recurrencia Gutenberg-Richter, los cuales son
calculados con los registros sísmicos presentes dentro de un rectángulo de 60
kilómetros de ancho que representa el área de influencia de la falla.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
106
6.2.1 Cálculo de la magnitud máxima probable de un sismo para las fallas
bien documentadas.
En este apartado se presenta para cada falla extranjera, los sismos encontrados
dentro del área aferente seleccionada y los parámetros Gutenberg-Richter
calculados.
Falla Shelter Cove
Figura 32. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Shelter Cove.
DATOS SÍSMICOS
n 53
t (años) 47
Tasa (n/t) 1,12
Tabla 2. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Shelter Cove.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
107
Figura 33. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Shelter Cove.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 3,738
b 0,4997
Mu 7,5
Tabla 3. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Shelter Cove.
Falla Borrego Mountain
Figura 34. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Borrego Mountain.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
108
DATOS SÍSMICOS
n 93
t (años) 72
Tasa (n/t) 1,29
Tabla 4. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Borrego
Mountain.
Figura 35. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Borrego Mountain.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 4,6778
b 0,67
Mu 7,0
Tabla 5. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Borrego Mountain.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
109
Falla Coyote Creek
Figura 36. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Coyote Creek.
DATOS SÍSMICOS
n 25
t (años) 45
Tasa (n/t) 0,55
Tabla 6. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Coyote Creek.
Figura 37. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Coyote Creek.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
110
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 2,9974
b 0,4153
Mu 7,2
Tabla 7. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Coyote Creek.
Falla Superstition Hills
Figura 38. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Superstition Hills
DATOS SÍSMICOS
n 79
t (años) 62
Tasa (n/t) 1,27
Tabla 8. Datos utilizados para el análisis sismológico, Falla Superstition Hills.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
111
Figura 39. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Superstition Hills.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 5,4508
b 0,8401
Mu 6,5
Tabla 9. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Superstition Hills.
Falla Emerson
Figura 40. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Emerson.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
112
DATOS SÍSMICOS
n 28
t (años) 62
Tasa (n/t) 0,45
Tabla 10. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Emerson.
Figura 41. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Emerson.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 3,2926
b 0,4574
Mu 7,2
Tabla 11. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Emerson.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
113
Falla Camp Rock
Figura 42. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Camp Rock.
DATOS SÍSMICOS
n 36
t (años) 61
Tasa (n/t) 0,59
Tabla 12. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Camp Rock.
Figura 43. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Camp Rock.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
114
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 3,3611
b 0,4719
Mu 7,1
Tabla 13. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Camp Rock.
Falla Owens Valley
Figura 44. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Owens Valley.
DATOS SÍSMICOS
n 47
t (años) 47
Tasa (n/t) 1,0
Tabla 14. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Owens Valley.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
115
Figura 45. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Owens Valley.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 3,7819
b 0,5317
Mu 7,1
Tabla 15. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Owens Valley.
Falla San Fernando
Figura 46. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla San Fernando.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
116
DATOS SÍSMICOS
n 86
t (años) 47
Tasa (n/t) 1,82
Tabla 16. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla San Fernando.
Figura 47. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla San Fernando.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 4,3116
b 0,5909
Mu 7,3
Tabla 17. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla San Fernando.
6.2.2 Cálculo de la magnitud máxima probable de un sismo para las fallas
colombianas.
En este apartado se presenta para cada falla colombiana, los sismos encontrados
dentro del área aferente seleccionada y los parámetros Gutenberg-Richter
calculados.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
117
Falla Buesaco
Figura 48. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Buesaco.
DATOS SÍSMICOS
n 15
t (años) 43
Tasa (n/t) 0,34
Tabla 18. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Buesaco.
Figura 49. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Buesaco.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
118
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 2,9716
b 0,4721
Mu 6,3
Tabla 19. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Buesaco.
Falla Cocora
Figura 50. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Cocora.
DATOS SÍSMICOS
n 5
t (años) 29
Tasa (n/t) 0,17
Tabla 20. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Cocora.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
119
Figura 51. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Cocora.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 2,1679
b 0,3185
Mu 6,8
Tabla 21. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Cocora.
Falla Cucuana
Figura 52. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Cucuana.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
120
DATOS SÍSMICOS
n 20
t (años) 45
Tasa (n/t) 0,44
Tabla 22. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Cucuana.
Figura 53. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Cucuana.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 2,9833
b 0,4243
Mu 7,0
Tabla 23. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Cucuana.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
121
Falla Irlanda
Figura 54. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Irlanda.
DATOS SÍSMICOS
n 18
t (años) 37
Tasa (n/t) 0,48
Tabla 24. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Irlanda.
Figura 55. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Irlanda.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
122
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 3,1742
b 0,4855
Mu 6,5
Tabla 25. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Irlanda.
Falla de Oca
Figura 56. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla de Oca.
DATOS SÍSMICOS
n 7
t (años) 45
Tasa (n/t) 0,15
Tabla 26. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla de Oca.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
123
Figura 57. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla de Oca.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 2,7739
b 0,4835
Mu 5,7
Tabla 27. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla de Oca.
Falla Potrerillos
Figura 58. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Potrerillos.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
124
DATOS SÍSMICOS
n 12
t (años) 18
Tasa (n/t) 0,66
Tabla 28. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Potrerillos.
Figura 59. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Potrerillos.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 3,0827
b 0,5019
Mu 6,1
Tabla 29. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Potrerillos.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
125
Falla Sibundoy
Figura 60. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Sibundoy.
DATOS SÍSMICOS
n 13
t (años) 28
Tasa (n/t) 0,46
Tabla 30. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Sibundoy.
Figura 61. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Sibundoy.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
126
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 2,6685
b 0,3986
Mu 6,7
Tabla 31. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Sibundoy.
Falla Viani
Figura 62. Sismos encontrados en el área aferente de la Falla Viani.
DATOS SÍSMICOS
n 6
t (años) 33
Tasa (n/t) 0,18
Tabla 32. Datos utilizados para el análisis sismológico de la Falla Viani.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
127
Figura 63. Ley de recurrencia Gutenberg-Richter para la Falla Viani.
PARÁMETROS GUTENBERG-RICHTER
a 4,8221
b 0,9833
Mu 4,9
Tabla 33. Parámetros sísmicos Gutenberg-Richter para la Falla Viani.
6.2.3 Resultados de la analogía sismológica
Los datos obtenidos en el cálculo de la magnitud máxima probable de un sismo,
para las fallas bien documentadas y las fallas colombianas, fueron utilizados para
realizar la analogía entre las fuentes sismogénicas con el fin de complementar la
información sismológica existente en Colombia y aplicar este conocimiento en los
estudios de amenaza sísmica regional y local del país. La Tabla 34 muestra un
resumen de los resultados obtenidos en la analogía sismológica.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
128
LONGITUD
(Km)TIPO BUZ. a b n Tasa Mu
LONGITUD
(Km)TIPO BUZ. a b n Tasa Mu
1 34Rumbo-
destral80°E 4,6778 0,67 93 1,29 7,0 36
Rumbo-
destral90° 4,8221 0,9833 6 0,18 4,9
2 30Rumbo-
destral90° 3,3611 0,4719 36 0,59 7,1 29
Rumbo-
destral90° 2,9716 0,4721 15 0,34 6,3
3 44Rumbo-
destral90° 2,9974 0,4153 25 0,55 7,2 41
Rumbo-
destral90° 3,1742 0,4855 18 0,48 6,5
4 61Rumbo-
destral90° 3,2926 0,4574 28 0,45 7,2 58,5
Rumbo-
destral90° 2,6685 0,3986 13 0,46 6,7
5 118Rumbo-
destral80° ± 15° E 3,7819 0,5317 47 1,00 7,1 137
Rumbo-
destral90° 2,7739 0,4835 7 0,15 5,7
6 23Inversa-
sinestral40° E 4,3116 0,5909 86 1,82 7,3 23
Inversa-
sinestral70° E 3,0827 0,5019 12 0,66 6,1
7 138Rumbo-
destral90° 3,738 0,4997 53 1,12 7,5 142,1
Rumbo-
destral90° 2,9833 0,4243 20 0,44 7,0
8 38Rumbo-
destral90° 5,4508 0,8401 79 1,27 6,5 37
Rumbo-
destral90° 2,1679 0,3185 5 0,17 6,8
Borrego Mountain Viani
Camp Rock Buesaco
Coyote Creek Irlanda
Emerson Sibundoy
Superstition Hills Cocora
Shelter Cove Cucuana
Owens Valley Oca
San Fernando Potrerillos
PARÁMETROS SÍSMICOSCARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS PARÁMETROS SÍSMICOS
ANALOGÍAFALLA BIEN
DOCUMENTADA
CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS
FALLA COLOMBIANA
Tabla 34. Analogía sismológica entre fallas colombianas y fallas extranjeras bien documentadas.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
129
7. CONCLUSIONES
La metodología propuesta en este estudio permitió realizar una analogía
entre fallas geológicas extranjeras y colombianas basada en la
caracterización geológica y sismológica de las mismas, obteniendo como
resultado una perspectiva más acertada hacia el conocimiento de la
amenaza sísmica en las zonas donde se localizan las fuentes
sismogénicas.
Las similitudes entre los rasgos geológicos encontrados en las fallas
estudiadas posibilitó correlacionar una falla bien documentada con una falla
colombiana, respectivamente, obteniendo así ocho analogías que son: la
Falla Borrego Mountain con la Falla Viani, la Falla Camp Rock con la Falla
Buesaco, la Falla Coyote Creek con la Falla Irlanda, la Falla Emerson con la
Falla Sibundoy, la Falla Owens Valley con la Falla de Oca, la Falla San
Fernando con la Falla Potrerillos, la Falla Shelter Cove con la Falla
Cucuana y la Falla Superstition Hills con la Falla Cocora.
La comparación entre fallas colombianas y extranjeras desde el punto de
vista sismológico presenta buenos valores para correlacionarlas a pesar de
que el número de eventos en algunas fallas sea escaso.
El estudio probabilístico de la ocurrencia de sismos evidencia que su
distribución en función de la magnitud, dentro de un área aferente a una
falla geológica, obedece a la ley de Gutenberg-Richter.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
130
Los valores del parámetro b, tanto para las fallas colombianas como para
las fallas extranjeras, se encuentran dentro del rango 0,30<b<1.
Las áreas aferentes a las fuentes sismogénicas bien documentadas
corresponden a regiones donde se han producido sismos fuertes a muy
fuertes cuya magnitud Mw varía entre 6,0 y 7,9.
Las zonas de falla correspondientes a las fuentes sismogénicas
colombianas conforman sectores donde también se han presentado sismos
fuertes (6,0<Mw<6,9), a excepción de las fallas Viani y Oca, cuyos valores
de Mw registran sismos débiles y moderados, respectivamente.
Los valores obtenidos del parámetro b ratifican la actividad sísmica de gran
tamaño que se ha presentado en las zonas aferentes a las fallas geológicas
objeto de este estudio, lo cual implica que existe una distribución uniforme
de los esfuerzos en el entorno, y por ende, una mayor resistencia a las
tensiones, originando la concentración de los esfuerzos y la disminución de
una actividad sísmica de menor magnitud.
La caracterización sismológica de las fuentes sismogénicas colombianas
mediante la ley de recurrencia Gutenberg-Richter y su correlación con fallas
geológicas extranjeras permitieron identificar que los sismos asociados a
las fuentes pueden exceder un determinado valor de magnitud (Mu). Por tal
razón, estos resultados permiten ser utilizados para análisis de amenaza
sísmica, orientados a la evaluación de desastres ocasionados por sismos
de una magnitud definida o mayor en un sitio determinado, así como para
estudios de completitud de los catálogos sísmicos en Colombia.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
131
8. RECOMENDACIONES
La metodología utilizada no presenta restricciones en su aplicabilidad para
el territorio colombiano, por lo cual se recomienda el uso de la misma para
los estudios detallados de amenaza sísmica, teniendo en cuenta que las
fallas geológicas colombianas pueden tener buena correspondencia, desde
el punto de vista geológico y sismológico, con otras fallas bien
documentadas pertenecientes a varias regiones del mundo.
Para obtener un mayor porcentaje de confiabilidad en la caracterización de
fuentes sismogénicas, desde el punto de vista sismológico, se recomienda
utilizar la mayor cantidad de registros sísmicos de buena calidad existentes
dentro del área aferente a la falla geológica analizada.
Teniendo en cuenta que las regiones que enmarcan las fallas colombianas
estudiadas han presentado sismos fuertes (con magnitudes entre 6 y 7), se
recomienda realizar, paralelo al análisis de amenaza sísmica, una
evaluación del riesgo en estas zonas debido a que, por cuanto la
vulnerabilidad está en constante aumento, el riesgo también aumenta en
estos lugares del país.
Se recomienda el uso del catálogo de eventos del International
Seismological Centre (ISC) para la búsqueda de los sismos que se
requieran conocer en un área determinada, debido a que corresponde a
una base de datos mundial que ha sido aceptada como la más confiable a
nivel internacional por presentar datos más robustos.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA COMPLEMENTACIÓN DE INFORMACIÓN SISMOLÓGICA A PARTIR DE CARACTERIZACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS
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ANEXOS
(Ver carpeta ‘ANEXOS’)