Red de Acelergrafos del Noroeste de Mxico (RANM): Informe preliminar sobre

la localizacin y registros de movimientos fuertes del sismo El Mayor-Cucapah

(Mw 7.2) del 4 de Abril de 2010.

Luis Mungua, Miguel Navarro, Tito Valdez y Manuel Luna

Sismologa de Movimientos Fuertes, Divisin de Ciencias de la Tierra, CICESE.

El sismo del 4 de Abril ocurri a las 15:40 horas, tiempo local en Baja California, o a las

22:40 horas de tiempo universal (UTC). Desde Febrero de 1892 en que se origin un

sismo de magnitud 6.7 en el extremo noroeste de la falla Laguna Salada (Topozada et

al, 1981) no se haba generado otro sismo de magnitud similar en esa regin. El sismo

El Mayor-Cucapah del 4 de Abril se sinti fuertemente en la regin noroeste de Mxico

y el sur de California, as como en Arizona y Nevada, a ms de 400 kilmetros del

epicentro. Como resultado del sismo de magnitud 7.2 se produjo una gran cantidad de

registros ssmicos en estaciones ssmicas operadas por varias instituciones. En

particular, doce estaciones de la Red de Acelergrafos del Noroeste de Mxico (RANM)

del CICESE registraron el sismo a distancias que van desde 10 hasta 140 km, estando

seis de ellas a menos de 35 km del punto donde se inici la ruptura de este importante

evento. Estas seis estaciones ms cercanas estn instaladas sobre los sedimentos del

Valle de Mexicali; el resto de las estaciones estn distribuidas sobre el macizo rocoso

peninsular, en la parte oeste de la regin norte de Baja California. Posteriormente al

evento principal, las estaciones aceleromtricas continan registrando las rplicas de

mayor magnitud, con lo cual est constituyndose una importante base de datos de

movimientos fuertes para la regin. En este informe preliminar, se presenta la

localizacin del epicentro del evento principal obtenida con los datos de aceleracin,

adems de mostrar los acelerogramas y los espectros de respuesta derivados de

stos. Adicionalmente, se incluyen los valores mximos de aceleracin, velocidad y

desplazamiento obtenidos de la doble integracin con respecto al tiempo de los

acelerogramas.

Epicentro del sismo principal.

En la Figura 1 se muestran el epicentro del evento del 4 de Abril (Mw 7.2) (estrella de

color amarillo) y la ubicacin de algunas de las estaciones de la red de acelergrafos

que fueron utilizadas en su localizacin. Para optimizar la cobertura acimutal del

epicentro, los tiempos de arribo de ondas P, ledas de los acelerogramas, se

combinaron con los tiempos de arribo de dos estaciones (EMX y CPX) del sistema

RESNOM. De esta manera se logr una mayor precisin en la localizacin del

epicentro del evento de mayor magnitud, siendo las coordenadas finales: 115.27 de

longitud oeste y 32.31 de latitud norte. La profundidad no est bien constreida por los

datos; cualquier profundidad entre 4 y 10 kilmetros satisface los datos.

En la Figura 1 se muestran tambin los epicentros publicados por la Red Ssmica del

Noroeste de Mxico (RESNOM del CICESE) (Estrella de color rojo) y por el Servicio

Geolgico de Estados Unidos (USGS) (Estrella de color azul). La distancia de

separacin entre estos tres epicentros no es mayor de 6 km, confirmndose as la

ubicacin del punto de ruptura asociada al evento de magnitud 7.2.

Figura 1. Cuadros blancos: estaciones acelerogrficas; Rombos azules: estaciones de

RESNOM; Estrella amarilla: Epicentro basado en datos de acelergrafos; Estrella roja:

Epicentro preliminar de RESNOM; Estrella azul: Epicentro tomado de la pgina web

del USGS.

Registros y parmetros de movimientos fuertes obtenidos para el

evento principal

En la Tabla 1 se presenta informacin de las estaciones aceleromtricas que

registraron el sismo principal del 4 de Abril de 2010. La tabla incluye el tipo de

instrumento, las distancias al epicentro y las aceleraciones mximas registradas en

cada sitio.

La Tabla 2 incluye valores preliminares de velocidad y desplazamiento mximos en los

sitios de registro, obtenidos mediante una doble integracin con respecto al tiempo de

los acelerogramas. Es importante indicar que los desplazamientos mximos se

obtuvieron despus de filtrar los registros de desplazamiento entre 0.04 y 50 Hertz. Hay

que notar que entre los valores mximos de desplazamiento de estaciones ubicadas

sobre sedimentos (y distancias ms cortas) y sobre roca slida hay una diferencia muy

significativa. Se muestran tambin los momentos ssmicos y las magnitudes momento

obtenidas de los datos de cada uno de los sitios. El promedio de la magnitud momento

es 0.3 unidades ms baja que la estimada con datos de estaciones ssmicas ms

alejadas del epicentro.

Las grficas de los acelerogramas, as como los espectros de respuesta calculados

considerando un amortiguamiento de 5%, se presentan en las Figuras 2 a 25.

Referencias

Toppozada, R, Tusson, CH. R. Real and D. L. Park (1981). Preparation of isoseismal

maps summaries of reported effects for pre-1900 California earthquakes. Open File

Report 81-11 SAC, Annual technical report to U. S. Geological Survey, California

Division of Mines and Geology.

TABLE 1

Station Distance

(km) Peak Acceleration (cm/seg

2

)

NS Z E-O

Accelerographs

(All are 2gs)

Geotrmica (GEO) 12 -281 -385 282 Etna, Kinemetrics

Saltillo (SAL) 19 -150 172 -145 GeoSIG GMS-18

M. De Ocampo (MDO) 19 -527 799 -404 GeoSIG GMS-18

Chihuahua (CHI) 21 -244 274 -193 GeoSIG GMS-18

Tamaulipas (TAM) 28 -203 -208 222 GeoSIG GMS-18

Riito (RII) 33 393 668 376 GeoSIG GMS-18

Rancho San Luis (RSL) 58 60 -37 49 GeoSIG GMS-18

Hroes de la

Independencia (HDI)

96 -38 38 72 Etna, Kinemetrics

Rancho Agua Caliente

(RAC)

102 -73 -59 -64 GeoSIG GMS-18

Valle de la Trinidad

(VTR)

108 23 -22 33 Etna, Kinemetrics

Tres Hermanos (TRH) 110 -46 39 43 GeoSIG GMS-18

CICESE (CIC) 140 23 13 -19 GeoSIG GMS-18

TABLE 2

Station

Peak Velocity (cm/seg)

NS Z E-O

Peak Displacement (cm)

NS Z E-O

Seismic

Moment,

(dyne-cm)

Magnitude

Mw

Geotrmica (GEO) 42.1 18.1 -48.5 28.0 -13.0 -35.4 2.48 e 26 6.9

Saltillo (SAL) -45.6 -19.2 -36.7 -43.4 -13.9 34.3 4.95 e 26 7.0

M. De Ocampo

(MDO)

61.0 17.2 43.4 -32.8 14.1 -20.1 2.76 e 26 6.9

Chihuahua (CHI) 38.5 16.0 34.2 48.2 13.0 30.6 6.30 e 26 7.1

Tamaulipas (TAM) 34.3 -14.1 52.8 -23.5 -10.0 -52.3 6.35 e 26 7.1

Riito (RII) -51.9 -15.4 37.8 42.9 10.4 20.2 5.70 e 26 7.1

Rancho San Luis

(RSL)

-5.3 -2.4 4.7 1.7 -2.1 -2.9 1.60 e 26 6.7

Hroes de la

Independencia

(HDI)

-3.3 2.1 2.7 -1.5 1.2 2.2 1.39 e 26 6.7

Rancho Agua

Caliente (RAC)

3.9 -2.6 4.1 1.5 -0.8 1.6 2.12 e 26 6.8

Valle de la

Trinidad (VTR)

-2.3 -2.4 3.2 -1.8 1.4 7.8 1.82 e 26 6.8

Tres Hermanos

(TRH)

-4.3 2.6 -3.3 -3.6 -0.9 -2.8 2.08 e 26 6.8

CICESE (CIC) 3.0 1.6 3.7 -2.1 -1.2 -4.2 2.89 e 26 6.9

Average moment magnitude: 6.9

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura 8

Figura 9

Figura 10

Figura 11

Figura 12

Figura 13

Figura 14

Figura 15

Figura 16

Figura 17

Figura 18

Figura 19

Figura 20

Figura 21

Figura 22

Figura 23

Figura 24

Figura 25