Vol. 40 Núm. 2 (2018): Boletín de Geología
Artículos

Tomografía sísmica 3D del nido sísmico de Bucaramanga (Colombia)

Francia Jullyette Sepúlveda-Jaimes
Grupo de Investigación en Geofísica y Geología, PANGEA, Universidad de Pamplona, Pamplona, Colombia
Francisco Henry Cabrera-Zambrano
Grupo de Investigación en Geofísica y Geología, PANGEA, Universidad de Pamplona, Pamplona, Colombia

Publicado 2018-06-05

Palabras clave

  • tomografía sísmica,
  • nido sísmico de Bucaramanga,
  • modelo de velocidades

Cómo citar

Sepúlveda-Jaimes, F. J., & Cabrera-Zambrano, F. H. (2018). Tomografía sísmica 3D del nido sísmico de Bucaramanga (Colombia). Boletín De Geología, 40(2), 15–33. https://doi.org/10.18273/revbol.v40n2-2018001

Altmetrics

Resumen

La tomografía sísmica es una técnica con la cual se genera una imagen del interior de la tierra; una de las posibilidades de datos a utilizar son los tiempos de llegada de las ondas generadas en un sismo a las estaciones sismológicas. En el presente trabajo se utilizó dicha técnica para generar un modelo de velocidades cuasi 3D de la Onda P, en la zona del nido de Bucaramanga, en donde se presenta una alta actividad sísmica, posiblemente debido a la colisión de la Placa de Nazca con la Placa Caribe bajo la Placa Suramericana, que da lugar a la ocurrencia de sismos a profundidades intermedias (70 – 200 km). Para el desarrollo de este trabajo, se tuvo en cuenta un total de 1223 sismos ocurridos en el departamento de Santander – Colombia; entre los 6° - 8° N y 72° - 74°W, en el periodo de Enero de 2012 y Junio de 2016 registrados por las estaciones sísmicas de la Red Sismológica Nacional de Colombia (RSNC) distribuidas a lo largo de todo el país. De estos eventos se utilizaron 1138 los cuales cumplían con una serie de parámetros asociados al nido sísmico –tales como latitud, longitud y profundidad – para generar un primer modelo de velocidades 1D, en el que se asumió una homogeneidad lateral y solo se tuvo en cuenta la variación de la velocidad a profundidad. Finalmente, se generó el modelo de velocidades cuasi 3D, es decir, un modelo por capas horizontales a distintas profundidades, con variación lateral en cada plano, con el cuál se determinaron dos anomalías que se hacen más evidentes a partir de los 30 kilómetros de profundidad: la primera es una anomalía negativa que se encuentra posiblemente asociada a la fusión parcial del magma, y la segunda, es una anomalía positiva que se interpreta como asociada a la cristalización del magma.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

Aki, K., Christoffersson, A., and Husebye, E. (1976). Determination of the three-dimensional seismic structure of the lithosphere. Journal of Geophysical Research: Solid Earth and Planets, 82(2), 277-296.

Aki, K., and Lee, H.K. (1976). Determination of three-dimensional velocity anomalies under a seismic array using fist P arrival times from local earthquakes: 1. A homogeneous initial model. Journal of Geophysical Research: Solid Earth and Planets, 81(23), 4381-4399. doi: 10.1029/JB081i023p04381.

Aki, K., and Richards, P.G. (1980). Quantitative seismology, theory and methods. Vol. 1. New York: W.H.Freeman & Co Ltd.

Anderson, D.L., Schreiber, E., Liebermann, C., and Soga, N. (1968). Some elastic constant data on minerals relevant to geophysics. Reviews of Geophysics, 6(4), 491-524. doi: 10.1029/RG006i004p00491.

Aster, R., Borchers, B., and Thurber, C. (2013). Parameter estimation and inverse problems. 2nd Edition. Amsterdám: ElSevier Academic Press.

Birch, F. (1960). The velocity of compressional waves in rocks to 10 kilobars: 1. Journal of Geophysical Research, 65(4), 1083-1102.

Coral-Gómez, C.E. (1990). La convergencia de placas en el Noroccidente Suramericano y el origen del nido sísmico de Bucaramanga. Revista Académica Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 17(66), 521-529.

Crosson, R.S. (1976). Crustal structure modeling of earthquake data, I, Simultaneous least squares estimation of hypocenter and velocity parameters. Journal Geophysical Research, 81(17), 3036-3046. doi: 10.1029/JB081i017p03036.

Gómez-Padilla, J. (1980). Actividad sísmica en el departamento de Santander. Boletín de Geología, 14(28), 3-23.

Havskov, J., and Ottemoller, L. (1999). SeisAn earthquake analysis software. Seismological Research Letter, 70(5), 532-534. doi: 10.1785/gssrl.70.5.532.

Kissling, E. (1988). Geotomography with local earthquake data. Review of Geophysics, 26(4), 659-698. doi: 10.1029/RG026i004p00659.

Kissling, E., Ellsworth, W.L., Eberhart-Phillips, D., and Kradolfer, U. (1994). Initial reference model in local earthquake tomography. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 99(B10), 19635-19646. doi: 10.1029/93JB03138.

Londoño, J.M., Bohorquez, O.P., and Ospina, L.F. (2010). Tomografía sísmica 3D del sector de Cúcuta, Colombia. Boletín de Geología, 32(1), 107-124.

Pennington, W.D. (1981). Subduction of the eastern Panama basin and sismo tectonics of northwestern South America. Journal of Geophysical Research, 86(B11), 10753-10770.

Pennington, W.D., Mooney, W.D., Van Hissenhovenet, R., Meyer, H., Ramírez, J.E., and Meyer, R.P. (1981). Resultado de un estudio de microsismos en Bucaramanga, Colombia. En: Investigaciones geofísicas sobre las estructuras océanocontinentales del Occidente Colombiano (pp. 42-64). Proyecto Nariño II y III. Bogotá.

Pennington, W.D. (1983). Role of shallow phase changes in the subduction of oceanic crust. Science, 220(4601), 1045-1047. doi: 10.1126/science.220.4601.1045.

Perico-Martínez, N.R., y Perico-Granados, N.R. (2014). Caracterización y recurrencia sísmica del nido de Bucaramanga. V Congreso Internacional de Ingeniería Civil. Universidad Santo Tomás, Tunja, Colombia.

Prieto, G.A., Beroza, G.C., Barrett, S.A, López, G.A., and Flórez, M. (2012). Earthquake nests as natural laboratories for the study of intermediate-depth earthquake mechanics. Tectonophysics, 570-571, 42-56.

Ramírez, J.E. (1969). Historia de los terremotos en Colombia. Bogotá: Instituto Geográfio Agustin Codazzi.

Rivera, A. (1989). Inversion du tenseur des constraintes et des mécanismes au foyer a partir des données de polarités pour une population de seísmes. Application a l’Ecude du foyer de seismicite intermeiate de Bucaramanga – Colombia. Tésis de Doctorado. Universite Louis – Pasteur de Strasburg. 266p.

Salcedo, E.J. (1999). Estudio de sismicidad histórica en la región de Bucaramanga (Colombia). Revista de la Academia Colombiana de Ciencias, Exactas, Físicas y Naturales, 23(87), 233-248.

Schneider, J.F., Pennington, W.D., and Meyer, R.P. (1987). Microseismicity and focal mechanisms of the intermediate-depth Bucaramanga Nest, Colombia. Journal of Geophysical Research, 92(B13), 13913-13926.

Stein, S., and Wysession, M. (2003). An introduction to seismology, earthquakes, and earth structure. MA, USA: Blackwell Publishing.

Strang, G. (2009). Introduction to linear algebra. 4th Edition. MA, USA: Wellesley Cambridge Press.

Thurber, C.H. (1981). Earth structure and earthquake locations in the Coyote Lake area, central California. Ph.D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, USA.

Thurber, C.H. (1992). Hypocenter-velocity structure coupling in local earthquake tomography. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 75(1-3), 55-62. doi: 10.1016/0031-9201(92)90117-E.

Tryggvason, E., and Lawson, J.E., Jr. (1970). The intermediate earthquake source near Bucaramanga, Colombia. Bullentin of the Seismological Society of America, 60(1), 269-279.

Van der Hilst, R., and Mann, P. (1994). Tectonic implication of tomographic images of subducted lithosphere beneath northwestern South America. Geology, 22, 451-454.

Van Keken, P.E. (2003). The structure and dynamics of the mantle wedge. Earth and Planetary Science Letters, 215(3-4), 323-338. doi: 10.1016/S0012-821X(03)00460-6.

Vargas, C.A., Pujades, L.G., Ugalde, A., y Canas, J.A. (2003). Tomografía sísmica local en el territorio colombiano. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño de Ingeniería, 19(3), 255-278.

Zarifi Z., and Havskov, J. (2003). Characteristics of dense nests of deep and intermediate depth seismicity. Advances in Geophysics, 46, 237-278.

Zarifi Z., Havskov, J., and Hanyga, A. (2007). An insight into the Bucaramanga nest. Tectonophysics, 443(1-2), 93-105. doi: 10.1016/j.tecto.2007.06.004.