Identificación y caracterización de fases T en el territorio colombiano a partir de sismos marinos localizados en el océano Pacífico

Abstract

Las fases T son ondas acústicas originadas por la propagación de energía sísmica desde el lecho marino hacia la columna de agua. Estas ondas, al viajar a través del SOFAR channel y colisionar con el talud continental, tienen la capacidad de generar fases Tp y Ts. Este tipo de ondas han sido estudiadas desde la década de 1930 y son muy utilizadas para caracterizar la estructura cortical, localizar fuentes sismogénicas y para mejorar los sistemas de alerta temprana de tsunamis en zonas con poca actividad sísmica. Debido a todas sus posibles aplicaciones y su limitado conocimiento en Suramérica, este proyecto se enfoca en identificar las fases T en la costa pacífica de Colombia, determinando sus propiedades físicas, mecanismos de generación y punto de localización a partir de sismos generados en la Zona de Cizalla de Panamá, registrados en la Red Sismológica Nacional de Colombia (RSNC). Se construyó un catálogo sísmico con eventos marinos originados en la cuenca de Panamá, se procesaron las señales y se calcularon los tiempos de viaje teóricos de las fases Tp y Ts. La metodología Back Projection se aplicó para localizar el punto de generación en el continente. Además, se calcularon espectrogramas con la Transformada de Fourier (STFT) para analizar los contenidos de frecuencias de los eventos y evaluar su relación con las características físicas del talud continental y las propiedades de las fuentes sísmicas (magnitud, localización y distancia de estaciones). Se identificó la generación de fases T en las estaciones de la RSNC, y mediante Back Projection se observó que el punto de generación de las fases Tp y Ts no está vinculado a un punto específico de la costa, sino que depende de la localización del sismo generador en la cuenca de Panamá. Finalmente, se observó que el contenido de frecuencias de los registros está relacionado con las características topográficas del talud continental. (Texto tomado de la fuente)

The T phases are acoustic waves originated by the propagation of seismic energy from the seafloor to the water column. These waves, as they travel through the SOFAR channel and collide with the continental slope, can generate Tp and Ts phases. This type of waves have been studied since the 1930s and are widely used for characterize cortical structure, locate seismogenic sources, and improve tsunami early warning systems in regions with low seismic activity. Due to all their potential applications and limited knowledge in South America, this project focuses on identifying T phases on the Pacific coast of Colombia. It aims to determine their physical properties, generation mechanisms, and location point from earthquakes generated in the Panama Shear Zone, recorded by the National Seismological Network of Colombia (RSNC). A seismic catalog was built with marine events originating in the Panama basin, signals were processed, and theoretical travel times for Tp and Ts phases were calculated. The Back Projection methodology was applied to locate the point of generation on the continent. Additionally, spectrograms were calculated using the Short-Time Fourier Transform (STFT) to analyze the frequency content of events and assess its relationship with the physical characteristics of the continental slope and the properties of seismic sources (magnitude, location, and station distance). The generation of T phases was identified at RSNC stations, and through Back Projection, it was observed that the point of generation of Tp and Ts phases is not linked to a specific point on the coast but depends on the location of the generating earthquake in the Panama basin. Finally, it was able to observe that the frequency content of the records is related to the topographic characteristics of the continental slope.