Sismicidad y deformación frágil de la corteza en la región del Altiplano Antioqueño y su influencia en la configuración tectónica regional

Abstract

El norte de la Cordillera Central de Colombia (Altiplano Antioqueño), está dominado geológicamente por el Batolito Antioqueño, un cuerpo cretácico granítico que intruye un basamento metamórfico Permo-Triásico. La reología y respuesta a la deformación del batolito es de interés, ya que en su interior se ha registrado una sismicidad muy baja en comparación a las unidades litológicas adyacentes y a las fallas regionales de orientación N-S que lo rodean. Utilizando estaciones sismológicas instaladas sobre el batolito y mediante algoritmos de detección semi-automática (STA/LTA), se identificaron sismos no reportados de baja magnitud. Posteriormente, la aplicación de algoritmos de inversión permitió obtener una localización hipocentral para estos eventos y la relocalización de algunos sismos de las bases de datos del Servicio Geológico Colombiano (SGC). Se obtuvo así un catálogo de 161 sismos a partir de 2192 tiempos de llegada de onda P y 1659 tiempos de llegada de onda S registrados en 54 estaciones. Los resultados muestran algunos sismos superficiales (>20 km) dentro del batolito, pero es evidente que la mayoría de la sismicidad se concentra en sus bordes a partir del contraste de rigidez generado con las unidades vecinas. También se identificaron eventos profundos (45–170 km y 240–390 km) posiblemente relacionados con fragmentos litosféricos hundiéndose bajo la Cordillera Central. Un proceso de inversión simultánea permitió obtener un modelo de velocidad con velocidades desde 4.7 hasta 6.8 km/s para los diferentes niveles corticales y mayores a 7.9 km/s en el manto superior. Finalmente, el cálculo de 40 mecanismos focales revela que la región presenta partición de la deformación por la respuesta diferente en ambos costados del batolito, pero dentro de un régimen tectónico transpresivo con cinemática predominantemente dextral. (Textos tomado de la fuente)

The northern segment of the Central Cordillera of Colombia (Antioquia Plateau) is geologically dominated by the Antioquia Batholith, a Cretaceous granitic body that intrudes a Permo-Triassic metamorphic basement. The rheology and deformation response of the batholith are of particular interest, as its interior records very low seismicity compared to the surrounding lithological units and the regional N-S trending faults that bound it. Using seismological stations deployed on the batholith and semi-automatic detection algorithms (STA/LTA), previously unreported low-magnitude earthquakes were identified. Subsequently, inversion algorithms were applied to obtain hypocentral locations for these events, as well as the relocation of some earthquakes from the Colombian Geological Survey (SGC) databases. A catalog of 161 earthquakes was compiled from 2192 P-wave arrival times and 1659 S-wave arrival times recorded at 54 stations. The results show some shallow earthquakes (<20 km) within the batholith, but it is evident that seismicity is predominantly concentrated along its margins, likely due to the rigidity contrast with adjacent units. In addition, deep events (45–170 km and 240–390 km) were identified, possibly associated with lithospheric fragments sinking beneath the Central Cordillera. A simultaneous inversion process yielded a velocity model with crustal values ranging from 4.7 to 6.8 km/s and upper mantle velocities exceeding 7.9 km/s. Finally, the calculation of 40 focal mechanisms reveals strain partitioning across the region due to different responses on both sides of the batholith, but within a transpressive tectonic regime with predominantly dextral kinematics.