Neotectonic activity and paleoseismological analysis in Eastern of Antioquia, in the vicinity of Medellin city - Colombia.

Abstract

The aim of this investigation was the paleoseismological characterization of eastern Antioquia, using trenches analysis and detailed study of indicators of neotectonic activity, some of which had been reported in previous seismic hazard assessment studies of the Aburra Valley. Through techniques of neotectonic, paleoseismology and also age correlation of Quaternary deposits obtained by several authors, it was found at Alcaravanes site (Marinilla Town), evidences of three seismic events with magnitudes Mw 6.4, 6.6 and 6.5 which displaced recent deposits with maximum ages of 440,000, 37,000 and 8,000 years respectively. Likewise, two prehistoric earthquakes, both with magnitude Mw 6.5 were recognized at the Hamburgo site (Guarne Town), dated between 880,000 and 37,000 years respectively, which proves the existence and activity of La Mosca fault. Finally, the Manantiales site (Rionegro Town) revealed a couple of seismic events with magnitude Mw 6.7 and 6.6 that displaced alluvial terraces in Rio Negro basin with a maximum age of onset of neotectonic deformation of 880,000 years. Latest neotectonic findings change the perspective of seismic hazard in Medellin city and surroundings. Prehistoric earthquakes have occurred in the last million years and created small surface rupture and faulting not related with active mountain fronts. Furthermore, the evidence shows obliterated active faults and efficiency of erosion factors in modeling relief and alluvial fill in the basins of Rionegro Erosion Surface.

La presente investigación tuvo como objetivo principal la caracterización paleosismológica de varios sitios en el Oriente Antioqueño, apartir del levantamiento de trincheras y análisis detallado de indicios de actividad neotectónica, algunos de los cuales habían sido reportados en los estudios previos de la microzonificación sísmica del Valle de Aburrá. Mediante técnicas de neotectónica, paleosismología y correlación de dataciones en depósitos Cuaternarios obtenidas por diferentes autores en la región, se encontraron en el sitio Alcaravanes (Municipio de Marinilla), evidencias de tres eventos sísmicos con magnitudes Mw 6,4,6,6 y 6,2 que afectaron depósitos recientes con edades máximas de 440.000, 37.000 y 8.000 años respectivamente, para una estimación muy preliminar de un periodo de retorno variable entre 313.000 y 29.000 años. Igualmente, en el punto Hamburgo (Municipio de Guarne) se interpretan dos eventos sísmicos, ambos con magnitud Mw 6,5 con edades de 880.00 y 37.000 años respectivamente, los cuales validan la existencia y actividad de la Falla La Mosca. Por último, en el sitio Manantiales (Municipio de Rionegro), se interpretó la ocurrencia de dos eventos sísmicos con magnitudes Mw 6,7 y 6,6 que afectaron únicamente las terrazas aluviales medias del rio Negro, mostrando que las deformaciones neotectónicas en la región tienen una edad máxima de 880.000 años. Las evidencias neotectónicas halladas cambian la perspectiva de la amenaza sísmica para la ciudad de Medellín y sus alrededores, mostrando la ocurrencia de sismos desde hace menos de un millón de años, con evidencias de ruptura superficial poco preservadas y fallamientos no relacionados con frentes de montaña activos. Se concluye además, la existencia de fallas obliteradas con actividad tectónica reciente .