Calidad y variabilidad de las determinaciones de mecanismos focales en el margen occidental de Sur América: implicaciones en el análisis del estado de esfuerzos

Abstract

Se analizaron 2237 mecanismos focales (MF) para terremotos con magnitud entre 4,9 y 8,8 reportados en el catalogo GCMT (Global Centroid Moment Tensor) durante 1976 – 2010 para el margen occidental de Sur América. Usando métodos estadísticos se determinó la calidad y variabilidad de los mecanismos focales y un subgrupo de las 1521 mejores determinaciones se utilizó para calcular los tensores de esfuerzo y para el análisis de desajuste acumulado. Se encontró que las grandes regiones tectono-geológicas de los Andes del Norte (AN), Andes Centrales (AC) y Andes del Sur (AS) pueden ser subdivididas de acuerdo a variaciones espaciales del tensor de esfuerzo en 13 subregiones llamadas: [Fórmula matemática] Los límites entre subregiones son detectados con un nivel de confianza de al menos el 95%, y las probables orientaciones de los esfuerzos principales se calculan con incertidumbres entre 5° y 30°. Se encuentra adicionalmente que existe un cambio marcado en el régimen de esfuerzo a una profundidad entre 64.8 km y que los cambios temporales en los esfuerzos no se detectan tan nítidamente como los cambios espaciales. Se concluye que la tectónica en el margen occidental de Sur América presenta segmentación a un nivel espacial previamente no documentada y que el análisis de calidad y variabilidad de MF permite resolución óptima de la orientación de los esfuerzos principales, con desajustes ( ) entre 2.5° y 7.8°, y por último, al seleccionar los datos con mejor calidad y variabilidad, los en la inversión del tensor de esfuerzo se reducen hasta en 5° con respecto a los datos sin seleccionar. / Abstract: We analyzed a total of 2237 focal mechanics (FM) of earthquakes with magnitudes in the range 4.9 – 8.8 reported in the Global Centroid Moment Tensor – GCMT catalog during 1976 - 2010 for western South America. Using statistics we determined both the quality and variability of FM and selected a subset of 1521 better determined solutions to submit for stress tensor inversion and to perform cumulative misfit analyses. We found that the large tectonic-geologic regions of the Northern Andes (NA), Central Andes (CA) and Southern Andes (SA) can be subdivided into 15 subregions named [Mathematical formula] and according to spatial variations of the stress tensor. Boundaries within and among subregions are detected at the 95% confidence level or more, the likely orientations of principal stress axes are calculated with uncertainties varying between 5° y 30°, there exists a sharp change in stress regime at a depth of 64.8 km – 66 km, and we note that temporal stress changes are not as clearly identified as spatial changes. We conclude that tectonics along western South America exhibits segmentation at a previously unreported spatial level and that the analyses of quality and variability of FM allows optimal resolution of principal stress orientation, with average misfits (F) between 2.5° and 7.8°, and finally that selecting the data with better quality and variability, the F values are reduced by up to 5° compared to data without selection.