CARACTERÍSTICAS SISMO TECTÓNICAS DE LOS TERREMOTOS CHILENOS: este articulo es una recopilación de mucha información leída para que podamos entender en que país estamos viviendo, poder comprender como se comportarían las estructuras civiles y mineras en Chile, los grandes terremotos están en nuestro país, son y serán los grandes destructores y aun los esperamos en futuros próximos, de nosotros como profesionales depende poder comprender mas la tectonica de nuestro país para poder aplicar los conocimientos a las futuras construcciones civiles y mineras.
La mayor parte de Chile se sitúa sobre la placa Sudamericana, la cual se encuentra en contacto con la placa de Nazca, ambas convergen a una velocidad de 66 mm/año. Este contacto controla la sismo-tectónica del país. Cuatro son los tipos de terremotos más importantes y de mayor interés para la ingeniería sísmica:
Interplaca de mecanismo inverso o tipo thrust.
Intraplaca de profundidad intermedia.
Intraplaca superficial de la placa Sudamericana o corticales.
Intraplaca superficiales en la placa de Nazca o superficiales detrás de la fosa (outer rise).
Cada uno de ellos presenta características particulares, aunque aquí nosotros nos referimos principalmente a los terremotos Interplaca.
De los cuatro tipos de terremotos mencionados, los del tipo Interplaca son los más frecuentes. Por sus características han sido los mejor descritos por los cronistas desde el arribo de los primeros colonos a Chile; estos sismos generan tsunamis, alzamientos o hundimientos costeros, como también altos niveles de daño en obras civiles. A partir de estas características es posible reconstruir gran parte de la historia sísmica de Chile. A partir del terremoto de Tocopilla 2007, M 7.8, el que fue muy bien registrado por acelerógrafos, sismógrafos de banda ancha y GPS, queda de manifiesto que estos terremotos pueden ocurrir en la parte superficial o más profunda del contacto de placas. Para el caso particular de Tocopilla 2007, M 7.8, su ruptura se produce en la parte más profunda de la zona sismogénica. Los terremotos que ocurren en la parte más profunda del contacto (lejos de la fosa) se caracterizan por no generar grandes tsunamis. En general, sólo los grandes terremotos (M > 8.5) como el del Maule propagan su ruptura a través de todo el contacto sismogénico incluyendo el contacto Interplaca más superficial, sin embargo, pueden existir terremotos de magnitud M 8.0 que rompen sólo la parte cercana a la fosa generando grandes tsunamis, como se ha observado en otras zonas de subducción. A pesar de que en Chile la distancia desde la fosa al continente es menor que en otras zonas de subducción como Sumatra, Japón o Centro América, la posibilidad de que en el pasado hayan ocurrido eventos de magnitud M 8.0 tsunamigénicos no se puede descartar.
La importancia de la zona del contacto entre placas donde ocurren los mayores desplazamientos cobra particular relevancia al estudiar los recientes terremotos del Maule 2010, Chile, y Tohoku 2011, Japón, porque se ha observado un comportamiento diferente entre la energía sísmica liberada en largos y cortos períodos dependiendo de la ubicación del deslizamiento.
Los terremotos intraplaca de profundidad intermedia han sido los más destructivos en Chile, presentando las más altas caídas de esfuerzo y las mayores aceleraciones máximas esperada. En la zona centro Sur ocurrió el terremoto de Chillán 1939, M 8.0, del tipo intraplaca de profundidad intermedia que por mucho tiempo fue catalogado como terremoto Interplaca induciendo a error las estimaciones de las lagunas sísmicas. Sin embargo, después de los trabajos de Campos y Kausel (1990) y Beck et al. (1998) quedó de manifiesto que el terremoto que más víctimas ha causado en Chile es del tipo intraplaca, presentando aspectos sismológicos y de ingeniería sísmica muy diferentes a los terremotos Interplaca.
MECANISMO DE TERREMOTOS EN CHILE:
Más de un centenar de terremotos chilenos de los últimos 18 años poseen tensores de momento calculados por el método estándar del centroide utilizado por la Universidad de Harvard. La inmensa mayoría de estos sismos corresponden a mecanismos de falla inversa con un plano de falla que posee un débil ángulo de inclinación. Son los terremotos que se producen en la zona de contacto entre las placas de Nazca y de Sudamérica.
Todos estos terremotos corresponden a rupturas en la zona de acoplamiento entre la placa de Nazca y de Sudamérica. La profundidad de los terremotos de esta zona de acoplamiento es claramente limitada a una zona de profundidad máxima de 60 km, sin embargo, los terremotos de la zona de acoplamiento parecen limitarse a una zona de profundidad media de sólo 40 km cuando se usan localizaciones con datos locales bien calibrados. La zona entre40 y 60 km, como en el caso de Japón parece ser asísmica salvo cuando se producen grandes terremotos.
Esto ha sido sugerido para explicar el gran momento sísmico del terremoto de 1985 en Valparaíso, aunque recientemente encontraron una solución que satisface todas las observaciones con una ruptura que no penetra más allá de 45 km de profundidad en la zona de contacto
Es claro que la sismicidad de Chile está dominada por este tipo de sismos que llamaremos de subducción. Sin embargo, todos los estudios de la sismicidad de detalle, con datos locales o globales identifican otros tipos de terremotos que, aunque menos comunes son esenciales para comprender la mecánica y el campo de esfuerzos de los terremotos de la zona de subducción.
RIESGO SÍSMICO EN CHILE
Debido a su curiosa geografía la población de Chile se distribuye de manera muy irregular a lo largo del país. Así, en la zona desértica del Norte la población es muy dispersa, aunque el desarrollo de nuevos centros industriales ha atraído una numerosa población hacia Anca, Iquique, Antofagasta, etc. Por otro lado, la región metropolitana y Valparaíso concentran la mitad de la población chilena, y otro cuarto en la zona que se extiende de Concepción a Temuco en el centro del país. En la parte sur del país, sobre cerca de 1.500 km la población es muy escasa. Por esto, desde el punto de vista de la peligrosidad sísmica, parece claro que hay que poner un fuerte énfasis en el estudio de las regiones más pobladas de Santiago a Puerto Montt donde casi no hay estaciones sismológicas. Es justamente en esta zona que se produjo el gran terremoto del 23 de mayo de 1960 de magnitud superior a 9,5.
Este sismo produjo un tsunami que destruyó prácticamente todas las áreas costeras desde la península de Arauco hasta la isla de ChiIoé. Puerto Montt en el seno de Relocaví fue también muy afectado, aunque no estuviera situado directamente frente al Océano Pacífico. Es difícil imaginar los efectos colosales que tendría un terremoto de esta magnitud en la zona central de Chile o en las nuevas ciudades del Norte de Chile. Lamentablemente, éstas son las dos zonas de más alto riesgo de ocurrencia de un gran terremoto en los próximos años.
LAS LAGUNAS SÍSMICAS DE CHILE CONTINENTAL:
Dos sitios en Chile han sido claramente identificados como especialmente peligrosos desde el punto de vista del estudio de las lagunas sísmicas (gaps). El norte grande Chile y la zona central comprendida en Valparaíso.
Estas lagunas corresponden a regiones que no han tenido grandes terremotos desde hace 30 años o más. Este método de identificación del potencial sísmico de las zonas de subducción fue propuesto por Fedotov (1965) y fue aplicado a Chile, donde se propuso que el estudio de la sismicidad histórica de grandes terremotos puede interpretarse como ciclos sucesivos de carga lenta de las zonas de ruptura durante períodos intersímicos y la descarga violenta de las tensiones acumuladas en un breve período de tiempo, ya sea en uno o varios terremotos. Como la tasa de movimiento entre las placas se conoce y no varía dentro de la escala de tiempo inferior a 1 Ma, una idea simple seria que los terremotos se repiten regularmente en zonas bien delimitadas llamadas lagunas. Para identificar las lagunas bastaría conocer la superficie de los terremotos históricos, porque a partir del área de esta superficie se puede estimar el momento sísmico y finalmente el deslizamiento utilizando una ley de escala de terremotos. A partir de este deslizamiento o dislocación y de la velocidad relativa entre las placas se puede estimar el tiempo de recurrencia de los terremotos. Así, por ejemplo, en Chile los terremotos de M8 tienen un momento sísmico es de 10 elevado a 21 Nm y un deslizamiento típico de 5 m.
Con una velocidad relativa entre la placa de Nazca y de América de Sur de 8 cm/a, un terremoto de M8 se repetiría cada 60 años. El periodo de recurrencia observada para estos terremotos en Valparaíso es algo mayor, cerca de 83 ±9 años. La hipótesis de lagunas sísmicas no es muy errada en este caso si se tiene en cuenta que debe haber una parte del movimiento entre placas que es absorbido por un movimiento lento, asísmico.
LA LAGUNA SÍSMICA DE CHILE CENTRAL
Todos los autores que estudiaron el terremoto de 1985 en Valparaíso han llegado a la conclusión que la zona más peligrosa desde el punto de vista sísmico es la que se extiende desde el sur del terremoto de Valparaíso hasta el fin del terremoto de 1960.
El terremoto del Maule 2010 ocurre en una zona donde el último de magnitud mayor a 8.5 fue el gran terremoto de 1751. En esta zona, el anterior terremoto tsunamigénico ocurrió el año 1835 en los extremos (38°S y 34.5°S) ocurrieron sismos de magnitud M 8.0, Concepción 1960, Arauco 1975 y Talca 1928. Desde el principio de los años 1990 esta zona fue reconocida por varios autores como una laguna sísmica, debido a la carencia de grandes eventos Interplaca durante más de 155 años. Por este motivo, desde la década del 90 se inició la instalación de instrumentos GPS; gracias a estas medidas al año 2000 ya estaba claro que la zona estaba completamente acoplada y que la ocurrencia de un gran terremoto podría producirse en cualquier momento. Por esta razón nos queda que la zona referida a las costas de Valparaíso es la laguna sísmica más potencial en la actualidad de Chile.
