Nuevas evidencias de la actividad sísmica del terreno Cuyania en la región de subducción de placa horizontal de Argentina

Abstract

El terreno Cuyania situado en la zona andina de trasarco entre 29°S y 34°S se compone de un sistema de corrimientos y retrocorrimientos del cinturón plegado de Precordillera y más hacia el este por bloques de basamento cristalino de las Sierras Pampeanas Occidentales. A 31°S aproximadamente, la zona se caracteriza por una elevada actividad sísmica que ocurre a niveles de corteza continental (< 35 km de profundidad) y de profundidad intermedia (~100 km). Esta última define la zona de Wadati-Benioff indicando una geometría de la placa de Nazca subducida en posición horizontal bajo Sudamérica en buena correlación con la localización de la dorsal de Juan Fernández, la cual parece continuar en subducción en dirección hacia el noreste bajo el continente. En este trabajo se presentan los resultados de la inversión del tensor momento sísmico para cinco sismos corticales que ocurrieron en 2008 y 2009 con epicentros en el terreno Cuyania y sus límites. La información obtenida corresponde a estimaciones refinadas de localización sísmica, momento sísmico (M0), magnitud momento (Mw), profundidad focal y parámetros de fallamiento para los mecanismos focales de estos sismos. La caracterización de estas fuentes sísmicas ha sido obtenida a partir del modelizado de formas de ondas sísmicas de bancha ancha completas para las tres componentes registradas por la red local SIerras pampeanas Experiment using a Multicomponent BRoadband Array (SIEMBRA). Los sismos estudiados muestran magnitudes Mw entre 3.5 y 5.3, mecanismos focales de fallamiento inverso y profundidades focales entre 5 y 30 km, lo cual es consistente con otras soluciones obtenidas anteriormente para la misma zona con técnicas similares. Esta deformación sísmica está de acuerdo con el régimen de esfuerzo compresivo actual observado dentro de la corteza del terreno Cuyania situada por encima de la placa de Nazca subducida horizontalmente. Las propiedades de la corteza del terreno Cuyania (espesor de ~50 km; alta velocidad de ondas P, alta relación entre las velocidades de ondas P y S y elevada densidad en sus niveles más profundos), del manto superior situado entre la zona de Wadati-Benioff y el Moho y un mayor acoplamiento entre las litósferas continental y oceánica favorecerían la transferencia de esfuerzos desde la zona de contacto de placas a más de 500 km hacia el este, causando una mayor generación de sismos corticales en el terreno Cuyania que en los terrenos adyacentes.

The Cuyania terrane in the Andean backarc region between 29°S and 34°S consists of the thin–skinned Precordillera fold and thrust belt and of the Western Sierras Pampeanas thick–skinned basement cored uplifts. At about 31°S, the region is highly seismically active at crustal levels (< 35 km depth) and intermediate depths (~100 km). This deeper seismic activity delimitates the Wadati–Benioff zone showing a geometry of the subducted Nazca plate nearly horizontal beneath South America in good correlation with the location of the Juan Fernandez ridge, which seems to continue its subduction to the northeast beneath the continental plate. In this paper we present the results of the seismic moment tensor inversion forfive crustal earthquakes that occurred in 2008 and 2009 with epicenters in the Cuyania terrane and its boundaries. We provide refined information of the seismic location, seismic moment (M0), moment magnitude (Mw), focal depth and fault parameters of the focal mechanisms for these earthquakes. The seismic source characterization was obtained after modeling the three component full seismic broadband waveforms recorded by the Sierras Pampeanas Experiment using a Multicomponent BRoadband Array (SIEMBRA) local network. The earthquakes show magnitudes Mw between 3.5 and 5.3, dip–slip focal mechanisms and focal depths between 5 and 30 km, which are consistent with previous constraints in the same area using similar inversion techniques. The earthquake deformation is expected according to the compressional stress regime estimated in the crust of the Cuyania terrane over the flat slab subduction segment. The properties of the Cuyania terrane (thick crust of about 50 km thickness; high P–wave velocity; high P– to S–wave velocity ratio and high density in its deeper levels), of the upper mantle between the Wadati–Benioff zone and the Moho, and a stronger coupling between the oceanic and continental lithospheres may favor the transference of stresses from the coupled zone in the west to more extended inland areas located 500 km to the east causing a higher generation of crustal earthquakes in the Cuyania terrane in comparison to adjacent crustal terranes.