Análisis de la serie sísmica de Palenciana (Córdoba), Junio de 1989 y sus implicaciones sismotectónicas

      Los datos utilizados en este trabajo, han sido tomados de registros analógicos y digitales de corto período y componente vertical, procedentes del Instituto Geográfico Nacional (IGN), del Instituto Andaluz de Geofísica y Prevención de Desastres Sísmicos (IAGPDS) y del Real Observatorio de la Armada de San Fernando, y corresponden a la serie sísmica ocurrida entre los días 5 y 10 de Junio de 1989. En ella 117 sismos de magnitud inferior a 3.5 (mb) (Tabla 1), ocurrieron en un área de extensión cercana a los 100 km2, próxima a las localidades de Palenciana (Córdoba) y Antequera (Málaga). Gracias a disponer de datos de las tres instituciones, se ha podido contar con una buena cobertura alrededor de los sismos. (Figura 1)

      Otros autores han trabajado previamente en diversos aspectos sísmicos de esta serie. Posadas et al. (1993) aplican el método de las Componentes Principales a la evolución espacio-temporal de la serie. Mezcua y Rueda (1994) utilizan un método de localización basándose en la similitud de las formas de onda y lo aplican a los 14 sismos de los que existen registro digital en el IGN.

      El principal objetivo del trabajo ha sido la determinación de diferentes parámetros sísmicos que permiten definir mejor una zona sismogenética. Se presta atención preferente a la localización hipocentral (con lo que se delinean mejor las fallas activas), al mecanismo de ruptura y al tensor de esfuerzos regional, que permiten conocer el estado de esfuerzos actual en la región y a las características de la atenuación. La aplicación conjunta de todas estas técnicas contribuye de forma importante a una mejor determinación del peligro sísmico asociado a la zona.

      El trabajo ha sido dividido en tres secciones. En primer lugar se ha realizado una relocalización de la serie a partir del estudio de la influencia que los modelos de corteza ejercen en el proceso. En una segunda parte se determinan los mecanismos focales individuales y el tensor de esfuerzos, para 10 de los sismos de la serie utilizando el Método de Determinación Simultánea del Tensor Regional de Esfuerzos y de los Mecanismos Focales Individuales. (Rivera y Cisternas, 1990). Finalmente, se calcula el factor de calidad Q mediante el análisis de ondas de coda usando el método de dispersión sencilla propuesto por Aki y Chouet, (1975).

2.- Marco Geológico y Sismotectónico
2.1.- Situación geográfica y geológica 6
2.2.-Estructura tectónica y fracturación 7

3.- Localización
3.1.-Aspectos teóricos
3.1.1.-Localización 10
3.1.2.-Diagramas de Wadati 12
3.2.-Aplicación a la serie sísmica de Palenciana 14

4.- Mecanismos focales individuales y Tensor de esfuerzos 22
4.1.- Método gráfico 24 4.2.- Método de Rivera y Cisternas (1990)
4.2.1.-Descripción del método 27
4.2.2.-Resultados obtenidos 31

5.-Atenuación
5.1.- Introducción 36
5.2.- Cálculo de Q de coda 39

6.- Discusión y conclusiones 50

7.- Referencias 54

      De los 10 sismos, 6 (1, 2, 3 ,4 ,6 y10) presentan mecanismos de ruptura muy similares tanto para el método gráfico como para los obtenidos a partir del método de determinación simultánea de Rivera y Cisternas (1990), el número 7 siendo normal en ambos casos, cambia la orientación de los ejes P y T teniendo un score mejor en la solución gráfica, en el caso del sismo 8 la mejora en el score hace que el mecanismo sea de falla normal en el método gráfico frente al desgarre que obtiene el método de Rivera y Cisternas. El carácter inverso se acentúa en el caso del sismo 9 para el método gráfico.

      Los sismos con un número importante de polaridades tienen mecanismo focal equivalente en ambos casos. El porcentaje de aciertos obtenido en el método de Rivera y Cisternas (1990) siempre será inferior al calculado por métodos gráficos ya que este maximiza la función de verosimilitud y no el score. Además la determinación a partir de métodos gráficos no requiere ninguna compatibilidad con otros parámetros.

      El método de Rivera proporciona una solución fiable si se considera un número suficiente de eventos y de polaridades por evento, así como una correcta determinación de que la situación tectónica es homogénea. Requiere por tanto, ser exigente con las condiciones y la forma de aplicación. El conjunto de 10 sismos y cerca de 100 polaridades utilizados en este trabajo constituyen un conjunto de datos suficiente para determinar por este método el tensor de esfuerzos para una zona de las dimensiones de la tratada.

      El tensor regional de esfuerzos calculado para la zona es un tensor en claro régimen de desgarre y ofrece buenos valores de verosimilitud y porcentaje de aciertos. El resultado indica un eje de compresión máxima en la dirección N135E, semejante a la obtenida recientemente en otros estudios (Herraiz et a1.,1998; Rodríguez-Pascua et al.,1998). En concreto el objetivo del trabajo de Herraiz et al. (1998) ha sido conocer los campos de esfuerzos tectónicos en la actualidad y en el periodo Mioceno Superior-Cuaternario en la Península Ibérica. Los resultados de este trabajo muestran una dirección predominante del eje de máxima compresión horizontal entorno a N45O exceptuando la zona pirenaica donde los resultados presentan un tensor más N-S. En el caso Rodríguez-Pascua et al.(1998) se ha determinado el tensor regional de esfuerzos para la zona de estudio a partir de medidas de estría en fallas, sobre materiales Mioceno Superior- Cuaternario obteniendo una dirección media del tensor N165E, con lo que el tensor podría haber girado 30° desde el Mioceno Superior hasta la actualidad.

      Para el cálculo de la atenuación Q, el modelo de esparcimiento sencillo es una buena aproximación de la atenuación intrínseca del medio, aunque estudios posteriores nos deberían llevar a la determinación de Q_i y Q_s. Diferentes Trabajos sobre atenuación de las ondas sísmicas a partir de la coda han propuesto mapas de distribución de Q_c^-1 para diversas regiones de la Tierra. En general, a partir de estos análisis, se puede concluir que las regiones que han permanecido estables durante un largo tiempo están caracterizadas por valores altos de coda-Q (Q_c) Los resultados confirman la disminución de Q_c^-1tanto con la distancia como con la longitud de ventana analizada. La relación de Q_c^-1 con la frecuencia nos determina un valor medio de Q₀ próximo a 100 y de n cercano a la unidad lo que nos caracteriza la zona como sísmicamente activa.

      El conocimiento de una relación de la atenuación con la frecuencia para una zona permite corregir de forma más rigurosa los registros usados para la determinación de parámetros focales a partir de técnicas espectrales.

      Los valores de atenuación calculados son muy coherentes con los dados por otros autores para zonas próximas. Igualmente los resultados obtenidos para la relación Q_c=Q₀ fⁿ se encuentran dentro del rango obtenido por otros autores para el sur de España.