New velocity determinations of P waves and S waves for the seismic crust of the Cuyania terrane in the Andean backarc



Document title: New velocity determinations of P waves and S waves for the seismic crust of the Cuyania terrane in the Andean backarc
Journal: Revista mexicana de ciencias geológicas
Database: PERIÓDICA
System number: 000402296
ISSN: 1026-8774
Authors: 1
2
1
2
1
Institutions: 1Universidad Nacional de San Juan, Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera, Rivadavia, San Juan. Argentina
2Universidad Nacional de San Juan, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Rivadavia, San Juan. Argentina
3Instituto Nacional de Prevención Sísmica, San Juan. Argentina
Year:
Season: Abr
Volumen: 33
Number: 1
Pages: 59-71
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract En este trabajo se obtiene un modelo cortical (1D) de velocidades sísmicas de ondas P y ondas S (de manera independiente) para la región comprendida entre 30°-32.5° S y 67°-68.5° O del retroarco andino, a unos 450 km al este de la trinchera. Para la determinación de este modelo de corteza se utilizaron los datos de 514 sismos locales de magnitudes 0.8 < M L < 4.8 ocurridos entre 1996 y 2014 reportados en el catálogo de la red de estaciones sísmicas permanentes del Instituto Nacional de Prevención Sísmica (INPRES) de Argentina. Para este conjunto de sismos se leyeron manualmente los tiempos de arribo de ondas P y S en 37 estaciones sismológicas. Así, fue posible realizar la localización de cada sismo considerando ponderaciones por calidad y distancia y un modelo de velocidades sísmicas obtenido por otros estudios. Posteriormente, se estudió la estructura de velocidades sísmicas mediante la técnica de inversión de tiempos de viaje. Este procedimiento iterativo tomó en cuenta varios modelos de variación de la velocidad con la profundidad; los mejores resultados se obtuvieron cuando se consideró un modelo inicial de aproximación a un gradiente cuyos valores de velocidades fueron menores que aquellos correspondientes al modelo disponible. Luego de efectuar 36 grupos de ensayos con siete inversiones en promedio para cada uno, se obtuvo el modelo de corteza final. El modelo de corteza obtenido indica discontinuidades en las velocidades sísmicas intracorticales a 3 km, 13 km, 27 km y 36 km de profundidad. Además, se observa la mayor discontinuidad en velocidades sísmicas a 47 km de profundidad en promedio, que se interpreta como la discontinuidad de Mohorovičić sobre la base de estudios previos y valores de velocidades representativos de regiones de corteza y manto superior. El nivel más superficial es indicativo de la presencia de cuencas sedimentarias que abarcan más del
English abstract In this study a crustal model (1D) of P and S wave seismic velocities is independently obtained for the region located between 30°-32.5° S and 67°-68.5° W of the Andean, at about 450 km east from the trench. To determine this crustal model 514 local earthquakes data were used. These earthquakes had local magnitudes between 0.8 < ML < 4.8 and had occurred between July 1996 and January 2014, and were reported by the permanent seismic network catalog of the Argentinean National Institute on Seismic Prevention (INPRES). For these earthquakes, the P and S wave arrival times were manually read in 37 seismic stations. Thus, it was possible to obtain the seismic location of each earthquake using weighing for quality and distance, and a seismic velocity model previously obtained by other studies. Then, the seismic velocity structure was studied in detail using a travel time inversion technique. The iterative method took into account several starting models with their velocity varying with depth; the best results occur for a starting model built from gradients in velocities whose values are smaller than those of an available crustal model. A final crustal seismic velocity model was obtained after testing 36 combinations of crustal parameters with seven average number of inversions each time. The obtained crustal model indicates intracrustal discontinuities in seismic velocities at depths of 3 km, 13 km, 27 km and 36 km. In addition, the greater discontinuity in seismic velocities is observed at 47 km depth approximately, which is interpreted as the Mohorovičić discontinuity on the base of previous studies and velocity values representative of crustal and upper mantle regions. The shallowest level is sensitive to sedimentary basins which contain more than 70% of the studied region. Discontinuities located at 13 km and 27 km depths show a good correlation with décollement levels shown by other
Disciplines: Geociencias
Keyword: Geología,
Corteza andina,
Basamento,
Velocidad sísmica,
Inversión de tiempos de viaje,
Ondas P,
Ondas S
Keyword: Earth sciences,
Geology,
Andean crust,
Basement,
Seismic velocity,
Travel time inversion,
P waves,
S waves
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