Sismicidad frente a Playa Los Cobanos, Departamento de Sonsonate
durante los d�as 13, 14 y 15 de diciembre del 2004.
Introducci�n
Un sismo de magnitud 5.9[1] ocurri� el d�a 13 de diciembre del 2004 a las 9:23 AM (hora local), localiz�ndose a unos 25 kil�metros al Sur de Playa Los Cobanos, en el Departamento de Sonsonate. Se asign� una intensidad en la escala de Mercalli Modificada (MM) de V en San Salvador. Cabe mencionar que este evento fue el de mayor magnitud generado frente a la costa salvadore�a durante el a�o 2004.
Unas horas antes del sismo se registraron dos eventos en la misma zona, con magnitudes de 2.4 y 2.5. Posteriormente a las 9:23am, se registraron una serie de r�plicas con magnitudes entre 2.4 y 4.5.
A continuaci�n se presenta la informaci�n con m�s detalle sobre las caracter�sticas de esta sismicidad (profundidad focal, aceleraciones, mecanismo focal, entre otras).
Caracter�sticas de la sismicidad
La figura 1 muestra el sismograma en la estaci�n s�smica El Retiro (RTR, ubicada en el Volc�n Ilamatepec en Santa Ana) para el periodo comprendido entre las 00:00 horas y las 24:00 horas UTC del d�a 13 de diciembre de 2004. N�tese la ocurrencia de la serie de r�plicas, cuyas magnitudes oscilan entre 2.4 y 4.6. En la tabla 1 se presenta los par�metros principales de los sismos localizados.
Es importante mencionar que hasta el d�a 14 de diciembre se hab�an registrado 115 r�plicas, de las cuales el 56% se generaron en las seis horas posteriores al evento principal. Despu�s del d�a 14, ocurrieron algunos sismos de manera espor�dica. En la figura 2 se presenta el n�mero de sismos ocurridos por hora.
Figura 1Registro de r�plicas del sismo ocurrido el 13 de diciembre frente a Costa de Sonsonate, obtenido con estaci�n s�smica El Retiro (RTR). La figura de la izquierda es el registro de las 00:00 a las 12:00 horas y el de la derecha de las 12:00 a las 24:00 horas (tiempo local). Por fallas t�cnicas en el sistema el registro del sismo de las 9:23 no aparece en esta figura.
Figura 2: N�mero de sismos por hora ocurridos frente a la costa de Sonsonate durante los d�as 13, 14 y 15 de diciembre del 2004. Aceleraciones registradas.
Toda la red de estaciones acelerogr�ficas digitales registraron el sismo y los valores m�ximos observados oscilaron en el rango de 4 a 57 cm/seg2 . En la figura 3 se presenta el comportamiento de las aceleraciones registradas en cada estaci�n para las tres componentes del movimiento del suelo (Norte-Sur, Este-Oeste y vertical).
En la figura 3 se puede observar que las estaciones Universidad Don Bosco (UDBS) y Unidad de Salud de La Herradura (HERR) muestran los valores m�s altos de aceleraci�n, probablemente debido a efectos locales de sitio, ya que no son las estaciones m�s cercanas al epicentro.
Figura 3: Aceleraciones registrada durante el sismo del 13 de diciembre del 2004 a las 9:21 AM (hora local). Adem�s del valor m�ximo registrado en cada una de las componentes se presenta la distancia entre el epicentro del sismo y cada una de las estaciones. Mecanismo focal
Con el objeto de definir el tipo de falla que gener� el sismo, se realiz� el calculo de su mecanismo focal utilizando el m�todo de la polaridad de la onda P, usando datos registrados por las estaciones de SNET, INSIVUMEH (Guatemala), INETER(Nicaragua) y UCR (Cosa Rica).
En la figura 4 se presenta el mecanismo focal obtenido, en el cual se muestra la geometr�a de una falla tipo vertical, y es congruente con el resultado mostrado en el cat�logo de mecanismos focales de la Universidad de Harvard http://www.seismology.harvard.edu/CMTsearch.html).
Figura 4: Epicentro y mecanismo focal de sismo ocurrido el 13 de diciembre del 2004 frente a Costas del Departamento de Sonsonate. Tambi�n se muestran los epicentros de sus r�plicas, cuyos par�metros principales se presentan en la tabla 1 An�lisis de esfuerzos est�ticos de Coulomb.
Es importante notar que previo al sismo del 13 de diciembre de 2004, el territorio salvadore�o fue afectado por un sismo de magnitud Mw = 6.3 (NEIC) el 20 de noviembre de 2004, localizado frente a la costa del departamento de Ahuachap�n. En este sentido, se realiz� un an�lisis de la transferencia de esfuerzos est�ticos de Coulomb, con el objeto de determinar si el sismo de noviembre actu� como disparo del sismo de diciembre y c�mo ambos a su vez pudieran haber afectado el estado de las fallas locales dentro del territorio.
La informaci�n s�smica utilizada para el an�lisis corresponde al cat�logo del Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET), as� como a par�metros s�smicos del National Earthquake Information Center (NEIC-USGS) y mecanismos focales del CMT de Harvard. El programa utilizado para el c�lculo es el GNStress1_5 (Robinson R, Institute of Geological & Nuclear Sciences, New Zeland).
Se analiz� la informaci�n sismol�gica de los eventos principales y de las nubes de r�plicas, obteni�ndose los par�metros siguientes para el modelo de transferencia de esfuerzos:
a) Sismo del 20 de noviembre de 2004, frente a Costas de El Salvador.
Hora (GMT) : 22:01
Direcci�n ( ) : 286
Buzamiento ( ) : 27
Deslizamiento( ) : 70
L ruptura : 25 km
Ancho ruptura : 22.5 km
Top del plano de falla : 10 km
Centro del plano de falla : latitud: 13.250, longitud: -90.350
Mw : 6.3 (NEIC).b) Sismo del 13 de diciembre de 2004, frente a Costas de El Salvador.
Hora (GMT) : 15:23
Direcci�n ( ) : 301
Buzamiento ( ) : 3
Deslizamiento( ) : 89
L ruptura : 10 km
Ancho ruptura : 10 km
Top del plano de falla : 35 km
Centro del plano de falla : latitud: 13.290, longitud: -89.810
Mw : 6.0 (NEIC).Para la evaluaci�n de la transferencia de esfuerzos est�ticos se consideraron los siguientes casos:
- Efecto del sismo del 20 de noviembre de 2004 (22:01 GMT) sobre el plano de falla del sismo del 13 de diciembre de 2004 (figura 5).
- Efecto del sismo del 20 de noviembre de 2004 sobre un plano de falla de desgarre dentro del territorio ( : 110 ; : 80 ; : 180 , aproximadamente direcci�n Este-Oeste) v�ase figura 6.
- Efecto del sismo del 20 de noviembre de 2004 sobre un plano de falla de desgarre dentro del territorio ( : 0 ; : 80 ; : 0 , aproximadamente direcci�n Norte-Sur) v�ase figura 7.
- Efecto del sismo del 13 de diciembre de 2004 sobre un plano de falla de desgarre dentro del territorio ( : 110 ; : 80 ; : 180 , aproximadamente direcci�n Este-Oeste) v�ase figura 8.
- Efecto del sismo del 13 de diciembre de 2004 sobre un plano de falla de desgarre dentro del territorio ( : 0 ; : 80 ; : 0 , aproximadamente direcci�n Norte-Sur) v�ase figura 9.
Los planos de falla de desgarre mencionados en los literales b, c, d, y e han sido definidos de acuerdo con fallas identificadas en la zona occidental del pa�s (aproximadamente en la zona de Juayua-Apaneca- Ahuachap�n), en conjunto con el personal del Departamento de Geodin�mica de la Universidad Complutense de Madrid, basado en im�genes de sat�lite para El Salvador y en la geolog�a local previamente estudiada.
A continuaci�n se muestra en forma gr�fica cada uno de los casos especificados en los literales anteriores.
Figura 5: Efecto del sismo del 20 de noviembre sobre el plano del sismo del 13 de diciembre. El rango de esfuerzos est� comprendido entre -0.25 bars y 0.25 bars. No se aprecia incremento de esfuerzo en la zona epicentral del sismo del 13 de diciembre.
Figura 6: Efecto del sismo del 20 de noviembre sobre el plano dentro del territorio ( : 110 ; : 80 ; : 180 ). Los esfuerzos han sido evaluados a 12 km de profundidad. El rango de esfuerzos est� comprendido entre -0.25 bar y 0.25 bar. Probablemente exista un incremento de esfuerzos alrededor de 0.25 bar cerca de la costa.
Figura 7: Efecto del sismo del 20 de noviembre sobre el plano dentro del territorio ( : 0 ; : 80 ; : 0 ). Los esfuerzos han sido evaluados a 12 km de profundidad. El rango de esfuerzos est� comprendido entre -0.25 bar y 0.25 bar. Probablemente exista un incremento de esfuerzos alrededor de 0.25 bar cerca de la costa.
Figura 8: Efecto del sismo del 13 de diciembre sobre el plano dentro del territorio ( : 110 ; : 80 ; : 180 ). Los esfuerzos han sido evaluados a 12 km de profundidad. El rango de esfuerzos est� comprendido entre -0.1 bar y 0.1 bar. No se aprecia un incremento significativo de esfuerzos.
Figura 9: Efecto del sismo del 13 de diciembre sobre el plano dentro del territorio ( : 0 ; : 80 ; : 0 ). Los esfuerzos han sido evaluados a 12 km de profundidad. El rango de esfuerzos est� comprendido entre -0.1 bar y 0.1 bar. No se aprecia un incremento significativo de esfuerzos. Discusi�n de Resultados
- Este sismo como muchos otros suscitados en el Oc�ano Pacifico fue acompa�ado por una serie de replicas con magnitudes de hasta 4.6 y la mayor�a de ellas ocurrieron en las primeras seis horas posteriores al sismo principal (v�ase figuras 1 y 2). El hecho de que ocurrieran replicas sentidas mantuvo alarmada a gran parte de la poblaci�n salvadore�a.
- El tipo de suelo tiene gran influencia en la magnitud del movimiento s�smico. Referido a este fen�meno, se compararon los datos registrados por la estaci�n acelerogr�fica ubicada en el Puerto de Acajutla-Sonsonate (ACAJ) a unos 37 kil�metros del epicentro, con la estaci�n de San Luis La Herradura - La Paz (HERR) a unos 90 kil�metros del epicentro. De acuerdo con lo datos mostrados en la Figura 3, la estaci�n de La Herradura registr� valores de aceleraci�n entre 3 y 4 veces m�s que la estaci�n Acajutla, a pesar de estar ubicada a una distancia mucho mayor del epicentro. Para explicar este hecho es importante indicar que la estaci�n Acajutla-sonsonte se encuentra ubicada en un sitio rocoso y la estaci�n La Herradura en suelos sedimentarios. Caso similar se observa en la estaci�n UDBS- San Salvador ubicada sobre un espesor bastante considerable de Tierra Blanca.
- De acuerdo a datos del mecanismo focal el sismo fue generado por un tipo de falla de movimiento vertical a una profundidad mayor a 50 kil�metros. Este tipo de fallas pueden generar en algunos casos Tsunamis, afortunadamente, la magnitud y la profundidad a la que ocurri� este sismo no contribuyeron a la generaci�n de este fen�meno.
- Con relaci�n a la evaluaci�n de la transferencia de esfuerzos para los sismos del 20 de noviembre y 13 de diciembre de 2004, es importante indicar que el an�lisis consider� par�metros preliminares de los planos de falla de los sismos principales, a los cuales se tuvo acceso al momento de la evaluaci�n (por ejemplo, el plano de falla del sismo del 13 de diciembre se estim� a partir de una expresi�n emp�rica) por lo que hasta este nivel, los resultados proporcionan una buena idea de la distribuci�n de los esfuerzos inducidos en los planos analizados.
- Los resultados obtenidos de la evaluaci�n de la transferencia de esfuerzos indican que no hubo un incremento significativo de los esfuerzos dentro del territorio salvadore�o por efecto de los sismos del 20 de noviembre y 13 de diciembre. Normalmente, se ha observado que el mecanismo de disparo se provoca cuando se generan incrementos de esfuerzos superiores a 0.5 bar. Debajo de este valor los resultados son debatibles.
Tabla 1: Par�metros principales de sismos ocurridos frente a Costas del Departamento de Sonsonate los d�as 13, 14 y 15 de diciembre del 2004. El tipo de magnitud C es calculada usando la duraci�n total del sismo y el tipo L es usando la m�xima amplitud.
a�o
mes
d�a
hora (GMT)
minutos
segundos
latitud (grados)
longitud (grados)
prof. (km)
n� est. usadas
RMS
mag.
Tipo de mag.
mag.
Tipo de mag.
2004
12
13
5
50
49.7
13.226
-89.747
32.3
8
0.2
2.4
C
2004
12
13
7
58
26.3
13.199
-89.774
32.8
9
0.5
2.5
C
2004
12
13
15
23
41.7
13.244
-89.775
52.2
56
0.9
5.9
L
2004
12
13
15
28
38.4
13.289
-89.692
39.5
15
0.4
3.4
C
2004
12
13
15
36
24.1
13.305
-89.684
29.3
16
0.4
3.3
C
2004
12
13
15
39
51.3
13.267
-89.701
33.6
16
0.4
4.0
L
2004
12
13
15
39
51.3
13.267
-89.701
33.6
16
0.4
4.0
L
2004
12
13
15
39
51.3
13.267
-89.701
33.6
16
0.4
4.0
L
2004
12
13
15
39
51.6
13.287
-89.670
44.5
15
0.3
3.6
C
4.0
L
2004
12
13
15
46
32.5
13.325
-89.672
38.9
10
0.2
2.9
C
2004
12
13
15
52
0.2
13.306
-89.662
32.7
12
0.4
3.1
C
3.0
L
2004
12
13
15
53
47.8
13.286
-89.675
16.2
6
0.4
2.7
C
2004
12
13
15
57
12.5
13.224
-89.704
16.8
9
0.2
2.4
C
2004
12
13
16
3
5.9
13.276
-89.675
32.3
14
0.3
3.1
C
2004
12
13
16
7
18.4
13.230
-89.648
33.0
8
0.1
3.1
C
2004
12
13
16
7
29.3
13.304
-89.755
38.6
10
0.2
3.0
C
2004
12
13
17
19
1.4
13.307
-89.707
31.8
10
0.3
2.9
C
2004
12
13
17
53
44.0
13.262
-89.732
29.6
11
0.3
3.6
C
3.8
L
2004
12
13
17
58
9.7
13.328
-89.749
38.4
6
0.2
2.4
C
2004
12
13
18
11
12.5
13.229
-89.685
32.0
6
0.2
2.5
C
2004
12
13
20
18
59.7
13.314
-89.697
50.0
16
0.4
3.5
C
3.7
L
2004
12
14
1
34
35.0
13.228
-89.646
37.7
7
0.2
2.4
C
2004
12
14
1
47
38.7
13.278
-89.732
33.4
6
0.2
2.3
C
2004
12
14
3
44
53.7
13.301
-89.658
33.2
13
0.2
3.0
C
3.2
L
2004
12
14
4
40
1.9
13.339
-89.629
47.9
16
0.2
3.9
C
4.1
L
2004
12
14
5
8
0.8
13.310
-89.724
33.2
16
0.2
3.1
C
3.0
L
2004
12
14
5
14
30.9
13.288
-89.739
33.4
8
0.1
2.6
C
2004
12
14
5
25
23.0
13.279
-89.678
32.1
9
0.2
2.8
C
2004
12
14
5
37
9.4
13.274
-89.675
31.9
7
0.1
2.6
C
2004
12
14
5
39
44.1
13.280
-89.658
25.1
7
0.1
2.5
C
2004
12
14
5
51
17.1
13.323
-89.693
32.3
8
0.1
2.9
C
2004
12
14
6
13
44.4
13.338
-89.713
41.4
11
0.3
3.1
C
2.7
L
2004
12
14
9
21
45.9
13.266
-89.725
21.0
9
0.2
2.6
C
2004
12
14
9
27
8.8
13.314
-89.722
32.4
8
0.2
2.5
C
2004
12
14
10
41
52.6
13.269
-89.732
32.7
6
0.2
2.6
C
2004
12
14
11
11
58.5
13.296
-89.655
33.3
11
0.2
2.9
C
2004
12
14
11
48
14.8
13.265
-89.705
24.5
8
0.2
2.6
C
2004
12
14
13
42
35.3
13.254
-89.703
33.4
11
0.2
3.2
C
2004
12
14
14
21
40.3
13.190
-89.733
31.2
5
0.1
2.6
C
2004
12
14
17
42
47.3
13.200
-89.739
13.2
7
0.3
2.6
C
2004
12
14
17
57
20.8
13.243
-89.679
32.9
10
0.3
3.0
C
2004
12
14
18
22
5.3
13.168
-89.630
40.8
21
0.3
4.6
L
2004
12
14
18
30
42.0
13.213
-89.577
32.3
4
0.3
2.7
C
2004
12
14
18
34
9.1
13.235
-89.762
25.9
8
0.2
2.7
C
2004
12
14
19
17
36.0
13.183
-89.658
13.1
7
0.2
2.5
C
2004
12
14
22
13
25.3
13.287
-89.705
32.0
9
0.3
2.7
C
2004
12
14
22
24
41.8
13.302
-89.718
53.3
14
0.4
3.3
C
2004
12
15
0
59
20.9
13.277
-89.722
32.8
12
0.4
3.1
C
3.2
L
2004
12
15
1
25
15.6
13.274
-89.746
31.0
14
0.3
3.3
C
3.5
L
2004
12
15
2
42
5.4
13.311
-89.754
48.8
12
0.3
3.3
C
3.4
L
2004
12
15
4
59
30.9
13.289
-89.750
31.7
8
0.2
2.8
C
2004
12
15
6
36
48.3
13.121
-89.695
50.0
10
0.2
2.4
C
2004
12
15
8
40
14.9
13.271
-89.740
43.7
11
0.3
3.0
C
2004
12
15
9
28
33.9
13.243
-89.692
13.1
4
0.2
2.6
C
2004
12
15
10
6
7.5
13.221
-89.770
35.8
6
0.3
2004
12
15
15
15
44.4
13.208
-89.698
31.1
13
0.3
3.2
C
2004
12
15
17
24
3.1
13.221
-89.726
10.6
5
0.1
2.4
C
2004
12
15
19
46
24.5
13.251
-89.673
29.7
5
0.2
2.4
C
[1]Preliminarmente este sismo fue reportado con una magnitud de 6.1. Al integrar toda la informaci�n existente se obtuvo un valor de 5.9.
