Terremotos recurrentes de un sistema activo de falla-volcán
Con base en trabajos de campo, excavación de trincheras, evidencia arqueológica y fechas de datación por radiocarbono, se han identificado al menos tres grandes eventos de fallas normales dentro de la caldera Aso en los últimos ~ 3000 años, excluyendo el terremoto de Kumamoto 2016 Mw 7.1.
Estos eventos tuvieron lugar en ~ 1000 a. C., ~ 100 d. C. y ~ 1100 d. C., respectivamente, lo que sugiere un intervalo promedio de recurrencia de ~ 1000 años.
Estos eventos coinciden con los tiempos de tres grandes paleosismos inferidos dentro de la zona de falla Hinagu-Futagawa (HFFZ), donde comenzó la ruptura del terremoto de Kumamoto en 2016.
Sobre la base de datos geológicos, geofísicos y sísmicos, se concluyó que los eventos de fallas normales recurrentes dentro de la caldera Aso fueron provocados por las fallas activas de la HFFZ.
En cuanto al terremoto de Kumamoto en 2016, la ruptura sísmica se inició en el lado suroeste de la caldera, se propagó hacia el noreste y terminó en su interior.
Estos hallazgos demuestran que grandes terremotos recurrentes dentro de un sistema activo de falla-volcán pueden ser estudiados para mejorar nuestra comprensión de la conclusión de la propagación de la ruptura cosísmica, y que la cámara magmática debajo del Monte Aso probablemente obstaculice la propagación de la ruptura cosísmica durante los grandes terremotos.
Métodos
Este estudio se basa principalmente en investigaciones de campo, excavación de zanjas, datación por radiocarbono de paleosismos, y estudios geofísicos utilizando métodos eléctricos y electromagnéticos, y observaciones de arreglos sísmicos para analizar estructuras de fallas.
Ajuste sismotectónico
Monte Aso, Japón es uno de los volcanes activos más grandes del mundo, con un área de caldera de 380 km2. La actividad volcánica en Aso comenzó en ~ 0.3 Ma con una gran erupción que produjo flujos piroclásticos. Posteriormente, cuatro grandes erupciones produjeron flujos piroclásticos y de lava en una amplia área, incluyendo el área de estudio (Fig. 1).
Estructuras de Graben dentro de la caldera de Aso
Las estructuras de graben cosísmico se han desarrollado a lo largo de las zonas de ruptura de la superficie cosísmica producidas por el terremoto de Kumamoto 2016 en el lado occidental de la caldera de Aso. Estos grabens se extienden por ~ 10 km, principalmente a lo largo de la Falla Kurokawa, con un desplazamiento vertical máximo de 1.75 m (Fig. 1 b, c).
Investigaciones en trincheras
Se excavó una zanja a través de la zona de ruptura cosísmica en Loc. 3, ~ 200 m al suroeste de Loc. 2, a lo largo de la cual la superficie topográfica se compensa verticalmente con 0.3-0.5 m (Fig. 1c). Las paredes de la zanja se esbozaron utilizando una superposición de malla de 1.0 m (Fig. 4)
Identificación de eventos de fallas morfogénicas
En función de las características estructurales, incluidas las estructuras de fallas, las secuencias sedimentarias y las características de deformación de las capas sedimentarias y los datos de datación por radiocarbono, se identificaron al menos tres grandes sismos (E2-E4) en los últimos ~ 3000 años que ocurrieron antes de el terremoto de Kumamoto de 2016 Mw 7.1 (E1) en la falla de Kurokawa.
Discusión
Los terremotos con M ≥ 7 a profundidades focales superficiales generalmente pueden producir rupturas superficiales cosísmicas distintivas y causar una fuerte deformación del terreno que se puede preservar en los horizontes sedimentarios y, por lo tanto, se puede identificar a través de estudios de trincheras.
Conclusiones
Los resultados confirman que el volcán probablemente obstaculiza la propagación de la ruptura cosísmica durante grandes terremotos debido a la presencia de magma.
Lin, Aiming. Recurrent large earthquakes related with an active fault-volcano system, southwest Japan. Nature Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32140-8
Estos eventos tuvieron lugar en ~ 1000 a. C., ~ 100 d. C. y ~ 1100 d. C., respectivamente, lo que sugiere un intervalo promedio de recurrencia de ~ 1000 años.
Estos eventos coinciden con los tiempos de tres grandes paleosismos inferidos dentro de la zona de falla Hinagu-Futagawa (HFFZ), donde comenzó la ruptura del terremoto de Kumamoto en 2016.
Sobre la base de datos geológicos, geofísicos y sísmicos, se concluyó que los eventos de fallas normales recurrentes dentro de la caldera Aso fueron provocados por las fallas activas de la HFFZ.
En cuanto al terremoto de Kumamoto en 2016, la ruptura sísmica se inició en el lado suroeste de la caldera, se propagó hacia el noreste y terminó en su interior.
Estos hallazgos demuestran que grandes terremotos recurrentes dentro de un sistema activo de falla-volcán pueden ser estudiados para mejorar nuestra comprensión de la conclusión de la propagación de la ruptura cosísmica, y que la cámara magmática debajo del Monte Aso probablemente obstaculice la propagación de la ruptura cosísmica durante los grandes terremotos.
Métodos
Este estudio se basa principalmente en investigaciones de campo, excavación de zanjas, datación por radiocarbono de paleosismos, y estudios geofísicos utilizando métodos eléctricos y electromagnéticos, y observaciones de arreglos sísmicos para analizar estructuras de fallas.
Ajuste sismotectónico
Monte Aso, Japón es uno de los volcanes activos más grandes del mundo, con un área de caldera de 380 km2. La actividad volcánica en Aso comenzó en ~ 0.3 Ma con una gran erupción que produjo flujos piroclásticos. Posteriormente, cuatro grandes erupciones produjeron flujos piroclásticos y de lava en una amplia área, incluyendo el área de estudio (Fig. 1).
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| Fig. 1 Mapas del área de estudio. (a) Mapa índice del área de estudio que muestra la configuración tectónica. (b) Mapa en relieve sombreado en rojo que muestra la distribución de las rupturas superficiales cosísmicas producidas por el terremoto de Kumamoto en 2016 a lo largo de la HFFZ. (c) como en (b), pero para el área dentro de la caldera Aso (los datos de ruptura de la superficie cosísmica provienen de estudios previos). Los datos de fallas activas son de RGAFJ y del Geographical Survey Institute. Los datos del epicentro y de mecanismos focales son del Instituto Nacional de Investigación para Ciencias de la Tierra. I-I 'y II-II': Levantamientos de resistividad eléctrica y electromagnéticas. Créditos: Aiming Lin |
Estructuras de Graben dentro de la caldera de Aso
Las estructuras de graben cosísmico se han desarrollado a lo largo de las zonas de ruptura de la superficie cosísmica producidas por el terremoto de Kumamoto 2016 en el lado occidental de la caldera de Aso. Estos grabens se extienden por ~ 10 km, principalmente a lo largo de la Falla Kurokawa, con un desplazamiento vertical máximo de 1.75 m (Fig. 1 b, c).
Investigaciones en trincheras
Se excavó una zanja a través de la zona de ruptura cosísmica en Loc. 3, ~ 200 m al suroeste de Loc. 2, a lo largo de la cual la superficie topográfica se compensa verticalmente con 0.3-0.5 m (Fig. 1c). Las paredes de la zanja se esbozaron utilizando una superposición de malla de 1.0 m (Fig. 4)
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Fig. 4 Bocetos de las paredes expuestas de la Trinchera A. (a) Pared suroeste,
(b) pared noreste, (c) piso de la trinchera, y (d) muro noroeste. Créditos: Aiming Lin
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Identificación de eventos de fallas morfogénicas
En función de las características estructurales, incluidas las estructuras de fallas, las secuencias sedimentarias y las características de deformación de las capas sedimentarias y los datos de datación por radiocarbono, se identificaron al menos tres grandes sismos (E2-E4) en los últimos ~ 3000 años que ocurrieron antes de el terremoto de Kumamoto de 2016 Mw 7.1 (E1) en la falla de Kurokawa.
Discusión
Los terremotos con M ≥ 7 a profundidades focales superficiales generalmente pueden producir rupturas superficiales cosísmicas distintivas y causar una fuerte deformación del terreno que se puede preservar en los horizontes sedimentarios y, por lo tanto, se puede identificar a través de estudios de trincheras.
Conclusiones
Los resultados confirman que el volcán probablemente obstaculiza la propagación de la ruptura cosísmica durante grandes terremotos debido a la presencia de magma.
Lin, Aiming. Recurrent large earthquakes related with an active fault-volcano system, southwest Japan. Nature Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32140-8
