Artículos científicos
http://hdl.handle.net/11056/17882
2024-03-19T03:24:34ZCrustal Velocity Anomalies in Costa Rica from Ambient Noise Tomography
http://hdl.handle.net/11056/27283
Crustal Velocity Anomalies in Costa Rica from Ambient Noise Tomography
Nuñez Alpízar, Evelyn; Schimmel, M.; Stich, D.; Iglesias, A.
We derive group velocity maps for crustal Rayleigh waves across Costa Rica and corresponding 3-D shear-wave velocity structure from ambient noise cross-correlations between 56 seismic broadband stations. The daily inter-station cross-correlations for the period 2010–2015 of 56 seismic broadband stations are stacked and analysed to warrant a robust extraction of empirical Green’s functions which then are used to measure fundamental mode Rayleigh wave group velocities. Rayleigh wave dispersion curves show consistent patterns within the different geological domains in Costa Rica. Dispersion curves were evaluated in the microseism band from 5- to 17-s period and inverted for group velocity maps using iterative nonlinear travel time tomography. The group velocities at each grid point were inverted for 1-D profiles using a non-linear simulated annealing approach, and transformed into the 3-D velocity structure. The final tomographic model shows clearly the main velocity anomalies associated with tectonic and volcanic activity in Costa Rica. Three localized negative velocity anomalies are seen at all periods (5–17 s) consistent with deep-routed crustal-scale magmatic systems located beneath the Rincón de la Vieja-Miravalles, Arenal-Poás and Turrialba-Irazú volcanic systems, that showed activity over the last 100 years. High velocities can be found beneath the Talamanca arc in southeastern Costa Rica, where active volcanism stopped in the late Miocene. Significant along-strike variations in the morphology of the subducting Cocos plate are imaged consistently by velocity variations in the forearc.; Derivamos mapas de velocidad de grupo para las ondas Rayleigh de la corteza terrestre a través de Costa Rica y la correspondiente estructura de velocidad de ondas de corte 3-D a partir de correlaciones cruzadas de ruido ambiental entre 56 estaciones sísmicas de banda ancha. Las correlaciones cruzadas diarias entre estaciones para el período 2010-2015 de 56 estaciones sísmicas de banda ancha se apilan y analizan para garantizar una extracción robusta de funciones de Green empíricas que luego se utilizan para medir las velocidades de grupo de ondas Rayleigh de modo fundamental. Las curvas de dispersión de ondas Rayleigh muestran patrones consistentes dentro de los diferentes dominios geológicos en Costa Rica. Las curvas de dispersión fueron evaluadas en la banda de microseísmo de 5 a 17-s de período e invertidas para mapas de velocidad de grupo usando tomografía iterativa no lineal de tiempo de viaje. Las velocidades de grupo en cada punto de la cuadrícula se invirtieron para perfiles 1-D utilizando un enfoque de recocido simulado no lineal, y se transformaron en la estructura de velocidad 3-D. El modelo tomográfico final muestra claramente las principales anomalías de velocidad asociadas a la actividad tectónica y volcánica en Costa Rica. Se observan tres anomalías de velocidad negativas localizadas en todos los periodos (5-17 s) consistentes con sistemas magmáticos a escala de corteza profunda localizados bajo los sistemas volcánicos Rincón de la Vieja-Miravalles, Arenal-Poás y Turrialba-Irazú, que mostraron actividad durante los últimos 100 años. Bajo el arco de Talamanca, en el sureste de Costa Rica, donde el vulcanismo activo se detuvo a finales del Mioceno, pueden encontrarse altas velocidades. Las variaciones significativas de la morfología de la placa subductora de Cocos a lo largo del trazado se reflejan de forma coherente en las variaciones de velocidad del antearco.
Los autores quieren expresar su agradecimiento al Observatiorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica—Universidad Nacional de Costa Rica (OVSICORI-UNA) y a las Instituciones Incorporadas de Investigación en Sismología (IRIS) por proporcionar los datos de este estudio. Recibimos el apoyo del Proyecto Mineco/Feder CGL2015-67130-C2-2-R, el grupo de investigación RNM 104 de la Junta de Andalucía y CGL2013-48601-C2-1-R (MISTERIOS). Este estudio se benefició enormemente de la creación de redes dentro de la acción COST ES1401 TIDES (TIme DEpendent Seismology), financiada por la UE. En particular en agradece a la Universidad Nacional de Costa Rica (UNA) la beca para completar su Ph.D. (número de subvención A-JB-002-2012). También agradecemos a Laura Becerril por su ayuda con el Mapa Geológico de Costa Rica. Se agradece al editor y a los árbitros por sus revisiones cuidadosas y constructivas y por todos los esfuerzos involucrados en el manejo de este manuscrito.
2019-08-24T00:00:00ZIntensidades macrosísmicas del sismo de Capellades del 30 de noviembre de 2016 (Mw = 5,4) y el contexto sísmico de la región central de Costa Rica
http://hdl.handle.net/11056/24816
Intensidades macrosísmicas del sismo de Capellades del 30 de noviembre de 2016 (Mw = 5,4) y el contexto sísmico de la región central de Costa Rica
Campos - Durán, Daniela; Quintero, Ronnie
El 30 de noviembre del 2016, a las 18:25 hora local, se generó un sismo que se localizó a 4,4 km al noroeste de Capellades de Alvarado, Cartago, Costa Rica; con una magnitud de Mw = 5,4. De acuerdo con la Escala de Intensidades de Mercalli Modificada (IMM), este evento generó intensidades sísmicas desde III hasta VII. La región central del país presentó las mayores afectaciones, desde deslizamientos puntuales hasta daños en viviendas, caminos y servicios básicos, como agua potable y electricidad. Históricamente esta región ha sido afectada por importantes sismos, ocurridos entre 1841-1851, 1910-1912 y 1951-1955. Desde 1950 los eventos de mayor afectación son el terremoto de Patillos del 30 de diciembre de 1952, Ms= 5,9, el terremoto de Piedras Negras del 22 de diciembre de 1990, Mw=6,0 y el terremoto de Cinchona del 08 de enero de 2009, Mw=6,1. Esta investigación muestra un análisis de las intensidades macrosísmicas y la distribución espacio-temporal de los últimos cuatro eventos importantes localizados en la región central de Costa Rica; haciendo énfasis en el de Capellades, por ser el más reciente.; On November 30, 2016, at 18:25 local time, an earthquake was located 4.4 km northwest of Capellades de Alvarado, Cartago, Costa Rica, the magnitude was Mw = 5.4. This event generated seismic intensities from III to VII in the Modified Mercalli Intensity Scale (MMI). The central region of the country presented the greatest effects, with specific landslides; home, roads and basic services, such as drinking water and electricity were damaged. Historically, this region has been affected by important earthquakes, occurred between 1841-1851, 1910-1912 and 1951-1955. Since 1950 the events of largest affectation are the Patillos earthquake of December 30, 1952, Ms = 5.9, the Piedras Negras earthquake of December 22, 1990, Mw = 6.0 and the Cinchona earthquake of 08 January 2009, Mw = 6.1. This research shows a macroseismic intensities analysis and the spatial temporal distribution of the last four historical events located in the central region of Costa Rica, emphasizing in the Capellades earthquake, for being the most recent.
https://doi.org/10.18273/revbol.v42n1-2020003
2020-01-01T00:00:00ZAlong-strike variability in the seismogenic zone below Nicoya Peninsula, Costa Rica
http://hdl.handle.net/11056/24709
Along-strike variability in the seismogenic zone below Nicoya Peninsula, Costa Rica
Newman, Andrew V.; Schwartz, Susan; González Salas, Victor; Deshon, Heather R.; Protti, Marino; Dorman, LeRoy
At the subduction zone in northwestern Costa Rica, the seismogenic zone lies directly beneath the Nicoya Peninsula, allowing for near source seismic studies of earthquake activity. We located 650 earthquakes along the seismogenic plate interface using a dense seismic network in the vicinity of the Nicoya Peninsula. Using these data we constrained the updip limit of the seismogenic zone there and found a transition in depth, 10 km in the south to 20 km in the north, that occurs where the subducting oceanic crust changes from warmer Cocos-Nazca Spreading center (CNS) origin to colder East Pacific Rise (EPR) origin. We argue that the temperature of the incoming oceanic crust controls the seismogenic updip limit beneath Nicoya, Costa Rica; subducting colder oceanic crust deepens the seismogenic updip limit.; En la zona de subducción en el noroeste de Costa Rica, la zona sismogénica se encuentra directamente debajo de la península de Nicoya, lo que permite estudios sísmicos de fuentes cercanas a la actividad sísmica. Localizamos 650 terremotos a lo largo de la interfaz de placas sismogénicas utilizando una red sísmica densa en las cercanías de la Península de Nicoya. Usando estos datos, restringimos el límite echado arriba de la zona sismogénica allí y encontramos una transición en profundidad, de 10 km en el sur a 20 km en el norte, que ocurre donde la corteza oceánica en subducción cambia desde el centro de expansión Cocos-Nazca más cálido (CNS) origen al origen más frío de la Dorsal del Pacífico Oriental (EPR). Argumentamos que la temperatura de la corteza oceánica entrante controla el límite de buzamiento ascendente sismogénico debajo de Nicoya, Costa Rica; la subducción de una corteza oceánica más fría profundiza el límite de buzamiento ascendente sismogénico.
OVSICORI
2002-01-01T00:00:00ZThe March 25, 1990 (Mw=7.0, ML=6.8), earthquake at the entrance of the Nicoya Gulf, Costa Rica: Its prior activity, foreshocks, aftershocks, and triggered seismicity
http://hdl.handle.net/11056/24585
The March 25, 1990 (Mw=7.0, ML=6.8), earthquake at the entrance of the Nicoya Gulf, Costa Rica: Its prior activity, foreshocks, aftershocks, and triggered seismicity
Protti, Marino; McNally, Karen; González, Victor; Montero, Carlos; Velasco, Aaron; Segura, Juan; Brenes, Jorge; Barboza, Vilma; Malavassi, Eduardo; Gündel, Federico; Simila, Gerald; Rojas, Daniel; Mata, Antonio; Schillinger, Walter; Pacheco, Javier Francisco
On March 25, 1990 a large earthquake (Mw = 7.0, ML = 6.8) occurred at the entrance of the Nicoya Gulf, Costa Rica, at 1322:55.6 UTC, producing considerable damage in central Costa Rica and generating much interest about whether or not the Nicoya seismic gap (Nishenko, 1989) had broken. The local country-wide seismographic network recorded 6 years of activity prior to this large earthquake, 16 hours of foreshocks, the mainshock, and its aftershocks. This network is operated jointly by the Costa Rica Volcanological and Seismological Observatory at the National University (OVSICORI-UNA), and the Charles F. Richter Seismological Laboratory at the University of California, Santa Cruz (CFRSL-UCSC). We obtained high resolution locations from this network and located the mainshock at 9°38.5′N, 84°55.6′W (depth is 20.0 km) and the largest foreshock (Mw = 6.0, March 25, 1990, at 1316:05.8 UTC) at 9°36.4′N, 84°57.1′W (depth is 22.4 km). We find that the aftershock zone abuts the southeast boundary of the Nicoya seismic gap, suggesting that the seismic gap did not rupture. Since the installation of the local network in April 1984 to March 24, 1990, nearly 1900 earthquakes with magnitudes from 1.7 to 4.8 (318 with magnitude 3.0 or larger) have been located at the entrance of the Nicoya Gulf, one of the most active regions in Costa Rica. The March 25 earthquake occurred at the northwest edge of this region, where a sequence of foreshocks began 16 hours prior to the mainshock. The spatial-temporal distribution of aftershocks and directivity analysis of the mainshock rupture process using teleseismic records both indicate a southeast propagating rupture. The mainshock ruptured an asperity of approximately 600 km2 of area, with this area expanding to 4000 km2 after 7 days. We present evidence that suggests that the ruptured asperity is produced by the subduction of a seamount. Inversion of teleseismic broadband and long-period P and SH waves yields a thrust faulting mechanism with the shallow plane striking 292°, dipping 26°, and with a rake of 88°, in agreement with the subduction of the Cocos plate under the Caribbean plate. Local first motions for the largest foreshock and the mainshock agree with this solution. We also present evidence suggesting that the March 25, 1990, earthquake triggered and reactivated several seismic swarms in central Costa Rica and temporally decreased the activity in the epicentral area of the July 3, 1983 (Ms = 6.2), Pérez Zeledón earth; El 25 de marzo de 1990 ocurrió un gran sismo (Mw = 7.0, ML = 6.8) en la entrada del Golfo de Nicoya, Costa Rica, a las 1322:55.6 UTC, produciendo daños considerables en el centro de Costa Rica y generando mucho interés sobre si o no la brecha sísmica de Nicoya (Nishenko, 1989) se había roto. La red sismográfica local de todo el país registró 6 años de actividad antes de este gran terremoto, 16 horas de temblores previos, el sismo principal y sus réplicas. Esta red es operada conjuntamente por el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica de la Universidad Nacional (OVSICORI-UNA) y el Laboratorio Sismológico Charles F. Richter de la Universidad de California, Santa Cruz (CFRSL-UCSC). Obtuvimos ubicaciones de alta resolución de esta red y localizamos el sismo principal a 9°38,5′N, 84°55,6′W (la profundidad es de 20,0 km) y el sismo más grande (Mw = 6,0, 25 de marzo de 1990, a las 1316:05,8 UTC) a 9°36,4′N, 84°57,1′O (la profundidad es de 22,4 km). Encontramos que la zona de réplica linda con el límite sureste de la brecha sísmica de Nicoya, lo que sugiere que la brecha sísmica no se rompió. Desde la instalación de la red local en abril de 1984 hasta el 24 de marzo de 1990, cerca de 1900 sismos con magnitudes de 1.7 a 4.8 (318 con magnitud 3.0 o mayor) se han localizado en la entrada del Golfo de Nicoya, una de las regiones más activas en Costa Rica El terremoto del 25 de marzo ocurrió en el extremo noroeste de esta región, donde comenzó una secuencia de temblores preliminares 16 horas antes del terremoto principal. La distribución espacio-temporal de las réplicas y el análisis de directividad del proceso de ruptura del sismo principal utilizando registros telesísmicos indican una ruptura que se propaga hacia el sureste. El sismo principal rompió una aspereza de aproximadamente 600 km2 de área, y esta área se expandió a 4000 km2 después de 7 días. Presentamos evidencia que sugiere que la aspereza rota se produce por la subducción de un monte submarino. La inversión de la banda ancha telesísmica y las ondas P y SH de período largo produce un mecanismo de fallas de cabalgamiento con el plano somero golpeando 292°, buzándose 26° y con una inclinación de 88°, de acuerdo con la subducción de la placa de Cocos debajo de la placa del Caribe . Los primeros movimientos locales para el sismo mayor y el sismo principal concuerdan con esta solución. También presentamos evidencia que sugiere que el terremoto del 25 de marzo de 1990 desencadenó y reactivó varios enjambres sísmicos en el centro de Costa Rica y disminuyó temporalmente la actividad en el área epicentral de la tierra de Pérez Zeledón del 3 de julio de 1983 (Ms = 6.2).
OVSICORI
https://doi.org/10.1029/94JB03099
1995-10-10T00:00:00Z