Slow Slip Events in the Early Part of the Earthquake Cycle

Abstract

In February 2014 a Mw = 7.0 slow slip event (SSE) took place beneath the Nicoya Peninsula, Costa Rica. This event occurred 17 months after the 5 September 2012, Mw = 7.6, earthquake and along the same subduction zone segment, during a period when significant postseismic deformation was ongoing. A second SSE occurred in the middle of 2015, 21 months after the 2014 SSE and 38 months after the earthquake. The recurrence interval for Nicoya SSEs was unchanged by the earthquake. However, the spatial distribution of slip for the 2014 event differed significantly from previous events, having only deep (~40 km) slip, compared to previous events, which had both deep and shallow slip. The 2015 SSE marked a return to the combination of deep plus shallow slip of preearthquake SSEs. However, slip magnitude in 2015 was nearly twice as large (Mw=7.2) as preearthquake SSEs.WeemployCoulomb Failure Stress change modeling in order to explain these changes. Stress changes associated with the earthquake and afterslip were highest near the shallow portion of the megathrust, where preearthquake SSEs had significant slip. Lower stress change occurred on the deeper parts of the plate interface, perhaps explaining why the deep (~40 km) region for SSEs remained unchanged. The large amount of shallow slip in the 2015 SSE may reflect lack of shallow slip in the prior SSE. These observations highlight the variability of aseismic strain release rates throughout the earthquake cycle.

En febrero de 2014, se produjo un evento de deslizamiento lento (EDL) de magnitud Mw = 7,0 bajo la península de Nicoya, Costa Rica. Este evento ocurrió 17 meses después del terremoto del 5 de septiembre de 2012 (Mw = 7,6) y a lo largo del mismo segmento de la zona de subducción, durante un período de deformación post-sísmica significativa. Un segundo EDL tuvo lugar a mediados de 2015, 21 meses después del EDL de 2014 y 38 meses después del terremoto. El intervalo de recurrencia de los EDL de Nicoya no se vio afectado por el terremoto. Sin embargo, la distribución espacial del deslizamiento en el evento de 2014 difirió significativamente de la de eventos anteriores, presentando únicamente deslizamiento profundo (~40 km), en comparación con los eventos previos, que presentaban deslizamiento tanto profundo como superficial. El EDL de 2015 marcó el retorno a la combinación de deslizamiento profundo y superficial de los EDL previos al terremoto. No obstante, la magnitud del deslizamiento en 2015 fue casi el doble (Mw = 7,2) que la de los EDL previos al terremoto. Utilizamos el modelo de cambio de tensión de falla de Coulomb para explicar estos cambios. Los cambios de tensión asociados con el terremoto y el deslizamiento posterior fueron mayores cerca de la porción superficial de la megatensión, donde los deslizamientos sísmicos rápidos (SSE) previos al terremoto presentaron un deslizamiento significativo. Se observó un menor cambio de tensión en las partes más profundas de la interfaz de placas, lo que quizás explique por qué la región profunda (~40 km) de los SSE permaneció sin cambios. La gran cantidad de deslizamiento superficial en el SSE de 2015 podría reflejar la ausencia de deslizamiento superficial en el SSE anterior. Estas observaciones resaltan la variabilidad de las tasas de liberación de deformación asísmica a lo largo del ciclo sísmico.