Intensidades sísmicas esperadas para Monterrey, Nuevo León y su área metropolitana, a partir del posible rompimiento de la falla san marcos y sismos recientes

Quintanilla López, Yaneth (2008) Intensidades sísmicas esperadas para Monterrey, Nuevo León y su área metropolitana, a partir del posible rompimiento de la falla san marcos y sismos recientes. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Los sismos generados en el interior de los continentes pueden causar severos daños en zonas urbanas cercanas al epicentro. Esto es debido a que la atenuación de la energía sísmica es relativamente baja y sobre todo porque las construcciones son edificadas sin criterios sísmicos. En los análisis de riesgo sísmico se contemplan los siguientes estudios: (a) identificación del marco sismotectónico, (b) determinación de la distribución temporal de magnitudes de sismos a través de la relación Gutemberg-Richter, (c) cálculo de atenuación de parámetros pico del movimiento del terreno, como aceleración e intensidad entre otros, y (d) periodos de recurrencia de valores pico del movimiento del suelo que sobrepasen umbrales que puedan causar daño a estructuras. En el presente estudio se evaluaron los puntos (a) y (c) con la finalidad de estimar escenarios sísmicos de la distribución de intensidades sísmicas en la zona metropolitana de Monterrey, N. L. Para llevar a cabo esto se realizó un estudio gravimétrico en el Ejido Las Palomas, Coah., con el fin de delimitar la Falla San Marcos, la cual tiene por lo menos 300 km de longitud y con una tendencia WNW-ESE, que va desde la parte central del estado de Nuevo León, hasta la parte oriental del estado de Chihuahua. Los datos gravimétricos muestran que los valores más bajos de anomalía de Aire Libre (-15.5 mGal a 13.5 mGal) y de Bouguer (-111.5 mGal a - 109.5 mGal) están en la parte sur del área de estudio y los más altos están al occidente y centro del área de estudio (-12.5 mGal a -9 mGal y -109 mGal a -105.5 mGal, respectivamente). Se realizaron dos modelos gravimétricos bidimensionales, donde se muestra que las rocas cretácicas están en contacto con las rocas del paleozoico demostrando la existencia de una discontinuidad que puede ser correlacionada con la Falla San Marcos. Una vez delimitada la existencia de la Falla San Marcos en el Valle San Marcos, se estimaron intensidades sísmicas para el sismo de Saltillo, Coah. (M=4.2, 16/06/2000), al igual que para el ocurrido en Santiago, N.L. (M=4.3, 17/04/2006), cuyos valores de MMI son de III-IV y II-IV respectivamente. Se propusieron dos sismos hipotéticos con M=6.5, uno en la parte sur de la Falla San Marcos y otro en la región de Santiago, N.L. Se determinó que para el primero de ellos los valores de MMI varían de IV-VI y para el segundo de IV-V, lo que representa que las estructuras o edificios construidos con adobe o con concreto de mala calidad tendrían serios daños. Para todos los sismos estudiados en el presente trabajo, se observó que los valores más altos de MMI se encontraron en la partes del valle, donde los sedimentos Cuaternarios tienen mayor espesor, lo que hace que las intensidades sísmicas incrementen, mientras que los valores más bajos de MMI se encuentran en las partes donde las rocas sedimentarias marinas se encuentran expuestas (p.e. Cerro de la Silla, Loma Larga, Cerro Topo Chico, Cerro de Las Mitras). Abstract Large intraplate earthquakes could be extremely devastating in nearby epicenter areas, this is so due to the attenuation of seismic energy which is relatively low in plate interiors and because the cities located in continental interior regions are often built without seismic design criteria. Seismic risk analysis consider the following studies: (a) identification of the seismotectonic framework, (b) Determination of the temporal distribution of seismic magnitudes through Gutemberg-Richter relation, (c) Calculation of peak ground parameters from prediction equations, like acceleration or intensity, (d) recurrence periods of peak ground values that are higher that thresholds that cause damage to civil structures. In the present study, steps (a) and (b) were evaluated to estimate the seismic intensity scenarios distribution for the metropolitan area of Monterrey, N.L. In order to obtain this, a gravimetric study in the community of Palomas, Coah., was conducted to delimit the San Marcos Fault, which is at least 300 km long and a has WNW-ESE trend from the central part of Nuevo Leon state to the eastern of Chihuahua state. Gravimetric data shows that the lowest values of free air (-15.5 mGal to 13.5 mGal) and Bouguer anomaly (-111.5 mGal to -109.5 mGal) are in the southern part of the area, and the highest values are in the western and central part of the area. Two density models were carried out, which showed that the Cretaceous rocks are in discordant contact with the Paleozoic rocks that can be related to the San Marcos Fault. Once delimited the existence of San Marcos Fault in the San Marcos Valley, seismic intensities from predictions equations for the Saltillo, Coah. (M=4.2; 16/06/2000) and Santiago, N.L. (M=4.3; 17/04/2006) earthquakes were determined, yielding MMI values of III-IV and II-IV respectively. Two hypothetic earthquake with M=6.5 were proposed, the first one in the southern end of the San Marcos Fault, and the second in the Santiago, N.L. area. It was determined that for the first the MMI values have a variation of IV-VI and for the second of IV-V, which represent that the buildings with poor structures, construction adobe or built with low quality concrete will have considerable damage. It was observed that for the studied earthquakes, the highest values for MMI were in the valley, where the thickness of the Quaternary sediments is higher, and the seismic intensity increases, while the lowest values for MMI were in the hills and the range where the sedimentary rocks outcrops are presents (i.e. Cerro de la Silla, Loma Larga, Cerro Topo Chico, Cerro de Las Mitras).

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