Interseismic deformation at subduction zones investigated by 2D numerical modeling: case study before the 2010 Maule earthquake

摘要

Estudiamos la deformación intersísmica que precedió al terremoto Mw8.8 delMaule 2010 por medio de modelos de elementos finitos en dos dimensiones. Nuestro objetivo es comprender los factoresfundamentales que controlan la acumulación y liberación de strain elástico en zonas de subducción, y evaluar distintasaproximaciones en la modelación del desplazamiento superficial observado por GPS. Desarrollamos un código de elasticidadlineal que permite implementar geometrías realistas de la placa subductada según datos de control geofísicos. Medianteesta herramienta testeamos la influencia del espesor de la placa subductada, variaciones en el límite superior e inferiorde una zona 100% acoplada del contacto interplacas, parámetros elásticos del material, y reducción de velocidad en labase de la placa subductada. La comparación de las predicciones del modelo contra observaciones de GPS intersísmicasen un perfil EW que cruza el área de ruptura del terremoto del Maule permite determinar los parámetros que mejorreproducen las observaciones. Nuestros resultados indican poca influencia del espesor de la placa subductada para unlímite inferior de acople dado, el que a su vez tiene una gran influencia sobre la deformación superficial. Sin embargo, elajuste a las observaciones se logra solo luego de reducir la velocidad en la base del slab bajo el área de la fosa a un 10%de la velocidad de convergencia. Nosotros ligamos este novedoso resultado con modelos numéricos complementariosque gradualmente incorporan escalas de tiempo largas y complejidades reológicas con el fin de evaluar el significadomecánico de este resultado cinemático. Esto nos permite relacionar la reducción de velocidad en la base de la placasubductada con un estado de alto estres flexural en el largo plazo resultante de la interacción mecánica de la placa conel manto circundante. Incluso una peque?a proporción de estos altos estreses deviatóricos podrían ser transferidos a laparte superior de la placa subductada como energía elástica que pudiera a su vez participar en la carga mecánica de lafalla de subducción y por tanto en la generación de grandes terremotos.