Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Ingeniería Sísmica / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Identificar y evaluar variaciones en las propiedades dinámicas de una estructura frente a excitaciones externas permite establecer el estado de salud y su posible daño. Adicionalmente, las propiedades identificadas pueden ser utilizadas para calibrar modelos teóricos con los cuales se realiza el diseño estructural. Las técnicas más utilizadas para determinar las propiedades dinámicas de un sistema estructural son el método de Espectro de Densidad de Potencia (PSD), la Descomposición en el Dominio de la Frecuencia (FDD) y el Método del Sub‐Espacio Estocástico (SSI). En la presente investigación se estudian desde un punto de vista teórico y con ejemplos analíticos las técnicas antes mencionadas. Posteriormente éstas se aplican a los registros obtenidos de una red de monitoreo continuo instalado en un edificio durante proceso constructivo (Edificio Titanium La Portada, de 192.5 metros de altura) por un periodo de 5 meses. A partir de estos resultados se evalúan los efectos de corto y mediano plazo que genera el proceso constructivo y parámetros ambientales en las propiedades dinámicas de una estructura. Adicionalmente se evalúa las dificultades de un monitoreo de salud en una estructura en proceso constructivo. En general los procedimientos de identificación permitieron establecer los parámetros de variación de la frecuencia en forma robusta, independientes de la severidad de las vibraciones producto de las actividades constructivas.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Para poder estudiar el tsunami provocado por el terremoto de Iquique magnitud Mw 8.2 del 2014 y validar el uso del modelo numérico de propagación de tsunamis NEOWAVE, se definieron modelos de fuente sísmica con distribución de desplazamiento elíptica en un plano de falla rectangular que simulan el terremoto mencionado, preservando el momento sísmico y geometría acorde con la subducción. La deformación vertical del fondo oceánico de cada modelo se usa como condición inicial en NEOWAVE, que modela la propagación no-hidrostática lineal del tsunami y simula la altura del mar en las posiciones geográficas de tres boyas DART y diez mareógrafos en zonas costeras. Los registros de las trece esta- ciones se comparan con los resultados obtenidos de la simulación numérica, lo que permite validar el uso de una propagación no-hidrostática lineal con NEOWAVE en la zona de estudio. Luego, se implementó un algoritmo de inversión para obtener un modelo de distribución de desplazamiento cosísmico. Se definió un plano de falla rectangular consistente con la geometría de la subducción en el norte de Chile, el cual fue discretizado en subfallas rectangulares a las cuales se le asignó un desplazamiento uniforme unitario para poder simular la propagación del tsunami de cada subfalla y así calcular las funciones de Green. Estas funciones de Green y los registros de las boyas DART se usan para plantear un sistema matricial lineal que se invierte mediante un criterio de ajuste por mínimos cuadrados no negativos. Incluyendo un término de suavizamiento en la inversión, la distribución de desplazamiento cosísmico invertido concuerda con otros modelos publicados. Finalmente, se generaron escenarios de propagación de tsunami para la zona norte de Chile donde aún existe déficit de deslizamiento que podría generar terremotos tsunamigénicos. En dicha zona se definen seis superficies posibles de ruptura con distribución de deslizamiento estocástica y geometría acorde con la subducción. Para cada segmento se generaron varios modelos de desplazamiento, y con ellos se simularon las amplitudes de run-up a lo largo de la costa. Los resultados muestran que la inundación promedio podría ser del orden de un par de metros en localidades costeras, llegando a alcanzar valores máximos de ~10 m.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica / La presente investigación consiste en dos partes, en primer lugar, se estudia la validación de los límites para distintos niveles de desempeño en edificaciones con muros de hormigón armado, propuestos por el Sub-comité N°7 de ACHISINA (Asociación Chilena de Sismología e Ingeniería Antisísmica) en el documento presentado como Procedimiento Alternativo para el Análisis y Diseño Sísmico de Edificios Altos . La validación se logra mediante la recopilación de ensayos experimentales que fueron realizados en la Universidad de Chile, lo que se complementa con un análisis de control de fisuración, para lo cual se utiliza formulaciones empíricas desarrolladas por Gergely & Lutz (1968), Frosch (1999), ACI318 (1995, 1999) y Piyasena et al (2003), las mismas que han sido validadas experimentalmente y analíticamente. En una segunda parte, se realiza la modelación mediante un software comercial, de un edificio existente de uso residencial que fue diseñado en el año 2004 en Viña del Mar y que sufrió daños debido al terremoto del 27 de febrero del 2010, con el fin de aplicar la metodología de diseño por desempeño y validar numéricamente los límites propuestos mediante un análisis no lineal estático (Pushover). Para asegurar que el modelo realizado represente adecuadamente el comportamiento inelástico de la estructura, se realizó un análisis pre-terremoto y con ello se verificó que el modelo represente adecuadamente los daños que sufrió la estructura. Los resultados se presentaron en base a la variable de medición desempeño local que propone la norma (deformación unitaria) con el fin de evaluar el desempeño de la estructura en base a los límites propuestos por el Subcomité N°7 (ACHISINA, 2014).

Ingeniero Civil / Este trabajo tiene como principal objetivo la determinación de efectos de sitio en las localidades de la Región de Coquimbo producidos por el terremoto de Illapel Mw 8.3 de 2015, específicamente en aquellas localidades que cuentan con estaciones sismológicas. Además, se busca relacionar la respuesta sísmica y la distribución de daños durante el terremoto con la geomorfología de los sitios. Para ello se emplea el método de las razones espectrales H/V, o método de Nakamura, con dos tipos de registros. Primero, se utilizan registros de aceleraciones de eventos sísmicos con magnitud moderada a alta (Mw ≥ 5), ocurridos en un periodo de tres años en torno al evento mayor (2013 a 2016). Luego, se utilizan mediciones pasivas de vibraciones ambientales de entre 20 a 60 minutos de duración. De ambos tipos de registro se obtienen curvas espectrales, que caracterizan sísmicamente a un suelo por medio de su periodo predominante de vibración. Igualmente, se aprovechan los registros sísmicos para generar espectros de respuesta, y múltiples mediciones pasivas simultáneas para la obtención de perfiles de velocidad Vs en profundidad, por medio de métodos de ondas superficiales. Esta información se contrasta con la geología y geomorfología de las localidades para explicar los efectos de sitio observados en cada una. Finalmente, se calculan intensidades MSK a partir de un catastro de daños en viviendas, elaborado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, y se comparan con los daños reportados para los terremotos de Illapel 1943 y Punitaqui 1997. Así, los principales resultados de este trabajo revelan que las altas aceleraciones registradas en Monte Patria son atribuibles a efectos de sitio, que el terremoto de Punitaqui 1997 tuvo consecuencias más devastadoras que los de Illapel 1943 e Illapel 2015 y que el bajo nivel de daños experimentados en la Región responde principalmente a la alta presencia de suelos rígidos, como gravas y arenas de depósitos aluviales.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Geotécnica / Ingeniera Civil / El terremoto del 27F de magnitud 8.8 tuvo un área de ruptura de aproximadamente 450 km de largo desde el norte de Pichilemu hasta la Península de Arauco. En la Región Metropolitana, se registraron intensidades sísmicas de hasta 8.5, cuyos daños se concentraron en viviendas antiguas, con número limitado de estructuras modernas afectadas. Este estudio se ha centrado en analizar información geológica-geotécnica y geomorfológica que incide en el comportamiento sísmico de las estructuras, entre ellas la topografía superficial, la napa freática, profundidad y elevación del basamento rocoso, la geología superficial y la caracterización sísmica de la cuenca, de acuerdo al método de las razones espectrales H/V. Conjuntamente, se analizó la influencia de materiales sueltos y/o blandos ubicados próximos a antiguos cursos de agua, producto del transporte y depositación paulatina de sedimentos. De manera de confrontar las variables mencionadas con los daños, se realizó la recopilación y georeferenciación de las obras que resultaron con daño estructural en la Provincia de Santiago, contabilizándose un total de 10705 viviendas dañadas (categoría A) y 560 estructuras de dimensión mayor (categoría B). Las comunas que resultaron con el mayor porcentaje de daños en estructuras de categoría A fueron Quinta Normal, seguido por Pedro Aguirre Cerda y Cerro Navia. Respecto a las estructuras de categoría B, las con mayor daño fueron Pedro Aguirre Cerda, seguida por Providencia y Ñuñoa. Por el contrario, las comunas que registraron los menores daños, tanto en categoría A y B, fueron La Pintana, Vitacura y La Granja. Se confirma la influencia de la rigidez de los suelos en los daños reportados. Adicionalmente, los resultados indican que los daños más importantes se pueden asociar a una condición geológica singular correspondiente al final de una lengüeta de material aluvional (unidad geológica IIIa) que se introduce en la grava de Santiago, desde la comuna de Macul hasta Pedro Aguirre Cerda. La lengüeta está caracterizada por la gradación a lo largo del eje desde depósitos de material grueso hasta sedimentos finos con alto contenido arcilloso, lugar donde se concentraron los daños. Al comparar los mapas de intensidades sísmicas del terremoto del 27F y del 3 de Marzo de 1985, se advierte que el terremoto de 1985 provocó mayores daños. Esto podría deberse a que después del terremoto del 85 muchas de las viviendas de adobe colapsaron y las que no, fueron mejoradas estructuralmente por los dueños, por lo tanto tendrían una mejora en su respuesta sísmica. A su vez, se identificó una importante diferencia de daños al este y oeste de la falla Infiernillo-Cerro Renca Portezuelo de Chada, que podría explicarse en una diferencia de rigidez entre las formaciones de la roca ubicada al este y oeste de la mencionada falla.

Este trabajo de investigación tiene como objetivo determinar el potencial sísmico del sistema de fallas Cofradía, y por consiguiente aportar nuevos datos sobre el grado de peligrosidad sísmica al que puede estar sometida la zona en la que se localiza esta falla. Determinar su peligrosidad sísmica es de suma importancia, dadas las dimensiones de esta falla y la elevada concentración poblacional de la zona de Managua, una ciudad cree de manera desordenada, donde la mayoría de las viviendas no cumplen con los estándares o normas de construcción requerido para zona del Pacifico de Nicaragua. La ciudad esta ubicada a lo interno de una estructura tectónica activa denominada graben de Managua en la que producen sismos con frecuencia. Este graben es la estructura tectónica más activa de Nicaragua, localizada en la denominada Depresión Nicaragüense, un extenso poco profundo de mas de 300 km de longitud y 70 km de ancho, con una orientación NO-SE, atraviesa el territorio nacional en su sector occidental, de manera paralela a la costa del Pacifico. La mala situación económica a la que se enfrenta un alto porcentaje de la población hace que se adquieran materiales de construcción de mala calidad y en muchos casos de segunda mano que de igual manera cumplen con los requisitos de calidad para productos de la rama de la construcción. Ello representa un peligro adicional en el momento de la ocurrencia de un sismo de una cierta magnitud. Todas estas condiciones hacen que la vulnerabilidad en esta zona sea alta; dicha vulnerabilidad junto con la alta peligrosidad sísmica que genera la ocurrencia de sismos fuertes en esta zona los parámetros que determinan su riesgo sismo. El proceso de ejecución a seguir en este estudio pasa por la selección de una zona, en la que se ubica una falla activa en este caso el sistema de fallas Cofradía, a partir de diferentes características: geológicas, geomorfológicas y sísmicas propias de esta falla. A continuación se realiza una recopilación y síntesis de toda la información existente sobre la falla y la zona en la que se ubica la traza de falla, la foto interpretación es una etapa importante, centra en la morfología del terreno en la zona seleccionada esto genera, como resultado la selección de un cierto numero de puntos de interés en los que se observan elementos geomorfológicos (escarpes de fallas, abanicos aluviales, alineamientos) los cuales deben ser estudiados con mayor detalle durante la etapa de campo, para detectar indicadores de actividad geotectónica. Todos los datos de campo obtenidos han de permitir la aplicación de diversos análisis (geomorfológicos, estructural, de la sismicidad y Paleosismicidad) sobre lo que hay que discutir para obtener el resultado esperado. El graben de Managua localizado en el sector Oeste de la depresión Nicaragüense, es la estructura tectónica más activa localizada en el interior de este depresión, con una orientación Norte-Sur, la que se ha considerado como una estructura secundaria, con respecto a la depresión Nicaragüense que la alberga, su relación estructural con la estructural principal no es conocida. El graben de Managua se ha interpretado como una estructura de tipo extensional activa, a la que se le ha adjudicado la separación que se observa en la cadena volcánica cuaternaria. El graben esta limitado tanto en el Oeste como por el este por falla normales de orientación Norte –Sur, una de estas fallas es la falla Cofradía, la que se extiende desde las cercanía del complejo volcánico Masaya en el sur, hacia el Norte a lo largo de 38 km. La falla Cofradía es un sistema de fallas normales que limita el graben de Managua, por su extremo Este, y la depresión del graben del aeropuerto. La falla Cofradía representa una estructura geológica importante, dada su longitud, su conexión con la Caldera del Volcán Masaya, su influencia sobre la anómalamente recta de la costa oriental del Lago de Managua y su cercanía con la ciudad de Managua. Se trata de una falla de 3 km de largo cuya expresión superficial esta bien definida, con la presencia de un escarpe que presenta diferentes alturas a lo largo de toda su longitud. Con el estudio paleosismológico se determinaron cinco eventos sísmicos asociados a esta falla, tres detectados en la trinchera el Cocal, y dos en la de La Vaquería, y detectaron estructuras que revelan al actividad sísmica de la falla, con rupturas de la superficie del terreno: cuñas coluviales y estructuras de licuefacción. Esta falla es capaz de romper en toda su longitud y producir sismos con una Mw próxima a 7. Durante los últimos 1700 años esta estructura ha producido tres sismos lo que han afectado la superficie, con una recurrencia media de 570 años y una tasa de deslizamiento de 1 mm/año.

El coneixement del subsòl sempre ha estat objecte d’interès per diversos motius. La disponibilitat de recursos naturals (minerals, aigua, hidrocarburs...), l’obra civil, el vulcanisme o la sismicitat són factors que condicionen i modifiquen el nostre ús del sòl i per tant és convenient conèixer-los. En aquest sentit, la tomografia sísmica representa una tècnica de prospecció indirecta i no destructiva molt adient per a gran quantitat d’estudis. Mitjançant aquesta metodologia es poden obtenir les velocitats que caracteritzen els materials presents a la zona d’estudi. Aquest fet ja permet, en molts casos, correlacionar aquest paràmetre (la velocitat) amb la composició del terreny. A més a més, els models de velocitats que s’obtenen són de molta utilitat per l’aplicació d’altres tècniques de processat de dades sísmiques com les correccions estàtiques o les migracions en fondària. En aquest treball s’ha aplicat la tomografia sísmica a diversos casos amb característiques molt diferenciades. Ja se sap que la tomografia sísmica és una metodologia resolutiva sempre i quan els contrastos de velocitats en el medi siguin importants. D’entre aquests contrastos, en virtut del principi de Fermat, les anomalies d’alta velocitat són les que es poden reproduir i caracteritzar amb més fiabilitat. En canvi, les anomalies negatives constitueixen en molts casos una limitació per a l’aplicació d’aquesta tècnica. En dos dels estudis que es presenten en aquest treball, s’ha utilitzat la tomografia sísmica per detectar i caracteritzar plutons granítics, i obtenir informació sobre les seves propietats a escala superficial (fins poc més de mil metres de fondària). Els resultats mostren una bona identificació dels cossos granítics, a més a més les variacions de velocitat en l’interior d’aquests cossos s´on atribuïbles a canvis de propietats de la roca. En altres dos estudis s’ha utilitzat la tomografia sísmica per intentar delimitar colades basàltiques (altes velocitats) situades entre sèries sedimentàries de velocitat inferior en una conca marina. La sedimentació posterior als episodis de vulcanisme es pot caracteritzar raonablement, així com el límit superior de la colada basàltica. No succeeix el mateix amb la base de la colada i molt menys amb els sediments subbasàltics. En aquest cas el millor model tomogràfic obtingut s’ha utilitzat per implementar una migració pre-stack en fondària, fet que ha millorat sensiblement la imatge obtinguda utilitzant un processat de sísmica de reflexió convencional. En el darrer estudi que es presenta, la tomografia sísmica ha proporcionat un model detallat de velocitats per generar dades sintètiques. Aquestes dades al comparar-les amb les dades reals, han permès inferir certes propietats de l’escorça inferior i de la discontinuïtat escorça-mantell. En alguns d’aquests treballs la sísmica de reflexió també ha tingut un paper important, com a pas previ a un estudi més detallat, o bé com a complement i aportació d’informació addicional sobre les estructures implicades en l’estudi. En la majoria dels casos estudiats s’han dut a terme simulacions sintètiques amb diferents propòsits: verificar software de processat, fer tests sobre la idoneïtat dels diferents dispositius experimentals o bé verificar hipòtesis sobre la naturalesa dels materials que formen el subsòl. Encara que la tomografia sísmica té certes limitacions, en general, s’ha mostrat com una tècnica robusta i resolutiva aplicada a diferents contextos geològics i a diferents escales. / The internal structure of the subsoil has been a topic of major interest for several reasons. The availability of natural resources (water, oil, minerals..), seismicity or volcanism condition the use of the soil, therefore knowing its properties is mandatory. Synthetic simulations and forward modelling have been intensively used in the present work to compare tomographic softwares, to test a new pre-stack depth migration code and to test several acquisition geometries. Synthetic data provide a fast (and cheap) way to study many hypothetical situations and experimental conditions and to predict results. Seismic tomography is an indirect and non-destructive prospection technique that can be used in many studies. By means of this methodology, velocities that feature materials of the study area can be obtained. In most of cases, this parameter (velocity) can be correlated with the subsurface composition. Furthermore, velocity models obtained are very useful for the application of other seismic reflection techniques such as static corrections or depth migrations. In this work, seismic tomography has been used for a wide range of situations. Theoretical considerations (Snell’s law) suggest that low-velocity anomalies are under-sampled while high-velocity zones were well resolved using this methodology. For the optimal case (positive anomalies), seismic tomography has been successful in detecting granitic plutons and basalt layers because of the contrast of acoustic properties between these bodies and the sorrounding rocks. The performance of seismic tomography has been tested in less favourable situations such as the presence of subterranean cavities (extreme low-velocity anomalies), fracturation zones or subbasalt sediments. In some of these cases, tomographic models are not conclusive and require the use of other methodologies in order to solve the problem. Despite these limitations, seismic tomography can be considered as a robust technique to obtain velocity models in different geological contexts and at different scales.

La Región de Nuevo Cuyo (RNC) ha sido calificada como la de más alta peligrosidad sísmica en la República Argentina (Giardini et al., 1999). Este es el primer trabajo de atenuación sísmica con datos digitales sobre ondas P, S y coda en la región de Nuevo Cuyo utilizando datos de estaciones permanentes argentinas. Es además, el resultado de la colaboración entre varias instituciones, del país y del exterior, ya que los datos han sido provistos por el INPRES (Instituto Nacional de Prevención Símica, San Juan) y parte del trabajo se ha realizado en colaboración con investigadores de España: del Instituto Andaluz de Geofísica (IAG), Univ. de Granada y de Italia: del Osservatorio Vesuviano, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Nápoles y de la Universidad de Salerno. La caracterización del comportamiento de la región ante la acción de las ondas sísmicas es un dato indispensable para la prevención. La mayoría de los análisis sismológicos que extraen información de las formas de onda registradas requieren identificar las pérdidas y redistribuciones de energía en las ondas, que resumen el efecto de la atenuación, a lo largo de la trayectoria. Estos efectos se originan en la heterogeneidad y en la anelasticidad del medio y pueden estudiarse sobre distintos tipos de ondas sísmicas, en función de la frecuencia o independientemente de ella. Cada resultado por separado, sus variaciones y las relaciones que pueden establecerse entre los mismos dan una visión integrada de la interacción de las ondas con el medio dinámico donde se propagan. La caracterización de la atenuación relacionada a los parámetros reológicos que la definen, brinda además un mejor conocimiento de los procesos geodinámicos de la región. Mediante el estudio de las variaciones de la energía para ondas directas y dispersadas en los sismogramas se determinan los factores de calidad del medio, Q, cuya inversa permite cuantificar el efecto de la atenuación y efectuar regionalizaciones de acuerdo al modelo empleado. Vinculando los valores de Q de ondas directas y dispersadas mediante métodos numéricos y analíticos se separan la proporción anelástica, Qi, y de scattering, Qs, de la atenuación en la región. El valor de Qs se relaciona con la densidad de heterogeneidades y el de Qi con la anelasticidad del medio, vinculada a su vez a la temperatura, la presión, el grado de fluidez y el contenido de fluidos. Por lo anteriormente expuesto es que Q es más sensible a los parámetros reológicos que la velocidad de las ondas. Los valores de la atenuación obtenidos para la RNC son una clara manifestación de su estado de actividad tectónica. La RNC se caracteriza por una alta atenuación de ondas coda con variaciones laterales a profundidades corticales, estabilizándose su valor cuando los volúmenes de scattering alcanzan profundidades más allá de la zona sismogénica en la placa subducida. Las determinaciones de la atenuación de ondas directas, realizadas por los distintos métodos muestran cierta convergencia en frecuencia y profundidad. Los valores medios de atenuación de ondas P y S muestran los diferentes efectos de la atenuación de corteza y manto y mantienen una relación entre sí que ubica a la atenuación en la RNC dentro de los valores promedio para regiones de actividad tectónica similar. La separación de la atenuación intrínseca y de scattering ha mostrado que no son las heterogeneidades estructurales superficiales las que dominan la atenuación sino que la absorción anelástica es el efecto predominante, más aún cuanto mayor sea la profundidad de validez de los resultados

Este trabajo de Tesis tiene por objetivo general dar soluciones a diferentes problemas relacionados con la detección automática de señales sísmicas. Dichos problemas incluyen el picado de los tiempos de los primeros arribos en exploración sísmica, la detección y determinación de los tiempos de llegada de fases de terremotos en registros de estaciones sismológicas, y la declaración y picado de los arribos de eventos en registros de microsismicidad. Para ello, se estudian diversos atributos sísmicos convencionales y no convencionales diseñados para realzar la llegada de las señales de interés por sobre el ruido de fondo de los datos. A partir de estos atributos se proponen nuevos algoritmos, estrategias y métodos para detectar las señales buscadas de forma eficiente, automática y precisa. En particular, se analiza la dimensión fractal de la traza sísmica, se aclaran algunas suposiciones teóricas e hipótesis que deben realizarse al considerar una traza sísmica como una curva fractal, y se evalúan distintas estrategias para estimar su dimensión. A partir de ejemplos con datos sintéticos y reales, se prueba que la dimensión fractal obtenida a través del método del variograma es un atributo que evidencia claramente la transición entre el ruido y la señal con ruido. Se desarrollan también tres nuevos métodos para detectar los tiempos de los primeros arribos en registros sísmicos complejos de forma automática. Los atributos en los que se basan estos nuevos algoritmos están dados por un cociente de energías, por la entropía de la traza sísmica, y por su dimensión fractal, aprovechando en este último caso los resultados del análisis previo. Los cambios detectados en los atributos son realzados mediante la aplicación de un filtro de suavizado que preserva los saltos bruscos. Estos algoritmos determinan los primeros arribos analizando las trazas sísmicas individualmente. Se introduce luego un novedoso proceso de corrección de picados erróneos que considera simultáneamente todo el conjunto de las trazas pertenecientes a un mismo registro de disparo común teniendo en cuenta la alineación aproximada de los primeros arribos dada por el modelo de refracción. Este procedimiento permite además descartar las trazas malas de forma automática. Los métodos propuestos son luego mejorados y aplicados a un gran volumen de datos reales provistos por la industria que presentan distintos desafíos y dificultades. Para estudiar la detección de señales en sismología, se realiza un análisis comparativo entre ocho métodos V de detección automática de fases de terremotos. El conjunto de ocho métodos analizado está formado por la adaptación de los tres algoritmos desarrollados para picar primeros arribos, por tres métodos tradicionales, y por dos métodos obtenidos a partir de modificaciones a dos de los métodos tradicionales. El estudio es llevado a cabo utilizando registros obtenidos en la Estación Sismológica de La Plata (LPA). Como resultado, se realiza una valoración relativa de los ocho métodos de detección en la que algunos de ellos se destacan por sobre otros, y se obtienen así herramientas computacionales para realizar la detección automática de fases de terremotos en estaciones sismológicas. Por último, se seleccionan tres de estos ocho métodos y a partir de ellos se genera una nueva metodología para detectar microsismos de forma automática que consta de dos pasos. En el primer paso se detectan y determinan todos los tiempos de aquellos eventos que representan un potencial arribo de un microsismo, traza por traza en todo el registro. En el segundo paso, se utiliza un criterio que analiza todo el registro en su conjunto para declarar la presencia de microsismos. Como resultado se obtienen el número de microsismos declarados, un indicador de confianza asociado a cada uno de ellos, y los tiempos de llegada para aquellas trazas en las que el evento es detectado.

El objetivo principal de esta tesis es entender el impacto de cambios abruptos en la geometría de la placa subductante (slab) en el proceso de ruptura sísmica de los terremotos de subducción en el norte de Chile, tomando como caso de estudio el terremoto de Tocopilla (Mw 7.7) de 2007, para lo cual se utilizan diversas metodologías. En primer lugar, se realiza una exploración de los efectos de este rasgo morfotectónico, basada en la modelación directa del campo de deformación superficial, utilizando el modelo propuesto por Okada [1985]. De los resultados obtenidos se desprende que los modelos del campo de deformación superficial se ven fuertemente influenciados por un quiebre abrupto en la geometría de la subducción, tanto de forma cualitativa, como cuantitativa. Determinado el dominio de influencia del quiebre abrupto desde los modelos directos, se procede a la inversión del campo de deformación superficial, basada en datos de geodesia espacial (estaciones permanentes de GPS e InSAR), utilizando dos metodologías: Okada [1985] y Bouchon [1981]. La primera de ellas considera el medio como un semi-espacio elástico homogéneo, mientras que la segunda utiliza un modelo de velocidades en un medio elástico estratificado, ambas para la obtención de modelos de deslizamiento. Los resultados indican que el terremoto de Tocopilla rompe la parte más profunda de la zona sismogénica, junto con una segmentación a lo largo de rumbo y en profundidad. En consecuencia, se observa que tanto la Península de Mejillones, como el quiebre abrupto propuesto en la geometría, actúan como una barrera geométrica para la ruptura del terremoto. Se explora la cinemática de la ruptura con modelos directos, para la obtención de velocidades de ruptura, utilizando como base los modelos de deslizamiento estático obtenidos desde estaciones permanentes de GPS. Dichos modelos se encuentran en concordancia con lo expuesto en otros trabajos que utilizan datos de estaciones permanente de GPS y geometrías de plano similares a las propuestas en este trabajo [Minson, 2010; Ruiz, 2012]. Los resultados que se obtienen con un quiebre abrupto en la geometría de la subducción no reflejan buenos ajustes, lo que revela la necesidad de desarrollar modelos de inversión cinemática de la ruptura, para la obtención conjunta de modelos de deslizamiento y velocidades de ruptura [ej., Simons et al., 2011; Minson et al., 2013]. Se realizan cálculos del Cambio en el Esfuerzo de Coulomb Estático, para analizar los efectos de un quiebre en la geometría de la subducción, en relación a la inducción de réplicas producto de los cambios en los esfuerzos generados por el terremoto. Los resultados muestran que las réplicas de mayor magnitud (Mw > 6.0) de tipo thrust, son inducidas en zonas donde los esfuerzos aumentan notoriamente, además de revelar una correlación entre la ubicación del quiebre abrupto, la profundidad de dichas réplicas y los cambios en los esfuerzos. Por otra parte, se analiza una réplica del tiposlab push, y desde los resultados es posible apreciar que se ve generada por un deslizamiento asísmico en la parte más profunda de la zona sismogénica. Los resultados obtenidos en esta tesis, por lo tanto, revelan la importancia de poder constreñir la geometría de la subducción (contacto interplaca) y de forma particular, que los quiebres abruptos en la placa, implicarían efectos a considerar en el estudio del proceso de ruptura sísmica en terremotos de subducción. Se concluye que dicho rasgo, actuaría en forma de barrera para terremotos generados en la parte más profunda de la zona sismogénica, revelando una compleja segmentación en profundidad de la subducción. En consecuencia, se obtiene que la geometría es un elemento de primer orden para la comprensión de los procesos de ruptura de terremotos de subducción y la segmentación de la zona sismogénica. / Magíster en Ciencias, Mención Geofísica