CARACTERITZACIÓ DE LA LITOSFERA I ELS SEUS PROCESSOS EN LA ZONA DE INTERACCIÓ DE LES PLAQUES...
65
CARACTERITZACIÓ DE LA LITOSFERA I ELS SEUS PROCESSOS EN LA ZONA DE INTERACCIÓ DE LES PLAQUES TECTÓNIQUES D’IBÈRICA I ÀFRICA ALBA GIL DE LA IGLESIA Tutors: Ramon Carbonell i Jordi Díaz Màster Oficial en Geofísica 2008-2009 Departament de Geodinàmica i Geofísica Universitat de Barcelona Institut de Ciències de la Terra ‘Jaume Almera’ (CSIC
Transcript of CARACTERITZACIÓ DE LA LITOSFERA I ELS SEUS PROCESSOS EN LA ZONA DE INTERACCIÓ DE LES PLAQUES...
CARACTERITZACIÓ DE LA LITOSFERA I ELS SEUS PROCESSOS EN LA ZONA DE INTERACCIÓ DE LES
PLAQUES TECTÓNIQUES D’IBÈRICA I ÀFRICA
ALBA GIL DE LA IGLESIA Tutors: Ramon Carbonell i Jordi Díaz Màster Oficial en Geofísica 2008-2009 Departament de Geodinàmica i Geofísica Universitat de Barcelona Institut de Ciències de la Terra ‘Jaume Almera’ (CSIC
1
Resum
El treball que es presenta a continuació s’ha centrat en l’anàlisi de dades de
sismicitat de la regió Ibero-Magrebí, obtingudes en el marc del projecte TopoIberia
finançat pel Ministerio de Ciencia e Innovación. S’estudia aquesta regió degut a la
convergència entre les plaques Africana i Euràsia que provoquen el moviment de la
Zona de Cizalla Trans-Alborán, i per l’existència d’una anomalia mantèl·lica sota el
Mar de Alborán, que avui en dia continua essent una incògnita.
El projecte Topo-Iberia (Geociencia en Iberia: Estudios integrados de topografía
y evolución 4D. 'Topo-Iberia') és una proposta que involucra diferents grups científics,
per tal d'establir un marc científic-tecnológic en què es desenvolupi de manera integrada
estudis geocientífics multidisciplinaris en el nostre país. El micro-continent Iberia i els
seus marges formen part d'un laboratori natural idoni, clarament reconegut a nivell
internacional, per desenvolupar investigacions innovadores i de frontera sobre la seva
topografia i evolució 4D
La xarxa sísmica IberArray cobreix una regió bastant extensa que es troba ubicada
entre 10º O 1º E i 33 – 37º N. Està formada per estacions sismològiques de banda ampla
que es troben a uns 50 Km de distància entres elles, juntament amb estacions sísmiques
d’altres centres científics, conformen una xarxa sísmica molt densa.
Aquest treball s’ha centrat en l’anàlisi de la sismicitat local i regional registrada a
partir de les dades obtingudes del catàleg del IGN i les dades enregistrades pels els
sismògrafs de les diferents institucions que participen en el projecte TopoIberia (IGN,
IberArray, IAG, ROA i IMP). Les dades amb què s’ha pogut treballar corresponen a tot
els sismes de magnitud superior a 1.7 de la zona ocorreguts durant el període de gener i
febrer del 2008.
La xarxa sísmica amb què es treballa en aquest projecte, és més densa que la que
s’utilitzava amb anterioritat, s’ha calculat noves localitzacions a partir de l’estudi de les
arribades de les ones P i S, comparant posteriorment els resultats obtinguts amb els que
presenta el catàleg del IGN. Per a la localització dels diferents sismes s’ha treballat a
partir de dos models 1D de velocitats de les ones P, el primer, determinat pel IGN, i el
segon, model de localització de telesismes AK135, havent-se comprovat que el model
determinat pel IGN és el més adequat per a la zona d’estudi. S’ha de tenir en compte,
però, que es tracta de models 1D, fet que dóna lloc a una localització amb un error a
2
considerar, i que la localització idònia seria l’ obtinguda a partir de models 2D o 3D.
Com a contribució a la construcció d’aquests models, en el present treball s’ha donat
importància, a l’hora de fer l’estudi de les arribades de les ones P, al residu que s’ha
obtingut per a cada estació i event. D’aquesta manera es pot determinar amb millor
qualitat quines són les zones susceptibles a presentar anomalies de densitat que
provocarien que les ones P es propaguessin a una velocitat diferent a la calculada amb el
model 1D.
Posteriorment s’ha volgut fer la valoració de la contribució de la xarxa de
IberArray per a l’estudi sismològic, comparant les localitzacions obtingudes per als
events considerant la totalitat de les xarxes o excloent-hi IberArray. Com a resultat es
pot concloure que la xarxa IberArray, degut a la seva densitat, disminueix el gap i
contribueix especialment en la precisió de la profunditat dels events.
3
Índex
Resum ............................................................................................................................... 1 Índex ................................................................................................................................. 3 1. Introducció.................................................................................................................... 5 2. Objectius....................................................................................................................... 7 3. Antecedents................................................................................................................... 9
3.1 Introducció.............................................................................................................. 9 3.1.1 Situació geogràfica ..................................................................................... 9 3.1.2 Geologia de la zona .................................................................................. 10
3.2 Hipòtesis geodinàmiques...................................................................................... 13 4. Anàlisis de dades ........................................................................................................ 17
4.1 Introducció............................................................................................................ 17 4.2 Lectura de les fases sísmiques .............................................................................. 23 4.3 Localització dels terratrèmols seleccionats .......................................................... 26
5. Resultats obtinguts i discussió.................................................................................... 33
5.1 Interpretació de les localitzacions obtingudes ...................................................... 33 5.2 Aportació de l’estudi dels residus en la creació de futurs models ....................... 36 5.3 Contribució de la xarxa sísmica IberArray........................................................... 43
6. Conclusions ................................................................................................................ 47 Agraïments ..................................................................................................................... 49 Bibliografia..................................................................................................................... 50 Pàgines de interès ........................................................................................................... 52 Annex 1: Localització dels events .................................................................................. 53 Annex 2: Scripts ............................................................................................................. 61
4
5
1. Introducció
El treball que es presenta a continuació està centrat en l’anàlisi de dades de
sismicitat en el Sud de la Península Ibèrica i el Nord d'Àfrica, obtingudes en el marc del
projecte Topo-Iberia, finançat pel Ministerio de Ciencia e Innovación.
El projecte Topo-Iberia (Geociencia en Iberia: Estudios integrados de topografía
y evolución 4D. 'Topo-Iberia') és una proposta que involucra diferents grups científics,
per tal d'establir un marc científic-tecnológic en què es desenvolupi de manera integrada
estudis geocientífics multidisciplinaris en el nostre país. El micro-continent Iberia i els
seus marges formen part d'un laboratori natural idoni, clarament reconegut a nivell
internacional, per desenvolupar investigacions innovadores i de frontera sobre la seva
topografia i evolució 4D.
La finalitat d'aquest projecte és comprendre la interacció entre processos
profunds, superficials i atmosfèrics, integrant investigacions en geologia, geofísica,
geodèsia i geo-tecnologia. El coneixement dels canvis del relleu i les seves causes es de
gran transcendència social pel que respecta al canvi climàtic i a l’avaluació de recursos
naturals i riscos. El projecte Topo-Iberia es centra en tres àmbits prioritaris d'actuació,
que són els marges nord i sud de la placa Ibèrica (Sistema Bètic-Rifeny i Sistema
Pirenaic-Cantàbric) i el nucli central (Meseta-Sistema Central i Ibèric).
Un dels punts principals del projecte TopoIberia és la posada en marxa de
plataforma d’observació IberArray, composta d’instrumentació magnetotl·lúrica,
sísmica, gravimètrica i de GPS. El present treball de Màster es centrarà en les dades
recollides per la xarxa sísmica de banda ample inclosa en aquesta plataforma
instrumental. L’objectiu d’aquesta xarxa és cobrir tota la península ibèrica formant,
conjuntament amb les estacions permanents ja existents (IAG, IGN, ROA, IGC), una
malla regular amb estacions sísmiques cada 50 o 60 Km. Per aconseguir aquest objectiu
es duran a terme 3 desplegaments, el primer del qual cobreix la zona S de la península i
en Nord de Marroc i ha estat operatiu des de l’estiu 2007 fins al juny del 2009.
Aquest treball utilitza les dades de les estacions sísmiques d’aquest primer
desplegament. La zona d’estudi es localitza entre les coordenades 10º O a 6º E, i de 32º
a 37.5º N, que seria on estaria localitzat el Sistema Bètic-Rifeny.
6
La zona de convergència entre les plaques continentals africana i eurasiàtica és
d’una especial complexitat, ja que compren una serralada arquejada, l’Arc de Gibraltar,
d'escorça engruixida per compressió recent i per una conca extensional (Mar de
Alborán) d'escorça aprimada situada en la zona central i sota la qual es localitza un
mantell anòmal. El Sistema Serralada Bètica-Rifenya i Mar d’Alborán és una de les
regions on encara no es disposa d'una bona comprensió dels processos geodinàmics a
gran escala que la modelen.
Figura 1. Xarxa desenvolupada pel projecte IberArray (estacions marcades amb color violeta), i xarxes d'estacions sismològiques ja existents, i amb què es treballarà.
7
2. Objectius
L’objectiu d’aquest treball de Màster és familiaritzar-se amb les metodologies
utilitzades actualment per la localització hipocentral. Es treballarà amb les dades d’ones
sísmiques registrades en els mesos de Gener i Febrer del 2008, per la xarxa d’estacions
sísmiques permanents que es troben a la regió Ibero-Magrebí (ING, IAGO, IMAP,
ROA) així com els registres de la xarxa del projecte IberArray, desplegada en el Sud de
la Península Ibèrica i el N de Marroc dins del marc del projecte TopoIberia. L’objectiu
final és progressar en la caracterització de l’estructura litosfèrica en la zona d’estudi,
situada entre les coordenades 10º O a 6º E, i del 32º-37.5º N. Es tracta d’una zona d’alta
complexitat geodinàmica, ja que dins el marc compressiu associat a la convergència de
les plaques africana i eurasiàtica existeixen importants estructures extensives. El que es
vol aconseguir a partir de la localització precisa de la sismicitat regional és millorar el
coneixement de la zona, provant de determinar i localitzar possibles estructures actives,
com ara falles profundes, en relació al límit de placa, i obtenir noves dades per descobrir
i validar el funcionament de sistemes de falles actius.
A partir de l’anàlisi de les ones sísmiques es determinaran els temps d’arribada de
les primeres arribades d’ones P i S, s’avaluaran els paràmetres de qualitat de cada
lectura i es fixaran els models de velocitat més adequats per determinar la localització
dels hipocentres de cada event.
Per poder assolir aquest objectiu, se seguiran diverses etapes:
1. Determinar l’arribada de les ones Pg, Pn, Sg i Sn de les diferents ones
sísmiques enregistrades pels sensors sísmics que forment part de la xarxa
a estudiar. D’aquesta manera es podrà localitzar els epicentres i
hipocentres dels terratrèmols. Per poder dur a terme aquest objectiu es
treballarà amb un programa d’anàlisi de terratrèmols SEISAN:
Earthquake Analysis software (Havskov i Ottemöller, 2003), que
inclou un algoritme de localització hipocentral basat en el programa
HYPOCENTER que utilitza models de velocitat 1D.
2. Comparar les localització obtingudes, a partir de l’apartat anterior, amb
les localitzacions dels diferents catàlegs existents, principalment amb les
localitzacions del Instituto Geográfico Nacional (IGN). Un cop feta la
8
comparació, valorar les possibles millores que s’ha obtingut i determinar
l’extensió espaial de l’efecte de la millora en la cobertura atzimutal. Per
assolir aquest objectiu es treballarà amb Sistemes d’Informació
Geogràfica (SIG), com ho són el GMT (Generic Mapping Toolts),
Global Mapper i amb les capacitats de representació integrades al
paquet SEISAN.
9
3. Antecedents
3.1 Introducció
En la Península Ibèrica existeixen certs focus importants amb gran activitat
sísmica, des que es té registre. Una de les característiques més destacades de la
sismicitat en la Península Ibèrica és en la zona de l’orogen Bètic-Rifeny, on s’han
detectat 3 terratrèmols amb focus de més de 600 Km de profunditat (Buforn et al.,
1997), localitzats en la Serralada de les Bètiques, i una sismicitat de fondària intermèdia
(60 – 120 Km) que sembla situar-se en una estreta franja N-S sota el Mar d’Alborán i
una altra E-O una mica més ample en el Golf de Cádiz. En aquest projecte només
s’estudiaran les zones del Golf de Cádiz i el Mar d’Alborán, tenint en consideració els
seus límits costaners, però no s’estudiarà pas la regió de la Serralada Bètica, tot i que
presenta una gran activitat sísmica, ja que aquesta zona s’estudia en altres projectes de
investigació.
3.1.1 Situació geogràfica
El Mar d’Alborán és la part més occidental del Mar Mediterrani, que es troba
delimitat al nord per les costes espanyoles, al sud per les marroquines i a l’oest per
l’estret de Gibraltar, on connecta amb l’Atlàntic pel Golf de Cadis, i a l’est fins a
l’alçada del Cabo de Gata. El Mar d’Alborán es troba situat dins de l’Arc de Gibraltar (o
Arc Bètic-Rifeny), amb unes dimensions de 180 Km d’ample (N-S), 350 Km de llarg
(O-E) i una profunditat mitjana de 1000 m, però amb una profunditat màxima de més
2200 m cap a la regió més oriental.
El Golf de Cádiz se situa al SE de la Península Ibèrica, i presenta una complexitat
tectònica degut a trobar-se situat entre les plaques africana i Iberia, i és una part de
l’Oceà Atlàntic. El Golf de Cádiz es troba situat entre el Cabo de San Vicente, en
Portugal, i l’Estret de Gibraltar. El Nord del Golf de Cádiz és un marge en forma d’arc
amb una plataforma continental ample, d’entre 30 i 50 Km, i que es troba a una
profunditat de 120 metres.
La part del continent africà que s’estudiarà en aquest projecte és la que se situa al
Nord del Marroc i d’Argelia, exactament des d’uns 100 Km al Sud de Casablanca
(Marroc) fins a Orán (Algèria). Dins d’aquesta regió es troben el Rift Africà, part del
10
Middle Atlas, una petita zona del High Atlas (amb una alçada de més de 4000 m), , i cap
a l’Est, a l’alçada d’Orán, es trobaria el Tell.
3.1.2 Geologia de la zona
El Domini del Mar d’Alborán es va formar durant l’orogènia Alpina. En el
Mediterrani Occidental aquesta orogènia va tancar el mar a partir de cadenes
muntanyoses que vorejaven les costes europees i nord africanes. El Mar d’Alborán se
situa en el nucli de l'Arc de Gibraltar, essent aquest una serralada arquejada que es
perllonga cap al Sud amb el Rift Nord Africà i que continua cap a l'Est, fins les Balears.
Les regions de l'Oest del Mediterrani han sofert una important extensió encara que
des del Cretaci s'ha donat la convergència entre Àfrica i Euràsia. L'evidència de dita
extensió és l'existència d'escorça oceànica en l'Oest del Mediterrani. L'escorça oceànica
original del Neo-Tethys, que se situava entre les plaques africanes i eurasiàtica, va ser
majoritàriament reciclada durant una subducció del tipus Roll Back en l’Oligocè
superior i el Miocè, 28.5 – 1.7 Ma (Calvert et al., 2000), que va subduir part de l'escorça
sota Calabria (SE d’Itàlia). La convergència entre Ibèria i Àfrica es va aturar després de
la subducció que es dispersa en tot el Mediterrani occidental.
El segment meridional d’aquesta orogènia està integrat per les cadenes
Magrebines formades pel Tell i Rift Marroquí i el segment oriental està format pels
Apenins i Sicília. Per mitjà de l’Arc de Gibraltar, el Rift connecta amb la serralada
Bètica que, junt amb les Balears, constitueixen la major part del segment
nordoccidental. A l’Est de Mallorca l’orogen s’interromp i no reapareix fins Còrsega
alpina, que és la continuació fins al Sud dels Alps Occidentals. L’Arc dels Alps
Occidentals connecta amb els Apenins construint el tancament septentrional de
l’Orogen Alpí del Mediterrani Occidental (veure Figura 2). Sota les aigües del
Mediterrani Occidental existeixen dos grans conques sedimentaries, la Conca d’Alborán
(la qual s’estudiarà, juntament amb el Golf de Cádiz) i el Solc de València. Es
diferencien quatre dominis geològics de major rang anomenades Zones Externes,
Complex dels Flyschs, Zones Internes i Domini Extensional (Back-arc) que
coincideixen amb els dominis geològics que formen la serralada Bètica. Casdascun
d’aquest dominis presenta una evolució tectonoestratigràfica que es va donar durant el
Mesozoic, quan es va trencar el megacontinent de la Pangea i obrir l’Atlàntic Central.
Al llarg del Mesozoic es va generar en el marge sud-est de Iberia un marge continental
11
del qual es van formar les Zones Externes Bètiques i les Balears; mentre que la placa
Mediterrània se situava entre les plaques Ibèria, Adria i Àfrica (Martín-Algarra i Vera,
2004; Fernández, 2007; Gil, 2008), es van formar les Unitats Frontals i les superiors de
les Zones Internes Bètiques (Nevado-Filàbrides, Alpujàrrides i Malàguides). A partir del
Juràssic inferior-mig, la Placa Mediterrània va estar limitada per marges continentals
que van donar pas a conques oceàniques profundes en les que es dipositaven els
terrenys del Complex dels Flyschs o Camp de Gibraltar. S’ha de remarcar que el
complex de Flyschs (turbidites) es van dipositar durant la rotació de la placa
Mediterrània respecte a la placa Africana, donant lloc a un sediment en forma d’arc.
L’Arc de Gibraltar estaria format, d’aquesta manera per la totalitat del substrat del Mar
d’Alborán, gran part del substrat del Golfo de Cádiz i una part dels fons del Mediterrani
entre les costes de València, Múrcia i les Illes Balears (Fig. 2).
A partir de perfils sísmics realitzats en l’Atlàntic s’ha pogut determinar la
geologia en la regió del Golf de Cádiz. De les línies sísmiques s’ha observat un
predomini d’una unitat sísmicament caòtica d’edat miocènica, que ocupa gran part de la
conca del Guadalquivir i Rharb, que consisteix en les unitats tectòniques de les zones
Externes i que continua a uns 300 Km al OSO, al llarg dels talussos continentals; però a
més a més s’ha obtingut imatges de diapirs i fangs de cendres volcàniques, que serien
subjacents i que mostren el reompliment molt irregular de les conques veïnes
(Maldonado et al 1997; Maldonado, Nelson., 1999; Iribarren et al., 2007). Degut als
materials de les Zones Externes i els Flysch en la regió de l’estret de Gibraltar, la
connexió de dites estructures en el Golf de Cádiz es fa molt difícil d’identificar. Les
petites conques veïnes a la conca del Guadalquivir estan delimitades per falles lístriques
que s’han anat desenvolupant a la superfície al mateix moment que es donava la
sedimentació, es creu que l’existència de dites falles està relacionada amb la presencia
de sal i pissarres en la zona. A partir d’aquestes observacions obtingudes i la correlació
que presenta aquesta conca del Golf de Cádiz amb les Bètiques i el Rift, es creu que
aquesta conca en forma de cunya (Cunya Imbricada del Golf de Cádiz; Gulf of Cadiz
Imbricate Wedge) (Maldonado et al 1997; Maldonado i Nelson., 1999; Iribarren et al.,
2007), està formada principalment per evaporites del Triàsic i el Juràssic d’una
successió de roques sedimentàries del Miocè mig, que provindrien de les unitats
al·lòctones de la part frontal de les Bètiques (Fig. 2).
12
Figura 2. Geologia i forma de l’arc de la zona Mediterrània. Delimitat per un quadrat es situa la zona d’estudi en la regió del Mar d’Alborán i el Golf de Cádiz (modificat de Martín-Algarra i Vera, 2004).
Si que és cert que hi ha molts autors que coincideixen en la geologia submarina
del Golf de Cádiz, considerant-lo com una conca en forma de cunya provocada per
l’existència de falles lístriques, que probablement haurien estat creades per una
subducció existent sota el Mar d’Alborán, i causant de l’Arc de Gibraltar. Però no
tothom està d’acord amb aquesta hipòtesi, ja que no s’han trobat suficient dades per
determinar l’existència de dita subducció, i d’aquesta manera poder determinar el
perquè de l’aprimament cortical en la regió de la conca d’Alborán. Actualment els
processos tectònics actuen entre Àfrica i Iberia, al mateix moment que es donen en
l’Estret de Gibraltar, amb una orientació preferent NO-SE. Es creu que per una
inestabilitat, creada per una delaminació, l’estret es va anar obrint donant lloc a una
subducció sota el Mar d’Alborán, provocant d’aquesta manera l’aprimament en aquesta
regió (Fadil et al., 2006; Iribarren et al., 2007). Però com que la regió del Mar
d’Alborán és desconeguda per a molta gent, s’ha realitzat diferents projectes per a
l’estudi de la zona, com és el cas del Projecte TopoIberia. A partir d'estudis de sismicitat
en la regió Iber-Magrebí s'ha pogut determinar que la majoria dels terratrèmols amb
hipocentres en l’escorça (superficials) es donen en els cinturons muntanyosos de les
Bètiques i del Rift africà. Els terratrèmols intermitjos es donen en dues regions
13
predominants: una zona difusa a les costes espanyoles (Golf de Cádiz) i una segona
regió relativament concentrada en una línia NS que s’esten des del Mar d’Alborán i
cabussa cap al Sud des de l’escorça de sota de les Bètiques a 150 Km per sota del centre
del Mar d’Alborán; existeixen altres zones més difuses en les costes Atlàntiques del
Nord del Marroc.
Pel que fa a la geologia del Nord d’Àfrica, mostra diferents processos geològics
de formació. Presenta una zona de col·lisió al marge nord a l’alçada del Mar
Mediterrani, i un marge passiu a la costa Atlàntica. El Rift africà, situat a la part més
septentrional de les cadenes de l’Altlas, està afectat per els típics caràcters de l’orogènia
Mediterrània (orogènia Alpina).
3.2 Hipòtesis geodinàmiques
La regió d’estudi es troba en una zona de convergència entre les plaques africana i
euroasiàtica. La zona de convergència d’aquest regió no és com la que es coneix
normalment, que seria el representat pels límits de serralades elevades i amb
engruiximent litosfèric, sinó que es troba en mig d’un orogen (Arc de Gibraltar)
d’escorça engruixida per una compressió recent, però que a la vegada presenta una part
central en forma de conca extensional (Mar d’Alborán) d’escorça continental prima i
sota la qual existeix un mantell anòmal.
Degut a l’estructura geològica tan complexa que presenta aquesta zona, pel que fa
referència a l’existència d’una conca extensiva amb la presència d’un mantell anòmal i
de la presencia de escorces engruixides per compressió en el seu voltant (Bètiques i
Atlas), fa que aquesta regió sigui el punt de mira de moltes investigacions científiques,
implicant la unió de moltes escoles científiques tan nacionals com internacionals.
Per explicar l'origen i evolució Neògena de l'arc de Gibraltar s'han proposat
diversos processos, des d'un diapir mantèlic (Weijermars, 1985) fins mecanismes de
subducció propis de conques de rere-arc (Lonergan i White, 1997; Gutscher et al.,
2000). Les principals hipòtesis s'han representat en la Figura 3., i es classifiquen segons
quatre processos alternatius:
A. Retrocés (Roll-Back) d'una làmina litosfèrica que subdueix sota el Domini
d’Alborán (Lonergan i White, 1997). Aquesta làmina correspon a l'antiga
escorça oceànica del Tethys que alguns autors creuen que encara pot estar en
14
activitat (Gutscher et al., 2002). Aquesta subducció s’ha considerat en totes les
direccions possibles d’una llosa (slab) situada sota el Mar d’Alborán. El cas
que es presenta en la Figura 3 és el d’una llosa amb una orientació cap a l’Est
(Lonergan and Whiet., 1997). L’explicació a l’existència de la llosa que va
subduir amb una orientació d’oest a est, ve considerada que les Zones Internes
es comportaven com un cos rígid que migrava de N a S durant la convergència,
però durant la migració del bloc d’Alborán, aquest va provocar un col·lapse
que es considera com el resultat d’un retrocés cap a l’est de la llosa de
subducció (Lonergan and White., 1997; Calvert et al., 2000). Aquesta proposta
va donar peu a la hipòtesi del moviment de l’Arc de Gibraltar.
B. Làmina litosfèrica enfonsada. Aquest model proposa una subducció que es va
donar durant la convergència del Cretaci – Paleogen, i que la placa subduïa cap
NO sota SE de la placa Ibèrica. Durant l’aixecament del Miocè, dita placa es
trencaria donant lloc a una extensió, la placa trencada, en ser menys densa que
el material mantèl·lic, però més que l’escorça continental, quedaria sospesa
sota la placa Ibèrica (Zeck, 1997; Calvert et al., 2000). Aquesta hipòtesis s’ha
considerat correcte, ja que amb les tomografies sísmiques realitzades s’ha
determinat un cos allargat d’alta velocitat.
C. Delaminació del mantell litosfèric sota l’orogen de l'Arc de Gibraltar
(Docherty i Banda, 1995; Seber et al., 1996a i b; Calvert et al., 2000). Aquest
model comparteix algunes similituds amb el model de moviment de l'arrel
litosfèrica i en el procés. Com a conseqüència de processos tèrmics i/o
mecànics, l'arrel litosfèrica es desprèn progressivament cap a l'Oest i Nord-
Oest, on part de l'arrel podria romandre connectada a l’escorça (Fernández,
2007). A mesura que es desprèn l'arrel litosfèrica, es va produint l'entrada de
material astenosfèric calent que arribaria a la base de l'escorça, provocant el
seu calentament, l'augment de l’avaluació topogràfica i per tant de l'extensió en
el Domini d’Alborán.
D. Colapse extensional post-orogènic: associat a moviments convectius d'una
arrel freda i inestable de mantell engruxit (Platt i Vissers, 1989). El moviment
de l'arrel litosfèrica per convecció tèrmica produeix un augment de l'energia
potencial en l’orogen i per tant, de l'elevació. El increment d'energia potencial
comporta un augment dels esforços horitzontals de tensió que promouen
15
l'extensió de la regió orogènica i l'exhumació ràpida dels nivells corticals més
profunds. Els esforços horitzontals descriurien un patró radial, que combinat
amb la convergència continuada d'Àfrica i Euràsia, promouria, a més a més, un
escurçament en les zones externes de l’orogen (Dominis Subibèric i Magrebí).
Figura 3. Esquema de les quatres hipòtesis proposades per a l’explicació de l’arc i extensió del Mar d’Alborán (Calvert et al., 2000)
16
17
4. Anàlisis de dades
4.1 Introducció
La Figura 4, obtinguda del Instituto Geográfico Nacional (IGN;
http://www.ign.es/ign es/IGN/SisMapasSismicos.jsp), mostra els sismes catalogats a la
Península Ibèrica i els seus marges. Es representen els valors d’intensitat pels sismes del
període històric (1048-1919) i els valors de magnitud pel període instrumental. Cal
notar que fins l’any 1963, amb la instal·lació les d'estacions pertanyents a la xarxa
mundial WWSSN la xarxa d’estacions i, com a conseqüència, la precisió en les
localitzacions era molt escassa (Martínez-Solares, 2003). En tot cas, aquesta figura ens
permet observar que la nostra zona d’estudi és l’àrea més sísmicament activa de la
península.
En la Figura 5 han estat representats els events sísmics a la zona d’estudi. Durant
el període 2000-2009. S’ha recollit les dades de quatre catàlegs sísmics diferents,
discriminant-los segons la seva magnitud. S’han utilitzat els catàlegs del IGN,
Earthquake Hazards Program (USGS), Harvard Seismology: Centroid-Moment Tensor
Project (CMT) i Schweizerischer Erdbebendienst (SED) Swiss Seismological Service.
Com es pot comprovar, en el mapa és que predominen les dades registrades per les
dades obtingudes del catàleg extret del IGN, això és degut a que la seva xarxa sísmica
permet localitzar els events locals i regionals, fet que permet que puguin detectar i
localitzar terratrèmols de magnitud moderada, inferior a 3 Mw. En canvi, les dades
obtingudes dels altres catàlegs (SED, CMT i UGSG) treballa amb xarxes sísmiques
llunyanes, fet que indica que únicament s'han localitzat els events telesísmics que han
detectat, i per tant els que presenten una magnitud superior a 3 Mw.
El mapa en que s'ha representat els terratrèmols segons la seva magnitud (Fig. 5),
mostra amb millor detall la gran importància de l'estudi de la sismicitat en les zones de
límit de placa. S'ha volgut marcat les falles més importants (Madonado et al. 1997;
Negredo et al. 2002., Iribarren et al. 2007) i que d'alguna manera contribueixen de
manera determinant en la sismicitat de la zona. La gran majoria dels terratrèmols
ocorren en les Bètiques, zona molt fracturada i plena de falles, entre les més importants
estarien les falles de Alhama de Murcia, Carboneras, Palomares, que s’han representat
com una única falla, i el Corredor de las Alpujarras, que formarien part de l'Arc de
Gibraltar. Aquest últim, el Corredor de las Alpujarras, presenta una activitat menys
18
freqüent, sobre tot a l'Oest de l'Estret de Gibraltar, mentre que cap a l'Est és on es troba
més concentrada, en especial a les Bètiques i el Tell.
En la Figura 6 es mostren els terratrèmols de magnitud superior a 3 mb
enregistrats per l’USGS. A l’Est de l’Estret de Gibraltar apareix un nucli de sismicitat
profunda (600 Km) sota les Bètiques, que s’ha marcat amb color vermell. En una franja
N-S i en verd, es mostra la sismicitat intermèdia (70-159 Km), que es localitzaria
principalment sota el Mar de Alborán. La sismicitat superficial es presenta dispersa per
tota la Península, tot i que amb major concentració en les Bètiques i el Tell.
A l’Oest de l’Estret de Gibraltar la sismicitat va de superficial a intermèdia, i
sembla localitzar-se en una distribució OSO-ENE d’uns 150 Km d’amplada enfront de
les costes d’Ibèria. Aquesta àrea inclouria el epicentre del terratrèmol històric de Lisboa
en 1755.
La sismicitat de la regió Iberia-Magrebí, Udías i Buforn (1992) i Stich et al.
(2003) proposen una classificació atenent simultàniament a la seva magnitud i a la
profunditat. Els terratrèmols superficials (h<30 Km.) estan associats a fractures o
magnituds inferiors a 4 Mw i són els més comuns en aquesta regió. Els terratrèmols de
profunditats intermèdies (30 Km.< h<150 Km.) en la zona d’estudi ocupen una
distribució N-S, en la regió central del Mar d’Alborán, o bé tenen magnituds pròximes a
4 Mw. Finalment, existeixen algunes ocurrències de terratrèmols de focus profunds i de
magnituds superiors a 4.5 Mw, encara que s’han detectat terratrèmols profunds amb
magnituds de 3.5 Mw
19
Figura 4: La informació sísmica prové de la base de dades del Instituto Geográfico Nacional actualitzada l’any 2003. Els epicentres del període històric entre els anys 1048 y 1919 estan representats mitjançant valors de intensitat sísmica, mentres que els corresponents al període instrumental 1920-2003, es representen por valores de magnitud.
2
Figura 5. Mapa on es representa els terratrèmols ocorreguts des del 2000 fins l’actualitat, entre els meridians 20º O -6º E i 33º30’-37º30’ N. Els terratrèmols es representen amb cercles de diferents mides segons la magnitud del sisme. Hi consten els events sísmics dels catàlegs IGN, Instituto Geográfico Nacional; SED, Schweizerischer Erdbebendienst; UGSG, Earthquake Hazards Program; CMT, Harvard Seismology: Centroid-Moment Tensor Project. Noms de les falles representades són AP, Alentejo-Plasencia; AR, Alborán Ridge; CA, Corredor de las Alpujarras; Ca-Pa-Al, Alhama de Murcia – Palomares – Carboneras; FGl, Falla Gloria.; T, Tell; Y, Yussuf.
21
Figura 6. Mapa on es mostren els terratrèmols de magnitud superior a 3 mb enregistrats per l’USGS. A l’Est de l’Estret de Gibraltar apareix un nucli de sismicitat profunda (600 Km) sota les Bètiques, que s’ha marcat amb color vermell. En una franja N-S i en verd, es mostra la sismicitat intermèdia (70-159 Km), que es localitzaria principalment sota el Mar de Alborán. La sismicitat superficial es presenta dispersa per tota la Península, tot i que amb major concentració en les Bètiques i el Tell.
Amb aquests mapes (Figures 4 ,5 i 6) es vol donar a entendre el perquè de l’estudi
de la sismicitat en aquesta zona, 10º O a 6º E, i del 32º-37.5º N, i la raó per la qual de la
creació de la xarxa sismològica IberArray. Tot i que ja es disposava d’estacions
sísmiques en la Península, les que havia en el Nord d’Àfrica eren molt poques, fet que
provoca que no es puguin detectar de manera adequada els terratrèmols ocorreguts en
les seves proximitats, i per tant implicant un gap molt gran (es a dir, no es disposen
d’enregistrament dels terratrèmols per moltes direccions azimutals). Amb la instal·lació
de les estacions IberArray s’ha aconseguit una millora en la densitat de les dades, ja que
s’han instal·lat un total de 19 estacions noves al continent africà, que s’afegeixen a les
estacions permanents ja existents en l’àrea: 3 pertanyents a Real Instituto y Observatori
de la Armada (ROA), 2 de IGN i 1 de IAG (Figura 1). D’aquesta manera es fa possible
la millora en la precisió de la localització dels sismes ocorreguts en el Nord d’Àfrica i
en les zones marítimes pròximes.
A l’hora de calcular les localitzacions epicentral s’han utilitzat no nomes les
lectures efectuades en els sismogrames enregistrats per la xarxa IberArray sinó que
també s’han utilitzat els temps d’arribada publicats en el catàleg IGN. Com que es
treballarà amb estacions sísmiques de diferents observatoris, s’ha cregut oportú fer una
petita descripció de cada un dels grups amb els que es treballa,
22
• Xarxa IberArray
Disposa d’una xarxa densa d’estacions sísmiques de banda ample (Broad
Band: BB) del tipus Taurus (Fig. 6) i que està desplegada pel Sud
d’Espanya i el Nord d’Àfrica amb una densitat espaial de l’ordre de 50 x
50 Km., disposant d’aquesta manera d’un total de 55 estacions de tres
components de BB i compostes per sensors de 120 segons. En un futur es
vol arribar a cobrir tot el territori espanyol.
Figura 6. Estacions sismològiques Taurus amb les que treballa ICTJA-CSIC.
• Instituto Geográfico Nacional (IGN)
El IGN disposa d’una xarxa sísmica distribuïda en tot el territori espanyol
que conta amb un total de 42 estacions, 35 d’elles són de curt període
connectades a temps real amb el Centro de Recepción de Datos Sísmicos.
Però en un futur contarà amb un total de 54 estacions de BB que estaran
distanciades uns 100 Km entre elles en les zones sísmicament actives, i
uns 150 Km en les demés zones. Tot i que questes estacions es troben
localitzades per tot el territori espanyol, val a dir, que totes elles han estat
emprades per a la contribució de la localització dels terratrèmols.
• Instituto Andaluz de Geofísica (IAG)
En el 2000 va començar a instal·lar una xarxa de 23 estacions sísmiques de
Banda Ample i compostes per sensors de 120 segons. Dotze d’aquest
equips formen una xarxa permanent que cobreix tota la regió de la
comunitat andalusa,.i Ceuta, mentres que les 11 restants constitueixen una
23
xarxa temporal ubicada en la zona Oriental de les Bètiques.
• Real Instituto y Observatori de la Armada (ROA)
És una institució de l’Armada situat a San Fernando (Cádiz) disposa d’una
xarxa d’un total de 10 estacions sísmiques de Curt Període (d’un i tres
components) desplegades en les proximitats de l’Estret de Gibraltar, d’una
estació de llarg període de tres components i d’una xarxa sísmica de
Banda Ampla amb vuit estacions, amb la que s’ha treballat per a la
realització d’aquest treball, instal·lades en el Sud de la Península i al Nord
d’Àfrica, i que estan co-instal·lades amb estacions GPS.
• Instituto Meteorológico de Portugal (IMP)
Es treballa amb una xarxa de 12 estacions de BB i amb sensors de 120
segons. El IMP disposa d’una xarxa molt més gran que la utilitzada per
aquest estudi, de 26 estacions sísmiques en Portugal, a part de les que
disposa en Madeira i les Azores. S’ha de dir que de totes les estacions que
disposa el IMP, en aquest projecte només s’ha disposat de 8 estacions.
4.2 Lectura de les fases sísmiques
En aquest projecte s’han usat directament dades en format SAC (Seismic analysis
Code) per tal de treballar amb els sismogrames de cada estació i cada sisme, amb
l’objectiu de determinar les arribades de les diferents fases sísmiques i posteriorment
realitzar la localització hipocentrals dels terratrèmols
Es disposa de les formes d’ona tant de la xarxa IberArray, com de les diferents
xarxes permanents, amb l’excepció de la xarxa IGN, per la que no s’ha disposat de les
formes d’ona, sinó que s’han utilitzat les lectures de fases realitzades per aquesta
institució, sense tenir-hi doncs cap control. Amb l’excepció d’alguna rèplica
immediatament després d’un event, no s’ha tingut en consideració en aquest treball els
events que no estiguessin prèviament catalogats.
Per a la lectura de les primeres arribades, en els sismogrames s’ha treballat amb el
paquet de software Seisan: Earthquake Analysis software (Havskov i Ottemöller,
2003), que permet visualitzar i enregistrar les fases d’una forma molt flexible, generant
automàticament un fitxer que serà llegit pel programa de localització hipocentral
HYPOCENTER (Lienert i Havskov, 1995), integrat dins el mateix Seisan. En el Seisan
24
s’han introduït totes les formes d’ona obtinguts per a cada event catalogat, mostrant
d’aquesta manera les tres components d’un sismograma de cada estació i per a cada
event. Aquest programa permet modular la visió de les dades, es poden mostrar tots els
registres obtinguts per totes les estacions d’un event determinat a l’hora, o únicament
mostrar aquelles estacions que a l‘usuari li interessi més treballar. En aquest cas totes les
estacions eren importants, i per tant s’han visualitzat tots els sismogrames, però el que sí
és veritat és que dins dels events catalogats només s’han tingut en compte aquells
sismes que presentaven una magnitud igual o superior a 1.7 mb, ja que per a magnitud
inferiors és relativament difícil determinar les arribades de les fases sísmiques.
Únicament serien fàcil de determinar les fases per a aquelles estacions que es troben
molt pròximes al focus del terratrèmol, i com que les estacions que es disposarien serien
mínimes s’ha optat per descartar aquests events. Així doncs, finalment s’ha treballat
directament amb tres components a la vegada per a cada estació dels events seleccionats
del catàleg.
S’han treballat amb les tres components dels sismogrames (Z, N-S, E-O) degut a
que les primeres arribades (P) es detecten millor en la component vertical, mentre que
les segones arribades (S) són més fàcils de detectar en les components horitzontals dels
sismogrames (N-S i E-O). Les fases que s’han detectat, o que s’han intentat detectar són
les Pg, Pn, Sg i Sn. Els subíndexs g i n permeten discriminar els diversos recorreguts de
les ones sísmiques; g fa referència a l’ona que es propaga pel basament., mentre que n
fa referència a les ones que s’han propagat per la Moho o el seu límit (veure Figura 7).
Figura 7. Representació del recorregut que fan les diferents fases sísmiques per l'escorça fins el límit de la Moho. Està considerada l’escorça formada per dos trams diferenciats, una capa granítica i una de més bàsica, que presenten velocitats diferents (Kulhánek, 1990).
25
Les fases Pg i Sg només es poden reconèixer en events sísmics d’escala local, on
les distàncies epicentrals no superen les desenes de quilòmetre. Així doncs, per a
distàncies curtes (< 150 Km.), les ones que primer es registraran seran les Pg, que
viatgen a una velocitat propera als 6 Km/s. En canvi, per a distàncies superiors a 150
Km, la primera ona en enregistrar-se serà la Pn que es propaga pel límit escorça/mantell
amb velocitat propera als 8 km/s. De la mateixa manera passaria amb les ones S, per a
distàncies inferiors a 150 Km, la primera en arribar seria la Sg, mentre que per a
distàncies superiors seria la Sn. Una altre manera de reconèixer les diferents fases es
observar la diferència en temps entre les primeres arribades P i S; si aquesta diferència
és inferior a 20s, això indica que la P que s’ha determinat com a primera arribada és una
Pg, i per tant la S serà una Sg. Si pel contrari la diferència de P-S fos superior als 20s,
doncs llavors la P que s’ha determinat com primera arribada serà una Pn, i per tant la S
serà una Sn (Kulhánek, 1990; Storchak i Bormann, 2003).
La discriminació entre fases g i n és correcte quan el focus del terratrèmol és
superficial, a l’escorça. En un model homogeni terrestre aquest límit se situa als 30 Km
cosa que correspondria a un màxim de 20s de desfasament entre ones P i S. Però, com
es veurà més endavant aquest no és el cas, ja que la zona d’estudi es caracteritza per
presentar una escorça prima (~ 15 Km de gruix) i una gran anomalia mantèl·lica sota el
Mar de Alborán
Un cop fetes les lectures de les arribades, a cada lectura se li ha assignat un pes,
entre 0 i 4, segons la seva qualitat. Les lectures amb pes zero són les de major qualitat i
tindran més importància en la determinació hipocentral. S’ha donat menys pes a les
lectures de les fases S, degut a la dificultat que sovint presenta fer les lectures
d’aquestes fases amb precisió, conservant només aquelles lectures de S més clares. Per a
les lectures de les fases de IGN també se’ls hi ha assignat un pes manualment, ja que el
programa assigna per defecte una qualitat del 100%, o el que seria equivalent un pes de
zero. Per això, a totes les fases P de IGN se’ls hi ha assignat un pes d’1, en canvi per les
fases de S és de 2.
Per a la obtenció dels temps d’arribada de les diferents fases sísmiques en els
sismogrames, prèviament s’ha hagut de treballar amb els registres sísmics. El primer
pas és treballar amb els filtres passa-banda per tal d’eliminar el soroll ambiental que
enregistren els sensors i que pot arribar a emmascarar el senyal sísmic (0.1 a 15 Hz). En
aquesta fase del protocol, s’apliquen independentment diversos filtres, fins arribar a
26
tenir un senyal més nítid per poder analitzar amb detall. Sobre el senyal filtrat es
procedeix a la determinació de les arribades de les diferents fases sísmiques. La
detecció de les fases S es veu dificultada pel seu solapament amb les cues de les P.
Posteriorment, es determina el caràcter de l’ona. D’una banda si és impulsiu, amb una
arribada de la fase sísmica molt marcada, o emergent, amb una arribada més suau.
D’altra banda si és compressiu, amb una primera arribada de P positiva, o si és
distensiu. Aquest últim pas és el més laboriós, ja que l’aplicació dels filtres es modifica
el senyal sísmic, provocant en alguns casos la disminució de l’amplitud del registre.
Finalment a les fases sísmiques se’ls atorga el pes o valor de qualitat, en funció de la
fiabilitat de la dada. El procediment que s’ha seguit per a la obtenció dels temps de
propagació ha estat força laboriós, però l’anàlisi personal dels registres permet obtenir
dades de major qualitat que l’anàlisi automàtica.
4.3 Localització dels terratrèmols seleccionats
Per a cada terratrèmol en que s’ha identificat les fases sísmiques, s’ha afegit les
dades de les estacions de la xarxa IGN, per tal de completar la informació, i finalment
s’ha procedit al càlcul de la localització.
Abans de fer el càlcul de la localització dels terratrèmols s’ha de tenir en compte
que tots siguin aptes de ser localitzats. Per tal de localitzar l’hipocentre es precisa com a
mínim que l’event hagi estat detectat per tres estacions, també és important la qualitat
de les fases de P i S, perquè tot i que hagin estat detectats en moltes estacions, és difícil
obtenir una localització acurada si les arribades no es poden diferenciar entre elles, o si
el pes que se li ha atorgat és molt baix, s’haurà de verificar que no hi hagi moltes fases
sísmiques amb un pes de 4.
Tots els sismes que compleixin les característiques esmentades seran aptes per a
la localització hipocentral, a partir del programa Hypocenter (Lienert i Havskov, 1995),
que, tal i com ja s’ha comentat, s’integra dins el programa Seisan (Havskov i
Ottemöller, 2003).
4.3.1 Funcionament del programa d’inversió HYPOCENTER
La localització hipocentral està basada en la resolució del problema invers.
L’objectiu és trobar les coordenades geogràfiques de l’epicentre, la fondària i l’hora en
que s’ha produït el sisme.
27
Com a tot programa iteratiu amb problema invers, per tal que pugui donar una
solució acceptable o coherent, prèviament es precisa:
1. La realització d’un model inicial. En aquest cas, l’algorisme Hypocentre
treballa amb models 1D de capes planes i paral·leles, on la velocitat serà la
variable en profunditat.
2. Es precisa és una localització geogràfica de cada estació sísmica
( x i ,y i ,z i ; per a una estació i).
3. Els llistats amb els temps d’arribada de les fases sísmiques ( τ Pi,τ S i ; per a
una estació i) i el seu pes, per a cada estació, fixat segons el procediment
descrit en l’apartat anterior.
4. Finalment es requerirà d’una localització de punt de partida del
terratrèmol, la localització inicial serà la corresponent al catàleg del IGN.
En alguns casos s’haurà de modificar les dades inicials, ja que alguns
events presenten la profunditat fixada en zero. Això és degut a que no es
disposava d’una cobertura atzimutal adequada, i com a conseqüència el
IGN considera la profunditat més apropiada i la fixa o la deixa com a
desconeguda (fixant-la en zero km).
El programa Hypocenter funciona seguint la metodologia establerta per Geiger
(Geiger, 1912). Treballa lectures de fases del tipus P, Pg, Pn, S, Sg, Sn, Pb, Sb, Rg, T i
Lg. S’ha de dir que aquest programa precisa que tant el model 1D com la localització
geogràfica de les estacions amb les que es treballa estiguin dins d’un mateix arxiu,
anomenat arbitràriament. STATION0.HYP. Nomes les estacions contingudes en aquest
fitxer s’utilitzaran per fer el càlcul hipocentral.
A partir de la solució de prova inicial i el model de velocitats, el programa d’inversió
genera uns valors dels temps de propagació ( t i ). Els temps de propagació es
calcularan a partir del temps inicial de propagació de la fase ( t 0 ) i una funció que
relaciona la localització de l’estació sísmica amb la localització geogràfica inicial del
sisme ( ( )o00iii z,y,x,z,y,xΤ ).
( ) 0o00iiii t+z,y,x,z,y,xΤ=t (1)
Aquesta equació presenta 4 incògnites, que són la localització de l’event i el temps
28
inicial de propagació. Per tal de poder solucionar aquest problema el més adient és
poder treballar amb un problema sobredeterminat, per tant és adequat que es treballant
amb 3 o més estacions per tal de determinar la localització hipocentral de l’event i el
temps d’arribada. Com més estacions es disposin, més equacions es tindran, i a la
vegada es minimitzarà l’error per a la localització del sisme. Una manera per tal de
minimitzar l’error en la localització final, és aconseguir tenir un temps residual petits,
que consisteix en la diferència entre els valors experimentals i els calculats.
R i = τ i− t i (2)
D’aquesta mateixa manera, l’equació anterior (2) és el mateix que calcular el temps
residual a partir de les variacions del temps de les arribades respecte la posició i l’error
d’ajust ( e i ), que és el produït en aproximar els temps observats amb els calculats a
partir del model, per a cada lectura.
R i = τ i− t i = d t i + e i (3)
On d t i es representaria com:
d t i=∂ t i
∂ xd x+
∂ t i
∂ yd y+
∂ t i
∂ zd z+ d t (4)
El temps de propagació i la resta de derivades es poden calcular a partir del model de
velocitats. Només s’ha de realitzar la inversió imposant que la suma dels errors
quadràtics (∑ e i2
) sigui mínima, obtenint el vector ( d t ,d x ,d y ,d z ) amb el que, en
un procés iteratiu, s’anirà incrementant la solució de prova inicial
( t 0 + dt,x 0 + dx ,y 0 + d y ,z 0 + d z ), fins arribar a la solució final
4.3.2 Models utilitzats per a la inversió
Com ja s’ha mencionat anteriorment, el programa Hypocentre treballa amb un únic
model 1D de velocitats de les ones P, on les capes que es defineixen són plano-
paral·leles i homogènies. Per això, abans de començar a fer la localització de cada event
sísmic, s’haurà de determinar el model de velocitats que millor s’ajusti a la zona
d’estudi.
Per a la realització del model de velocitats de les ones P (Taula 1), s’han treballat
amb dos models 1D diferents. El primer que s’ha aplicat és el model de terra que utilitza
el IGN aplicat per a tota la Península Ibèrica, on es considera una profunditat mitjana
29
per a l’escorça i les velocitats de les ones P. El segon model considerat és un dels que
s’utilitza per a la localització de telesismes, que rep el nom de AK135. La discontinuïtat
de Mohorovičić o Moho es troba a 24 Km per al model de IGN i a uns 40 Km per al
model AK135.
Model IGN Model AK135
Fondària
Z (km)
Velocitat de les ones P
Vp (Km/s)
Fondària
Z (km)
Velocitat de les ones P
Vp (Km/s)
0 6.1 0 5.8
11 6.4 20 6.5
24 6.9 35 8.04
31 8.0 80 8.045
Taula 1. Models de velocitats de les ones P utilitzats en al localització
La velocitat de les ones S es dedueix de la velocitat de les ones P, utilitzant la relació
V p
V s= 1 . 7 5 , idèntica per a totes les capes.
La profunditat hipocentral és el paràmetre més difícil de determinar, degut a que el
temps de propagació de les ones en relació amb la profunditat varia molt lentament, a
no ser que l’estació es trobi pròxima a l’epicentre. O sigui, que la profunditat es pot
moure en la vertical sense que es doni una modificació significativa en el temps de
propagació de les ones, veure Figura 8.
30
Figura 8. Esquema on es representen dos possibles localitzacions hipocentrals per un mateix terratrèmol, presentant ambdues el mateix temps de propagació (modificat de Lienert i Havskov, 1995).
Per tal d’evitar que es doni un cas com el de la Figura 8, el que es fa és localitzar
l’event sísmic a varies profunditat diferents, i es considerarà la profunditat que presenti
un millor ajust de les dades. Tot i que la profunditat determinada al final s’ajusti bé a les
dades, l’estimació de la fondària pot ser incerta, i per tant s’haurà de comprovar l’error.
Així doncs, es considerarà aquelles ubicacions que s’ajustin millor a les dades i que
presentin un RMS petit.
Per poder obtenir una bona localització, les estacions s’haurien de trobar a distancies
inferiors al doble de la profunditat del focus (Fig. 8), però això és gairebé impossible,
sobre tot pel que fa els events regionals. Per a distàncies majors, la derivada de la
profunditat respecte de la distància varia molt poc amb la profunditat si la primera fase
que s’ha registrat és una Pg, però si la primera fase que s’ha enregistrat és una Pn, el
grau de llibertat degut a la transmissió per dos medis a dues velocitats, provoca que
petits errors en la profunditat esdevinguin en grans errors de localització. Si es pogués
disposar de les arribades de Pg i Pn per a un mateix event i estació, això ajudaria en la
minimització de l’error. El problema es troba en que és molt difícil poder determinar
totes dues fases en un mateix sismograma, i a la vegada poder determinar les arribades
de les seves fases secundàries (Sg i Sn), una identificació errònia de les fases donaria
com a resultat un error molt gran per a la localització de l’event.
Una altre problema que pot existir per a una localització dels events sísmics és el pes
atorgat a les diferents fases sísmiques, que el més raonable és donar-li un pes elevat a
les fases de P i un de baix a les S. Però el que s’hauria de tenir en compte són les
31
estacions pròximes al focus, per això el programa Hypocenter disposa d’una funció a
partir de la qual calcula el pes atribuït ( dw ) les estacions pròximes al focus del
terratrèmol, per tal que aquestes tinguin una importància més rellevant respecte les
demés estacions, equació (5).
w d =x llu n y− ∆
x llu n y− x a p ro p (5)
On ∆ és la distància epicentral de l’event sísmic, x a p ro p és la distància que
presentarà un pes elevat i x llu n y és la distància que presentarà un pes més baix. Les
constants x a p ro p i x llu n y s’ajusten per tal d’encaixar la mida de la xarxa, on x a p ro p
ha de ser aproximadament el diàmetre de la xarxa, mentre que x llu n y ha de ser el doble
de x a p ro p . Per a una xarxa densa, les constants x a p ro p i x llu n y podrien ser menors
que la solució més precisa
32
33
5. Resultats obtinguts i discussió
5.1 Interpretació de les localitzacions obtingudes
Com ja s’ha mencionat en un principi, les localitzacions hipocentrals inicials dels
terratrèmols han estat obtingudes del catàleg del IGN. S’ha de mencionar que aquestes
localitzacions s’obtenen a partir del LocSAT Hypocenter Location (Henson et al.,
1999), un programa de localització hipocentral de sismes que funciona amb la resolució
d’un problema invers. Com que el programa emprat per la realització d’aquest treball no
és el mateix, és probable que les localitzacions obtingudes no coincideixin exactament
amb les del catàleg, tot i fer servir el mateix model de terra
S’ha treballat amb 142 terratrèmols, dels quals s’ha descartat tots aquests sismes que
presentaven una magnitud menor a 1.7 mb, i aquells que presentaven massa soroll com
per tal de determinar les arribades de les diferents fases sísmiques. D’aquesta manera
finalment s’ha treballat amb un total de 73 events sísmics, del quals 1 és un event no
catalogat. En l’Annex 1 es presenten les localitzacions calculades per l’IGN i recollides
en el seu catàleg, les obtingudes per nosaltres utilitzant les dades de les xarxes
permanents i de la xarxa IberArray amb el mateix model de terra que el emprat pel IGN
però utilitzant el programa Hypocenter i les obtingudes també per nosaltres amb el
mateix conjunt de dades però emprant ara el model AK135.
En les taules que es presenten en l’Annex 1 poden veure’s els diferents events
sísmics que ha estat localitzats, i s’ha afegit l’error del temps d’arribada (RMS), que ve
a ser de l’ordre d’1s. L’error absolut de localització arriba en algun event a les desenes
de km. Això és degut a que la xarxa amb què es treballa és molt extensa, i la distància
entre estacions és d’un 60 Km. Es pot considerar que el marge d’error és petit, tot i que
en alguns casos s’ha calculat errors en la profunditat gens menyspreables Això pot ser
degut al model que s’ha aplicat, que per ser 1D no s’adapta molt a la geologia de la
zona.
Amb motiu de valorar la fiabilitat de les localitzacions obtingudes, i per tant
determinar quin model és més escaient per a la zona, s’ha decidit fer una representació
gràfica amb el programa Generic Mapping Tools (GMT) de les localitzacions
obtingudes amb Hypocenter respecte les localitzacions que es tenen del IGN (en
l’Annex 2 es presenten alguns dels scripts utilitzats per a la realització de les
34
representacions gràfiques). Per tal de facilitar la representació final, el que s’ha cregut
oportú és representar les dades del IGN respecte un únic model. Les representacions
gràfiques s’ha realitzat de dues maneres, un mapa on es mostren les localitzacions
epicentrals dels terratrèmols, i posteriorment s’han representat les localitzacions
hipocentrals de cada model, sense comparar-les amb les dades del IGN (Figura 15 més
endavant).
Com que el primer model que s’ha descrit és el que ha sigut determinat pel IGN, es
començarà la representació gràfica amb aquest model. En la figura 9 s’ha representat en
color blau les localitzacions dels 72 events catalogats per IGN, i de color verd s’han
representat les localitzacions obtingudes a partir de l’utilització del nou conjunt de
dades (lectures proporcionades per l’IGN i lectures efectuades per nosaltres sobre les
dades IberArray i de les altres xarxes permanents). Per aquest nou conjunt de dades s’ha
utilitzat el model de terra de IGN (Taula 1) i el programa Hypocenter. La figura 10
compara les localitzacions IGN amb les obtingudes per nosaltres utilitzant el conjunt
complert de dades, el programa Hypocenter i, aquest cas, el model de terra AK135
Com es pot observar, en tots dos mapes (Figures 9 i 10) la diferencia entre les
localitzacions catalogades (blau) i les obtingudes a partir del programa no són molt
grans. A les regions de l’Àfrica i el Golf de Cádiz els epicentres representats són els que
presenten una diferència més destacada, degut a que el IGN disposa d’un nombre
sensiblement mes reduït d’estacions al N del Marroc que nosaltres per establir les seves
determinacions hipocentrals. Cal destacar que en el catàleg hi ha molts events que tenen
fixada la profunditat a 0 Km., bé sigui perquè el sisme presenta un focus molt pròxim a
la superfície (i la dada seria correcte) o, més probablement, perquè presenta una
cobertura atzimutal molt baix (es tractaria d’errors potencialment grans). En canvi, amb
l’ utilització de totes les estacions de la xarxa IberArray s’ha aconseguit disminuir
aquest gap, podent d’aquesta manera assignar un valor de profunditat al focus dels
sismes d’aquesta zona. Aquest es un resultat rellevant d’aquest treball.
35
Figura 9. Mapa sismicitat del catàleg de IGN, en color blau, i en verd la sismicitat obtinguda amb Hypocentre i el Model IGN
Figura 10. Mapa sismicitat del catàleg de IGN, en color blau, i en taronja la sismicitat obtinguda amb Hypocentre i el Model AK135.
També s’ha de dir, que per alguns terratrèmols que han estat localitzats pel model del
IGN s’han obtingut unes profunditats de focus de 0 km (Annex 1). Això està
36
estretament relacionat amb el model 1D emprat per a la resolució del problema invers.
Per a terratrèmols que es localitzen pròxims a algunes estacions, està determinat que les
ones es propagaran per l’escorça granítica. Atès que el model amb què es treballa
considera una capa inicial de poca potència, que correspondria a una escorça granítica
de pocs metres, el programa assigna l’hipocentre dins de la capa granítica a profunditat
zero. Pel contrari, per al model AK135 s’ha determinat una primera capa bastant
gruixuda, de 20 Km de gruix, cosa que fa que les ones triguin més en travessar la capa, i
per tant la localització per a events superficials se’ls pot assignar valors superior a zero.
A més, a partir d’estudis realitzats en la zona del Mar d’Alborán i el Golf de Cádiz, es
proposa que el nivell de discontinuïtat de la Moho es troba a 16 i 24 Km., de profunditat
respectivament (Díaz i Gallart, 2009). El més correcte per fer determinacions
epicentrals en aquesta zona seria utilitzar models 2D que permetin reproduir el que es
coneix realment de la zona, que el nivell de la Moho no és constant, si no que poden
arribar a haver variacions de més de 20 km entre les Bètiques i el Mar de Alborán o el
Golf de Cádiz.
Tot i que el model AK135 no presentava molts errors, no és realista a la geologia de
la zona, ja que suposa una escorça de 35 Km de gruix, cosa que l’invalida per a la zona
d’estudi. S’ha d’admetre que el model 1D del IGN tampoc és prou fidel a la geologia de
la zona, però és el que millor s’adapta, ja s’ha mencionat anteriorment, es té en
consideració la velocitat de les ones P intermèdia per a tota la Península, mentre que el
model AK135 empra la mitjana per a tot el mon.
5.2 Aportació de l’estudi dels residus en la creació de futurs models
En el procés de càlcul de les localitzacions, Hypocenter obté per a cada estació i
terratrèmol un temps residual, que correspon a la diferència entre els temps de les ones
P observades i els calculats pel programa. Valors molt elevats d’aquest residus indiquen
sovint un error en la identificació de l’arribada i porten a refer la lectura. Valors
relativament petits d’aquest residus solen informar de la correcció del model de terra
emprat. Si el residu que s’obté per a un estació i un sisme en concret és negatiu, això
significa que l’ona P viatja en aquell trajecte a major velocitat que la calculada (donant
per suposat que s’han determinat correctament els temps d’arribada de les diferents
fases sísmiques), i que, per tant, la velocitat de propagació del medi és major que la
determinat en el model. En el cas de residus positius, es presenta la situació inversa i, si
37
el residu és zero o pròxim a zero significaria que per aquella zona concreta el model és
adequat.
Per tal d’il·lustrar aquesta proposta, i valorar d’aquesta manera el model utilitzat per
a la zona d’estudi, a continuació es farà una ponderació dels residus obtinguts, depenent
de la situació dels epicentres dels sismes. Amb aquesta finalitat, s’ha considerant
pertinent analitzar de forma separada les zones epicentral situades al l Mar d’Alborán,
Nord d’Àfrica i Golf de Cádiz. Per cada una d’elles s’han analitzat les variacions dels
residus per alguns terratrèmols significatius, que presenten a continuació
Mar d’Alborán (Figura 11)
Els events localitzats en aquesta zona presenten un patró comú: totes les estacions
localitzades en la costa SE de la Península Ibèrica, Zones Internes de les Bètiques,
presenten una residu negatiu (color blau), mentre que les estacions que es localitzen en
segona línia (Zones Externes) presenten un residu positiu (color vermell). Més a l’Oest,
cap a Portugal (Massís Ibèric), els residus de les ones P són propers a zero. La major
part de les estacions situades en les Zones externes de les Bètiques i la depressió del
Guadalquivir tenen, contràriament, residus positius.
D’aquesta manera es podria dir que el model utilitzat no és l’idoni per als events
localitzats en el Mar d’Alborán. Semblar que entre les Zones Externes i les Internes
existeix una variació significativa, ja que els residus canvien de signe. Podem doncs dir
que el model s’adapta relativament be al trajecte Mar d’Alboran-Portugal, però no així
als trajectes Mar d’Alboran-Bètiques. L’existència d’aquesta anomalia podria estar
causada pel gruix d’escorça que es troba sota de les Bètiques (40 km), mentre que en el
Mar de Alborán es considerablement prima (14 km).
Nord d’Àfrica (Figura 12)
Per aquests events el model actua de la mateixa manera, amb l’excepció dels
trajectes que porten a les estacions ubicades en el Massís Ibèric. Les estacions de les
Bètiques presenten els mateixos residus que per als terratrèmols d’Alborán, fins i tot la
diferència entre els temps observats i els calculats és més elevada. Però pel que fa a les
estacions sismològiques del Massís Ibèric presenten un residu negatiu (l’ona arribaria de
l’ordre de 0.8 s abans que el que està calculat). El que també s’observa és que per
aquests terratrèmols, els senyals sísmics són registrats més tard del calculat per les
estacions del Marroc. (tampoc estic massa d’acord. A la figura 12 jo m’atreviria a
38
diferenciar entre les estacions al S i al W d’Àfrica, que mostren residus nuls o positius, i
les estacions les N i W d’Àfrica, properes als epicentres triats, que tenen residus
clarament negatius.
Golf de Cádiz (Figura 13)
Per a terratrèmols localitzats en aquesta zona ocorre un fet totalment diferent. Quant
més pròxims a l’estret es troben, les ones es propaguen a una velocitat semblant que la
del model (±0.2 s) per a les estacions del Massís Ibèric, però si l’event es localitza més a
l’Oest, llavors les ones arriben més tard del calculat. Per a les estacions ubicades en les
Bètiques s’ha enregistrat temps d’arribada majoritàriament posteriors als que ha
determinat el programa. Pel que fa a les estacions del Marroc, presenten residus
negatius, sobretot per als events de més a l’Est.
.
39
Figura 11. Mapes on representen dos sismes en el Mar d’Alborán i els residus de temps de propagació de les ones P per a cada una de les estacions que l’han registrat.
S’ha representat els valors dels residus te temps segons una escala gradual de color, en blau els residus negatius i en vermell els positius.
40
Figura 12. Mapes on representen dos sismes en el Nord d’Àfrica i els residus de temps de propagació de les ones P per a cada una de les estacions que l’han registrat. S’ha representat els valors dels residus te temps segons una escala gradual de color, en blau els residus negatius i en vermell els positius.
41
Figura 13. Mapes on representen dos sismes en el Golf de Cádiz i els residus de temps de propagació de les ones P per a cada una de les estacions que l’han registrat. S’ha representat els valors dels residus te temps segons una escala gradual de color, en blau els residus negatius i en vermell els positius.
42
Com a valoració final es podria dir que el model 1D amb què s’ha treballat no
s’adapta a la perfecció a la zona d’estudi, ja que no s’ha donat cap cas en que una zona
en concret s’ajustés al model determinat en un inici, obtenint un temps de propagació
semblant al calculat. El que s’ha pogut observar a partir dels mapes mostrats en els
Figures 11, 12 i 13 és que tant els sismes localitzats en el Nord d’Àfrica com en el Mar
d’Alborán presenten els mateixos residus de temps de propagació de les ones P, per a les
estacions ubicades en les Bètiques. Això podria indicar que les ones travessen la
mateixa anomalia, fet que provoca que les ones arribin abans a les estacions de les
Zones Internes i més tard que el calculat a les Externes. Tal i com comenten Díaz i
Gallart (2009), el mantell en el Mar d’Alborán es troba a un 14 Km de profunditat,
aquesta podria ser una de les causes per les quals el model no és idoni per aquesta zona.
Però en canvi el recorregut que realitzen per arribar a les estacions del SO no és el
mateix, ja que per els events sísmics d’Alborán el model sí que s’ajusta, d’altra banda
pels del Marroc el model és més lent que el que és en la realitat. S’ha d’assumir que el
model amb què s’ha treballat no s’ajusta a la geologia de l’Atlas, ja que segons alguns
estudis geofísics realitzats en el sistema de l’Atlas (Schwarz i Wigger, 1988., Wigger et
al., 1992), la Moho es trobaria a uns 35 a 40 Km de profunditat, i les ones P es
propagarien a una velocitat de 7.8 Km/s. Com es pot comprovar, el model determinat
per Schwarz i Wigger (1988) i Wigger et al. (1992) representa una Moho lleugerament
més profunda que no pas l’utilitza’t, a part de que les ones P es propagarien a una
velocitat menor que la determinada pel model del IGN.
Pel que fa als sismes localitzats en el Golf de Cádiz únicament és aplicable si es
troba pròxim a l’estret, però no és aplicable per a events localitzats més a l’Oest. Ja que
el model que s’ha considerat té determinat una Moho a uns 31 Km., fet que provoca que
no coincideixi amb la profunditat determinada per al Golf de Cádiz (Díaz i Gallart,
2009), mostrant d’aquesta manera que no s’adapta a l’estructura i geologia de la zona.
Això pot ser degut a l’existència de materials volcànics i evaporítics (Maldonado et al.,
1997; Maldonado, Nelson., 1999; Iribarren et al., 2007) que s’han enregistrat per
aquesta regió, que podrien ralentir la propagació de les ones, fent d’aquesta manera que
el model sigui més ràpid que no pas la realitat.
Així doncs, un cop analitzats els diferents sismes i els residus de temps que presenten
les diferents estacions sísmiques, es pot arribar a la conclusió que el model determinat
en un inici no és el millor per a la localització de terratrèmols per a la zona d’estudi. La
43
diferencia en els valors de residu obtinguts pels diversos trajectes estudiats posa de
manifest el caràcter fortament heterogeni de la zona d’estudi i posen clarament de
manifest la necessitat d’utilitzar programes de localització que acceptin model de terra
2D
5.3 Contribució de la xarxa sísmica IberArray
S’ha cregut oportú valorar quin afecte té la utilització de les dades recollides per la
xarxa sísmica temporal IberArray. És per això que s’han localitzat un altre cop tots els
terratrèmols, però en aquest cas sense tenir en compte les estacions d’aquesta xarxa . En
la Figura 14 s'han representat en forma de diamant les localitzacions obtingudes a partir
de considerar totes les estacions sísmiques, i en triangles invertits les localitzacions
sense tenir en compte les dades de la xarxa IberArray. Com es pot veure, la diferència
entre els dos models és mínima, tot i que hi ha alguns events que si que presenten
variació en la profunditat (fet evident sobretot sobre tot en els terratrèmols localitzats en
el centre del Mar d’Alborán). S'ha representat una escala de colors les diferents capes
que formen el model: en groc els sismes que es donen a profunditats menors de 11 Km,
en taronja els que es donen a profunditats de 11–24 Km, en verd els de 24–31 Km i
finalment en blau es que presenten un focus a una profunditat major de 31 Km. Pel que
fa a la localització epicentral no s’ha notat gaire la diferència, amb excepció dels sismes
localitzats en el Golf de Cádiz, que si que presenten un gran (??) desplaçament en
relació a la localització determinada pel IGN. En canvi, els terratrèmols localitzats en el
Nord d’Àfrica presenten un desplaçament molt petit en una sola direcció de l’espai.
Això és degut a que només s’ha disposat de dades de 5 estacions sismològiques
d’aquesta regió, fet que fa que el gap sigui molt gran. Així doncs, tot i que l’efecte
d’utilitzar les dades de la xarxa IberArray no sigui gaire determinant pel que fa a la
determinació epicentral, la seva major densitat permetrà millorar els models tomogràfics
a la zona i, com discutirem a continuació,te un efecte considerable en la determinació
hipocentral.
Es presenten a la Figura 15 quatre talls en fondària, orientats perpendicularment a
l’Arc de Gibraltar, per tal de veure la disposició dels terratrèmols en profunditat i posar
de manifest d’efecte de l’utilizació de la xarxa IberArray en la determinació dels
hipocentres. Per a la representació dels perfils s’han englobat tots aquells events que es
44
trobaven a 50 km del perfil determinat. Per tal de facilitar la lectura de les dades que
s'han representat en els perfils, s'ha optat per seguir la mateixa simbologia i codi de
colors emprat en la Figura 14.
Podem veure que el canvi en la profunditat hipocentral deduïda els dos subconjunts
de dades no es massa rellevant pels epicentres situats en el Mar d’Alboran, si bé per
alguns casos la diferencia s’apropa als 8-10 km. El fet de disposar d’estacions
permanents a diversos enclavaments a les costes mediterrànies del Marroc fa que la
millora obtinguda al utilitzar les dades de la xarxa IberArray no sigui molt significativa.
Els events localitzats en la zona del Golf de Cádiz (secció F-F’) si mostren una variació
molt important en la seva profunditat. Al utilitzar les dades IberArray, tots els
hipocentres es localitzen a fondàries superiors als 30 km, situant-se així clarament al
mantell superior. Sense utilitzar aquestes dades, un nombre significatiu d’events
quedaria situat a l’escorça, donat lloc a interpretacions geodinàmiques errònies. Cal
també remarcar que el catàleg IGN deixa sense fixar la fondària de la majoria d’aquest
events.
Tot i que el volum de dades sísmiques estudiat es molt limitat (recordem que ens em
limitat a analitzar 2 mesos de dades), els talls presentats en la Figura 15 ens permetent
discutir les possibles evidencies sismològiques de l’anomalia tomografia que existeix
sota el Mar d’Alborán (Calvert et al., 2000, Bijwaard and Spakman, 2000, Spakman and
Wortel, 2004), ja que és la zona principal d’estudi. La primera constatació que cal fer és
que la gran major part de la sismicitat és trobaria en profunditats de 40 a 100 Km.;
estaríem doncs parlant de sismicitat situada majoritàriament el mantell. En els perfils B,
C, D i E de la Figura 15, que corresponen a talls ortogonals al l’Arc de Gibraltar, es pot
interpretar una cert aprofundiment les sismes cap a la zona interior de l’arc (cap al Mar
d’Alboran). Aquesta disposició es consistent amb la presencia d’un slab de material amb
velocitat ràpida amb una geometria com la proposta per Spakman and Wortel, 2004. Per
contra el perfil A, amb events superficials en el Mar d’Alboran, no sembla consistent
amb aquesta hipòtesis. Cal remarcar però que es disposa de poques dades i com ja s’ha
mencionat anteriorment, el model que s’ha utilitzat no era el més apte per la zona.
Pel que fa a la sismicitat en el Golf de Cádiz és localitza a profunditat de 40 a 100
Km (Perfil F Fig. 15), i coincideix amb resultats obtinguts per Geissler et al. (2009),
però, en aquest cas els hipocentres semblant aprofondir-se cap al Oest.
45
Figura 14. Mapa on s'han representat les localitzacions obtingudes a partir de considerar totes les estacions sísmiques disponibles (diamants) i les localitzacions sense tenir en compte les estacions de la xarxa IberArray (triangles invertits). S'ha representat una escala de colors les diferents capes que formen el model: en groc els sismes que es donen a profunditats menors de 11 Km, en taronja els que es donen a profunditats de 11 – 24 Km, en verd els de 24 – 31 Km i finalment en blau es que presenten un focus a una profunditat major de 31 Km
46
Figura 15. Perfils on es mostren la localització hipocentral dels sismes localitzats amb el model de IGN. S’han representat en diamants aquelles localitzacions que s’han obtingut considerant totes les estacions disponibles, i en triangles invertits les que s’han obtingut sense considerar les estacions de la xarxa IberArray. Els perfils que s’han realitzat corresponen als perfils marcats en el mapa de la Figura 14.
47
6. Conclusions
A partir de la compilació de les dades sísmiques proporcionades per totes les xarxes
permanents operatives en el S de Iberia i N de Marroc i de la xarxa temporal IberArray,
instal·lada en el marc del projecte TopoIberia, s’ha procedit a localitzar la sismicitat
local del període Gener-Febrer 2008. Això ha implicat la familiarització amb una bona
part de les eines utilitzades habitualment en el camp de la sismologia, començant per
d’us d’entorn informàtics Linux, passant per la creació de petits scripts en llenguatge de
shell i l’aprenentatge de paquets complexos de tractament i representació de dades
sísmiques (SAC, Seisan) i acabant per aconseguir representar gràficament els resultats
obtinguts en forma de mapes i gràfics. A més ha estat necessari començar a adquirir
l’experiència necessària per identificar correctament les diverses arribades sísmiques,
valorant el pes a donar a cada una d’elles. Un cop realitzades les primeres
localitzacions, s’ha analitzat l’efecte de diversos factors, tals com l’ús d’un o altre
model de terra, o l’efecte sobre els resultats de disposar de diversos subconjunts de
dades. En aquest sentit, un dels resultats mes destacats es veure com, al disposar de mes
registres en la zona N d’Àfrica, la localització hipocentral dels events, i en particular
dels localitzats al Golf de Cádiz, s’aprofundeix clarament.
L’anàlisi dels residus per diversos trajectes dins la zona d’estudi a posat de manifest
que hi ha una gran heterogeneïtat en la distribució d’aquest residus. Aquest fet permet
afirmar que, per tal d’avançar en la millora de les localitzacions en aquesta zona resulta
imprescindible recórrer a model de terra 2Dque donin compte de d’aprimament de
l’escorça sota el Mar d’Alboran i, en menor mesura, sota el G. De Cadiz així com de
l’engruiximent sota les Bètiques.
Per acabar, tot i que l’escàs nombre de dades tractades en aquest treball no permeten
entrar en gaires discussions geodinàmiques, si resulta interessat destacar un parells de
punts significatius. La sismicitat tendeix a ser mes superficial sota l’Arc de Gibraltar i a
aprofundir-se cap a l’interior del Mar d’Alboran, on s’arriba a fondàries de 100 km.
Aquesta situació es compatible amb el slab observat en estudis homogràfics a escala
regional/global i que ha estat interpretat com un incidí de subducció (activa o passiva),
delaminació o slab rool-back. D’altre banda, les nostres dades confirmen que bona part
de la sismicitat observada sota el G. De Cádiz es situa clarament per sota de l’escorça, a
nivell del mantell superior.
48
A partir de les dades obtingudes en aquest treball de màster, ajudaran en la realització
de models tomogràfics que es vulguin realitzar per a futurs estudis en la zona.
49
Agraïments M’agradaria agrair en primer lloc al Ramon Carbonell i al Jordi Díaz haver-me donat
l’oportunitat de participar en el projecte de investigació TopoIberia i per haver-me
introduït en el món de la recerca. A la Beatriz Gaite, l’Antonio Villaseñor, el Javier
Fullea i al Mario Ruiz, per haver-me ajudat en la resolució dels dubtes que se m’han
creat al llarg de la realització d’aquest treball. I a tot el departament de Dinàmica de la
Litosfera del Institut de Ciències de la Terra Jaume Almera pels ànims que m’han donat.
També agrair a l’Institut pel suport logístic, l’accés a les dades i el programari, sense el
qual no hauria pogut realitzar aquest treball. Voldria aprofitar per donar el meu
agraïment al Giorgi Khazaradze, al Juanjo Ledo i la Pilar Queralt, que van ser qui em
van dur de la mà en els primers passos en el món de la geofísica, i gràcies a ells, m’he
pogut plantejar la realització d’aquest Màster que finalitzo amb aquest treball.
Voldria agrair als meus pares, als meus amics i en especial al Marc per la paciència
que han tingut amb mi, per haver-me suportat durant aquest període.
50
Bibliografia Buforn, E., Coca, P., Udías, A., Lasa, C. (1997) “Source mechanism of intermediate and
deep earthquake in Southern Spain” Journal of Seismology 1, 137-147. Calvert, A., Sandvol, E., Seber, D., Barazangi, M., Roecker, S., Mourabit, T., Vidal, F.,
Alguacil, G., Jabout, N. (2000) “Geodynamic evolution of the lithosphere and upper mantle beneath the Alboran region of the western Mediterranean: Constraints from travel time tomography” Journal of geophysical research 105: B5, 10871-10898.
Díaz, J i Gallart, J. (2009) “Crustal structure beneath the Iberian Peninsula and surrounding waters: A new compilation of deep seismic sounding results” Physycs of the Earth and Planetary Interiors 173, 181-190.
Docherty, C. I Banda, E. (1995) “Evidence for the easthward migration of the Alboan Sea based on regional subsidence analysis: A case for basin formation by delamination of the subcrustal lithosphere?” Tectonics 14, 804-818.
Fadil, A., P. Vernant, S. McClusky, R. Reilinger, F. Gomez, D. Ben Sari, T. Mourabit, K. Feigl y M. Barazangi (2006), “Active tectonics of the western Mediterranean: Geodetic evidence for rollback of a delaminated subcontinental lithospheric slab beneath the Rif Mountains, Morocco” Geology, 34, 529-532.
Fernández Ibáñez, F. (2007). “Sismicidad, reología y estructura térmica de la corteza en el Arco de Gibraltar”. Departamento de Geodinámica Granada, Universidad de Granada. Geología: 236.
Geissler, W. H., Matias, L.M., Monna, S., Stich, D., Iben Brahim, A., Mancilla, F., Zitellini, N., NEAREST, WG (2009) “Sub-crustal earthquakes beneath teh Gulf of Cadiz- First results from seismological observations with NEAREST OBS network” Geophysical research abstracts. Vol 11
Gil, A. (2008) “Estudio de fallas activas en la Cordillera Bética Oriental entre 3º-0º O y 36º30’-38º30’ N” Departamento de Geodinámica y Geofísica. Barcelona. Universitat de Barcelona. Geología: 63.
Gutscher, M-A, Malod, J., Rehault, J-P., Contrucci, I., Klingelhoefer, F., Mendes-Victor, L., Spakman, W. (2002) “Evidence for active subduction beneath Gibraltar” Geology 30, 1071-1074.
Havskov, Jens i Ottemöller, L.(2003) “SEISAN Earthquake Analysis and SEINET Network Automation Software” International handbook of earthquake and engineering seismology. 81:B (1615-1616)
Henson, I., Gupta, I., Wagner, R. (1999). “Agroup truth database for regional seismic research” 21st Seismic Research Symposium. Largo, Maryland.
Iribarren, L., Vergés, J., Camurri, F., Fullea, J., Fernàndez, M.(2007). “The structure of the Atlantic-Mediterranean transition zone from the Alboran Sea to the Horseshoe Abussal Plain (Iberia-Africa plate boundary)” Marine Geology 243, 97-119.
Kulhánek, Ota (1990) “Anatomy of seismograms” Developments in solid earth geophysycs 18, 178 pp.
Lienert B. R i Havskov, J (1995). HYPOCENTER 3.2. A computer program for locating earthquakes locally, regionally and globally. Seismological Research Letters, 66, 26-36.
Lonergan, L. I White, N. (1997) “Origin of the Betic-Rif mountain belt” Tectonics 16, 504-522.
Maldonado, A i Nelson, H (1999) “Interaction of tectonic and depositional processes that control the evolution of the Iberian Gulf of Cadiz margin” Marine Geology 155, 217-242.
51
Maldonado, A., Somoza, L., Pallarés, L. (1997) “The Betic orogen and the Iberian-African boundary in the Gulf of Cadiz: geological evolution (central North Atlantic)” Marine Geology 155, 9-43.
Martín- Algarra, A. i Vera, J.A (2004) “Geología de España: 4.1.3 La Cordillera Bética y las Baleares en el contexto del Mediterráneo Occidental” Madrid. IGME
Martínez-Solares, J. M. (2003). "Sismicidad histórica de la Península Ibérica." Física de la Tierra 15, 13-28.
Mezcua, J. I Rueda, J. (2006) “Sismicidad, sismotectónica y evolución geodinámica de la Península Ibérica” Física de la Tierra 18, 137-155.
Negredo A. M., Bird, P., Sanz de Galdeano, C., Buforn, E. (2002) “Neotectonic modeling of the Ibero-Maghrebian region “ Journal of geophysical research 107: B11, 15 pp.
Platt, J.P. I Vissers, R.L.M. (1989) Extensional collapse of thickened continental lithosphere: A working hypothesis for the Alboran Sea and Gibraltar Arc” Geology 17, 540-543
Schwarz, Gerhard i Wigger, Meter J, (1988). “Geophysical of the earth’s crust and upper mantle in the Atlas System of Morocco”. Lecture Notes in earth Sciences: The Atlas System of Morocco, 15, 339-357.
Seber, D., Barazangi, M., Ibenbrahim, A., Demnati, A., (1996a) “Geophysical evidence for litospheric delamination beneath teh Alboran Sea and Rif-Betic mountains. Nature 379, 785-790.
Seber, D., Barazangi, M., Tadili, B.A., Ramdani, M., Ibenbrahim, A.,Sari, D.B. (1996b) “Three-dimensional upper mantle structure beneath the intraplate Atlas and interpolate Rif mountains of Morocco” Journal of Geophysics Research 101, 3125-3138.
Stich, D., Ammon, C.J., Morales, J. (2003). "Moment tensor solutions for small and moderate earthquakes in the Ibero-Magreb region." Journal of Geophysics Research 108(B3): 18 pp.
Stich, D., de Lis Mancilla, F., Baumont, D., Morales, J (2005) “Source análisis of the Mw 6.3 2004 Al Hoceima earthquake (Morocco) using regional apparent source time functions” Journal of Geophysical Research vol. 110, 1-13.
Udías, A., Buforn, E. (1992). "Sismicidad y sismotectónica de las Béticas." Física de la Tierra 4: 109-123.
Weijermars, R. (1985), “Uplift and subsidence history of the Alboran Basin and a profile of the Alboran Diapir (W-Mediterranean)”, Geologie en Mijnbouw, 64, 349-356.
Wigger, P., Günter, A., Giese, P., Wolf-Dieter, H., Othmane el Alami, S., Ramdani, F. (1992) “crustal structure along a traverse across the Middles and High Atlas mountains derived from seismic refraction studies” Geologische Rundschau 81:1, 237-248.
Zeck, H.P. (1997) “Mantle peridotites outlining the Gibraltar Arc – centrifugal extensional allochthoms derived from the earlier Alpine, westward subducted nappe pile” Tectonophysics 281, 195-207.
52
Pàgines de interès Aplicacions cartogràfiques I de processat dynamic I espaial de dades GMT – Generis Mapping Tools (Wessel and Smith). Paquet de programes de lliure difussió pel tratament, processat i representació de dades, en domini espaial i/o temporal. (Última consulta 06/09/09) http://gmt.soest.hawaii.edu/ Global Mapper: Programa de gestió de cartografia, que soporta i carrega imatges, mapes, models digitals, arxius vectorioals, etc. Permet la seva referenciació geogràfica, siperposició, blocs diagrames, etc. (Última consulta 06/09/09) http://www.globalmapper.com/ Xarxa d’estacions sísmiques Projecte TopoIberia i IberArray (Última consulta 06/0909) http://www.geol.uniovi.es/Investigacion/Consolider/index.htm Instituto Geográfico Nacional (Última consulta 06/0909) http://www.ign.es Instituto Andaluz de Geofísica (Última consulta 06/0909) http://www.ugr.es/~iag/ Real Instituto y Observatori de la Armada (Última consulta 06/0909) http://www.armada.mde.es/ArmadaPortal/page/Portal/ArmadaEspannola/ciencia_observatorio/ Instituto Meteorológico de Portugal (Última consulta 06/0909) http://www.meteo.pt/pt/ Catàlegs sísmics Instituto Geográfico Nacional (Última consulta 06/0909) http://www.ign.es/ign/es/IGN/SisIndice.jsp Schweizerischer Erdbebendienst (Última consulta 06/0909) http://www.seismo.ethz.ch/ UGSG Earthquake Hazards Program (Última consulta 06/0909) http://earthquake.usgs.gov/ Harvard Seismology: Centroid-Moment Tensor Project (Última consulta 06/0909) http://www.seismology.harvard.edu/projects/CMT/ Model de velocitats de les ones P Model AK135 (Última consulta 04/09/09) http://rses.anu.edu.au/seismology/ak135/ak135f.html Storchak, D.A., Bormann, P (2003) (Última consulta 06/09/09) www.isc.ac.uk/doc/analysus/2003p13/index.html
53
Annex 1: Localització dels events
CATÀLEG IGN PERÍODE GENER I FEBRER 2008 EVENT DATA HORA LONGITUD LATITUD PROF. (Km) MAG (Mw)
1 01/01/08 04:59:00 AM -7,752 36,721 0 2,2 2 01/01/08 12:50:00 PM -7,390 36,486 55,8 3,7 3 01/01/08 02:00:00 PM -8,508 36,207 45 4,2 4 02/01/08 05:39:00 PM -3,383 36,204 11,8 2,4 5 02/01/08 08:20:00 PM -4,638 36,425 83,4 2 6 04/01/08 12:32:00 PM -5,337 36,987 30,2 1,8 7 05/01/08 08:31:00 PM -9,522 36,483 0 2,7 8 06/01/08 07:45:00 AM -3,760 36,280 0 1,9 9 07/01/08 04:56:00 PM -5,176 36,651 16,3 1,9
10 08/01/08 03:53:00 AM -4,964 36,602 29,2 1,7 11 08/01/08 01:03:00 PM -7,419 36,579 14 2,1 12 08/01/08 03:57:00 PM -4,472 36,269 79,4 2,4 13 09/01/08 10:24:00 PM -0,382 35,385 19 5 14 09/01/08 11:55:00 PM -0,451 35,456 18,6 3,9 15 09/01/08 11:56:00 PM -0,358 35,366 23,5 4 16 10/01/08 02:49:00 AM -0,595 35,711 0 3,2 17 11/01/08 12:21:00 AM -9,985 36,493 30 4,9 18 11/01/08 01:35:00 AM -9,909 36,756 0 2,7 19 11/01/08 07:41:00 AM -9,307 35,223 92,4 3,8 20 11/01/08 05:51:00 PM -7,142 36,834 35,2 1,7 21 12/01/08 08:37:00 AM -7,132 36,974 34,2 1,9 22 12/01/08 09:11:00 PM -9,435 35,519 0 2,5 23 13/01/08 08:38:00 AM -8,594 35,899 0 2,4 24 15/01/08 05:17:00 AM -7,540 36,239 18,9 2,5 25 16/01/08 09:47:00 PM -3,670 36,371 0 1,7 26 19/01/08 01:09:00 AM -9,537 36,970 8,5 2,1 27 19/01/08 04:17:00 AM -7,072 36,085 35 1,9 28 20/01/08 08:48:00 PM -6,508 36,929 0 2,6 29 21/01/08 02:24:00 AM -4,002 34,964 0 4 30 21/01/08 08:07:00 PM -7,118 36,562 12 1,8 31 23/01/08 10:23:00 AM -7,154 36,521 12 2 32 25/01/08 01:19:00 PM -5,446 33,119 0 4,3 33 25/01/08 03:16:00 PM -3,586 36,391 6,5 1,9 34 28/01/08 05:06:00 AM -3,217 35,018 0 3,1 35 28/01/08 04:09:00 PM -3,066 34,942 0 3,6 36 30/01/08 09:55:00 PM -2,659 36,084 0 1,8 37 02/02/08 06:19:00 AM -4,527 36,032 91,8 2 38 03/02/08 01:24:00 AM -7,570 36,314 25,1 3,6 39 03/02/08 01:59:00 AM -7,411 36,451 10 2,1 40 03/02/08 05:50:00 PM -4,968 36,915 6,2 2,4 41 03/02/08 08:02:00 PM -7,498 36,632 25 2,4 42 04/02/08 03:44:00 PM -8,514 35,940 0 2,2 43 04/02/08 09:11:00 PM -8,539 35,944 0 2 44 06/02/08 05:53:00 PM -2,220 36,859 4,4 4 45 06/02/08 10:17:00 PM -2,173 36,888 5,2 1,7 46 09/02/08 07:23:00 PM -6,988 36,772 11,3 2,3
54
47 11/02/08 09:13:00 AM -4,156 35,316 0 2 48 12/02/08 07:51:00 PM -5,064 36,723 22,1 1,7 49 13/02/08 12:20:00 PM -3,139 36,496 1,6 2,7 50 13/02/08 05:30:00 PM -8,667 35,857 0 2,4 51 14/02/08 11:40:00 AM -4,503 36,327 71 3,2 52 15/02/08 03:20:00 AM -3,959 35,749 0 2,2 53 16/02/08 01:42:00 AM -5,853 35,532 0 1,9 54 16/02/08 10:54:00 AM -8,005 36,737 10 2,1 55 18/02/08 12:35:00 PM -1,982 35,895 0 2,7 56 18/02/08 01:51:00 PM -1,958 35,822 32,2 2,3 57 18/02/08 03:10:00 PM -5,587 34,632 86,2 3,2 58 18/02/08 04:33:00 PM -4,848 36,081 9,2 2 59 19/02/08 04:13:00 AM -2,078 35,936 0 2 60 20/02/08 08:26:00 AM 0,558 35,538 0 4,1 61 20/02/08 04:26:00 PM -4,490 36,902 67,1 2,6 62 21/02/08 10:11:00 AM -8,254 36,121 0 2,1 63 23/02/08 08:39:00 PM -7,845 36,204 17 2,8 64 23/02/08 04:57:00 AM -7,100 36,503 22,9 3,1 65 24/02/08 03:43:00 PM -4,738 35,633 16,8 2 66 25/02/08 04:32:00 AM -4,597 36,701 83,3 1,8 67 26/02/08 07:43:00 PM -4,547 36,336 86,6 2 68 26/02/08 05:29:00 AM -2,181 36,974 7,3 2,8 69 26/02/08 06:43:00 AM -3,155 36,492 0 1,7 70 27/02/08 05:48:00 AM -4,217 36,775 56,8 2,6 71 28/02/08 01:53:00 AM -1,008 35,639 0 2,2 72 28/02/08 01:31:00 PM -7,799 36,673 17,6 2
55
MODEL IGN PERÍODE GENER I FEBRER 2008 (utilitzant totes les estacions disponibles)
EVENT DATA HORA LONGITUD LATITUD PROF. (Km) MAG (Mw) RMS
1 01/01/08 04:59:00 AM -7,931 36,626 50 2,2 0,57 2 01/01/08 12:50:00 PM -7,328 36,475 66,8 3,7 0,89 3 01/01/08 02:00:00 PM -8,516 36,188 65 4,2 0,91 4 02/01/08 05:39:00 PM -3,356 36,113 35 2,4 1,92 5 02/01/08 08:20:00 PM -4,641 36,424 87,2 2 0,74 6 04/01/08 12:32:00 PM -5,464 37,067 12,7 1,8 1,67 7 05/01/08 08:31:00 PM -9,666 36,370 69,2 2,7 0,59 8 06/01/08 07:45:00 AM -3,752 36,253 24,1 1,9 1,37 9 07/01/08 04:56:00 PM -5,336 36,749 18,7 1,9 1,74
10 08/01/08 03:53:00 AM -5,007 36,538 30,9 1,7 1,17 11 08/01/08 01:03:00 PM -7,516 36,632 44,6 2,1 0,27 12 08/01/08 03:57:00 PM -4,452 36,316 94,7 2,4 1,45 13 09/01/08 10:24:00 PM -0,455 35,606 0 5 1,42 14 09/01/08 11:55:00 PM -0,431 35,638 31,1 3,9 1,34 15 09/01/08 11:55:00 PM -0,514 35,674 35 1,34 16 09/01/08 11:56:00 PM -0,445 35,603 31,2 4 1,42 17 10/01/08 02:49:00 AM -0,534 35,612 19,1 3,2 1 18 11/01/08 12:21:00 AM -9,956 36,501 76 4,9 1,29 19 11/01/08 01:35:00 AM -9,944 36,486 52,9 2,7 0,91 20 11/01/08 07:41:00 AM -9,216 35,126 71,7 3,8 1,03 21 11/01/08 05:51:00 PM -7,177 36,798 29,8 1,7 0,51 22 12/01/08 08:37:00 AM -7,207 36,794 51,9 1,9 0,33 23 12/01/08 09:11:00 PM -9,570 35,403 78,1 2,5 0,55 24 13/01/08 08:38:00 AM -8,743 35,794 92,8 2,4 0,52 25 15/01/08 05:17:00 AM -7,535 36,216 69,5 2,5 0,54 26 16/01/08 09:47:00 PM -3,662 36,410 9,9 1,7 0,56 27 19/01/08 01:09:00 AM -9,800 36,910 30 2,1 1,9 28 19/01/08 04:17:00 AM -7,060 36,097 50 1,9 0,67 29 20/01/08 08:48:00 PM -6,478 36,918 23,8 2,6 1,31 30 21/01/08 02:24:00 AM -3,970 35,090 0 4 1,47 31 21/01/08 08:07:00 PM -7,912 36,489 24,2 1,8 0,58 32 23/01/08 10:23:00 AM -7,276 36,393 31,1 2 0,19 33 25/01/08 01:19:00 PM -5,273 33,092 16 4,3 1,21 34 25/01/08 03:16:00 PM -3,685 36,353 20 1,9 1,19 35 28/01/08 05:06:00 AM -3,013 35,028 0 3,1 1,65 36 28/01/08 04:09:00 PM -3,015 34,992 6,7 3,6 1,01 37 30/01/08 09:55:00 PM -2,655 36,013 0 1,8 1,24 38 02/02/08 06:19:00 AM -4,546 36,045 101,8 2 0,91 39 03/02/08 01:24:00 AM -7,569 36,352 74,9 3,6 0,95 40 03/02/08 01:59:00 AM -7,547 36,340 53,1 2,1 0,79 41 03/02/08 05:50:00 PM -4,959 36,835 24,3 2,4 1,97 42 03/02/08 08:02:00 PM -7,580 36,573 53,8 2,4 1,02 43 04/02/08 03:44:00 PM -8,783 35,844 96,1 2,2 0,73 44 04/02/08 09:11:00 PM -8,720 35,709 35 2 0,55 45 06/02/08 05:53:00 PM -2,256 36,828 24,8 4 4,79 46 06/02/08 10:17:00 PM -2,191 36,985 5 1,7 1,34 47 09/02/08 07:23:00 PM -7,174 36,646 24,4 2,3 0,99 48 11/02/08 09:13:00 AM -4,086 35,255 0 2 1,2 49 12/02/08 07:51:00 PM -5,142 36,819 7,2 1,7 1,55
56
50 13/02/08 12:20:00 PM -3,109 36,474 2,6 2,7 1,39 51 13/02/08 05:30:00 PM -8,822 35,759 95,6 2,4 0,26 52 14/02/08 11:40:00 AM -4,501 36,664 77,6 3,2 0,81 53 15/02/08 03:20:00 AM -3,971 35,749 0 2,2 1,02 54 16/02/08 01:42:00 AM -5,827 35,187 16,7 1,9 1,17 55 16/02/08 10:54:00 AM -8,197 36,651 24,1 2,1 1,31 56 18/02/08 12:35:00 PM -1,950 35,862 10,5 2,7 0,96 57 18/02/08 01:51:00 PM -1,976 35,844 27,7 2,3 1,03 58 18/02/08 03:10:00 PM -5,516 34,464 12,6 3,2 1,1 59 18/02/08 04:33:00 PM -4,814 36,057 3 2 1,53 60 19/02/08 04:13:00 AM -2,072 35,886 5,4 2 1,27 61 20/02/08 08:26:00 AM 0,618 35,458 20 4,1 0,83 62 20/02/08 04:26:00 PM -4,409 36,891 79,7 2,6 1,21 63 21/02/08 10:11:00 AM -8,515 35,973 32,8 2,1 0,47 64 23/02/08 08:39:00 PM -7,954 36,117 70,1 2,8 0,9 65 23/02/08 04:57:00 AM -7,243 36,740 29,3 3,1 1,23 66 24/02/08 03:43:00 PM -4,703 35,608 17,7 2 1,1 67 25/02/08 04:32:00 AM -4,601 36,713 93,7 1,8 0,98 68 26/02/08 07:43:00 PM -4,539 36,358 86,4 2 0,92 69 26/02/08 05:29:00 AM -2,118 36,864 24,1 2,8 2,56 70 26/02/08 06:43:00 AM -3,197 36,495 5 1,7 0,92 71 27/02/08 05:48:00 AM -4,213 36,765 57,5 2,6 1,09 72 28/02/08 01:53:00 AM -0,899 35,573 31 2,2 1,22 73 28/02/08 01:31:00 PM -7,875 36,600 48,3 2 1,04
L’event marcat amb Itàlica correspon al sisme no catalogat per IGN
57
MODEL AK135 PERÍODE GENER I FEBRER 2008 (utilitzant totes les estacions disponibles)
EVENT DATA HORA LONGITUD LATITUD PROF. (Km) MAG (Mw) RMS
1 01/01/08 04:59:00 AM -7,910 36,645 43,6 2,2 0,6 2 01/01/08 12:50:00 PM -7,305 36,486 60,3 3,7 0,91 3 01/01/08 02:00:00 PM -8,494 36,191 50 4,2 0,94 4 02/01/08 05:39:00 PM -3,412 36,165 7,8 2,4 1,18 5 02/01/08 08:20:00 PM -4,642 36,452 85,6 2 0,82 6 04/01/08 12:32:00 PM -5,430 37,065 20,3 1,8 1,15 7 05/01/08 08:31:00 PM -9,628 36,389 65 2,7 0,59 8 06/01/08 07:45:00 AM -3,744 36,260 5,7 1,9 1 9 07/01/08 04:56:00 PM -5,270 36,710 20,2 1,9 1,34
10 08/01/08 03:53:00 AM -4,981 36,582 35 1,7 1,14 11 08/01/08 01:03:00 PM -7,496 36,662 35,1 2,1 0,3 12 08/01/08 03:57:00 PM -4,457 36,327 93,1 2,4 1,51 13 09/01/08 10:24:00 PM -0,464 35,607 11,1 5 1,44 14 09/01/08 11:55:00 PM -0,487 35,613 35,1 3,9 1,38 15 09/01/08 11:55:00 PM -0,575 35,684 49,4 1,37 16 09/01/08 11:56:00 PM -0,486 35,616 35,1 4 1,39 17 10/01/08 02:49:00 AM -0,545 35,614 30,2 3,2 1,01 18 11/01/08 12:21:00 AM -9,936 36,499 56,9 4,9 1,32 19 11/01/08 01:35:00 AM -9,914 36,488 44,6 2,7 0,96 20 11/01/08 07:41:00 AM -9,193 35,137 38 3,8 1,05 21 11/01/08 05:51:00 PM -7,163 36,823 38,5 1,7 0,55 22 12/01/08 08:37:00 AM -7,201 36,846 50,5 1,9 0,36 23 12/01/08 09:11:00 PM -9,435 35,421 65 2,5 0,56 24 13/01/08 08:38:00 AM -8,716 35,812 86,5 2,4 0,51 25 15/01/08 05:17:00 AM -7,504 36,233 60,1 2,5 0,52 26 16/01/08 09:47:00 PM -3,671 36,421 20 1,7 0,64 27 19/01/08 01:09:00 AM -9,663 36,930 10,4 2,1 1,18 28 19/01/08 04:17:00 AM -7,043 36,145 50 1,9 0,69 29 20/01/08 08:48:00 PM -6,600 36,853 20,9 2,6 1,2 30 21/01/08 02:24:00 AM -3,967 35,085 8 4 1,5 31 21/01/08 08:07:00 PM -7,192 36,504 35 1,8 0,58 32 23/01/08 10:23:00 AM -7,244 36,432 35,1 2 0,25 33 25/01/08 01:19:00 PM -5,293 33,107 17,7 4,3 1,01 34 25/01/08 03:16:00 PM -3,625 36,385 7,3 1,9 0,6 35 28/01/08 05:06:00 AM -3,025 35,029 5 3,1 1,64 36 28/01/08 04:09:00 PM -3,018 34,989 12,3 3,6 1,04 37 30/01/08 09:55:00 PM -2,671 36,048 5 1,8 1,38 38 02/02/08 06:19:00 AM -4,545 36,049 99,3 2 0,99 39 03/02/08 01:24:00 AM -7,551 36,356 65 3,6 0,96 40 03/02/08 01:59:00 AM -7,537 36,349 35,2 2,1 0,81 41 03/02/08 05:50:00 PM -4,986 36,972 8,6 2,4 1,16 42 03/02/08 08:02:00 PM -7,552 36,578 37,6 2,4 1,05 43 04/02/08 03:44:00 PM -8,759 35,862 90,1 2,2 0,72 44 04/02/08 09:11:00 PM -8,672 35,716 35 2 0,61 45 06/02/08 05:53:00 PM -2,207 36,953 4,6 4 1,5 46 06/02/08 10:17:00 PM -2,209 36,996 5 1,7 1,02 47 09/02/08 07:23:00 PM -7,134 36,665 30,1 2,3 0,99 48 11/02/08 09:13:00 AM -4,093 35,226 20 2 1,3
58
49 12/02/08 07:51:00 PM -5,135 36,817 15,3 1,7 1,46 50 13/02/08 12:20:00 PM -3,112 36,486 8,8 2,7 1,38 51 13/02/08 05:30:00 PM -8,794 35,783 91,9 2,4 0,25 52 14/02/08 11:40:00 AM -4,505 36,681 76,1 3,2 0,87 53 15/02/08 03:20:00 AM -3,982 35,764 3,1 2,2 1,16 54 16/02/08 01:42:00 AM -5,820 35,179 24,2 1,9 1,33 55 16/02/08 10:54:00 AM -8,005 36,737 10 2,1 1,17 56 18/02/08 12:35:00 PM -1,941 35,810 35 2,7 1,01 57 18/02/08 01:51:00 PM -1,992 35,849 35 2,3 1,06 58 18/02/08 03:10:00 PM -5,516 34,452 21,8 3,2 1,06 59 18/02/08 04:33:00 PM -4,824 36,064 12,2 2 1,63 60 19/02/08 04:13:00 AM -2,024 35,816 35 2 1,39 61 20/02/08 08:26:00 AM 0,613 35,461 31,2 4,1 0,84 62 20/02/08 04:26:00 PM -4,413 36,903 79,3 2,6 1,33 63 21/02/08 10:11:00 AM -8,499 36,018 35 2,1 0,53 64 23/02/08 08:39:00 PM -7,932 36,120 56,2 2,8 0,94 65 23/02/08 04:57:00 AM -7,221 36,762 35 3,1 1,35 66 24/02/08 03:43:00 PM -4,708 35,608 24,1 2 1,22 67 25/02/08 04:32:00 AM -4,603 36,727 92,2 1,8 1,07 68 26/02/08 07:43:00 PM -4,542 36,381 85 2 0,99 69 26/02/08 05:29:00 AM -2,168 36,998 7 2,8 1,06 70 26/02/08 06:43:00 AM -3,166 36,503 12,8 1,7 0,69 71 27/02/08 05:48:00 AM -4,213 36,785 56,7 2,6 1,14 72 28/02/08 01:53:00 AM -0,922 35,586 34,9 2,2 1,15 73 28/02/08 01:31:00 PM -7,836 36,631 38,6 2 1,03
L’event marcat amb Itàlica correspon al sisme no catalogat per IGN
59
MODEL IGN PERÍODE GENER I FEBRER 2008 (sense considerar les estacions Iberarray)
EVENT DATA HORA LONGITUD LATITUD PROF. (Km) MAG (Mw) RMS
1 01/01/08 04:59:00 AM -7,939 36,649 56,3 2,2 0,57 2 01/01/08 12:50:00 PM -7,308 36,497 67,6 3,7 0,92 3 01/01/08 02:00:00 PM -8,484 36,239 68,1 4,2 0,79 4 02/01/08 05:39:00 PM -3,409 36,099 24,8 2,4 1,44 5 02/01/08 08:20:00 PM -4,649 36,427 84 2 0,65 6 04/01/08 12:32:00 PM -5,427 36,999 24,6 1,8 1 7 05/01/08 08:31:00 PM -9,661 36,930 72 2,7 0,57 8 06/01/08 07:45:00 AM -3,759 36,280 31 1,9 1,31 9 07/01/08 04:56:00 PM -5,289 36,594 24,2 1,9 1,2
10 08/01/08 03:53:00 AM -4,990 36,556 30,9 1,7 0,96 11 08/01/08 01:03:00 PM -7,450 36,676 41,4 2,1 0,01 12 08/01/08 03:57:00 PM -4,452 36,327 92,7 2,4 1,63 13 09/01/08 10:24:00 PM -0,400 35,501 10,8 5 1,47 14 09/01/08 11:55:00 PM -0,560 35,645 32,7 3,9 1,34 15 09/01/08 11:55:00 PM -0,666 35,642 40,2 1,34 16 09/01/08 11:56:00 PM -0,453 35,524 31,6 4 1,4 17 10/01/08 02:49:00 AM -0,553 35,646 13,6 3,2 1 18 11/01/08 12:21:00 AM -9,972 36,503 71,8 4,9 1,28 19 11/01/08 01:35:00 AM -9,963 36,506 53,9 2,7 0,86 20 11/01/08 07:41:00 AM -9,233 35,122 73,1 3,8 1,1 21 11/01/08 05:51:00 PM -7,169 36,818 39,7 1,7 0,35 22 12/01/08 08:37:00 AM -7,187 36,944 44,2 1,9 0,18 23 12/01/08 09:11:00 PM -9,572 35,447 97 2,5 0,38 24 13/01/08 08:38:00 AM -8,748 35,794 92,6 2,4 0,59 25 15/01/08 05:17:00 AM -7,541 36,215 68,9 2,5 0,56 26 16/01/08 09:47:00 PM -3,666 36,346 0 1,7 0,26 27 19/01/08 01:09:00 AM -9,477 36,956 24,1 2,1 1,31 28 19/01/08 04:17:00 AM -7,061 36,084 35 1,9 0,7 29 20/01/08 08:48:00 PM -6,485 36,929 24 2,6 1,33 30 21/01/08 02:24:00 AM -4,032 35,107 0 4 1,48 31 21/01/08 08:07:00 PM -7,137 36,552 13,5 1,8 0,57 32 23/01/08 10:23:00 AM -7,242 36,373 47,7 2 0,42 33 25/01/08 01:19:00 PM -5,235 33,083 15,5 4,3 1,17 34 25/01/08 03:16:00 PM -3,697 36,346 22,6 1,9 1,21 35 28/01/08 05:06:00 AM -3,108 34,976 5 3,1 1,45 36 28/01/08 04:09:00 PM -3,039 34,952 10,3 3,6 1,05 37 30/01/08 09:55:00 PM -2,688 36,056 0 1,8 1,17 38 02/02/08 06:19:00 AM -4,571 36,115 96 2 0,69 39 03/02/08 01:24:00 AM -7,562 36,358 76,1 3,6 0,99 40 03/02/08 01:59:00 AM -7,444 36,437 13,7 2,1 0,71 41 03/02/08 05:50:00 PM -4,947 36,843 27,3 2,4 1,95 42 03/02/08 08:02:00 PM -7,541 36,656 61,7 2,4 0,84 43 04/02/08 03:44:00 PM -8,786 35,845 97,5 2,2 0,81 44 04/02/08 09:11:00 PM -8,712 35,813 81,9 2 0,45 45 06/02/08 05:53:00 PM -2,195 36,746 24,2 4 4,98 46 06/02/08 10:17:00 PM -2,201 36,979 5 1,7 1,09 47 09/02/08 07:23:00 PM -7,181 36,635 26,3 2,3 1,14 48 11/02/08 09:13:00 AM -4,124 35,274 0 2 1,14
60
49 12/02/08 07:51:00 PM -5,111 36,808 8,8 1,7 1,23 50 13/02/08 12:20:00 PM -3,109 36,474 2,8 2,7 1,41 51 13/02/08 05:30:00 PM -8,822 35,759 96,5 2,4 0,27 52 14/02/08 11:40:00 AM -4,501 36,668 76,7 3,2 0,86 53 15/02/08 03:20:00 AM -3,972 35,739 0 2,2 1,01 54 16/02/08 01:42:00 AM -5,878 35,244 32,8 1,9 0,7 55 16/02/08 10:54:00 AM -8,171 36,725 24,1 2,1 1,26 56 18/02/08 12:35:00 PM -1,942 35,837 12,6 2,7 0,97 57 18/02/08 01:51:00 PM -1,959 35,824 31,7 2,3 0,99 58 18/02/08 03:10:00 PM -5,536 34,496 5 3,2 1,09 59 18/02/08 04:33:00 PM -4,820 36,066 2,7 2 1,55 60 19/02/08 04:13:00 AM -2,104 36,925 1,8 2 1,29 61 20/02/08 08:26:00 AM 0,616 35,457 20 4,1 0,82 62 20/02/08 04:26:00 PM -4,403 36,907 70,4 2,6 0,67 63 21/02/08 10:11:00 AM -8,517 35,970 31,5 2,1 0,47 64 23/02/08 08:39:00 PM -7,943 36,159 74,7 2,8 0,82 65 23/02/08 04:57:00 AM -7,224 36,774 31 3,1 1,24 66 24/02/08 03:43:00 PM -4,711 35,683 16,3 2 1,19 67 25/02/08 04:32:00 AM -4,596 36,718 87,8 1,8 0,66 68 26/02/08 07:43:00 PM -4,552 36,370 82,2 2 0,85 69 26/02/08 05:29:00 AM -2,170 36,881 24,2 2,8 2,35 70 26/02/08 06:43:00 AM -3,199 36,471 17,6 1,7 0,98 71 27/02/08 05:48:00 AM -4,219 36,775 57 2,6 0,9 72 28/02/08 01:53:00 AM -0,882 35,519 35 2,2 1,18 73 28/02/08 01:31:00 PM -7,779 36,627 16,6 2 1,03
L’event marcat amb Itàlica correspon al sisme no catalogat per IGN
61
Annex 2: Scripts A2.1 SCRIPT PER A LA REALIZACIÓ DEL MAPA DE SISMICITAT (Fig. 14) #Nom i ubicació del mapa resultant. #Coordenades del mapa, amb una projecció Mercator ################################################################### set psfile = mapa_iberarray-perfils.ps set datapath = /home/seismo/alba/Data set area = "-10.25/1.25/32.50/37.5" set pr_type = "M" set proj = "${pr_type}18" set lon_scl=-2 set lat_scl=31.5 set x_d = 1.5 set y_d = 6 psbasemap -X$x_d -Y$y_d -R$area -J$proj -K -B -P >! $psfile pscoast -R$area -J$proj -Ba5f1/a2f0.5:."gener i febrer 2008":WeSn -W1/0/0/0 -Df \ -Lf$lon_scl/$lat_scl/37/200 -S135/206/235c -K -O >> $psfile #################################################################### #representació dels perfils cat ../Data/linies-perfils.txt |\ psxy -R -J$proj -M -A -W2/0/0/0 -K -O >> $psfile ###################################################################### #localitazció de les localitzacions segons la seva profunditat cat ../Data/gener-all-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7<11) print $5,$6}'|\ psxy -G255/215/0 -W -R -J$proj -Sd.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-all-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>=11 && $6<=24) print $5,$6}' |\ psxy -G255/164/0 -W -R -J$proj -Sd.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-all-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>24 && $6<31) print $5,$6}' |\ psxy -G154/205/50 -W -R -J$proj -Sd.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-all-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>=31 && $6<200) print $5,$6}' |\ psxy -G70/130/180 -W -R -J$proj -Sd.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-all-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>200) print $5,$6}' |\ psxy -G138/43/226 -W -R -J$proj -Sd.20 -V -O -K >> $psfile ################################################################# cat ../Data/gener-noiber-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7<11) print $5,$6}'|\ psxy -G255/215/0 -W -R -J$proj -Si.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-noiber-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>=11 && $7<=24) print $5,$6}' |\ psxy -G255/164/0 -W -R -J$proj -Si.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-noiber-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>24 && $7<31) print $5,$6}' |\ psxy -G154/205/50 -W -R -J$proj -Si.20 -V -O -K >> $psfile cat ../Data/gener-noiber-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>=31 && $7<200) print $5,$6}' |\ psxy -G70/130/180 -W -R -J$proj -Si.20 -V -O -K >> $psfile
62
cat ../Data/gener-noiber-ign.txt |\ awk '{if(NR>1 && $7>200) print $5,$6}' |\ psxy -G138/43/226 -W -R -J$proj -Si.20 -V -O -K >> $psfile ############################################################ #representació de la llegenda cat << EOF >! sta.legend S 0.4 c 0.20 250/255/0 0.40p 1.0 <11km G 0.3 S 0.4 c 0.20 255/164/0 0.40p 1.0 11-24km G 0.3 S 0.4 c 0.20 154/205/50 0.40p 1.0 24-31km G 0.3 S 0.4 c 0.20 70/130/180 0.40p 1.0 >31km G 0.3 S 0.4 d 0.20 255/255/255 0.40p 1.0 totes les estacions G 0.3 S 0.4 i 0.20 255/255/255 0.40p 1.0 sense estacions ICTJA G 0.3 EOF pslegend -Dx15.0c/0.0c/4.30c/4.24c/LL -Jx3 -R0/1/0/1 -F sta.legend -G255 -O >> $psfile ###################################################################### psxy /dev/null -R -J$proj -O >> $psfile echo "Finished plotting: $psfile" gs -sDISPLAY=x11 $psfile
63
A2.2 SCRIPT PER A LA REALIZACIÓ DELS PERFILS (Fig. 15) # nom de l'arxiu final set psfile = perfilgolf.ps set datapath = /home/seismo/alba/Data ################################################################# #realització de les dimensions del perfils project -G10 -C-9.75/34.50 -E-6.50/37.25 -Q >! profile.xy set dist = `awk '{x=$3} END {print x}' profile.xy` #decàrrega de les dades project $datapath/gener-all-ign.xyz -Fpz -C-9.75/34.50 -E-6.50/37.25 -Lw -W-100/100 -Q > perfil.pz project $datapath/gener-noiber-ign.xyz -Fpz -C-9.75/34.50 -E-6.50/37.25 -Lw -W-100/100 -Q > perfils.pz #representació de les dades psbasemap -R0/$dist/1/200 -JX10c/-10c -Ba200f50:"distance (km)":/a20f10:"depth (km)":WeSn -Xc -Yc -P -K >! $psfile #Z< 11 Km awk '{if ($2<11) print $1,$2}' perfil.pz |\ psxy -R -J -Sd0.25c -L -W0.5p -G255/215/0 -O -K >> $psfile #11 < Z < 24 awk '{if (($2>=11)&&($2<24)) print $1,$2}' perfil.pz |\ psxy -R -J -Sd0.25c -L -W0.5p -G255/164/0 -O -K >> $psfile # 24 < Z < 31 awk '{if (($2>=24)&&($2<31)) print $1,$2}' perfil.pz |\ psxy -R -J -Sd0.25c -L -W0.5p -G154/205/50 -O -K >> $psfile # Z > 31 awk '{if ($2>=31) print $1,$2}' perfil.pz |\ psxy -R -J -Sd0.25c -L -W0.5p -G70/130/180 -O -K >> $psfile #Z< 11 Km awk '{if ($2<11) print $1,$2}' perfils.pz |\ psxy -R -J -Si0.25c -L -W0.5p -G255/215/0 -O -K >> $psfile #11 < Z < 24 awk '{if (($2>=11)&&($2<24)) print $1,$2}' perfils.pz |\ psxy -R -J -Si0.25c -L -W0.5p -G255/164/0 -O -K >> $psfile # 24 < Z < 31 awk '{if (($2>=24)&&($2<31)) print $1,$2}' perfils.pz |\ psxy -R -J -Si0.25c -L -W0.5p -G154/205/50 -O -K >> $psfile # Z > 31 awk '{if ($2>=31) print $1,$2}' perfils.pz |\
psxy -R -J -Si0.25c -L -W0.5p -G70/130/180 -O >> $psfile
########################################################### psxy /dev/null -R -J -O >> $psfile echo "Finished plotting: $psfile" gs -sDISPLAY=x11 $psfile
