Origen de Los Sismos en La Region de Juarez-ojinaga

ORIGEN DE LOS SISMOS EN LA REGION CD. JUAREZ-VILLA AHUMADA-EL PORVENIR, CHIH.

Gustavo A. Moreno Martínez

Consultoría Geograriki ANTECEDENTES Desde el 27 de abril y hasta el 26 de mayo del 2011, en una zona localizada a una distancia media de 150 km al sureste de Cd. Juárez y unos 100 km al este de Villa Ahumada, en la región noreste del estado de Chihuahua, se han registrado 37 sismos que varían en intensidad de 2.8 a 4.5 en la escala de Richter (Tabla 1), de acuerdo al Servicio Sismológico Nacional. En la Figura 1 se muestra la ubicación de los sismos respecto a Cd. Juárez y Villa Ahumada y en la Figura 2 se muestra en detalle la localización de los sismos

Estos sismos han causado alarma en los centros de población localizados dentro o cercanos a la zona de sismos, ya que sus viviendas han presentado cuarteaduras en las paredes y otros daños, además del susto, al no estar los pobladores acostumbrados a este tipo de fenómenos naturales. Todos estos centros de población estas representados por poblados de muy pocos habitantes y ranchos ganaderos y agrícolas. Aunque, también, se han sentido en algunas poblaciones del Valle de Juárez, incluso se menciona que hay personas que los han percibido hasta en Cd. Juárez. Hidrológicamente la zona de sismos se localiza cerca en los límites entre la Región de Cuencas Cerradas del Norte (RH-34) y en la Región del Río Bravo (RH-24). Tomando como referencia el cauce del Río Bravo, los epicentros de los sismos se localizan a distancias desde 0 hasta 83 km, pero la mayoría se localizan a distancias que varían entre los 20 y 25 km del río.

FIGURA 1

IMAGEN TOMADA DE GOOGLE

ZONA DE SISMOS

FIGURA 2

IMAGEN TOMADA DE GOOGLE

GEOLOGIA HISTORICA Y TECTONICA DE LA REGION Una importante discontinuidad geotectónica marca la frontera internacional entre Chihuahua (Mex.) y Texas (USA), representada por El Río Bravo/Río Grande que tiene poco más de 315 km de Cd. Juárez a Ojinaga. Los primeros cien kilómetros río abajo de Ciudad Juárez lo representa la localidad tipo del Lineamiento de Texas (Albritton y Smith, 1956), que limitan a los estratos planos de la Plataforma del Diablo que se extiende en edad desde finales del Paleozoico al Mesozoico, de las elevaciones orográficas de Chihuahua conformadas por calizas y areniscas del cretácico intensamente plegadas en un geosinclinal del Mesozoico Tardío. Este contraste se puede ver claramente entre las formaciones inclinadas del Paleozoico de las Montañas Franklin en El Paso y las formaciones intensamente plegadas del Cretácico en la Sierra de Juárez, al sur de la frontera. Por otra parte, las formaciones del Cretácico en Texas son solo delgados bordes transgresivos de la gruesa secuencia de Chihuahua.

Ident. Fecha Hora Latitud Longitud Prof.(km) Mag. Zona

1 27/04/2011 20:03:43 30.71 -105.56 10 4.3 144 km al SURESTE de CD JUAREZ, CHIH



4 29/04/2011 20:07:16 30.58 -105.45 20 4.4 150 km al NOROESTE de OJINAGA, CHIH














18 06/05/2011 07:56:42 30.63 -105.33 26 4.0 148 km al NOROESTE deOJINAGA, CHIH

















35 25/05/2011 10:03:02 30.83 -105.70 9.6 2.8 127 km al SURESTE de CD JUAREZ, CHIH



FUENTE: SERVICIO SISMOLOGICO NACIONAL

Tabla 1.- Sismos ocurridos al sureste de Cd. Juárez, Chih. (27 de Abril al 26 de Mayo del 2011).

La Plataforma del Diablo se empezó a conformar durante el Carbonifero y se completó hasta principios del Pérmico. Al final de la Era Mesozoica un brazo de mar de finales del Jurasico principios del Cretácico, ocupó la Cuenca de Chihuahua a lo largo del flanco suroeste de la Plataforma del Diablo desde Juárez hasta Ojinaga. Durante la Orogenia Laramide, que culminó en el período Eoceno, las gruesas formaciones del Cretácico de Chihuahua fueron empujadas contra el flanco suroeste de la Plataforma del Diablo, que quedó como una estructura no afectada por el Lineamiento de Texas. En la Figura 3 se muestran las estructuras tectónicas prevalecientes durante el Mesozoico, que influyeron en la conformación de la fisiografía actual.

Durante la Orogenia Laramide -70 a 35 Millones de años (m.a.)- la Cuenca de Chihuahua se levantó formando el Cinturón Tectónico de Chihuahua, como resultado de la tectónica transpresiva con movimiento lateral izquierdo que involucró movimiento a lo largo de las estructuras pre-existentes que controlaron la localización de la cuenca del Jurásico-Aptiano. En el área oriental de la cuenca la reactivación de fallas limítrofes de la cuenca como fallas

Tomado de: Ronald K. Ford

FIGURA 3

inversas laramídicas con posibles componentes de movimiento izquierdo, acompañada por el desarrollo de pliegues suaves, fue seguida por la ampliación de los pliegues de rocas por el flujo de evaporitas hacia las crestas de los anticlinales. Al avanzar la deformación incluyó cabalgaduras, principalmente hacia la Plataforma del Diablo, e inyección diapírica de evaporitas (W.T. Haenggi, 2002). Aunque el Lineamiento de Texas parece establecer el límite del cratón precámbrico de América del Norte en el suroeste de la Plataforma del Diablo, más al sur, del lado mexicano, existe una región más activa a la que se ha denominado como la provincia fisigráfica de Cuencas y Sierras. Si bien las provincias tectónicas se superponen en el tiempo, el bloque de fallas que caracterizan a la provincia de Cuenca y Sierras, se produjo después del plegamiento Laramidico y se extendió hasta mas al norte de Chihuahua, por lo menos algunas decenas de kilómetros. Posteriormente a la Orogenia Laramide, durante el Eoceno-Oligoceno, continuó el tectonismo diapírico, intrusiones ígneas, volcanismo en baja escala, que fue seguida por una tectónica gravitacional y fallamiento en bloque durante el Oligoceno Tardío y el Mioceno. Las tendencias de estas posteriores fallas de gravedad, coinciden más o menos con las tendencias de las estructuras Laramídicas con las que se superponen. La falla principal (falla frontal de empuje laramídico) con cientos de metros de desplazamiento sigue el flanco de la plataforma, que corre a lo largo del Lineamiento de Texas en su localidad tipo y cambia hacia el sur con el nombre de falla Rim Rock que se extiende hasta Presidio-Ojinaga. El fallamiento normal del Terciario ocurrió a principios del Mioceno, después de la inversión del sistema de esfuerzos regional que era esencialmente compresivo con orientación E-NE a uno de carácter distensivo con la mismo orientación E-NE, hace aproximadamente unos 31 m.a. El fallamiento inicial en Chihuahua es probablemente contemporáneo al inicio del fallamiento en bloque en Trans-Pecos, Tx, hace aproximadamente unos 24 m.a. durante el Mioceno Tardío. Al mismo tiempo que se manifestaba el evento de fallamiento en bloque, que se prolongó hacia el norte, hasta la región centro sur de Colorado, se inició una etapa de volcanismo lo que provocó un adelgazamiento de la corteza a lo largo de una gran franja limitada por un sistema fallas que presentan rumbo N-S y NO-SE a la que se ha denominado Rift del Río Grande. RIFT DEL RÍO GRANDE El Rift del Río Grande es una zona de rift (ruptura) continental orientado esencialmente N-S y NO-SE. Se separa de la Plataforma de Colorado en el oeste del interior del cratón de América del Norte en el este. El rift se extiende desde el centro de Colorado en el norte, hasta el estado de Chihuahua en el sur. La zona del rift consiste de cuatro cuencas que tienen en promedio un ancho de 50 kilómetros, en la zona norte, mientras que en la parte sur de USA y parte norte de México alcanza hasta mas de los 100 km de ancho dentro de la provincia de Cuencas y Sierras, que incluye la cuenca del Río Bravo/Río Grande y la parte norte de las Cuencas Cerradas del Norte en Chihuahua. En la Figura 4 se muestran los límites aproximadados del rift en la zona cercana a la frontera entre Estados Unidos y México.

El Rift del Río Grande se extiende como una serie de grabens asimétricos en una distancia de más de 1000 kilómetros. Cada graben forma una cuenca tectónica en la cual se han depositado rocas volcánicas y sedimentarias de finales del Cenozoico (Wells y Menges, 1987). En la Figura 5 se muestra una sección tipo del Rift del Río Grande, donde se pueden observar los componentes que definen a un rift continental: fallamiento en bloque, adelgazamiento de la corteza, volcanismo, flujo alto de calor y relleno de grandes cuencas. El rift se puede dividir en tres grandes segmentos, cada uno con sus propias características estructurales y su propia historia, pero con temporalidad y grandes eventos comunes (Chapin, 1979). Los segmentos en que se ha dividido el rift son: Norte, Central y Sur. Segmento Norte Abarca desde Leadville, Colorado a Alamosa, Nuevo México, que comenzó a abrirse hace alrededor de 35 a 27 millones de años y se caracteriza por una orientación N-S y NO-SE-noroeste, paralela a las estructuras del Paleozoico tardío y Laramídicas. Tiene una casi total ausencia de volcanismo syn-rift en los ejes de las cuencas y un cambio en la extensión fuera del eje del grabens en un ancho cinturón a lo largo del hombro este del rift.

LIMITES DEL RIFT DEL

RIO GRANDE

FIGURA 4

Segmento Central Incluye desde Alamosa a Socorro, Nuevo México y se caracteriza por una serie de cuencas escalonadas con orientacón N-S y NE-SO, separadas por complejas estructuras transversales. Excepto cerca de Taos, el magmatismo temprano fue escaso en este segmento, pero el vulcanismo bimodal tardío fue abundante, con el lineamiento de Jemez y la meseta de Taos estando muy activos durante los últimos 5 millones de años. Segmento Sur Abarca desde Socorro, Nuevo México a Villa Ahumada, Chihuahua y este segmento ha experimentado la mayor extensión como lo demuestra la amplitud del rift en su extremo sur con una serie de cuencas y sierras paralelas con orientación N-S y NO-SE, con un ancho total de más de 100 km (hasta 2,5 veces mayor que los segmentos Norte y Central que estan conformados por una sola cuenca). Existe la teoría de que la ruptura (rift) comenzó entre 35 y 27 millones de años atrás, cuando la extensión regional reactivó el sur de las Rocky Mts, que son una importante zona de debilidad orientada al norte, que se había desarrollado durante el Paleozoico tardío y fines del Cretácico-Terciario Temprano. Por alrededor de mas de 30 millones de años, la corteza, a lo largo del desarrollo del rift se hundió lo suficiente para formar cuencas anchas y poco

Volcanes Depósitos Pre-Rift

Relleno de Cuenca

Intrusiones Igneas

CORTEZA

MANTO LITOSFERICO MANTO

LITOSFERICO ASTENOSFERA

Pro

fun

did

ad (

km)

FIGURA 5

Tomado de: Wikipedia

profundas, donde mantos de cenizas volcánicas y flujos de rocas basálticas fueron rellenándolas intercalados con sedimentos aluviales (Chapin, 1979). El volcanismo a lo largo del rift aumenta de forma paulatina a partir de la pausa del Mioceno Medio, que se produjo hace alrededor de 20 a 13 millones de años. La mayor parte de la actividad en este momento se concentró inicialmente en las Jemez Mts y en el área de Socorro, donde los principales lineamientos del rift tienen dirección NE. El sur de las Rocky Mts y las zonas adyacentes fueron fuertemente levantadas hace de 7 a 4 millones de años, el levantamiento total desde el Mioceno Medio ha sido de 1100 metros, pero gran parte de este levantamiento se produjo durante este breve intervalo (Chapin, 1979). El aumento de la escorrentía de las recién elevadas regiones alpinas combinado con el drenaje existente, formaron el ancestral Río Bravo/Río Grande hace unos 4 millones de años. Superficies geomórficas generalizadas, clasificaron al ancestral Río Bravo/Río Grande y los afluentes asociados, donde sus lechos eran coladas de basalto, producto de una fuerte aceleración de la actividad volcánica basáltica de hace alrededor de 5 millones de años. Entonces el Río Bravo/Río Grande fluía igual que ahora, desde el sur de Colorado a El Paso/Juárez, pero no llegaba al mar. Depositó sus sedimentos, llenando bolsones tan al sur como el Bolsón de Mapimí, unos 700 km al sur de Juárez. Una reducción de los niveles de base tras la captura del Río Bravo/Río Grande en la zona de El Paso/Cd. Juárez durante el Pleistoceno Medio, resultó en el rompimiento de la cuenca cerrada a lo largo del drenaje del Río Bravo/Río Grande y produjo mesas cubiertas de basalto aisladas, permitiendo que finalmente llegara al Golfo de México. Hoy en día todavía ocurre levantamiento y la ruptura continúa, como lo demuestran abundantes escarpes de falla que cortan los depósitos del Pleistoceno, pero sus movimientos son practicamente imperceptible. Las imágenes de satélite muestran en Chihuahua, un patrón de lineamientos con rumbo general NO-SE, que parecen ser estructuras antiguas del basamento en que el movimiento pudo haber sido localmente reactivado. Sismicidad, flujos de alto calor, modernos cuerpos de magma, cambios nuevos de elevación y evidencias de anomalías geofísicas de la corteza y del manto superior debajo del rift, son también indicios de que todavía se está levantando (Chapin, 1979). SISMICIDAD EN LA REGION Por su sismicidad la República Mexicana se encuentra dividida en cuatro zonas que se

definieron con fines de diseño antisísmico. Para la definición de estas zonas (Figura 6) se

utilizó el registro de sismos del SSN de la República Mexicana que data desde principios del

siglo XX, los registros históricos de grandes sismos y los registros de aceleración del suelo

de algunos de los grandes terremotos ocurridos hasta la fecha. Estas zonas nos indican de

que tan frecuentes son los sismos en las diversas regiones y la máxima aceleración del suelo

a esperar durante un siglo. La zona A es donde no se tienen registros históricos de sismos,

no se han reportado sismos en los últimos 90 años y no se esperan aceleraciones del suelo

mayores a un 10% de la aceleración de la gravedad a causa de temblores. La zona D es una

zona donde se han reportado grandes sismos históricos, donde la ocurrencia de sismos es

muy frecuente y las aceleraciones del suelo pueden sobrepasar el 70% de la aceleración de

la gravedad. Las otras dos zonas (B y C) son zonas intermedias, donde con poca frecuencia

se registran sismos o son zonas afectadas por aceleraciones pero que no sobrepasan el 70%

de la aceleración del suelo. El plano de regionalización sísmica se tomó de la página del

SSN y este a la vez lo tomó del Manual de diseño de Obras Civiles (Diseño por Sismo) de la

Comisión Federal de Electricidad.

De acuerdo al plano de regionalización sísmica de la República Mexicana, el noroeste del Estado de Chihuahua donde han ocurrido 34 sismos del 27 de Abril al 26 de Mayo, se localiza entre el límite noreste de la Zona B y límite noroeste de la Zona A, es decir dentro de una zona clasificada como de baja a media sismicidad. Una evidencia de que el Rift del Río Grande todavía se encuentra activo, es la sismicidad que se ha presentado en las últimas decadas en la zona del rift y zonas aledañas. En la Figura 7 se muestran los sismos que se han detectado en el periodo de 1962 a 1995 con magnitudes de 1.3 y mayores en la escala de Richter de acuerdo al plano elaborado por A.R. Sanford et al (1995) del Geophysical Research Center New Mexico Institute of Mining and Technology Socorro, New Mexico

FIGURA 6

Tomado de: SSN después de CFE.

Zona de sismos

Cd. Ojinaga, Chih.

Cd. Juárez, Chih.

Tomado de: SSN después de CFE

En la Figura 8 se muestra el plano tectónico de la región de Cd. Juárez-Villa Ahumada-El Porvenir, donde se muestra el fallamiento que se generó durante la Orogenia Laramide y posterior a ella, incluyendo fallas cuaternarias (color verde), tan recientes, geológicamente hablando, que varían en edad de 150 mil años a 1.6 millones de años (USGS-Google, 2011), que se encuentran cortando sedimentos del Pleistoceno.

FIGURA 7

TOMADO DE: A.R. Sanford et al (1995)

Cd. Juárez, El Paso

6

12

22

14

15 18

7

8

13

13

2

5

4

28

19 21

2317

10

24

9

20

16

11

29

31

PFP

PLATAFORMA DEL DIABLOBO

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6

12

26

14

15 18

7

8

13

13

2

5

27

10

25

20

16

11

30

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MTS.

FIN

LAY M

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33

34

32

SIERRA BLANCA MTS.

SIMBOLOGIA

FALLA NORMAL

FALLA LATERAL

CABALGADURA

CALDERA

10EPICENTRO DE SISMO

S. L

A L

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S

FALLA NORMALCUATERNARIA

RIO

BRAVO

RIO

GRANDE

35

37

36

FIGURA 8

ELABORADO POR:

En la misma Figura 8, se muestran tambíen los epicentros de los 37 sismos ocurrido entre el 27 de Abril y el 26 de Mayo, notándose coincidencia entre la localización de las fallas y los epicentros de los sismos, incluyendo la traza del Río Bravo/Río Grande donde se localizan al menos dos sismo y otros muy cerca de el. La mayoría de los sismos se localizan en una zona relativamente pequeña que se ubica sobre las sierras de San José de Prisco, Las Vacas, Garibaldi, El águila, El Hueso, El Alambre, Cieneguilla y El Pino, afectada por todo tipo de fallas, principalmente de edad Laramide y post-Laramide, lo que nos indica, como ya mencionaba arriba, que la actividad tectónica de este segmento del rift, ha reactivado las antiguas estructuras, aunque de una manera apenas perceptible, como lo indican la magnitud de los sismos que han ocurrido en las últimas décadas, que no han sobrepasado los 5 grados de magnitud Richter y que las aceleraciones no han sobrepasado el 70% de la aceleración del suelo. En la porción del extremo sureste de la zona de sismos, se puede observar como los sismos están más relacionados con fallas del Cuaternario, así como los que se encuentran en las áreas más cercanas a la traza del Río Bravo/Río Grande. CONCLUSIONES La sismicidad que se ha presentado en la últimas decadas en la región del Rift del Río Grande nos indican que este continúa activo y se sigue expandientdo en forma apenas perceptible. Los sismos que han ocurrido en el último mes en esta parte del rift y del noreste del Estado de Chihuahua, nos indican que hay una reactivación del segmento sur del rift, después de una relativa calma, ya que la actividad sísmica se había concentrado en los segmentos norte y central (Colorado y Nuevo México), además los registros sísmicos de la zona de estudio, nos muestra que en la decada de los 70’s solo hubo dos sismos, otros dos en los 80’s, uno en los 90’s, dos hasta el 2010, y en el 2011 en el lapso de un mes, ocurrieron 37 sismos. La magnitud de los sismos que han ocurrido en las últimas décadas no han sobrepasado los 5 grados de magnitud Richter, lo que es indicativo de que no existe riesgo, para las principales ciudades que se encuentran en la zona del rift, sobre todo las del lado mexicano, ya que parece ser que la actividad sísmica se concentra con mayor frecuencia muy al norte de la frontera internacional. Sólo sentirán los efectos las pequeñas poblaciones y ranchos localizadas dentro y en los alrededores de la zona de sismos, que no pasarán de cuarteaduras en las paredes, pero principalmente por la mala calidad de las construcciones que existen en la mayor parte de la zona donde se han sentido los sismos. Los sismos que han ocurrido en el último mes han mostrado una tendencia a disminuir en periodicidad y en magnitud conforme han pasado los días, como se puede observar en las siguientes gráficas, en la primera se hace un análisis del comportamiento de la magnitud y se puede observar que tiende a disminuir a mediados de mayo, para más o menos mantenerse hasta el día 26 de mayo, mientras que en la segunda gráfica, donde se hace un análisis de la periodicidad de los sismos, es decir el número de sismos por día que se presentaron en el lapso de un mes, claramente podemos observar una disminución en la frecuencia de ocurrencia con la misma tendencia de la gráfica anterior. Tanto la tendencia en la disminución de la magnitud, como de la frecuencia en la ocurrencia de los sismos, parece indicar, aunque es muy pronto para asegurarlo, que los esfuerzos están disminuyendo en esta zona del rift.

Ante este periodo de sismicidad anómala en esta zona del Estado de Chihuahua, anómala al menos en los últimos 100 años, y ante la inquietud que tienen los pobladores de la zona que han percibido los sismos con mayor intensidad, es conveniente hacerse dos preguntas respecto a los riesgos de vivir en la zona del Rift del Río Grande. 1.- ¿Existe riesgo de grandes sismos dentro o en las cercanías del rift? La actividad sísmica asociada con terremotos se considera de baja a moderada en Nuevo México y Colorado, y de baja en el Estado de Chihuahua, con un riesgo ligeramente mayor dentro y en los alrededores de la región del Rift (Earth Scope et al, 2011), pero todavía hay muchas interrogantes sobre los riesgos del rift. La tasa de movimiento a lo largo del rift se ha estimado desde desplazamientos menores a 1 mm/año hasta 5 mm/año (A. Sheehan et al, 2011) Hay registro en Julio y Noviembre de 1906, de dos sismos ocurridos en la zona de Socorro, Nuevo México, de magnitud aproximada a 5.8 en la escala de Richter, asociados a un cuerpo magmático detectado en el subsuelo, que es responsable de la actividad sísmica anómalamente alta de las cercanías de Socorro, aún en la actualidad (S. W. Veatch, 1998 y J. S. Aber, 2006). También existe evidencia geológica que grandes sismos (magnitud 7,0 a 7,3) han ocurrido en el centro-sur de Colorado en los últimos 5.000 a 15.000 años. Aunque estadísticamente es menos probable tener actividad sísmica a gran escala como en otras regiones, tales como la falla de San Andrés en las Californias o el centro-sur de la República Mexicana (Earth Scope et al, 2011). 2.- ¿Es factible el nacimiento de volcanes dentro o en las cercanías del Rift? Las erupciones más recientes de la región del Rift se encuentran en el Valle del Fuego, Nuevo México y es de aproximadamente 5,400 años. Actualmente el subsuelo de la región central del rift en Socorro, Nuevo México, alberga un cuerpo magmático que se encuentra levantando la corteza media a una profundidad de 19 km, que es responsable en la actualidad de la actividad sísmica anómalamente alta de esa zona del rift. De acuerdo a los geólogos que han estudiado el rift y sus alrededores, el vulcanismo no se ha extinguido, se encuentra latente, principalmente en los segmentos norte y central del rift, es decir a unos 260 km al norte de la zona conurbada Cd. Juárez/El Paso, o más.

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