Posible falla causante del temblor Ml 5.2 al sur de Matanzas el pasado miércoles 1ro de febrero 2023

El 1ro de febrero de 2023 la República Dominicana ha experimentado un sismo de magnitud 5.2 con unos 16 km de profundidad y epicentro en el mar caribe a unos 30 km al sur de Matanzas, provincia Peravia. El evento sísmico tuvo lugar a las 7:11 am (hora local) y gran parte de la población en todo país lo sintió.

Sismos como éste,  por encima de magnitud cinco y con profundidades menor a  20 km de profundidad  son peligrosos ya que la onda sísmica está más cerca de la superficie y por ende llega más fuerte, la atenuación es menor y  puede provocar daños estructurales en edificaciones que estén mal construidas.

Este evento tiene que ver con la ruptura de una porción del sistema de  Falla de Los Muertos, la cual es una estructura geológica activa importante que tiene su eje paralelo unos 80-100 km al sur de las costas dominicanas. Esta estructura curva  por la bahía de Ocoa y sigue su trazo tierra adentro todo el flanco sur de la Cordillera Central continuando hasta el noroeste de Haití, denominada en este tramo como  Falla San Juan-Los Pozos. Es precisamente cerca de donde esta estructura curva hacia la Bahía de Ocoa que ocurrió el epicentro del temblor. 

En la imagen a continuación se muestra el mapa de la región reflejando las estaciones sísmicas de la Red del Loyola que  registraron el sismo. También se muestran las principales fallas geológicas representadas como lineamientos en rojo.

Estaciones sísmicas que registraron el temblor Ml 5.2 al sur de Matanzas, provincia Peravia. 

Para determinar la posible falla causante de un terremoto es preciso conocer su mecanismo focal, así pues, se conocen los dos posibles planos de fallas actuantes junto a su inclinación y dirección de movimiento.

Las polaridades de las diferentes estaciones sísmicas (sismógrafos), esenciales para este cálculo se muestran a continuación:

Sentido de llegada de la onda P a las diferentes estaciones computadas (Polaridades): C= Convergente, D= Divergente. Se indica el nombre de la estación, p.e. LOLU = Loyola en Luperón. az: azimuth del epicentro en relación a la estación. dist: Distancia de la estación al epicentro. pol.: Polaridad

El mecanismo focal escogido fue el computado según el programa FOCMEC aunque también se muestra en la próxima imagen los resultados de 3 programas adicionales: HASH, PINV y FPFIT

Mecanismo focal según FOCMEC, HASH, PINV y FPFIT. En triángulos: Polaridades Divergentes. En círculos: Polaridades convergentes.

A continuación mostramos el mecanismo focal escogido (FOCMEC) (gráfica cortesía de Scherbaum et al, 2002) insertado en un mapa (cortesía de Google Earth) con las principales estructuras geológicas e indicando la posible falla causante (en tono amarillo tenue) . De las dos posibilidades, hemos preferido el plano auxiliar ( 222, 90, 110) por ser mas consistente con la tectónica de la región. El otro plano, también es una opción. 

Esquema tectónico del temblor Ml 5.2 mostrando posible falla actuante (Amarillo tenue). Epicentro según OSPL (Loyola) con estrella roja. Recuadro con mecanismo focal según FOCMEC y principales fallas geológicas en lineamientos rojos.

El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) registró también dicho evento y así mismo hizo sus cálculos de mecanismo focal. La ubicación es muy similar a la del Loyola, sólo que su profundidad es de 45 km y su mecanismo focal también distinto al nuestro. Al final de este reporte se adjunta gráfico mostrando el retraso en llegada de las ondas sísmicas a las estaciones en función de la profundidad para determinar la precisión del hipocentro (16 km) según el Loyola .

A seguidas, imagen con la ubicación del epicentro según USGS y mostrando gráfico de su mecanismo focal calculado:

Ubicación epicentro (estrella roja) según el USGS y en recuadro, mecanismo focal . Fallas principales en lineamientos rojos. 

 El mecanismo focal según USGS indica en ambos planos de falla posibles un fallamiento inverso. Uno de los cuales, (Plano 266, 58, 90) pudiera asociarse al sistema de Falla Los Muertos a pesar de que en ese lugar la tectónica indica cambio de rumbo de este sistema (Recess) (Ver Imagen del trabajo de Granja Bruña et al. 2014 a continuación) por lo que la dirección de ese plano para ser mas consistente con los estudios de la región, tendría que haber sido más hacia el Noroeste (300 a 360°).

Imagen tomada del artículo de Granja Bruña et al, 2014 "Morphostructure at the junction between the Beata Ridge and the Greater Antilles island arc (offshore Hispaniola southern slope)", mostrando principales estructuras geológicas. Con Estrella Negra, epicentro del temblor Ml 5.2. 

Como se puede apreciar, existen varios escenarios para la interpretación del mecanismo que provocó el temblor del pasado miércoles al sur de Matanzas, Baní. La propuesta del Loyola implica ruptura de una falla ciega, no mapeada , pero consistente con el ambiente estructural de la región considerando la acción de la Dorsal de Beata y su intersección con el Cinturón Deformado de Los Muertos.

A continuación el gráfico del Tiempo residual vs Profundidad para el cálculo del hipocentro del temblor según el Loyola:

Tiempo Residual vs Profundidad (km). Nótese que para 16 km el error en retraso de llegada de onda según nuestro modelo es algo menos de 0.9