Browsing by Author "Villegas Lanza, Juan Carlos"
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Item Restricted A mixed seismic–aseismic stress release episode in the Andean subduction zone(Nature Research, 2016) Villegas Lanza, Juan Carlos; Nocquet, J. M.; Rolandone, F.; Vallée, M.; Tavera, Hernando; Bondoux, Francis; Tran, T.; Martin, X.; Chlieh, MohamedIn subduction zones, stress is released by earthquakes and transient aseismic slip. The latter falls into two categories: slow slip and afterslip. Slow-slip events emerge spontaneously during the interseismic phase, and show a progressive acceleration of slip with a negligible contribution of synchronous tremors or microseismicity to the energy, or moment release. In contrast, afterslip occurs immediately after large and moderate earthquakes, decelerates over time, and releases between 20 and 400% of the moment released by the preceding earthquake. Here we use seismic and GPS data to identify transient aseismic slip that does not fit into either of these categories. We document a seismic–aseismic slip sequence which occurred at shallow depths along a weakly coupled part of the Andean subduction zone19 in northern Peru and lasted seven months. The sequence generated several moderate earthquakes that together account for about 25% of the total moment released during the full sequence, equivalent to magnitude 6.7. Transient slip immediately followed two of the earthquakes, with slip slowing at a logarithmic rate. Considered separately, the moment released by transient slip following the second earthquake was more than 1,000% of the moment released during the earthquake itself, a value incompatible with classical models of afterslip. Synchronous seismic swarms and aseismic slip may therefore define a stress-release process that is distinct from slow-slip events and afterslip.Item Restricted Active tectonics of Peru: heterogeneous interseismic coupling along the Nazca megathrust, rigid motion of the Peruvian Sliver, and Subandean shortening accommodation(American Geophysical Union, 2016-10) Villegas Lanza, Juan Carlos; Chlieh, Mohamed; Cavalié, O.; Tavera, Hernando; Baby, P.; Chire Chira, J.; Nocquet, J.‐M.Over 100 GPS sites measured in 2008–2013 in Peru provide new insights into the present‐day crustal deformation of the 2200 km long Peruvian margin. This margin is squeezed between the eastward subduction of the oceanic Nazca Plate at the South America trench axis and the westward continental subduction of the South American Plate beneath the Eastern Cordillera and Subandean orogenic wedge. Continental active faults and GPS data reveal the rigid motion of a Peruvian Forearc Sliver that extends from the oceanic trench axis to the Western‐Eastern Cordilleras boundary and moves southeastward at 4–5 mm/yr relative to a stable South America reference frame. GPS data indicate that the Subandean shortening increases southward by 2 to 4 mm/yr. In a Peruvian Sliver reference frame, the residual GPS data indicate that the interseismic coupling along the Nazca megathrust is highly heterogeneous. Coupling in northern Peru is shallow and coincides with the site of previous moderate‐sized and shallow tsunami‐earthquakes. Deep coupling occurs in central and southern Peru, where repeated large and great megathrust earthquakes have occurred. The strong correlation between highly coupled areas and large ruptures suggests that seismic asperities are persistent features of the megathrust. Creeping segments appear at the extremities of great ruptures and where oceanic fracture zones and ridges enter the subduction zone, suggesting that these subducting structures play a major role in the seismic segmentation of the Peruvian margin. In central Peru, we estimate a recurrence time of 305 ± 40 years to reproduce the great 1746 Mw~8.8 Lima‐Callao earthquake.Item Open Access Actividad sísmica en el entorno de la falla Pacollo y volcanes Purupuruni – Casiri (2020 – 2021)(Instituto Geofísico del Perú, 2021-05) Antayhua Vera, Yanet Teresa; Velarde Quispe, Lizbeth; Vargas Alva, Katherine Andrea; Tavera, Hernando; Villegas Lanza, Juan CarlosEste estudio analiza las características sismotectónicas de la actividad sísmica ocurrida en el entorno de la falla Pacollo y volcanes Purupuruni Casiri (distrito de Tarata – región Tacna), durante el periodo julio de 2020 a mayo de 2021. Desde mayo de 2020 hasta mayo de 2021, en el área de estudio se ha producido dos periodos de crisis sísmica separados por otro en donde la ocurrencia de sismos era constante, pero con menor frecuencia. El primer periodo de crisis sísmica ocurrió en el periodo del 15 al 30 de julio del 2020 con la ocurrencia de 3 eventos sísmicos que alcanzaron magnitud de M4.2. El segundo periodo considera los meses de abril y mayo de 2021 con la ocurrencia continua de sismos de magnitudes moderadas, siendo de magnitud M5.0 el mayor ocurrido hasta la fecha. La distribución espacial de la sismicidad ocurrida en el área de estudio, así como la información de deformación cortical sugieren que la falla Pacollo y otras paralelas de menor extensión, todas circundantes a los volcanes Casiri y Purupuruni, habrían sido reactivadas y serían las causantes de originar toda la actividad sísmica ocurrida a la fecha. La actividad sísmica de magnitudes moderadas podría continuar ocurriendo durante los próximos días y/o meses; sin embargo, de acuerdo a sus características, observadas a la fecha, no está asociada a posibles reactivaciones de los volcanes Purupuruni y Casiri.Item Open Access Análisis de la crisis sísmica ocurrida en julio de 2020 en el distrito de Tarata (región Tacna)(Instituto Geofísico del Perú, 2020-08) Velarde Quispe, Lizbeth; Tavera, Hernando; Vargas Alva, Katherine Andrea; Villegas Lanza, Juan CarlosEn la localidad de Tarata (región Tacna), los días 25 y 26 de julio de 2020 ocurrieron 7 sismos con magnitudes entre M3.6 y M4.1 que fueron percibidos con intensidades de III-IV (MM) por la población sin causar daños personales ni efectos secundarios. Estos sismos y su serie de réplicas se distribuyen paralelos a la falla Pacollo, desde el cráter del volcán Purupurini y a lo largo de 12 km en dirección SE. El mecanismo focal para los sismos principales indica deformación por extensión en dirección SO sobre un plano de falla que buza con un ángulo de 54°. El análisis de datos de interferometría indica desplazamientos de hasta 10 cm para el bloque hundido. Asimismo, se ha registrado señales sísmicas de periodo largo (LP) debido a procesos de resonancia causados por la presión esporádica de fluidos o gases de origen hidrotermal en grietas y fisuras presentes en las cercanías de los domos del volcán Purupuruni.Item Restricted Bayesian parameter estimation for space and time interacting earthquake rupture model using historical and physics-based simulated earthquake catalogs(Seismological Society of America, 2021-12) Ceferino, Luis; Galvez, Percy; Ampuero, Jean‐Paul; Kiremidjian, Anne; Deierlein, Gregory; Villegas Lanza, Juan CarlosThis article introduces a framework to supplement short historical catalogs with synthetic catalogs and determine large earthquakes’ recurrence. For this assessment, we developed a parameter estimation technique for a probabilistic earthquake occurrence model that captures time and space interactions between large mainshocks. The technique is based on a two‐step Bayesian update that uses a synthetic catalog from physics‐based simulations for initial parameter estimation and then the historical catalog for further calibration, fully characterizing parameter uncertainty. The article also provides a formulation to combine multiple synthetic catalogs according to their likelihood of representing empirical earthquake stress drops and Global Positioning System‐inferred interseismic coupling. We applied this technique to analyze large‐magnitude earthquakes’ recurrence along 650 km of the subduction fault’s interface located offshore Lima, Peru. We built nine 2000 yr long synthetic catalogs using quasi‐dynamic earthquake cycle simulations based on the rate‐and‐state friction law to supplement the 450 yr long historical catalog. When the synthetic catalogs are combined with the historical catalog without propagating their uncertainty, we found average relative reductions larger than 90% in the recurrence parameters’ uncertainty. When we propagated the physics‐based simulations’ uncertainty to the posterior, the reductions in uncertainty decreased to 60%–70%. In two Bayesian assessments, we then show that using synthetic catalogs results in higher parameter uncertainty reductions than using only the historical catalog (69% vs. 60% and 83% vs. 80%), demonstrating that synthetic catalogs can be effectively combined with historical data, especially in tectonic regions with short historical catalogs. Finally, we show the implications of these results for time‐dependent seismic hazard.Item Open Access Deformación en el entorno del volcán Sabancaya y caracterización de la fuente a partir del modelado con datos GNSS y DInSAR del periodo 2014-2021(Instituto Geofísico del Perú, 2023-08) Vargas Alva, Katherine; Villegas Lanza, Juan Carlos; Centeno Quico, Riky; Cruz Igme, JohnEn el sector norte del volcán Sabancaya (cerca al volcán Hualca Hualca) se viene registrando deformación positiva (inflación) sostenida desde el año 2014 detectado con técnicas GNSS y DInSAR. Esta inflación comienza previo al proceso eruptivo del volcán Sabancaya en noviembre de 2016. El análisis de las tasas de deformación, el nivel de actividad sísmica, el número de explosiones y la presencia de anomalías térmicas satelitales durante el periodo 2014 – 2021, ha permitido identificar siete fases bien diferenciadas: fase I (septiembre 2014 - 8 de diciembre 2015), se registró la mayor velocidad de deformación (4.1 cm/año en el punto de monitoreo N2) asociada a la presión ejercida por el ascenso de magma, previo al inicio del proceso eruptivo. En la fase II (9 de diciembre 2015 - 6 de noviembre 2016) se registró una velocidad de deformación de 1.6 cm/año (en punto N2). Durante las fases III (7 de noviembre 2016 – 29 de enero 2018) y VII (16 de febrero 2021 – 7 de diciembre 2021) se registraron tasas de deformación mayores a 2 cm/año (en punto N2), asociados a un mayor número de explosiones y sismos debido a movimiento de fluidos (sismos LP). Estos eventos habrían ocurrido en respuesta a una mayor presión en el sistema magmático a profundidades entre 8 y 9 km bajo el nivel del mar - b. n. m. En contraste, durante la fase V (23 de diciembre 2019 – 14 de agosto 2020), se registró la menor tasa de inflación (1 cm/año en punto N2); asimismo en las fases IV (30 de enero 2018 – 22 de diciembre 2019) y VI (15 de agosto 2020 – 15 de febrero 2021), las tasas de deformación alcanzaron los 1.6 cm/año (en punto N2), lo cual se traduce en la relajación del sistema magmático, debido a menor presión del magma ubicado a profundidades entre 12 y 13 km b. n. m., evidenciado en superficie por el descenso en el número de explosiones, menor registro de sismos de tipo LP y anomalías térmicas. Según los resultados del modelamiento, existe una fuerte influencia de la fuente generadora de la deformación positiva registrada al norte del volcán Sabancaya y los sismos tectónicos detectados en la zona. Estos resultados sugieren que la transferencia de tensión estática desde la fuente de inflación habría sido lo suficientemente importante como para promover la ocurrencia de sismos de magnitud mayor a M5 asociado al movimiento de las fallas activas presentes en el entorno.Item Open Access Deformación superficial y secuencia sísmica en el entorno de los volcanes Purupuruni y Casiri (Región Tacna)(Instituto Geofísico del Perú, 2022-08) Vargas, Katherine; Villegas Lanza, Juan Carlos; Rivera, Marco; Tavera, HernandoDesde mayo de 2020 hasta fines de 2021, en el entorno de los volcanes Purupuruni y Casiri se ocurrieron episodios de enjambres de sismicidad superficial con magnitudes menores a M5.0. Las interferogramas de apertura sintética SAR y la cuantificación del desplazamiento de la superficie con series de tiempo DInSAR muestran que en julio del 2020 se produjo el hundimiento de hasta 11 cm del lado oeste de la falla Pacollo y un desplazamiento horizontal en dirección SSE de aproximadamente 5 cm. Este patrón de deformación es coherente con los mecanismos focales obtenidos para los sismos de mayor magnitud. Ambos sugieren la reactivación de la falla Pacollo. En agosto de 2022, se registró la deformación del domo sur del volcán Purupuruni, donde el bloque oeste de la falla Pacollo se aleja del satélite ~11 cm en órbita ascendente (dirección noreste) y el lado este se acerca ~6 cm en órbita descendente (dirección sur), indicando el desplazamiento lateral de falla de rumbo sinistral. Luego, en abril y mayo de 2021 el análisis de imágenes DInSAR muestra patrones de hundimiento menores a 3 cm en los domos norte del Purupuruni y en un área a 10 km al sur de dicho volcán. Finalmente, el análisis de las series de tiempo DInSAR para el periodo mayo de 2019 a mayo de 2021 muestra, la deformación en un área de ~36 x 25 km abarcando el sector sur del volcán Purupuruni hasta el sur del volcán Casiri, coherente con las observaciones GNSS de abril a noviembre del 2021. La deformación observada en el área del volcán Purupuruni está asociada a la reactivación de la falla Pacollo en el entorno de los volcanes Casiri y Purupuruni.Item Restricted Distribution of discrete seismic asperities and aseismic slip along the Ecuadorian megathrust(Elsevier, 2014-08-15) Chlieh, Mohamed; Mothes, P. A.; Nocquet, J.-M.; Jarrin, P.; Charvis, P.; Cisneros, D.; Font, Y.; Collot, J.-Y.; Villegas Lanza, Juan Carlos; Rolandone, F.; Vallée, M.; Régnier, M.; Segovia, M.; Martín, X.; Yepes, H.A dense GPS network deployed in Ecuador reveals a highly heterogeneous pattern of interseismic coupling confined in the first 35 km depth of the contact between the subducting oceanic Nazca plate and the North Andean Sliver. Interseismic models indicate that the coupling is weak and very shallow (0–15 km) in south Ecuador and increases northward, with maximum found in the rupture areas of large (Mw>7.0) megathrust earthquakes that occurred during the 20th century. Since the great 1906 Mw=8.8 Colombia–Ecuador earthquake may have involved the simultaneous rupture of three to six asperities, only one or two asperities were reactivated during the large seismic sequence of 1942 (Mw=7.8), 1958 (Mw=7.7), 1979 (Mw=8.2) and 1998 (Mw=7.1). The axis of the Carnegie Ridge, which is entering the subduction zone south of the Equator, coincides well with the location of a 50 km wide creeping corridor that may have acted as persistent barrier to large seismic ruptures. South of this creeping region, a highly locked asperity is found right below La Plata Island. While this asperity may have the potential to generate an Mw ~7.0-7.5 earthquake and a local tsunami, until now it is unknown to have produced any similar events. That region is characterized by the presence of slow slip events that may contribute significantly to reduce the long-term moment deficit accumulated there and postpone the failure of that asperity. At the actual accumulation rate, a characteristic recurrence time for events such as those in 1942, 1958 and 1979 is 140±30 yr, 90±20 yr, 153±80 yr, respectively. For the great 1906 event, we find a recurrence time of at least 575 ± 100 yr, making the great 1906 earthquake a rare super cycle event.Item Open Access Estimación de desplazamientos ocasionados por deslizamientos de tierra en la ciudad de Huancabamba, Piura, mediante análisis de imágenes satelitales para el periodo 2017-2019(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021-12-16) Alayo, Joel; Villegas Lanza, Juan CarlosEn este estudio se ha estimado y analizado los desplazamientos producidos por remociones en masa en la ciudad de Huancabamba y sus alrededores, aplicando procesos de correlación subpíxel, basado en transformadas de Fourier, a imágenes ópticas satelitales (SPOT 6 y Sentinel 2) para el periodo 2017-2019. Los resultados han permitido identificar 14 zonas de mayor deformación superficial, distribuidas en toda el área de estudio. Once de estas zonas comprenden magnitudes de desplazamientos entre 0.17 m a 0.83 m, con velocidades de propagación entre 0.2x10⁻⁵ mm/s y 2.8x10⁻⁵ mm/s. Mientras que 3 zonas específicas dentro de la ciudad, presentan tasas de desplazamiento lento pero continuo con magnitudes de 0.10 m hasta 0.25 m y con velocidades 1.6x10⁻⁶ mm/s y 4.9x10⁻⁶ mm/s. Para validar y correlacionar los resultados, se analizan desplazamientos GPS medidos en una red de puntos geodésicos y se correlacionan aspectos morfodinámicos; asimismo se evalúa la ocurrencia de sismicidad local y regional y niveles de precipitación como posibles detonantes. Esta investigación ha permitido generar información técnica de base sobre la identificación de zonas de peligro en la ciudad de Huancabamba y alrededores, que sirve de insumo para la caracterización de las zonas inestables y propensas a deslizamientos de tierra, de esta manera, aportando a la gestión de riesgo de desastres en dicha localidad.Item Open Access Evaluación de la cinemática del deslizamiento de Cuenca en los Andes de Perú central mediante técnicas fotogramétricas y geodésicas(Universidad Politécnica de Valencia, 2024-07-29) Quiroz Sifuentes, Wendy; Villegas Lanza, Juan Carlos; Moroccoire, Keiko; Balladares, Oscar; Berduzco, MijaellLos deslizamientos de tierra representan un peligro importante en muchas regiones montañosas, incluidos los valles interandinos del Perú. En este estudio evaluamos la dinámica del deslizamiento de Cuenca, ubicado en Huancavelica en el centro de Perú, empleando fotogrametría y mediciones GNSS. Se ejecutaron mediciones interanuales en ocho zonas entre 2016 y 2023 para GNSS y dos campañas de levantamiento fotogramétrico en 2023 para comparar los cambios de la superficie en el tiempo. Los resultados mostraron desplazamientos del orden de los 3,7 a 11,7 cm con la técnica de nube de puntos y 2,7 a 15 cm con el análisis de los ortomosaicos, siendo concordantes entre sí. Los desplazamientos en los puntos donde se han realizado mediciones GNSS son similares en magnitud, sin embargo, difieren parcialmente en dirección. El estudio concluye que las técnicas fotogramétricas son aplicables para analizar la dinámica de deslizamientos.Item Open Access Evaluación geofísica del deslizamiento ocurrido el 18 de junio de 2020 en el distrito de Achoma(Instituto Geofísico del Perú, 2020-07) Vargas Alva, Katherine Andrea; Rivera, Marco; Villegas Lanza, Juan Carlos; Martínez Herrera, Julio César; Tavera, Hernando; Arapa, Evelyn; Cruz Igme, John Edward; Puma Sacsi, Nino; Torres, José LuisEn el presente informe se realiza el análisis geofísico del deslizamiento de tierra ocurrido el 18 de junio de 2020 a la 01:42 horas en el distrito de Achoma, provincia de Caylloma, región Arequipa. Este evento ha tenido su génesis en un proceso gravitatorio, afectando un área de 36.4 hectáreas, con un volumen de ~0.016 km3, que involucra terrenos de cultivo, canales de riego, cabezas de ganado y el embalse del río Colca. El análisis de imágenes de radar ha permitido delimitar la existencia de un área inestable, previo al deslizamiento de aproximadamente 36.4 hectáreas, que luego del deslizamiento ocupo una área de cerca de 53 hectáreas, produciendo una escarpa principal sobre la superficie del deslizamiento de ~1.7 km de longitud. Según las simulaciones numéricas realizadas, el deslizamiento alcanzo velocidades máximas de 8.5 m/s, a los 10 segundos de iniciado, para luego en 3 minutos llegar a depositarse sobre el área antes mencionado. Este proceso ha generado el represamiento del río Colca con volúmenes de agua, a la fecha, del orden de 8.83 hm3. De llegar este volumen a situaciones críticas, su desembalse generaría desbordes aguas abajo alcanzando alturas de hasta 12 m en las cercanías del poblado de Ichupampa. Sin embargo, los daños mayores se presentarían en terrenos de cultivo ubicados aguas abajo en ambas márgenes del río Colca, así como canales de agua y puentes. Esta información debe ser considerada para la toma de decisiones en el corto plazo por el riesgo que representan los escenarios críticos.Item Restricted First record of OSL‐dated fluvial sands in a tropical Andean cave reveals rapid late Quaternary tectonic uplift(Wiley, 2021-06) Baby, Patrice; Viveen, Willem; Sanjurjo‐Sanchez, Jorge; Bigot, Jean‐Yves; Dosseto, Antony; Villegas Lanza, Juan Carlos; Apaéstegui Campos, James Emiliano; Guyot, Jean‐LoupWe present the first results of OSL‐dated fluvial sands extracted from a riverside cave in the tropical Andes. The excellent agreement between the ages of the various samples allowed the calculation of a late Quaternary valley incision rate forced by ongoing uplift of an active Subandean fault‐propagation fold in NE Peru. A structural cross‐section was constructed to understand the relationship between the geometry of the fault‐propagation fold, historical damaging earthquakes and the cave system. The calculated uplift rate is 2.3 to 2.6 mm a⁻¹ over the past 70 ka and can be directly linked to active propagation of west‐verging basement thrusts. It is similar to uplift rates calculated from fluvial terraces in the Subandes of Colombia and Venezuela. The results will help to better assess the seismic hazard and confirm that OSL dating of fluvial sands in caves is a powerful tool to quantify uplift rates of active mountain fronts.Item Open Access Heterogeneous Locking and Earthquake Potential on the South Peru Megathrust From Dense GNSS Network(American Geophysical Union, 2024-01-30) Lovery, B.; Chlieh, M.; Norabuena Ortiz, Edmundo; Villegas Lanza, Juan Carlos; Radiguet, M.; Cotte, N.; Tsapong-Tsague, A.; Quiroz Sifuentes, Wendy; Sierra Farfán, C.; Simons, M.; Nocquet, J. M.; Tavera, Hernando; Socquet, A.The Central Andes subduction has been the theater of numerous large earthquakes since the beginning of the 21st Century, notably the 2001 Mw = 8.4 Arequipa, 2007 Mw = 8.0 Pisco and 2014 Mw = 8.1 Iquique earthquakes. We present an analysis of 47 permanent and 26 survey global navigation satellite system (GNSS) measurements acquired in Central-South Peru between 2007 and 2022 to better understand the frictional properties of the megathrust interface. Using a trajectory model that mimics the different phases of the cycle, we extract a coherent interseismic GNSS field at the scale of the Central Andes from Lima to Arica (12–18.5°S). Interseismic models on a 3D slab geometry indicate that the locking level is relatively high and concentrated between 20 and 40-km depth. Locking distributions indicate a high spatial variability of the coupling along the trench, with the presence of many locked patches that spatially correlate with the seismotectonic segmentation. Our study confirms the presence of a creeping segment where the Nazca Ridge is subducting; we also observe a lighter apparent decrease of coupling related to the Nazca Fracture Zone (NFZ). However, since the Nazca Ridge appears to behave as a strong barrier, the NFZ is less efficient to arrest seismic rupture propagation. Considering various uncertainty factors, we discuss the implication of our coupling estimates with size and timing of large megathrust earthquakes considering both deterministic and probabilistic approaches. We estimate that the South Peru segment could have a Mw = 8.4–9.0 earthquake potential depending principally on the considered seismic catalog and the seismic/aseismic slip ratio.Item Open Access Modelo de estructura de velocidad cortical 1D para la región norte del Perú a partir de sismos locales(Sociedad Geológica del Perú, 2010) Villegas Lanza, Juan Carlos; Tavera, HernandoEn el presente estudio, se propone un modelo de estructura para el Norte del Perú a partir de la inversión de los tiempos de arribo de las ondas P y S. La metodología utilizada se basa en la inversión no linealizada de rayos propia del algoritmo Velest. Los datos corresponden a 1593 eventos sísmicos locales registrados por la red sísmica local del Norte del Perú, durante un periodo de 6 años (1996-2001). La inversión se realizó utilizando 2897 arribos de ondas P y S, correspondientes a 547 sismos. Durante el proceso de inversión se evlauaron diferentes modelos de ensayos con distintos valores de velocidad y espesores de capa. Este proceso permitió obtener hasta 12 modelos bien definidos que luego fueron evaluados mediante la relocalización de sismos, seleccionando el modelo que permitió reducir los errores de cálculo y la raíz media cuadrática ( rms). El modelo de velocidad final consta de 6 capas con velocidades que van desde Vp=5.66 km/s para la primera capa, hasta 7.92 km/s para la última. Este modelo también ha permitido definir el límite corteza-mano (Mohorovicic) a una profundidad de 45. La relocalización de sismos muestra una mejor distribución de los hipocentros en superficie y profundidad con una reducción del 35% para los valores de rms. Finalmente, el modelo de velocidad 1D obtenido constituye un gran aporte para el conocimiento de la estructura de velocidades en el Norte del Perú y sirve como modelo de referencia para los algoritmos de localización de sismos y para futuros estudios de sismicidad, tectónica y riesgo sísmico a realizarse en esta región.Item Open Access Modelo de velocidad unidimensional para el sur de Perú a partir de datos de sismos locales: una mejora para la precisión en la localización(Universidad de Oriente, 2008) Villegas Lanza, Juan Carlos; Tavera, HernandoEn el presente estudio se analiza la estructura de la corteza en el sur de Perú a partir de la inversión de los tiempos de arribo de las ondas sísmicas. La metodología utilizada corresponde a la inversión no linealizada de rayos haciendo uso del algoritmo Velest. La base de datos utilizada corresponde a las réplicas del sismo ocurrido en la región sur de Perú el 23 de junio del 2001 (8,2 Mw), las cuales fueron registradas por una Red Sísmica Local compuesta por nueve estaciones durante un periodo de 22 días. La inversión se realiza con 811 arribos de ondas P y S, correspondientes a 217 sismos, probando para tal fin, diferentes modelos de velocidad inicial con distintos espesores de capas. Posteriormente, se evalúa el comportamiento de la velocidad de ondas en cada uno de los modelos iniciales a fin de obtener otro mejor definido, que luego es utilizado en la relocalización a fin de considerar el que proporcione menor error en la localización y reducción del rms. Finalmente, el modelo de velocidad obtenido consta de 7 capas con velocidades que van desde Vp = 4,58 km/s para la primera capa, hasta 7,77 km/s para la última. Este modelo también ha permitido identificar cambios de velocidad importantes, que podrían estar asociados a discontinuidades como son Conrad y Mohorovicic. Por otro lado, los resultados de la relocalización de sismos muestran una mejor distribución de los hipocentros en profundidad y una reducción del 85% para los valores de rms.Item Open Access Modelos de velocidad unidimensionales para las regiones norte, centro y sur de Perú, a partir de la inversión de los tiempos de arribo de las ondas P y S de sismos locales(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2009) Villegas Lanza, Juan Carlos; Tavera, HernandoEl Perú, por su ubicación geográfica, es uno de los países con mayor potencial sísmico a nivel mundial; por tal motivo, resulta de suma importancia para la elaboración de estudios de sismicidad, tectónica y riesgo sísmico, contar con información precisa acerca de los parámetros hipocentrales que definen la localización de un sismo. Dicha precisión, desde el punto de vista sismológico puede obtenerse, si se cuenta con un modelo de velocidad propio de la zona de estudio. En este sentido, el Perú no cuenta con modelos de velocidad apropiados para cada región; mas aún, la región Norte del país carece de un modelo propio de la zona, por lo que muchos autores suelen recurrir a modelos adaptados que no proporcionan localizaciones confiables y no garantizan una óptima precisión en sus resultados. En el presente estudio, con la finalidad de definir modelos de velocidad que proporcionen mayor precisión en el cálculo de los parámetros hipocentrales, se lleva a cabo la determinación de tres modelos unidimensionales, para las regiones Norte, Centro y Sur de Perú, a partir de la inversión de los tiempos de arribo de las ondas P y S, utilizando la técnica de mínimos cuadrados amortiguados, propia del algoritmo Velest, del cual se hace uso en el presente estudio. La base de datos utilizada, corresponde a eventos registrados por redes sísmicas locales, instaladas por el Instituto Geofísico del Perú (IGP) en las regiones de estudio. De esta manera, para la región Norte se contó con un total de 2897 tiempos de arribo de ondas P y S (547 sismos), para la región Central con 1425 (265 sismos) y para la región Sur con 811 (217 sismos). El procedimiento llevado a cabo consistió en evaluar diferentes modelos de velocidad inicial, con distintos valores de velocidad y espesores de capas, realizando múltiples iteraciones que conllevaron a un largo proceso de ensayo y error, en el cual se busco obtener aquel modelo que redujera al máximo los errores de localización y valores de rms (raíz media cuadrática). De esta manera, los modelos obtenidos están compuestos por 6 capas para las regiones Norte y Centro y 7 para la región Sur, todos alcanzando una profundidad de 50 km, y cuyas velocidades para el modelo de la región Norte van desde 5.66 km/s para la primera capa hasta 7.92 km/s para la última, para la región Centro desde 5.96 km/s hasta 8.10 km/s y para la región Sur desde 4.58 km/s hasta 7.77 km/s. Estos modelos han permitido obtener mayor precisión en el cálculo de los parámetros hipocentrales, lo cual queda evidenciado por la notable disminución de valores de rms en comparación con los obtenidos utilizando los modelos que rutinariamente se utilizan en el Servicio Sismológico del IGP; observando para la región Norte una reducción del 33%, para la región Centro del 52% y para la región Sur del 85%. Asimismo, los resultados de las relocalizaciones muestran distribuciones, en espacio y profundidad, mejor definidas permitiendo identificar agrupaciones, alineamientos y tendencias asociadas a fuentes de sismicidad. Finalmente, los modelos obtenidos resuelven mejor la localización de sismos en las regiones de estudio; por tanto, pueden ser utilizados en los algoritmos de localización que se utilizan en el Servicio Sismológico del IGP; así como, en la elaboración de estudios de investigación sobre sismicidad, tectónica y riesgo sísmico a realizarse en Perú. Por otro lado, dichos modelos constituyen un importante aporte en el conocimiento de la estructura cortical en las regiones de estudio y sirven como primer paso en la elaboración de estudios de tomografía sísmica tridimensional.Item Open Access Monitoreo de la deformación volcánica con GNSS en los volcanes activos del Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2020-04) Vargas Alva, Katherine Andrea; Cruz Igme, John Edward; Villegas Lanza, Juan CarlosEl Instituto Geofísico del Perú (IGP), a través del Centro Vulcanológico Nacional (CENVUL), realiza el monitoreo de la deformación de los volcanes activos y potencialmente activos del sur del Perú utilizando los Sistemas de Posicionamiento Global por Satélite (GNSS). Estos equipos permiten determinar cambios milimétricos en la superficie del edificio volcánico previo, durante y después de un proceso eruptivo.Item Open Access Morfología del cráter del volcán Ubinas y peligro potencial de colapso en su flanco sur – Región Moquegua(Instituto Geofísico del Perú, 2022-01) Vargas, Katherine; Cruz, John; Villegas Lanza, Juan Carlos; Rivera, Marco; Tavera, HernandoA partir de 883 imágenes obtenidas en un levantamiento aerofotogramétrico, se ha elaborado un Modelo de Elevación Digital (DEM) para el cráter y flanco sur del volcán Ubinas con una resolución de 60 cm. Analizando esta información, se ha identificado en el fondo del cráter del volcán una capa de relleno más de 100 m de espesor compuesta de cenizas, lapilli y fragmentos de lava, constituyendo un volumen de 2´640,000 m³. Con ayuda del DEM y en base al modelamiento numérico se han elaborado tres escenarios de peligro por descenso de lahares (flujos de lodo). En el escenario más frecuente, serían afectadas las vías de acceso a Ubinas, Tonohaya, Huarina, Matalaque. En otros escenarios, se suman áreas de cultivo, canales de agua, puentes peatonales, y obras de infraestructura de Tonohaya, San Miguel y Huatagua, así como la generación de derrumbes en ambas márgenes del río Ubinas, ocasionando eventualmente el represamiento del río Tambo en inmediaciones de la localidad de Huarina. La información del DEM ha permitido identificar una zona de potencial colapso en la parte superior del flanco sur del volcán Ubinas abarcando un área de 292,000 m² y un volumen aproximado de 3.7x10⁷ m³. De producirse un detonante, se generaría una avalancha de escombros que se emplazaría en el valle de Ubinas a lo largo de 8 km afectando a las localidades de Querapi (con población reasentada), Ubinas, Tonohaya y San Miguel.Item Restricted Motion of continental slivers and creeping subduction in the northern Andes(Nature Research, 2014) Nocquet, J.-M.; Villegas Lanza, Juan Carlos; Chlieh, M.; Mothes, P. A.; Rolandone, F.; Jarrin, P.; Cisneros, D.; Alvarado, A.; Audin, L.; Bondoux, F.; Martin, X.; Font, Y.; Régnier, M.; Vallée, M.; Tran, T.; Beauval, C.; Maguiña Mendoza, J.M.; Martinez, W.; Tavera, Hernando; Yepes, H.Along the western margin of South America, plate convergence is accommodated by slip on the subduction interface and deformation of the overriding continent. In Chile, Bolivia, Ecuador and Colombia, continental deformation occurs mostly through the motion of discrete domains, hundreds to thousands of kilometres in scale. These continental slivers are wedged between the Nazca and stable South American plates. Here we use geodetic data to identify another large continental sliver in Peru that is about 300–400 km wide and 1,500 km long, which we call the Inca Sliver. We show that movement of the slivers parallel to the subduction trench is controlled by the obliquity of plate convergence and is linked to prominent features of the Andes Mountains. For example, the Altiplano is located at the boundary of converging slivers at the concave bend of the central Andes, and the extending Gulf of Guayaquil is located at the boundary of diverging slivers at the convex bend of the northern Andes. Motion of a few large continental slivers therefore controls the present-day deformation of nearly the entire Andes mountain range. We also show that a 1,000-km-long section of the plate interface in northern Peru and southern Ecuador slips predominantly aseismically, a behaviour that contrasts with the highly seismic neighbouring segments. The primary characteristics of this low-coupled segment are shared by ~20% of the subduction zones in the eastern Pacific Rim.Item Open Access Proyecto «Prototipo de radar GB-SAR para el monitoreo de deslizamientos de tierra»(Instituto Geofísico del Perú, 2024-05) Villegas Lanza, Juan Carlos; Quiroz Sifuentes, Wendy; De la Jara, César; Vivanco López, Socorro del Pilar; Gómez Avalos, Juan Carlos; Moroccoire, Keiko; Berduzco, Mijaell; Balladares, ÓscarEste proyecto ha generado importantes contribuciones para fortalecer la gestión del riesgo de desastres en el Perú, especialmente en lo que respecta al monitoreo y evaluación de deslizamientos de tierra. La implementación del prototipo de radar GB-SAR, y su operación en zonas críticas como Cuenca y Tabernuy, brinda información detallada sobre los movimientos del terreno, lo que permite detectar áreas inestables y cuantificar los desplazamientos con precisión milimétrica. Estos datos son de gran utilidad para los tomadores de decisiones en la gestión de riesgos, ya que les permite identificar oportunamente las zonas más vulnerables y adoptar medidas preventivas adecuadas, tales como evacuaciones, reubicaciones o trabajos de estabilización. Asimismo, los estudios geodinámicos y geotécnicos realizados han revelado las características físicas y los problemas geológicos que subyacen a estos deslizamientos, lo cual es fundamental para comprender mejor los riesgos y diseñar intervenciones efectivas a largo plazo. Adicionalmente, los modelos digitales de elevación, ortofotos y mediciones GPS obtenidas a través de técnicas como la fotogrametría con drones, proporcionan una perspectiva integral de las zonas afectadas, lo cual facilita la planificación territorial y la evaluación de daños. Esta información detallada y multidisciplinaria es clave para que las autoridades tomen decisiones informadas y asignen eficientemente los recursos asignados en la mitigación de riesgos y la respuesta ante desastres.