412 Revista de la Asociación Geológica Argentina 67 (3): 412 - 420 (2010)

ARTÍCULO INVITADO

TERREMOTO (M=8.8) DEL 27 DE FEBRERO DE 2010 EN CHILE

Sergio E. BARRIENTOS

Departamento de Geofísica, Universidad de Chile, Santiago, Chile. Email: sbarrien@dgf.uchile.cl

RESUMEN El terremoto que afectó la zona centro-sur de Chile el 27 de Febrero de 2010 a las 03:34 (hora local) se originó en la zona decontacto entre las placas de Nazca y Sudamérica. La zona de ruptura se extiende por cerca de 450 km a lo largo de la costafrente a la región comprendida entre la Península de Arauco por el sur (37,8°S) y un poco al norte de Pichilemu por el norte(33,8°S) alcanzando un momento sísmico escalar de 1,86 x 1029 dina-cm (M=8.8). El ancho de la zona de ruptura es del or-den de unos 150 km a lo largo del plano inclinado (~19° hacia el este) que corresponde a la zona de contacto entre ambasplacas (o zona de Benioff). Como consecuencia de este evento sísmico se generó un maremoto significativo que causó 124víctimas fatales llevando el total de víctimas a 521. Adicionalmente, una consecuencia tectónica de importancia ha sido la ac-tivación de una falla de extensión ciega en la corteza – produciendo una réplica de magnitud 6.9 dos semanas después (11 deMarzo)– en la parte norte del máximo desplazamiento en la falla principal.

Palabras clave: Sismicidad, Chile central, réplicas, activación falla, convergencia Nazca-Sudamérica, maremoto.

ABSTRACT: The earthquake (M=8.8) of september 27th 2010 in Chile. A nearly 450-km-long rupture along the Nazca – South Ame-rica plate interface, between northern Pichilemu (33.8°S) and the Arauco Peninsula (37.8°S) was responsible for the largeearthquake that took place in south-central Chile on 27 February 2010 at 03:34 (local time). The Harvard seismic moment re-ached 1.86 x 1029 dyne-cm (M=8.8). Because of the location of the activated fault, a significant tsunami was generated whichcaused 124 deaths making the total toll 521. One of the major tectonic consequences of this earthquake was the activation ofa blind intra-plate normal fault which produced one of the largest aftershocks of the sequence, a M=6.9 on March 11, 2010.This activation is explained by the associated stress of the upper plate produced by the large slip on the coupled region.

Keywords: Seismicity, south/central Chile, aftershocks, fault activation, nazca-South America convergence, tsunami.

ANTECEDENTES

El gran terremoto, magnitud 8.8 (Mw),que ocurrió el 27 de Febrero a las 03:34a.m. (hora local) en la zona central deChile, se originó debido al desplazamien-to súbito de la placa de Nazca bajo la pla-ca Sudamericana en un área que se ex-tiende aproximadamente desde la Penín-sula de Arauco por el sur hasta el nortede Pichilemu, cubriendo unos 450 km delongitud en dirección prácticamente nor-te-sur por un ancho de unos 150 km.Esta zona de contacto entre las placas,cuya expresión superficial es la fosa ma-rina que se ubica unos 130 km de la cos-ta hacia el oeste, se localiza a lo largo delplano inclinado que define el área de fa-llamiento causante del terremoto. Esta zo-

na de ruptura limita, en su límite meri-dional, con la zona de ruptura del terre-moto de 1960 (Mw=9.5), y se extiendehasta la zona de ruptura del terremoto deValparaíso de 1985. La historia sísmica de la región incluyelos terremotos de 1751 y 1835 (Lomnitz1994), ambos generando maremotos sig-nificativos causando destrucción en lascostas de Chile continental, así como enla isla Juan Fernández. En el siglo pasado,el terremoto de 1928 (M=7.8) y de 1939(M=8.0, Beck et al. 1998) fueron los másimportantes en este segmento, aunque elevento de 1939 corresponde a un terre-moto tipo intraplaca al interior de la pla-ca de Nazca a unos 80 km de profundi-dad. Por lo tanto, no se debe incluir en laestadística de los eventos que ocurren en

la interface entre ambas placas.

PARÁMETROSHIPOCENTRALES

El hipocentro, o lugar donde se inicia laruptura, se ubicó en las coordenadas ge-ográficas 36º17’23”S y 73º14’20”O (hipo-centro revisado) a una profundidad esti-mada de 30 km, tal como lo indica la fi-gura 1.El segmento del contacto entre la placade Nazca y Sudamericana que se activó(zona de falla) y produjo el terremoto del27 de Febrero alcanzó un área del orden de450 km x 150 km con un desplazamientosuperior a 10 m, tal como lo muestra lafigura 1. Es usual que la ruptura no ocu-rra simultáneamente en toda la extensión

de la falla, sino que ésta comience en unpunto (hipocentro) y luego se propague auna velocidad del orden de 2,5 a 3,5km/s. Estimaciones del tiempo que to-mó la ruptura en propagarse a lo largo detoda la falla activada están en el orden de110 s, tal como lo muestra la figura 2,preparada por L. Ruff (U. of Michigan).Como antecedente adicional, las redes sis-mológicas globales que han registrado elsismo mayor han publicado los siguientesdatos, en comparación con los que pro-porcionó el Servicio Sismológico de laUniversidad de Chile. Cabe destacar quela determinación de la magnitud de lasagencias internacionales se realiza a dis-tancias telesísmicas (> 1000 km) en tantoque aquella estimada por el SSN utilizadatos locales.

RÉPLICAS

Luego de la ocurrencia de cualquier sis-mo en la zona de subducción, es de espe-rar que ocurran réplicas, aunque sean de-tectadas solamente de manera instrumen-tal. Es un proceso natural ya que el cam-po de tensiones internas en las placas asícomo en la zona de contacto se ha altera-do considerablemente luego de la ocurren-cia del evento mayor. Las réplicas ocu-rren principalmente en la zona que hasido fracturada como también en los ex-tremos de la zona de ruptura, en este casotanto el extremo norte (V Región) comoel extremo sur (VIII Región). Las réplicasposiblemente continuarán por varios me-ses más y su magnitud debiese disminuiral igual que su frecuencia; sin embargo,no es posible descartar la ocurrencia deréplicas de magnitud significativa. La ré-plica más importante por su magnitud(Mw=7.4), ocurrió casi dos horas despuésde ocurrido el evento principal.Es necesario destacar que las probabili-dades de ocurrencia de un evento de lasmismas características, es decir, la activa-ción de la falla que genere un terremotode magnitud 8.8 en la misma región, sonmuy bajas. Estimaciones preliminares dedesplazamiento ocurridas en la falla al-canzan a valores del orden de 10 a 12 m.

Para permitir desplazamientos de este or-den en el futuro, es necesaria la acumula-ción de energía elástica durante decenasde años, ya que la tasa de convergencia esdel orden de 6,7 cm/año. De acuerdo a lo que se observa en la fi-gura 1, existen dos zonas de activación dela falla principal (zona de contacto entrelas placas de Nazca y Sudamericana), unaal norte de los 35,4°S y otra al sur. La re-gión del norte incluye un segmento quese activa con eventos outer-rise, cosa queno es evidente hacia el sur. También laproductividad sísmica es mucho mayorhacia el norte de los 35,4°S.La figura 3 muestra cómo las réplicas demagnitud 4,8 o superior, se distribuyendurante los primeros dos meses despuésde ocurrido el terremoto, tanto en mag-nitud como en número de eventos pordía. Nótese el gran número de réplicascon magnitud mayor que 4.7 acontecidasdurante los primero tres días de la se-cuencia. Durante los primeros tres mesesde ocurrido el evento se han registrado

más de 283 réplicas con magnitud supe-rior a 5.0 y 22 con magnitud igual o supe-rior a 6.0. Se han registrado varios milesde réplicas de menor magnitud, en gene-ral no sentidas por la población. No hanocurrido a la fecha réplicas de magnitud7.0 o superior. Datos de magnitudes pro-porcionados por el Centro Nacional deInformación Sísmica (NEIC) del Servi-cio Geológico de los EE.UU. (USGS) en-tre otros (Cuadro 1). Debido a problemas de energía y comu-nicaciones ocasionados por el terremoto,el Servicio Sismológico de la Universidadde Chile pudo realizar tareas de manteni-miento y regularizar el funcionamientode las estaciones sismológicas dispuestasen la región solamente diez días despuésde ocurrido el evento principal. Estas cir-cunstancias se reflejan en el menor nú-mero de réplicas localizadas durante la pri-mera semana, las cuales se muestran en lafigura 4. El panel superior de la misma fi-gura muestra el umbral de detección enmagnitud, en este caso es alrededor de 2.5.

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NEIC (EE.UU.) 06:34:14 35,909 72,733 35 8,8 GEOFON (Alemania) 06:34:11,9 36,05 72,75 24 8,3 EMSC (Francia) 06:34:14,1 35,888 73,043 30 8,8 SSN (Chile) 06: 34:08 36,29 72,239 30,1 8,8* Harvard CMT (Centroid) 06:35:14,5 35,98 73,15 23,2 Mw = 8,8 Ms=8,3

Agencia Tiempo Origen Latitud Longitud Profundidad Magnitud (UTC) °S °W (km)

CUADRO 1: Determinaciones hipocentrales de diferentes agencias.

*Tiempo origen, hipocentro y magnitud revisadas.

Figura 1: Epicentro (estrella de colorrojo); réplicas con magnitud > 4.7 (co-lor violeta las del primer día y azuleslas posteriores) y zona de ruptura aso-ciada al terremoto del día 27 de Febre-ro de 2010 en la zona centro-sur deChile. Las líneas de contorno en el pa-nel izquierdo indican cantidad de des-plazamiento en el contacto entre lasplacas de Nazca y Sudamericana, alcan-zando valores máximos del orden de12-14 m (según el Centro Nacional deInformación de Sismos del ServicioGeológico de EEUU, NEIC). El panelderecho muestra la actividad de réplicasdeterminadas por el Servicio Sismoló-gico en función del tiempo en días des-pués del evento principal (día 1). El día34 corresponde al 1 de Abril en tantoque el día 64 al 1 de Mayo del 2010.

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El número de eventos por día localizadospor el SSN, que utiliza datos de la red lo-cal y que se muestra en el panel inferior,es mayor que aquel reportado por elNEIC. Esto se debe al hecho que una redlocal permite una mayor detectabilidad yaque los eventos sísmicos se encuentranmás cercanos a las estaciones.

SITUACIÓN DE LA ZONAALEDAÑA A PICHILEMU

El día 11 de Marzo a las 11:55 (hora lo-cal) ocurrió un sismo M=6.9 en las cerca-nías de Pichilemu. Esta réplica ha sidouna de las más grandes de la secuencia re-gistrada hasta el momento. El evento, lo-calizado preliminarmente en coordena-das geográficas 34,301°S y 72,13°O a unaprofundidad superficial, no ocurre a lo lar-go del plano de contacto entre las placasde Nazca y Sudamérica, plano en que seactivó la falla que originó el terremotodel 27 de Febrero, sino que se localiza alinterior de la placa cabalgante, es decir, laplaca Sudamericana. El sismo del 11 deMarzo, que se puede considerar como unaréplica– ya que lo más probable es que nohubiese ocurrido si no se activa previa-mente la falla asociada al evento del 27 deFebrero– responde a un campo de es-

fuerzos de tipo extensional, produciendouna falla de tipo normal (similar a un blo-que de la falla que cae por gravedad, Fig.5)La figura 6 muestra la ubicación de loseventos superficiales junto a la orienta-ción de los ejes a lo largo de los cuales estefallamiento habría ocurrido, se trata de unplano orientado aproximadamente en di-rección N35O, es decir una falla del or-den de 40 km de longitud por unos 20 kmde ancho con un desplazamiento del or-den de 1 a 1,5 m, lo que corresponde a unmomento sísmico del orden de 2,5 x 1026

dina-cm, (Papazachos et al. 2004)Aunque esta falla activada es ciega, es de-cir, no existe evidencia en la superficie, elmapa geológico producido por el Servi-cio Nacional de Geología y Minería mues-tra en esta zona varias fallas con una orien-tación muy similar a aquella mostrada

por el mecanismo focal –y también conla orientación de la zona de réplicas– des-de el NO hacia el SE.

ACELERACIONES

El Servicio Sismológico cuenta con un va-

S. E . BARRIENTOS

Figura 3: Distribución temporal de las répli-cas en función de su magnitud (solamenteaquellos eventos con magnitud superior a4.7; panel superior) y el número de sismospor día que se han registrado hasta tres me-ses después de la ocurrencia del evento prin-cipal (hasta el día 27 de Mayo). Datos demagnitudes proporcionados por el CentralNacional de Información Sísmica (NEIC) delServicio Geológico de los EE.UU. (USGS).

Figura 4: Distribución temporal de las réplicassensibles en función de su magnitud a partir delos datos registrados por el Servicio Sismoló-gico de la Universidad de Chile (barras azules).El menor número de réplicas registradas duran-te los primeros días después de ocurrido el te-rremoto, comparada con el gráfico anterior, sedebe al funcionamiento parcial de las estacionesen las áreas aledañas a la zona de ruptura, situa-ción que se regulariza al cabo de la primera se-mana. Las barras rojas muestran las réplicas enel sector de Pichilemu. Se puede apreciar que elumbral de detección de sismos con magnitudesde hasta 2.1 es posible con la red local. La redlocal permite reportar todos aquellos eventossensibles en la región afectada por el terremoto;esto no es posible si se cuenta solamente coninformación a partir de una red global.

Figura 2: La tasa de liberación de momentosísmico representa una medida de cómo se li-beró la energía en la falla (tres pulsos siendoel siguiente mayor que el anterior) y su dura-ción total fue de 110 s. La función de la velo-cidad del momento sísmico promedio se ob-serva en forma ortogonal al rumbo de la falla.

Figura 5: Esquema de una falla normal en unambiente de extensión, de modo que un blo-que se desliza (“cae”) por la acción de la gra-vedad. Las flechas horizontales indican exten-sión.

riado número de instrumentos para re-gistrar las aceleraciones producidas porlos eventos sísmicos acaecidos en el país.Para este terremoto, las aceleraciones pre-liminares (sin corrección) registradas seresumen en el cuadro 2.También la Red de Acelerógrafos del De-partamento de Ingeniería Civil de la Uni-versidad de Chile (www.renadic.cl) ha re-portado hasta Agosto valores extremos(sin corrección) de aceleraciones máxi-mas horizontales y verticales, en el cua-dro 3, cuando el azimuth es de 0°, lacomponenete longitudinal significa nor-te-sur en la componente transversal sig-nifica este-oeste.

ANTECEDENTES

El contexto geodinámico de Sudaméricase representa adecuadamente en la figura7. La velocidad de convergencias entrelas placas de Nazca y Sudamericana fren-te a Chile varía entre 6,5 a 7 cm/año. Estasvelocidades han sido determinadas conprecisión geodésica mediante observa-ciones de GPS (Sistema de posiciona-miento global) en las islas ubicadas sobrela placa de Nazca y sitios estables en Su-damérica, principalmente en localidadescerca de la costa Atlántica en Argentina yBrasil. Dicha convergencia es responsa-ble de la ocurrencia de los grandes terre-

415El terremoto de Chile de 2010

Copiapó (III Región) 0 0,030 0,008 0,016Vallenar (III Región) 0 0,020 0,010 0,019Papudo 60 0,295 0,155 0,421Viña del Mar (Marga-marga) 0 0,351 0,261 0,388Viña del Mar (Centro) 0 0,219 0,186 0,334Valparaíso (UTSFM) 180 0,224 0,146 0,266Valparaíso (Almendral) 310 0,137 0,080 0,304Llolleo 340 0,319 0,702 0,564Depto, Ing, Civil, U, de Chile 0 0,165 0,138 0, 163Santiago (Centro) 270 0,218 0,182 0,309CRS Maipú, R,M, 0 0,561 0,240 0, 478Santiago, Peñalolén 0 0,295 0,280 0, 293Santiago, Puente Alto 0 0,265 0,130 0,263Santiago, La Florida 0 0,236 0,130 0,165Matanzas (VI Región) 0 0,342 0,234 0, 308Hualañé (VII Región) 0 0,389 0,390 0, 461Curicó (VII Región) 150 0,470 0,198 0,409Talca (VII Región) 0 0,477 0,244 0,424Constitución (VII Región) 0 0,552 0,352 0,640Concepción (VIII Región) 60 0,402 0,398 0,284Angol (VIII Región) 0 0,928 0,281 0,661Hospital de Valdivia 0 0,092 0,051 0,138

Localidad Azimuth Aceleración Máx. Aceleración Aceleración (°) Longitudinal Máx. Vertical Máx. Transversal

CUADRO 3: Aceleraciones reportadas por RENADIC.

Colegio San Pedro, Concepción 0,65 g 0,61 g 0,58 g Cerro Calán, Santiago 0,20 g 0,23 g 0,11 gCampus Antumapu, Santiago 0,23 g 0,27 g 0,17 gCerro El Roble 0,19 g 0,13 g 0,11 gMelipilla 0,57 g 0,78 g 0,39 gOlmué 0,35 g 0,25 g 0,15 gCasablanca 0,29 g 0,33 g 0,23 g

Localidad Aceleración Máx. Aceleración Máx. Aceleración Máx.Horizontal NS Horizontal EW Vertical

CUADRO 2: Aceleraciones observadas por la Red Sismológica Nacional*.

*) Los registros digitales de aceleración generados como consecuencia del evento del 27 deFebrero se encuentran accesibles en este mismo portal www.sismologia.cl

Figura 6: Ubicación de la actividad sísmica enla zona aledaña a Pichilemu (epicentros colorrojo). De acuerdo al mecanismo focal (círculocon sectores blanco y azul) esta falla tendríauna orientación N147°E, con un manteo de53˚ hacia el SO y un ángulo de deslizamientode 88° (Solución entregada por Harvard Mo-ment Tensor Project y la solución InSAR propor-cionada por T. Ozawa y M. Simons, comunica-ción escrita), falla que responde al campo ten-sional indicado por la flecha amarillas. Losperfiles muestran que esta sismicidad se locali-za en dos niveles de profundidad, superficiales(profundidades focales < 20 km, representa-dos por color rojo) en el interior de la placaSudamericana y aquellos que se ubican en elcontacto entre las placas de Nazca y Sudamé-rica, a profundidades > 30 km, círculos de co-lor azul.

Figura 7: Contexto tectónico de la convergen-cia entre las placas de Nazca y Sudamericana(Vigny 2003).

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motos de subducción en Chile. Hacia elsur de la placa de Nazca (Península deTaitao, donde se encuentra el punto tri-

ple), es la placa Antártica la que penetrabajo la placa Sudamericana.Si se mide la distancia entre alguna isla

ubicada en la placa de Nazca, como Islade Pascua, Isla Juan Fernández o Isla SanFélix, en relación a un lugar en la zona es-table del continente tal como BuenosAires o algún lugar de Brasil, ésta dismi-nuirá con el paso del tiempo a razón de latasa de convergencia, es decir unos 6,5 a7 cm cada año. Sin embargo, en la regiónde contacto entre ambas placas (Nazca ySudamérica) no existe desplazamiento re-lativo, ambas placas se encuentran traba-das (Fig. 8). Como la convergencia siguesu curso, a una tasa regular y constante,las placas comienzan a deformarse elásti-camente en las cercanías de la zona decontacto tal como lo muestra la figura 8.La deformación elástica de ambas placascontinúa acumulándose hasta llegar a sulímite activándose la falla en el contacto ygenerándose el terremoto, lo que permi-te que finalmente la placa de Nazca pene-tre bajo la placa Sudamericana recupe-rando parte de su posición previa al ini-cio del actual ciclo sísmico, es decir semueva violentamente en un par de minu-tos hacia el oeste a lo largo de la zona decontacto con desplazamientos del ordende 10 a 12 m. Puntualmente estos valoresde desplazamiento pueden ser aún mayo-res.

DEFORMACIÓNDE LA CORTEZA

Se han reportado desplazamientos verti-cales y horizontales de la costa y puntosde GPS al interior del continente. Levan-tamientos del orden de 1,9 m a 2,0 m sehan estimado para Punta Lavapié (véaseFig. 9); también se han reportado levan-tamientos de 1,1 m inmediatamente al surde Concepción (Bataille, comunicaciónverbal). Vargas et al. (2010) y Farías et al.(2010), basados en observaciones de al-gas coralinas (Lithotamnium sp.) muestranevidencias de alzamientos del orden de 2m (en la Península de Arauco) y hundi-mientos en la costa de los 34,13ºS hastalos 38,34ºS.Desde la perspectiva GPS, se ha publica-do el siguiente mapa (véase Fig. 10). (http://www.unavco.org/research_science/sci

S. E . BARRIENTOS

Figura 9: a) Levantamiento en Punta Lavapié (Península de Arauco); b) El alga coralinaLithotamnium sp. al quedar fuera del ambiente que le permite su sobrevivencia en el intermareal,pierde su coloración quedando blanca de modo que se transforma en un extraordinario marcadornatural de alzamiento costero (fotografías de S. Barrientos, 18 de Abril, 2010).

Figura 8: Esquema que muestra la preparación y ruptura de la zona de contacto entre las placasde Nazca (subductante) y Sudamericana (cabalgante). En la zona de contacto, mostrada por la lí-nea roja en las figuras (a) y (b), ambas placas no permiten el desplazamiento regular y permanen-te de manera que ambas placas se deforman, especialmente la cabalgante, dando origen a un sis-mo una vez que la energía elástica no puede seguir acumulándose.

ence_highlights/2010/M8.8-Chile.html)con diferencia de posición de algunospuntos medidos con anterioridad y pos-terioridad al terremoto, principalmenteaportado por el Proyecto CAP (un con-sorcio de instituciones y universidades li-derado por M. Bevis, Universidad deOhio).Desde la ocurrencia del terremoto y has-ta el 9 de Marzo posterior, se han regis-trado alrededor de 50 cm de desplaza-

miento post-sísmico en la ciudad de Con-cepción, de acuerdo a la información pu-blicada en la página http://www.unavco.org/research_science/science_high-lights/2010/M8.8-Chile.htmlTodos estos desplazamientos, incluyendoel alzamiento de la costa (Fig. 13), son ge-neralmente consistentes con la ruptura alo largo del contacto entre ambas placas.Otro elemento importantísimo, que se hasumado al sistema GPS para determinar

cambios topográficos en la zona directa-mente afectada por el terremoto, ha sidoel advenimiento de la tecnología de inter-ferometría de radar (InSAR). Esta tecno-logía se basa en la determinación de la in-tensidad y fase de las señales radáricas re-flejadas en la superficie de la Tierra. Laintensidad conlleva información sobre eltipo de material sobre el cual la señal serefleja y cambios en la fase revelan posi-bles cambios de distancia en la trayecto-ria de la señal. Los cambios de elevacióndel terreno producen diferencias en lafase recepcionada de modo que al adqui-rir imágenes en la banda de ondas de ra-dar en ocasiones diferentes, se logra esta-blecer los cambios que se han producidoa lo largo de la línea de vista entre el te-rreno y el satélite. Diferentes dispositivosalojados en el satélite utilizan diferentelongitudes de onda de modo que cadafranja coloreada (paso de un color al mis-mo, luego de transitar por todo el espec-tro) representa un cambio en distancia deuna longitud de onda, la cual puede to-mar valores de 11,8 cm, como es el casode la figura 11, u otros. La figura 11 fuepreparada por T. Ozawa, del National Re-search Institute for Earth Science and DisasterPrevention (NIED) ubicado en Tsukuba,Japón.La imagen en la banda de ondas de radar(Fig. 11) muestra principalmente la con-centración de contornos que en su mayorparte corresponden a subsidencia o hun-dimiento a lo largo de dos zonas: a) unazona frente a Constitución, que es de ma-yor amplitud en la fuente dada la concen-tración de curvas de nivel y, b) otra que seencuentra ubicada en la latitud del Golfode Arauco. Son éstas las zonas donde seha concentrado la liberación de energíadurante este terremoto

REGISTRO DELMAREMOTO

En los últimos 150 años Chile ha sido ex-puesto a los efectos de varios tsunamissignificativos. El sector norte de Chile, enparticular la ciudad de Arica fue destrui-da por dos grandes terremotos y mare-

417El terremoto de Chile de 2010

Figura 10: Desplazamientos co-sísmicos observados como resultado de la activación de la falla en el con-tacto entre las placas de Nazca y Sudamericana. El máximo desplazamiento horizontal en esta figura al-canza a 3,7 m en la ciudad de Concepción (Proyecto CAP, M. Bevis y colaboradores). Para la ciudad deConstitución, C. Vigny (comunicación personal) reporta al menos 4,7 m de desplazamiento horizontal..

Figura 11: Interferograma que revelala deformación (principalmente verti-cal) de la corteza asociada a la fallaque se activó el 27 de Febrero de2010. Cada franja –paso al mismo co-lor- indica una diferencia de 11,8 cma lo largo de la línea de vista entre elsatélite y el terreno. Dos zonas prin-cipales de deformación –una ubicadaun poco la sur de Concepción y laotra ubicada mar afuera frente aConstitución- son responsables de ladeformación observada. Una terceraregión de liberación de energía, aun-que no tan significativa como las an-teriores, se ubica costa afuera a la la-titud de 36,5°S. PALSAR (Interfero-metry Consortium to Study our EvolvingLand Surface) Scansar interferometry, Path422, Master : 10/04/2008, Slave: 1/03/2010; PALSAR level 1.0 data are shareamong pixel and provided from JAXA un-der a cooperative research contract withERI University, Tokio; the ownership ofPALSAR data belong to METI (Ministryof Economy, Trade and Industry) andJAXA.

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motos en 1868 (sur de Perú) y 1877 (nor-te de Chile); aparentemente estos terre-motos muestran magnitud equivalente alevento recientemente ocurrido el 27 deFebrero último. Otros maremotos signi-ficativos ocurridos durante el siglo pasa-do han sido aquellos de Noviembre de

1922 en las costas de la III Región (Cal-dera y efectos en Coquimbo; Willis 1929)y el de Mayo de 1960 (Plafker y Savage1970, Plafker 1972), afectando la costaentre las penínsulas de Arauco por el nor-te y de Taitao por el sur, en una exten-sión del orden de 1.000 km aproximada-

mente.Tres son las variables que determinan laaltura de la ingresión del mar en la costadebido a un tsunami producido por unterremoto: a) tamaño de la perturbacióninicial, que depende de la ubicación espa-cial, y amplitud del desplazamiento en lafalla que genera el terremoto (Fig. 12); b)batimetría por el lugar donde se propagala perturbación, entre sitio de generacióny la costa; y c) batimetría y topografía delas regiones cercanas a la costa. En el ca-so de los terremotos en la zona de sub-ducción, el mecanismo de generación sepuede modelar adecuadamente, al igualque la propagación a partir de la fuente.Lo más complejo hasta el momento esestimar las amplitudes de la altura de laingresión debido a las condiciones loca-les de batimetría y topografía en las cer-canías de la costa; para estimaciones deeste último aspecto, incluso se han pro-puesto soluciones probabilísticas (Ward2010). Existen innumerables ejemplos de levan-tamientos y subsidencia de la costa deChile asociados a la ocurrencia de terre-motos, quizá el más espectacular es aquelasociado al terremoto de 1960 en el sur,que produjo levantamientos entre 4 y 6m en las islas Guafo y Guamblin y hun-dimientos del orden de 2 m en la ciudadde Valdivia (Plafker y Savage 1970).El cambio de elevación del fondo oceáni-co es la función de perturbación de la co-lumna de agua por sobre éste. Como eldesplazamiento en la falla no es unifor-me, tampoco lo es la función de pertur-bación. Como se puede apreciar en la fi-gura 11, la mayor deformación se obser-va frente a las costas de Constitución yunos 50 km hacia el norte. Sin embargo,la ruptura se extiende mucho más allá deeste sector.La línea segmentada de color rojo en lafigura 14 indica la hora de ocurrencia delterremoto, es decir, el momento en el cualse inició la deformación que demoró unos2 minutos en extenderse a toda la regiónde ruptura, de modo que el proceso degeneración del maremoto (o tsunami) esprácticamente instantáneo. Como es de

S. E . BARRIENTOS

Figura 12: Cambio vertical en mm (panel supe-rior) producido por una dislocación -de 1 m- quese extiende en profundidad a lo largo de la zonade acoplamiento (panel inferior). La fosa se en-cuentra en el origen (0 km) y la posición de lacosta varía entre unos 90 a unos 140 km. El mare-moto generado por esta deformación se extendiórápidamente alcanzando las costas de Chile unospocos minutos más tarde. Los tiempos de arribo acada una de las estaciones mareográficas se mues-tran en la figura 14.

Figura 13: Levantamientoy hundimiento de la costaasociados al terremoto del27 de Febrero (Vargas etal. 2010). Los levanta-mientos más significativosocurren en la Penínsulade Arauco, lugar que seencuentra más cercano ala fosa.

Figura 14: Registro del maremoto en 12 es-taciones mareográficas a lo largo de la costade Chile (círculos rojos en panel derecho).Cada traza (variación del nivel en función deltiempo en horas) en el panel izquierdo se en-cuentra ordenada de norte a sur de acuerdo ala posición del mareógrafo. La línea roja seg-mentada vertical indica el tiempo origen delterremoto. Los registros de mareas se extien-den por más de 17 horas, en los cuales sepuede apreciar el efecto de las mareas. Lamayor parte de las estaciones mareográficascercanas al epicentro muestra que el sismo seproduce en los momentos en que la marea seencuentra descendiendo de manera que lasoscilaciones -producto del mecanismo degeneración del maremoto y de la respuestade la bahía específica dada su batimetría- sesuperponen causando la ingresión máximadel mar en tierra varias horas más tarde,como se aprecia en Valparaíso cerca de 2 ho-ras y media y 4 horas y media en Coquimbodespués de haberse producido el terremoto.

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esperar, la llegada de la primera perturba-ción arriba a la costa unos pocos minutosdespués de iniciada la ruptura. En el casode Talcahuano la primera llegada se ma-nifiesta como un retroceso de las aguas,luego un ingreso de casi 2 m continuan-

do con un retiro del mar que deja el ma-reógrafo fuera de rango para posterior-mente ser destruido por el segundo in-greso del agua. En la isla Juan Fernandez,la destrucción del maeógrafo ocurre conel arribo de la primera perturbación. El re-

gistro en esta estación muestra una fuer-te señal precursora al arribo del maremo-to, la que corresponde a la perturbaciónproducida por el arribo de las ondas in-ternas y superficiales producidas por elterremoto, y en mayor parte como resul-tado de la condiciones favorables para latrasmisión de la fase “T”, que correspon-de a energía que se transmite en el océa-no principalmente en el canal SOFAR(Sound Fixing And Ranging channel, canalde baja velocidad muy eficiente para trans-mitir señales acústicas).Los registros de mareas se extienden pormás de 17 horas, en los cuales se puedeapreciar el efecto de las mismas. La ma-yor parte de las estaciones mareográficascercanas al epicentro muestra que el sis-mo se produce en los momentos en quela marea se encuentra descendiendo demanera que las oscilaciones –producto delmecanismo de generación del maremotoy de la respuesta de la bahía específicadada su batimetría– se superponen cau-sando la ingresión máxima del mar entierra varias horas más tarde, como seaprecia en Valparaíso cerca de 2 horas ymedia y 4 horas y media en Coquimbodespués de haberse producido el terre-moto.

ESTUDIOSPOST-TERREMOTO

El Servicio Sismológico conjuntamentecon académicos del Departamento deGeofísica de la Universidad de Chile seencuentra desplegando una red de obser-vación post-terremoto conjuntamente convarias instituciones internacionales: elGeoForschung Zentrum de Potsdam (GFZ),Alemania, el Instituto de Física del Glo-bo de París (IPGP), la Escuela NormalSuperior (ENS), Incorporated Research Ins-titutions for Seismology (IRIS), United StatesGeological Survey (USGS), California Instituteof Technology, Liverpool University, CambridgeUniversity, entre otros.Este esfuerzo multinacional ha permitidoestablecer cerca de 140 estaciones sismo-lógicas (Fig. 12) a lo largo de la zona deruptura con el objeto de estudiar las ré-

El terremoto de Chile de 2010

Figura 15: Ubicación de las estaciones sismológicas establecidas en la región después del terre-moto del 27 d Febrero. Instituciones de Alemania, Gran Bretaña, Francia y Estados Unidos hancolaborado con equipo sismológico el cual ha sido instalado en la zona.

plicas que han ocurrido y seguirán ocu-rriendo en esta zona. Estos datos permitirán conocer de mejormanera los procesos físicos involucradosen la subducción de la placa oceánica deNazca bajo la continental de Sudamérica,caracterizar la distribución de esfuerzos ydeformación y los terremotos asociados,mejorando de esta manera nuestro cono-cimiento sobre zonas sismogénicas, mo-delos de peligro sísmico y, por conse-cuencia, normas de diseño sismo-resis-tente.

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Recibido: 8 de junio, 2010Aceptado: 10 de noviembre, 2010

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