A probabilistic seismic hazard assessment of the Trans-Mexican Volcanic Belt, Mexico based on historical and instrumentally recorded seismicity

Abstract

La Faja Volcanica Transmexicana (FVTM) esuna cadena volcanica activa que se deforma por una red de fallas extensionales intraarco. Aunque varios sismos corticales con magnitud>7 se han originado en la FVTM desde el siglo XVI, la sismicidad de fondo de esta estructura geologica es muy baja y la region es considerada, tradicionalmente, como de peligro sismico bajo. En este estudio, presentamos un modelo probabilistico actualizado de la FVTM. El catalogo de sismicidad empleado incluye cuarenta y tres sismos registrados historica e instrumentalmente desde 1858 hasta 2014; 5 de los cuales, son eventos de magnitud considerable ocurridos en la FVTM a lo largo del siglo XIX. Debido a la falta de una muestra estadisticamente representativa, proponemos, de manera cualititativa, que dicho catalogo es completo para magnitudes M≥4 desde 1964 y, para magnitudes M≥6; desde 1858. De igual modo, introducimos tres diferentes relaciones de magnitud-frecuencia entre eventos. La primera, es una relacion convencional Gutenberg-Richter que ajusta la distribucion de sismos registrados de manera instrumental. Las dos restantes, son aproximaciones semiparametricas que integran datos historicos e instrumentados para determinar tasas de sismicidad en la region. Nuestro modelo preferido (modelo de sismicidad B) ajusta la distribucion de datos historicos e instrumentados de manera independiente y fusiona ambos ajustes en una sola curva. Por otro lado, presentamos un mapa de peligro uniforme (USH) de la FVTM para un periodo de retorno de 500 anos que se obtiene considerando tres fuentes sismicas principales: 1) Sismos de subduccion con fallamiento inverso originados en la Trinchera Mesoamericana (MAT); sismos de profundidad intermedia generados dentro de la subyacente Placa de Cocos y 3) sismos de naturaleza cortical localizados en la FVTM. De acuerdo con el modelo de sismicidad B, el periodo promedio de recurrencia