Paleoseismology of the southwestern Morelia-Acambay fault system, central Mexico

Abstract

El sistema de fallas Morelia-Acambay (MAFS) consiste en una serie de fallas normales de dirección E-W y NE-SW que cortan la parte central del Cinturón Volcánico Transmexicano. El sistema de fallas se asocia a la formación de las depresiones lacustres de Chapala, Zacapu, Cuitzeo, Maravatio y Acambay. Las fallas E-W de MAFS aparecieron hace 7-9 millones de años durante Mioceno temprano. Las fallas NNW-SSE son más viejas y se han reactivado en el tiempo, desplazando y controlando a las depresiones lacustres E-W. Se estimaron las magnitudes sísmicas de las estructuras E-W de la región de Morelia-Cuitzeo asumiendo una ruptura cosismica. Cartografía, geología estructural y paleosismología sugieren que las estructuras de MAFS en la región de Morelia-Cuitzeo han estado activas durante el Holoceno, controlando los terremotos históricos que afectan a paleosuelos con cerámica de las culturas Pirinda-Purepecha. Estos terremotos históricos también están registrados en las fallas E-W del campo geotérmico de Los Azufres. En la región de Pátzcuaro, las estructuras E-W de MAFS también se ligan a sismos fuertes ocurridos durante épocas prehistóricas e históricas. Por ejemplo, la secuencia lacustre de Jarácuaro, en el sector meridional del lago Pátzcuaro ha registrado por lo menos tres sismos importantes (Período de PostClassic, 1845 y 1858). El sismo de 1858 (Magnitud estimada de ~7.3) generó un tsunami de 2 m de altura descrito en los archivos históricos. Un sismo similar en la actualidad devastaría esta zona del estado de Michoac’an, la cual está ocupada por las poblaciones de más alta densidad. De hecho, el 17 de octubre de 2007 mientras que este articulo era escrito, ocurrieron tres sismos en la ciudad de Morelia que fueron ligados a la falla normal derecha de la Central o de La Paloma. Este hecho corroboraba la sismicidad potencial de las fallas E-W y NE-SW del TMBV.

Definición del campo de esfuerzos-deformación y sismotectónica del sistema de fallas Morelia-Acambay, México

“…Se trata de una franja de ~30 km de ancho responsable de las depresiones tectónicas de Zacapu, Cuitzeo y Acambay (Suter, 2001;Israde-Alcántara et al, 2010ay 2010b. Las fallas E-O de este sistema actuaron a partir del Mioceno medio-tardío (7-9 Ma), mientras que las fallas NNO-SSE del Oligoceno y Mioceno temprano se han reactivado sucesivamente, desplazando y controlando a las depresiones lacustres E-O (Garduño-Monroy et al, 2001, 2009Mendoza-Ponce et al, 2018). En algunos estudios (Suter et al, 1995b) el análisis cinemático indica que algunas fallas empezaron su actividad posiblemente en el Plioceno temprano con movimientos laterales izquierdos a transtensivos, para luego volverse progresivamente más extensionales.…”

“…Hasta la fecha sólo algunas fallas han sido reconocidas como activas durante el Cuaternario tardío, y sólo algunas han sido asociadas a eventos sísmicos históricos (Dobson y Mahood, 1985;Sánchez-Garcilazo, 2000;Garduño-Monroy et al, 2009;Singh et al, 1996;Suter et al1992, Suter, 2001. Sin embargo, en este sector se han presentado varios sismos ligados a rupturas superficiales que se asocian a la tectónica transtensional de la FVTM (Ego y Ansan, 2002;Rodríguez-Pascua et al, 2010), sobre todo como producto de la actividad del sistema de fallas Morelia-Acambay.…”

“…Los trabajos de paleosismología realizados en el área de Acambay, Los Azufres, Morelia y Pátzcuaro (Langridge et al, 2000;Gómez-Vasconcelos et al, 2020;Soria-Caballero et al, 2021), detectan eventos sísmicos estimados en cinco grados de magnitud y registrados en las secuencias lacustres de las zonas (estructuras de licuefacción o de avalanchas). En la Ciudad de Morelia, en el segmento denominado falla de Morelia (anteriormente conocida come "La Paloma"), se observa un evento sísmico que desplazó a un paleosuelo con cerámica del periodo Clásico (Israde-Alcántara et al, 2010ay 2010bGarduño-Monroy et al, 2009;Suter, 2016). Por otro lado, en las secuencias lacustres del Pleistoceno-Holoceno de la región de Acambay se observa una gran discordancia angular entre dos secuencias lacustres, la inferior con grandes pliegues y corrimientos de dirección NO-SE.…”

“…En la región de Pátzcuaro, las estructuras E-O de SFMA también se asocian a sismos fuertes ocurridos durante épocas prehistóricas e históricas. Por ejemplo, la secuencia lacustre de Jarácuaro, en el sector meridional del lago Pátzcuaro ha registrado por lo menos tres sismos importantes (Período Post-Clásico, 1845 y 1858) (Garduño et al, 2009). El sismo de 1858 (magnitud estimada de ~7.3) provocó un tsunami de 2 m de altura descrito en los archivos históricos (Langridge et al, 2000).…”

“…Aunado al vulcanismo, en la porción centro-occidental de la FVTM se han desarrollado una serie de cuencas lacustres alargadas en dirección Este-Oeste que están controladas por un régimen neotectónico transtensivo y claramente definido por los grandes sistemas de fallas recientes y activas que, junto con el vulcanismo, determinan la morfología de la región (Suter, 2001, Garduño-Monroy et al, 2009Gómez-Vasconcelos et al, 2021). El área de estudio pertenece al sector central de la FVTM, caracterizado por una serie de depresiones alargadas E-O limitadas por sistemas de fallas con clara componente extensiva.…”