Crustal Characteristics in the Subduction Zone of Mexico: Implication of the Tectonostratigraphic Terranes on Slab Tearing

During the past years, significant work has been done for studying the crustal anisotropy and state of stress of the Mexican subduction zone. At the same time, there is new evidence of the geometry of the subducted slab proposing subduction tearing. Here, we present a study of the Earth crust using three different methods: azimuthal anisotropy based on ambient noise, shear‐wave splitting of tectonic tremors, and moment tensor inversions of the earthquakes of 7 September 2017 M_w 8.2 Tehuantepec, Mexico. This earthquake initiated a seismic sequence that triggered shallow seismicity and aftershocks. The shallow earthquakes fall into a region where there were few published focal mechanism higher than M_w 4.5. Two slab tearings: in the Michoacán–Guerrero border and in central Oaxaca, best represent the slab geometry of the Mexican subduction zone. At the Michoacán–Guerrero, the subducted slab is subhorizontal, whereas in central Oaxaca the plate is characterized by northeast vergence. We interpret that the mantle’s flow in this part of the subducted slab produces multiple alignments in the crust and differentiates the tectonostratigraphic terranes of the southern region of Mexico

Crustal Characteristics in the Subduction Zone of Mexico: Implication of the Tectonostratigraphic Terranes on Slab Tearing

During the past years, significant work has been done for studying the crustal anisotropy and state of stress of the Mexican subduction zone. At the same time, there is new evidence of the geometry of the subducted slab proposing subduction tearing. Here, we present a study of the Earth crust using three different methods: azimuthal anisotropy based on ambient noise, shear‐wave splitting of tectonic tremors, and moment tensor inversions of the earthquakes of 7 September 2017 M_w 8.2 Tehuantepec, Mexico. This earthquake initiated a seismic sequence that triggered shallow seismicity and aftershocks. The shallow earthquakes fall into a region where there were few published focal mechanism higher than M_w 4.5. Two slab tearings: in the Michoacán–Guerrero border and in central Oaxaca, best represent the slab geometry of the Mexican subduction zone. At the Michoacán–Guerrero, the subducted slab is subhorizontal, whereas in central Oaxaca the plate is characterized by northeast vergence. We interpret that the mantle’s flow in this part of the subducted slab produces multiple alignments in the crust and differentiates the tectonostratigraphic terranes of the southern region of Mexico

Structural geology and tectonics on the northern Chihuahua trough

I present results from a study of the structural geology of the northern part of the Chihuahua trough where the Laramide orogeny and the Rio Grande rift affected the region. Laramide style of deformation changes from motion on moderate to low angle thrust and reverse faults within the interior of the basin to basement involved reverse faulting on the adjacent platform. Shortening directions estimated from the geometry of folds and faults and inversion of fault slip data indicate that both basement involved structures and faults within the basin record a similar Laramide age deformation field. Laramide shortening was focused into the relatively weak sedimentary rocks of the Chihuahua trough that piled up on the rigid basin margin. Along strike variations in shortening direction and kinematics are controlled by the curved northeast margin of the trough and reflect stress reorientation along the weak interface between the strong platform and weak basin interior. In addition, I reconstructed the stress regime of the Rio Grande rift. Structures in the southern Rio Grande rift are consistent with prior inferences that the Rio Grande rift formed during two phases of extension. Low angle normal faults were active during both phases of extension and are not restricted to the first extensional phase, as has been previously inferred. In the East Potrillo Mountains back tilting of W25°SE and W45°SE about a N30°W axis are required in order to obtain two homogeneous stress fields. The corrected fault planes show significant oblique component in these two stress fields; the first stress field corresponds with σ1 and σ3 oriented N78E and N69E respectively whereas the second stress is that related to the youngest faults oriented N64W and N61E respectively. In the Franklin Mountains tilting is less significant; however two stress fields with similar orientations but different &phis; values are recognized. The combined data sets show that the northern Chihuahua trough has been affected by three major deformation events since its formation with the stress fields varying over time. These deformation events led to the production of the complex basin and range structure found throughout northern Chihuahua, southern New Mexico and west Texas. Additionally, these events are similar to those that affected much of the Rocky Mountain region in Colorado and New Mexico. This shows that despite differences in physiography between this region and the Rocky Mountains, it records a similar tectonic history with much of the Rocky Mountain foreland

On the origin of low angle normal faulting in the southern rio grande rift

La parte sur del Rift Rio Grande está definida por una serie de fallas normales de alto ángulo que separan bloques elevados de grandes cuencas de depósitos del Cenozoico. Una serie de fallas normales de bajo ángulo se encuentran en los bloques elevados y sus relaciones con la cuenca y con las estructuras montañosas es controversial. Estudios preliminares concluyeron que las fallas de bajo ángulo se formaron en una fase previa de extensión y después fueron inclinadas sobre la orientación actual de fallas más recientes. Otros estudios concluyeron que estas fallas son el resultado de un fallamiento reciente y son un factor clave en el desarrollo de las cuencas actuales y de la topografía montañosa. Por esta razón, en esta parte de la dorsal de Rift Rio Grande el análisis de esfuerzos es una tarea difícil. Fechar la edad geológica de las estructuras y el basculamiento extensivo del área son las principales fuentes de error. En este artículo reconstruimos el régimen de esfuerzos usando técnicas numéricas basadas en estadística para dos montañas del Rift del Rio Grande: East Potrillo Mountains y Franklin Mountains. El campo de esfuerzos y la historia tectónica también se discuten. Las direcciones de las venas extensionales fueron comparadas con el campo general de esfuerzos. Se encontró que la mayoría de las fallas fueron reactivadas en la primera etapa de extensión de Rio Grande, además con la ocurrencia de un basculamiento extensivo con rotaciones. En Potrillo Mountains se requiere un proceso de corrección angular por basculamiento de W25 SE y W45 SE orientado N30W para obtener dos campos de esfuerzos homogéneos. El plano de falla corregido muestra un componente oblicuo en estos dos campos de esfuerzos; el primero corresponde a la reactivación de las fallas con el σl y σ3 orientados N78E y N69E respectivamente mientras el segundo campo de esfuerzos es relacionado con las fallas más actuales y es orientado N64W y N61E respectivamente. En Franklin Mountains el basculamiento es menos importante sin embargo dos campos de esfuerzos con orientaciones similares pero valores de phi diferentes fueron detectados (reconocidos). La historia de esfuerzos post – Laramidica de la región es controlada de diferentes eventos exensiónales que influenciaron las estructuras pre – existentes y también generaron un sistema de falla nueva. doi: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2011.50.2.13

Probabilistic seismic hazard analysis in La Paz-Los Cabos, Mexico: The importance of active Quaternary fault segments

Se presenta un estudio de Análisis Probabilístico de Riesgo Sísmico (PSHA) en el sur de la Península de Baja California, México. En este estudio se analizó la contribución de segmentos de falla del Cuaternario que incluyen dos fallas que han sido consideradas potencialmente activas por algunos autores, pero inactivas por otros, que son las fallas de La Paz y San José. Se probaron varios escenarios para comparar la estimación del riesgo con la contribución de dichas fallas y finalmente se propuso un árbol lógico para añadir las mentidumbres epistemicas. Adicionalmente se escogieron tres presas situadas alrededor del área de estudio, La buena Mujer, La Palma y Santa Inés. Los valores máximos de aceleración del suelo (PGA) se compararon por 50, 100, 200 años al 10.5 y 2% de excedencia. La combinación de periodos con niveles de porcentajes de excedencia se usaron como referencia para distintos grados de riesgo. El modelo escogido se presenta en un árbol de riesgo PSHA clásico. Contrariamente a lo esperado, no parece muy importante incluir todas las fuentes sísmicas como las fallas de La Paz y San José en la determinación de riesgo de diseño ingenieril, ya que en la región las fallas características son insensibles a las relaciones bajas. Sin embargo es solo un artefacto de la decisión arbitraria de utilizar periodos de retorno como grado de protección. Los resultados muestran que en el caso de construcciones esenciales, 2% de probabilidades de excedencia en 200 años lo mejor para esta región. Es necesario realizar estudios poleosísmicos en esta región para saber si estas fallas geológicas son activas ya que muchas estructuras importantes se encuentran cerca de las fallas estudiadas. doi: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2018.58.2.196