Evidence of seismogenic activity of Perales Fault in the Ixtlahuaca Basin, Mexico

The study area is located in central Mexico, in the Trans-Mexican Volcanic Belt (TMVB) one of the areas with highest geological activity. The structural framework that controls the kinematics of the studied area is linked to the Acambay graben, characterized by structures mainly oriented E-W, where the November 19, 1912, Ms 6.9 earthquake took place. The lacustrine and fluvial sequences of Ixtlahuaca basin are currently affected by faults and uplift of Perales fault footwall, which has migrated into the basin during the Late Quaternary. The Ixtlahuaca-basin has been considered as aseismic zone, however, soft sediment deformations and paleoliquefaction features are clearly genetically related with synsedimentary faulting of the lake basin floor. The identified structures and the application of the ESI 2007 scale (Michetti et al, 2007) suggests a seismically induced origin; the deformational structures are similar and the intensity in the two areas is from VII to IX

ESTIMATED OF INTENSITY PALEOSEISMIC STRUCTURES UNDER ESI2007 SCALE IN THE ACAMBAY AND IXTLAHUACA GRABEN, MEXICO

La regi\uf3n central de M\ue9xico se caracteriza por sus grandes depresiones lacustres con orientaci\uf3n E-O, las cuales son controladas por fallas normales del Cuaternario. Los grabenes de Acambay e Ixtlahuaca representan unas de las cuencas intra-arco m\ue1s grandes del Cintur\uf3n Volc\ue1nico Trans-Mexicano. La evoluci\uf3n de la regi\uf3n Acambay-Ixtlahuaca es tambi\ue9n caracterizada por eventos s\uedsmicos recurrentes moderados a fuertes, como lo constat\uf3 el sismo de Acambay el 19 de noviembre de 1912, Ms 6.9. En el presente trabajo se realiza una comparaci\uf3n de datos macros\uedsmicos publicados a partir del sismo de Acambay de 1912, Ms 6.9, con nuevos an\ue1lisis de evidencia paleos\uedsmica preservada en la estratigraf\ueda y en la geomorfolog\ueda de tres sub-cuencas lacustres del Pleistoceno-Holoceno (San Pedro El Alto y San Bartolo Lanzados, en el \ue1rea epicentral del evento de 1912; e Ixtlahuaca de Ray\uf3n, a lo largo de la falla Perales, 40 km aproximadamente al S del epicentro de 1912 y en donde no se tiene registro de sismos hist\uf3ricos y por lo tanto considerada como zona as\uedsmica) bajo la aplicaci\uf3n de la escala ESI2007. Las tres sub-cuencas estudiadas son controladas por el mismo sistema extensivo de estructuras durante el Cuaternario, las tres muestran una tect\uf3nica y caracter\uedsticas geom\uf3rficas similares, incluyendo las fallas Pastores, Acambay- Tixmadej\ue9 y el sistema Temascalcingo, las cuales rompieron durante el sismo de 1912 adem\ue1s de la falla Perales. As\ued mismo, en las tres sub-cuencas, la intensidad preliminar para los efectos paleos\uedsmicos en el ambiente es comparable y consistente con la intensidad epicentral del evento de 1912 (I0 = X en la escala de Cancani). La comparaci\uf3n de intensidades ESI2007 hist\uf3ricas y paleos\uedsmicas en las subcuencas de San Pedro El Alto y San Bartolo Lanzados, muestra que la magnitud de sismos antiguos fue similar al de 1912, de tal manera, la intensidad epicentral de las estructuras paelos\uedsmicas de la cuenca de Ixtlahuaca es del orden de IX en la escala ESI2007. No obstante, lo mismo se puede afirmar para las paleosismitas lacustres analizadas en la paleocuenca de Ixtlahuaca de Ray\uf3n; las estructuras de licuefacci\uf3n, slumps, fallamiento sinsedimentario, sugieren que las estructuras tienen un origen s\uedsmicamente inducido y que es una fuente s\uedsmica local la que ha producido algunos de los paleoeventos deformacionales observados. De acuerdo a lo anterior, sugerimos que dentro de tal paisaje s\uedsmico, la intensidad ESI2007 manejada para las caracter\uedsticas paleos\uedsmicas en la paleocuenca de Ixtlahuaca indica un potencial s\uedsmico del orden de Mw 7 para la falla Perales,equivalente al demostrado por las fallas maestras del graben de Acambay

ESI2007 ASSESSMENT OF PALEOSEISMIC FEATURES IN THE ACAMBAY AND IXTLAHUACA GRABEN, MEXICO: EVIDENCE FOR CAPABILITY ALONG THE PERALES FAULT

We compare published macroseismic data from the Nov. 19th, 1912, Ms 6.9 Acambay earthquake with new analyses of paleoseismic evidence preserved in the stratigraphy and geomorphology of three Mid-Pleistocene to Holocene lacustrine subbasins (San Pedro El Alto and San Bartolo Lanzados, in the epicentral area of the 1912 event; and Ixtlahuaca de Ray\uf3n, along the Perales Fault, ca. 40 km S of the 1912 epicenter) using the ESI 2007 scale. In the Ixtlahuaca paleobasin (Mid Pleistocene?), liquefaction, megaslumping features, and synsedimentary surface faulting are genetically associated, suggesting A) a seismically induced origin, and B) a local earthquake source, at least for some of the observed deformational paleoevents. In the studied subbasins, the preliminary intensity assessment from the paleoseismic environmental effects is comparable, and consistent with the epicentral intensity of the 1912 event (Io = X in the Cancani scale). The three sub-basins are controlled by the growth of the same system of extensional structures during the Quaternary, showing very similar tectonic and geomorphic features. This includes the Pastores, Temascalcingo and Acambay-Tixmadej\ue9 faults, which ruptured during the 1912 earthquake, and the Perales Fault. We argue that within such a coherent seismic landscape the ESI 2007 intensity assessed from paleoseismic features in the Ixtlahuaca paleobasin indicates a seismic potential in the order of Mw 7 for the Perales Fault, equivalent to the one demonstrated by the master faults of the Acambay graben