Evolución tectónica y estructural de la zona de Falla de El Salvadoraplicaciones a la amenaza sísmica

Resumen

En el norte de Centroamérica la deformación activa es consecuencia de las interacciones entre las placas del Coco, el bloque de Chortís y la placa Norteamericana. La margen oeste del bloque de Chortís es el arco volcánico centroamericano. El arco volcánico funciona como zona de debilidad donde se concentran las estructuras principales de esta margen. La Zona de Falla de El Salvador (ZFES) es un desgarre dextral que se sitúa dentro del arco volcánico cruzando El Salvador. Se trata de una zona de falla compleja, con fallas principales con dirección N90-110E que definen los grandes segmentos y fallas secundarias que acomodan la deformación en las zonas intersegmento. Las altas tasas de deformación que acomoda esta zona de falla se ve reflejada en su sismicidad asociada, siendo fuente de grandes terremotos destructivos. La ZFES ha sido estudiada desde numerosos puntos de vista: análisis paleosísmológicos, geodéticos y sismotectónicos que constriñen su actividad reciente; pero no existen trabajos que caractericen su evolución estructural y tectónica. Con esta premisa, el hacer propuesta de un modelo de evolución de las estructuras integrado en modelos tectónicos regionales es uno de los objetivos principales de la tesis. Para ello, hemos hecho un análisis morfotectónico, modelos físicos analógicos, análisis poblacional cinemático de la fracturación y un análisis del potencial sismogénico de la zona de falla. El análisis morfotectónico revela una fuerte interacción entre las principales fallas de la ZFES. Los índices geomorfológos revelan cierta componente transtensiva activa. La segmentación de la zona de falla y su componente de desgarre se traduce en zonas inter-segmento que acomodan gran cantidad de la deformación. Se han podido identificar diferencias en las tasas de deslizamiento a lo largo de la traza de algunas fallas. Ciertos resultados de los índices obtenidos en fallas de la ZFES no pueden ser explicados con la deformación activa, lo cual permite inferir una fase de deformación previa que permita generar los grandes escarpes de falla que están asociados a desgarres casi puros. Los modelos análogos han permitido constreñir cual pudo ser la evolución cinemática de la ZFES. Un modelo que vincula tres grandes segmentos en el arco volcánico (zonas de mayor flujo térmico) con grandes grábenes generados en una etapa de extensión, seguida de una etapa de desgarre que reactiva las fallas normales de los grábenes y genera cuencas tipo pull-apart entre ellos es el resultado que mejor reproduce el patrón de la ZFES. Los resultados que se presentan en esta tesis soportan la idea de que la etapa extensional está vinculada a un proceso de roll-back de la placa del Coco bajo el bloque de Chortís. La toma de datos estructurales y la obtención de elipsoides de deformación han permitido inferir dos fases de deformación diferentes en la margen oeste del bloque de Chortís en El Salvador. Una fase de cizalla simple, con cierta componente trasnspresiva caracteriza la deformación del Mioceno y una fase de cizalla transtensiva caracteriza la deformación del Cuaternario. Las fases de deformación se pueden relacionar con etapas de diferente acoplamiento en la interfase de la subducción de la placa del Coco bajo Chortís. El análisis paleosismológico del segmento San Vicente revela que el potencial sísmico de la ZFES es grande, existiendo registro de grandes terremotos (Mw mayor que 7) asociados a los desgarres del arco volcánico. Esto implica rupturas complejas que involucren varios segmentos de la ZFES. Las aceleraciones calculadas para los escenarios propuestos superan valores de 1.2g en las zonas más cercanas a las fuentes y valores por encima de 0.4g en grandes ciudades.