Caracterización de la actividad sísmica de la región andina de la falla de boconó utilizando técnicas no lineales

Abstract

We characterize the seismic activity of the Andean region of the Bocono's fault using nonlinear technics likeself-organized criticality theory and nonlinear time series analysis. The data used on this study was taken on the seismological catalogue of the Geophysics Lab of the Universidad de Los Andes which has, in the study area, 2120 independent events between 1983-2005. The Bocono's fault behaves is considered like a dynamical system. In order to characterize the dynamic we use the self-organized criticality theory via two observables: seismic events magnitude and time between events. Using the Taken's Theorem, the dynamic of the system is rebuilt in a 25 dimension phase space with an optimal delay of 10 units. Was found, through the principal components method, that the eigenvalues of the system are similar, therefore, any projection of the phase space will imply an important loss of the information of the system. The results obtained of the characterization of the seismic activity in the Andean Region of the Bocono's fault indicate that more data is required in order to do a better reconstruction of the system dynamic.

Resumen

Este trabajo presenta una caracterización de la actividad sísmica de la falla de Boconó utilizando técnicas no lineales como la teoría de la criticalidad autoorganizada y el análisis de series de tiempo. El área de estudio corresponde a la Región de los Andes, específicamente los estados Táchira, Mérida y Trujillo. Los datos utilizados se tomaron del catálogo sismológico que contiene 2120 eventos independientes entre 1983-2005. En este trabajo se asume que el sistema de la falla de Boconó se comporta como un sistema dinámico. En primer lugar se utiliza la teoría de la criticalidad autoorganizada para caracterizar la falla de Boconó, para ello se ajustaron los histogramas de frecuencia de dos observables: magnitud y tiempo entre sismos, a una ley de potencia, obteniendo el exponente característico tanto para la magnitud como para el tiempo entre sismos. Luego se utilizó el Teorema de Takens para reconstruir la dinámica del sistema de la falla de Boconó a través de m-úplas formadas por retardos \tau de la serie temporal observada. Los resultados obtenidos son presentados en gráficas donde se muestra que el sistema de la falla de Boconó tiene una dimensión de embedding de 25 dimensiones. Mediante el método de componentes principales se encontró que todos los autovalores del sistema son similares lo que indica que cualquier proyección del espacio de fases implicaría una pérdida importante de información del sistema. Los resultados obtenidos de la caracterización de la actividad sísmica de la región de los Andes de la falla de Boconó nos indican que se requieren más datos para poder hacer una mejor reconstrucción de la dinámica. La misma caracterización nos sugiere tres vías para contar con más datos, la primera consiste en registrar en el catálogo sismológico