Mecanismos Focales

Los mecanismos focales (MF), también llamados pelotas de playa, son una representación bidimensional de la geometría de una falla y cómo se mueve ésta durante un sismo.

En una falla, en la que ocurre un movimiento relativo de un bloque (bloque techo) respecto a otro (bloque pie) durante un terremoto, la geometría de la misma está definida por la orientación del plano que separa estos dos bloques y la dirección del deslizamiento sobre este plano (Figura 1).

La geometría de la falla u orientación del plano y el movimiento relativo de los bloques está determinada por tres ángulos:

  • Rumbo o strike, dirección de la falla, que está dado por la intersección de un plano horizontal con la falla y es medido desde el norte en sentido horario (azimut).
  • Ángulo de inclinación o buzamiento de la falla o dip, medido desde la horizontal hacia abajo y en dirección perpendicular (o a 90°) en sentido horario respecto al rumbo.
  • Ángulo de deslizamiento o rake, medido entre una línea horizontal sobre el plano de falla y el vector que indica el deslizamiento.

Mecanismos focales

Figura 1. Esquema explicativo del movimiento del bloque techo sobre el bloque piso a través del plano de falla. En el esquema se definen los ángulos que definen la geometría de la falla y el movimiento durante un terremoto.


Mecanismos focales

Figura 2. Diferentes mecanismos focales que indican el tipo de movimiento producido en la falla.


Los MFs pueden ser calculados por diferentes metodologías. Los más usados, son los de primeros movimientos (polaridades) e inversión de formas de onda.


Método de las polaridades del primer movimiento

El método de polaridades es el más sencillo y se basa en el patrón de radiación de las ondas P (Figura 3b y 3c) y consiste en dibujar sobre la proyección estereográfica la dirección e inclinación del movimiento de las ondas P que arriban a una estación sísmica: si el primer movimiento es hacia arriba es una compresión, al contrario, si es hacia abajo es una dilatación. El ploteo define cuadrantes, separados por dos planos nodales (que representa el plano de falla), uno de los cuales corresponde al plano de falla y el otro a un plano auxiliar, perpendicular al anterior. Por convención se colorea los cuadrantes que representan zonas de compresión y las áreas blancas representan zonas de dilatación.

Mecanismos focales

Figura 3. Ejemplo de obtención de un mecanismo focal por el método de primeros arribos. Tomado de Stein y Wysession (2009).



Método por inversión de formas de onda

Es un método comparativo que se basa en la comparación de ondas que se denominan teórica o sintéticas y las ondas registradas en los sismogramas. Las ondas sintéticas son generadas a partir de variaciones de la geometría de las fallas (azimut, inclinación), movimientos (ángulo de deslizamiento), magnitud y localización del hipocentro, tomando en cuenta los cambios que las ondas sufren en el camino y su registro por las estaciones. El mecanismo focal es el más probable, cuando las ondas teóricas se asemejan a las observadas.

Cuando se genera una inversión, se pueden (según el método) re-calcular algunos parámetros sísmicos, tales como localización y magnitud.


Método de inversión de formas de onda MECAVEL

En el caso del método MECAVEL, además de calcularse el mecanismo focal, se puede obtener una mejor precisión de la magnitud y profundidad focal.

Mecanismos focales

Figura 4. Ejemplo de obtención de un mecanismo focal por el método de inversión de formas de onda, algoritmo MECAVEL. a) Mapa con la solución del mecanismo focal, los triángulos rojos representan las estaciones sísmicas. b) Señales sísmicas observadas (color azul) y teóricas (color rojo). Tomado de Vaca et al. (2019).


Para una información más profunda pueden referirse a Bufforn (1994), Stein y Wysession (2009), Cronin (2010)