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Estudio de estructura y atenuación sísmica en Baja California
Study of Structure and seismic attenuation in Baja California
Luis Manuel Reyes González
Cecilio Javier Rebollar Bustamante
Acceso Abierto
Atribución
Atenuación y velocidad de Ondas Sísmicas, Campo Geotérmico de Cerro Prieto, Baja California, Programa Simul2000, Attenuation and Wave velocity, Cerro Prieto Geothermal Field, Discontinuity of Mohorovicic, Simul2000 code
Se calculó la variación de la profundidad de la discontinuidad de Mohorovičić en el norte de Baja California usando diferencias de tiempos de viaje Pn-Pg. La estimación del espesor de la corteza usando ondas refractadas me permitió determinar espesores con una aproximación de ± 10%. Al centro de la península, entre las latitudes 31.3° y 31.7° N, el espesor de la corteza es de 42 km, disminuyendo hacia los litorales del Océano Pacífico con un espesor de corteza de 31 km y hacia el Golfo de California con un espesor de corteza de 20 km. Se estimó el factor de calidad regional usando las ondas de cuerpo P (Qp) y S (Qs) en el Campo Geotérmico de Cerro Prieto (CGCP). Se estimó Qp y Qs con un método propuesto en esta tesis. Con este método se utilizan pares de eventos distintos, registrados en dos estaciones. Esta técnica para estimar Q con dos sismos cercanos, es una variante del método de cocientes espectrales. Esta técnica tiene el potencial de proporcionar valores de Q en pequeños volúmenes. Los resultados indican una estructura somera atenuante en la zona del CGCP con valores de Qp y Qs de 87 y 225 respectivamente. Se estimó la estructura de velocidades en tres dimensiones de Vp y del factor de calidad Qp utilizando el programa SIMUL2000 y los registros sísmicos registrados en una red de 21 estaciones portátiles instaladas en el CGCP. El programa SIMUL2000 se compiló para usarse en una computadora personal y se comprobaron los resultados en una estación de trabajo. Se utilizó un modelo inicial del factor de calidad calculado con el método de cocientes espectral, para realizar la inversión, utilizando mínimos cuadrados amortiguados. En la inversión se utilizaron 83 eventos registrados en un mínimo de 9 estaciones. Esto permitió realizar la inversión para estimar Qp, Vp y Qs, que en conjunto permiten interpretar sus variaciones y correlacionarlas con los resultados de otros estudios y comprobar que los valores calculados concuerdan con las características físicas del CGCP. Se comprobó que los valores encontrados de Qp y Qs concuerdan con los resultados de estudios geofísicos previos. Se encontró que el cociente Qp/Qs en general es ~0.5 en las capas intermedias y aún en capas profundas donde hay saturación con fluidos, mientras ésta relación presenta un cociente de Qp/Qs de 2.0 en zonas donde se alcanza el basamento, lo cual sugiere que estas rocas están secas. Los valores de Qp en las zonas intermedias son de 76 el mas bajo y 90 el mas alto producido por la saturación de fluidos del material.
I estimated the variation of the Mohorovičić discontinuity in the north of Baja California using Pn-Pg travel time differences. The use of refracted waves allow me to estimate of the thickness of the crust with errors of the order of 10%. Around the back bone of the Northern Peninsular Ranges between the 31.3° y 31.7° Latitudes North the thickness of the crust lie in the range of 42 km, decreasing to 31 km toward the Pacific ocean and 20 km toward the Gulf of California. I estimated regional values of the quality factor Qp and Qs using P and S waves in the Geothermal Field of Cerro Prieto (GFCP). I estimated Qp y Qs with a new method that I proposed in this thesis that is a variant of the spectral ratio method. With this method, I used two different events recorded in two seismic stations. This technique allow me to estimate Q in small volumes within the reservoir of the geothermal field. The result indicate a shallow attenuating structure in the GFCP with values of Qp y Qs of the order of 87 and 225 respectively. I estimated the three dimension Vp and Qp structure with the SIMUL2000 code (Eberhart-Phillips,1986) using seismic events recorded in a local network of 21 seismic stations. The SIMUL2000 code was compiled in a personal computer and the results of the inversion were compared with the results obtained with a SUN workstation. A model of the quality model obtained with the spectral ratio method was used as an starting model in the inversion with the SIMUL2000 code that use in the inversion the damped least square method. Eighty three events recorded at least in 9 seismic stations were used in the inversion. The results of the inversion in three dimensions of Qp, Vp y Qs were compared and interpreted with the results of different Geophysical studies that has been carried out in the GFCP. Our results agree with the previous geophysical studies. I found that the ratio of Qp/Qs is about ~0.5 in the upper sedimentary layers were the medium is saturated, while at greater depths, mainly in the basement, the ratio of Qp/Qs is 2.0, which suggest that the rock matrix is dry. Qp in the intermediate layers lie in the range from 76 to 90 were the medium is saturated with fluids.
CICESE
2004
Tesis de doctorado
Español
Reyes González, L.M.2004.Estudio de estructura y atenuación sísmica en Baja California.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.187 pp.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO
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