Figura 1. (a, b) La región de estudio y sismicidad. La estrella roja muestra el epicentro del profundo terremoto de Bonin de 2015. Otros eventos locales se muestran mediante círculos con colores que denotan la profundidad focal. (c-e) Secciones transversales verticales de (b). Crédito:Dapeng Zhao
Investigadores del Departamento de Geofísica de la Universidad de Tohoku, han estado estudiando el profundo terremoto que ocurrió el 30 de mayo, 2015, al oeste de las islas Bonin de Japón.
El terremoto, que se registró a unos 670 km de profundidad con una magnitud de momento (Mw) de 7,9 (Fig.1), fue el evento sísmico global más profundo registrado con M ≥ 7.8. También fue un evento aislado ubicado a más de 100 km de profundidad que las zonas sísmicas principales registradas hasta el momento (Fig. 1). El evento ha atraído un gran interés entre los investigadores porque la alta presión y la alta temperatura a tanta profundidad hacen que sea inusual que se generen terremotos allí.
En la región de Izu-Bonin, la placa del Pacífico se subduce hacia el noroeste debajo de la placa del mar de Filipinas. La subducción es un proceso en el que una de las placas tectónicas de la Tierra se hunde debajo de otra. Hasta la fecha, varios estudios han investigado la ubicación de la fuente del terremoto profundo de Bonin en relación con la placa del Pacífico en subducción (losa). Pero ha habido resultados contradictorios porque la estructura del manto en y alrededor de la zona de origen aún no está clara.
El equipo de la Universidad de Tohoku, dirigido por el profesor Dapeng Zhao, aplicó un método de tomografía sísmica a más de cinco millones de datos de tiempo de llegada de ondas P registrados por estaciones sísmicas mundiales para determinar una tomografía de manto de alta resolución debajo de la región de Izu-Bonin. Las estaciones incluían las de las densas redes sísmicas de Japón y el este de China.
Figura 2. Tomografía de onda P en la zona de origen del terremoto profundo de Bonin de 2015. (a) Vista de mapa a 670 km de profundidad. (b) Sección transversal vertical a lo largo del perfil A-B mostrado en (a). Crédito:Dapeng Zhao
La tomografía sísmica es una herramienta eficaz para investigar la estructura tridimensional (3-D) del interior de la Tierra, en particular, para aclarar la morfología y estructura de losas subductoras. Usando ese método, el equipo recibió imágenes claras de la losa del Pacífico en subducción como una zona de alta velocidad, y mostró que el evento profundo de Bonin ocurrió dentro de la losa del Pacífico, que está penetrando el manto inferior (Fig. 2). Es más, su hipocentro está ubicado justo al lado del límite este de la losa con el manto ambiental dentro de la zona de transición del manto.
También encontraron que la losa del Pacífico está dividida a unos 28 ° de latitud norte, es decir., ligeramente al norte del hipocentro de eventos profundos de 2015. En el norte, la losa es plana en la zona de transición del manto. Mientras que en el sur, la losa es casi vertical y penetra directamente en el manto inferior (Fig. 3).
Estos resultados sugieren que este profundo terremoto fue causado por los efectos conjuntos de varios factores. Estos incluyen la rápida subducción profunda de la losa del Pacífico, desgarro de losa, variación térmica de la losa, cambios de tensión y transformaciones de fase en la losa, así como interacciones complejas entre la losa y el manto ambiental. Este trabajo arroja nueva luz sobre la estructura de losa profunda y la dinámica de subducción.
Figura 3. Un diagrama esquemático de la losa del Pacífico en subducción debajo de la región de Bonin. La estrella roja denota el hipocentro del profundo terremoto de Bonin de 2015. Crédito:Dapeng Zhao
