Ometepec-Pinotepa Nacional, Mexico Earthquake of 20 March 2012 (Mw 7.5): A preliminary report

ResumenA partir de un análisis de los datos locales y regionales del sismo somero e inverso de Ometepec-Pinotepa Nacional (Mw 7.5), del 20 de marzo de 2012, se determinó la localización de su hipocentro en 16.254°N 98.531°W, aproximadamente 5 km fuera de la costa a una profundidad de 20 km. Durante los primeros 4 segundos de la ruptura, el deslizamiento fue relativamente pequeño. Esta fase inicial fue seguida por dos parches de gran deslizamiento, uno de ellos echado arriba del hipocentro, hacia el SE, y el otro echado abajo, hacia el norte. El área de ruptura total, estimada a partir de la inversión de registros de movimientos fuertes cercanos a la fuente, es de ~25 km × 60 km. El sismo fue seguido por un número excepcionalmente grande de réplicas. El área de réplicas coincide espacialmente con la observada en el doblete de 1982 (Mw 7.0, 6.9). Sin embargo, el momento sísmico del sismo de 2012 es ~3 veces mayor al de la suma de los momentos del doblete, indicando que las características generales de la ruptura de los dos episodios sísmicos difieren. El área de escaso deslizamiento cerca del hipocentro y las áreas de gran deslizamiento de los dos parches se distinguen por una actividad relativamente pequeña de réplicas. Sin embargo, se observa una clara y sorprendente alineación de las réplicas en dirección NE al este del epicentro. Los cocientes de la energía radiada y el momento sísmico (Es/M0) de cinco sismos en la región de estudio revelan que dichos cocientes son, en el caso de sismos cercanos a la trinchera, un orden de magnitud más pequeños que los observados en eventos que ocurren echado abajo (e.g., los sismos de 2012 y de Copala de 1995). Los sismos cercanos a la trinchera son conocidos por producir una aceleración máxima (PGA) baja. La información disponible sugiere que la interfase de la placa en la región puede ser dividida en tres dominios en dirección del echado: (1) De la trinchera a una distancia de 35 km echado abajo. En este dominio ocurren sismos de M~6 a 7 con valores bajos de (Es/M0). Estos eventos generan un gran número de réplicas. No se sabe si el área donde no han ocurrido rupturas en este dominio de la interfase se desliza asísmicamente (deslizamiento estable) o si se encuentra parcialmente acoplada. (2) De 35 a 100 km a partir de la trinchera. Este dominio está sísmicamente acoplado y es en donde ocurre el deslizamiento stick-slip, generando grandes sismos. Probablemente, parte del dominio se encuentra condicionalmente estable. (3) De 100 a 200 km a partir de la trinchera. En este dominio se han reportado eventos de deslizamiento lento (SSE) y tremores no volcánicos (NVT).El sismo causó daños severos en y cerca de los poblados de Ometepec y Pinotepa Nacional. La PGA excedió 1 g en un sitio blando de la región epicentral. Los valores de PGA observados en sitios duros en función de la distancia epicentral concuerdan razonablemente bien con las leyes de atenuación derivadas a partir de datos de sismos mexicanos interplaca. El sismo se sintió fuertemente en la Ciudad de México. La PGA en Ciudad Universitaria, un sitio duro en la capital del país, fue de 12 gales. Registros de movimientos fuertes en la ciudad desde 1985 muestran que los valores de PGA durante el sismo de 2012 no fueron excepcionales, y que movimientos similares en la ciudad ocurren ~ una vez cada tres años.

An analysis of local and regional data produced by the shallow, thrust Ometepec-Pinotepa Nacional earthquake (Mw 7.5) of 20 March 2012 shows that it nucleated at 16.254°N 98.531°W, about 5 km offshore at a depth of about 20 km. During the first 4 seconds the slip was relatively small. It was followed by rupture of two patches with large slip, one updip of the hypocenter to the SE and the other downdip to the north. Total rupture area, estimated from inversion of near-source strong-motion recordings, is ~25 km × 60 km. The earthquake was followed by an exceptionally large number of aftershocks. The aftershock area overlaps with that of the 1982 doublet (Mw 7.0, 6.9). However, the seismic moment of the 2012 earthquake is ~3 times the sum of the moments of the doublet, indicating that the gross rupture characteristics of the two earthquake episodes differ. The small-slip area near the hypocenter and large-slip areas of the two patches are characterized by relatively small aftershock activity. A striking, intense, linear NE alignment of the aftershocks is clearly seen. The radiated energy to seismic moment ratios, (Es/M0), of five earthquakes in the region reveal that they are an order of magnitude smaller for near-trench earthquakes than those that occur further downdip (e.g., 2012 and the 1995 Copala earthquakes). The near-trench earthquakes are known to produce low Amax. The available information suggests that the plate interface in the region can be divided in three domains. (1) From the trench to a distance of about 35 km downdip. In this domain M~6 to 7 earthquakes with low values of (Es/M0) occur. These events generate large number of aftershocks. It is not known whether the remaining area on this part of the interface slips aseismically (stable sliding) or is partially locked. (2) From 35 to 100 km from the trench. This domain is seismically coupled where stick-slip sliding occurs, generating large earthquakes. Part of the area is probably conditionally stable. (3) From 100 to 200 km from the trench. In this domain slow slip events (SSE) and nonvolcanic tremors (NVT) have been reported.The earthquake caused severe damage in and near the towns of Ometepec and Pinotepa Nacional. The PGA exceeded 1 g at a soft site in the epicentral region. Observed PGAs on hard sites as a function of distance are in reasonable agreement with the expected ones from ground motion prediction equations derived using data from Mexican interplate earthquakes. The earthquake was strongly felt in Mexico City. PGA at CU, a hard site in the city, was 12 gal. Strong-motion recordings in the city since 1985 demonstrate that PGAs during the 2012 earthquake were not exceptional, and that similar motion occurs about once in three years.