Revista Geológica de América Central

Ecuaciones predictivas del movimiento del suelo para América Central, con datos de 1972 a 2010

In the first part of the paper, the most important seismological aspects of Central America were reviewed. The predominant soil types and their origin were also studied. A description of the data used in aspects such as information sources, ranges of magnitude, hypocentral and epicentral distance, and earthquake classification according to their origin is presented. A procedure of soil classification for all sites is considered, based on the average spectral ratios obtained at each station, as well as in the geological maps and lithological descriptions. Attenuation equations are obtained for crustal earthquakes using data from Central America and for subduction earthquakes using records from Costa Rica. The functional form used is linear, taking the geometric mean of peak acceleration (GM PGA) or the geometric mean of the pseudo spectral acceleration (GM PSA) obtained from the response spectra for 5% of damping, as the dependent variable. The moment magnitude, hypocentral distance, and soil type were used as independent variables. In the case of GM PSA, a total of 22 frequencies were considered. The results are compared with models proposed by other authors. In general it is observed that values obtained in this paper are lower. The response spectras were also compared with those proposed by the Seismic Code of Costa Rica. For all cases, the selected inversion method is the least-squares one step because it showed the highest stability of the results.

En la primera parte de esta publicación se realiza una revisión de los aspectos geológicos y sismológicos más importantes de cada zona identificando los principales tipos de suelo predominantes. Se realiza también una recopilación de datos acelerométricos de todos los países de América Central y se ha implementado un proceso de selección, homogeneización de formatos y clasificación de los datos teniendo en cuenta las fuentes de información, rangos de magnitudes, distancias consideradas y la forma en que se clasificaron los sismos según su origen. Se estableció además un procedimiento de clasificación de suelos para todos los sitios de registro, basado en las razones espectrales promedio obtenidas en cada estación, así como en la geología contenida en mapas y en descripciones litológicas. Se obtuvieron ecuaciones de atenuación para sismos corticales usando datos de América Central y para sismos por subducción usando registros de Costa Rica. El tipo de ecuación utilizado es lineal, considerando la media geométrica de la aceleración pico (GM PGA) o la media geométrica de la pseudo aceleración espectral (GM PSA), tomada del espectro de respuesta al 5% de amortiguamiento, en 22 frecuencias, como la variable dependiente y la magnitud momento, la distancia hipocentral y el tipo de suelo como las variables independientes. Los resultados se han comparado con modelos propuestos por otros autores y en general se observa que valores obtenidos en esta investigación son menores. Los espectros de respuesta fueron comparados también con los propuestos por el Código Sísmico de Costa Rica. Para realizar las inversiones, el método que ha mostrado mayor estabilidad en los resultados ha sido el de regresión de mínimos cuadrados de un paso.

Las fallas Purires y Picagres, y su relación con la secuencia sísmica de Puriscal de 1990

New morphotectonic, structural, and seismological interpretations have allowed us to define the neotectonics of the region located between the northwestern border of the Talamanca cordillera and the southern flanks of Aguacate Mounts, along the central-western sector of the Central Costa Rican Deformed Belt. The principal tectonic structures identified in this study are the Purires, Zapote, Jaris, Bajos de Jorco and Picagres faults. They constitute a set of northwest dextral-slip faults, traversing for more than 45 km the previous mountains ranges. Transtensive and transpressive structures were identified along these faults. Another recognized structure is the Junquillo fault, a predominantly east-west sinistral fault that lies between the Purires and Picagres faults. The three stages of the 1990 Puriscal shallow seismic sequence are reviewed in this study and are related with some of the previous faults. The seismic activity began with a seismic swarm that showed a peak of activity between May and June. The swarm showed a migration of activity between the Picagres and Purires faults. A right-lateral surface fault rupture with a length of 400 m, associated with two seismic events occurred on June 8 (00:31 GMT; Md 4.8) and June 9 (00:34 GMT; Md 4.8), breaks a sector of the eastern branch of Charcón transtensive structure of the Picagres fault. The seismic sequence continued with the Barbacoas earthquake of June 30 (Ms 5.1). This earthquake and its aftershocks located until July 11, rupture a 9 km length segment of the Purires fault. Finally, the Piedras Negras earthquake of December 22, 1990 (Ms 5.7) and its aftershocks occurred until December 30, caused a rupture of 11 km length of the Picagres fault.

Nuevas interpretaciones morfotectónicas, estructurales y sismológicas han permitido definir la neotectónica de la región comprendida entre el flanco noroeste de la cordillera de Talamanca y el flanco sur de los Montes del Aguacate, dentro del sector central-oeste del Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica. Las principales estructuras tectónicas reconocidas en este estudio son las fallas Purires, Zapote, Jaris, Bajos de Jorco y Picagres. Las mismas constituyen un conjunto de fallas de rumbo noroeste de desplazamiento predominantemente dextral, las cuales atraviesan por más de 45 km, los sistemas montañosos de la zona de estudio. Estructuras transtensivas y transpresivas asociadas con estas fallas son asimismo descritas. Otra estructura identificada es la falla Junquillo, de rumbo cercano al E-W y movimiento sinestral, la cual se ubica entre las fallas Purires y Picagres. Los tres estadios principales de la secuencia sísmica superficial de Puriscal de 1990 son revisados en este estudio y son relacionados con algunas de las anteriores fallas. Esta se inició con un enjambre sísmico que alcanzó su pico de actividad entre mayo y junio. El mismo migró entre las fallas Picagres y Purires. Los eventos sísmicos del 8 de junio (00:31 GMT; Md 4,8) y del 9 de junio (00:34 GMT; Md 4,8), originaron una ruptura de falla lateral derecha de 400m de longitud, a lo largo de un segmento del ramal este de la estructura transtensiva de Charcón, asociada con la falla Picagres. La secuencia sísmica continuó con el terremoto de Barbacoas del 30 de junio (Ms 5,1). Este temblor y la secuencia de réplicas ocurridas hasta el 11 de julio, originó una ruptura de falla de 9 km de longitud, a lo largo de la falla Purires. Finalmente, ocurrió el terremoto de Piedras Negras del 22 de diciembre de 1990 (Ms 5,7). Este sismo y su secuencia de réplicas ocurridas hasta el 30 de diciembre, originaron una ruptura de 11 km de largo a lo largo la falla Picagres.

Medición de gas Radón (RN²²²) en aguas termales del Cerro Pacho, Caldera Coatepeque, El Salvador

Radon (222Rn) concentrations and radio (226Ra) evaluation dissolved in thermal spring water are presented. The aim is to contribute to volcanic monitoring, adapting and validating analytical methodology. Sampling was discreet and monthly type, from June 2011 to March 2013. Radon levels vary from 0,48 ± 0,1 to 1,54 ± 0,13 Bq/L (average 1,24 Bq/L); radio concentrations were evaluated from January to December 2012, the values found do not show radio detection confidence level of 95% with respect to the detection limit (4,2 mBq/L). In November 2012 there was a reduction of radon possibly related to subduction anomalies with epicenter at 143 km from cerro Pacho, volcanic seismicity was also recorded 40 days before with increments of microearthquakes and volcano-tectonic activity. The study produced the first measurements of radon in thermal water, setting the baseline for evaluating the behavior of these radionuclides with seismic activity.

Se presentan concentraciones de radón (Rn222) y evaluación de radio (Ra226) disueltos en agua. El objetivo es contribuir al monitoreo volcánico, adaptando y validando metodología analítica. El muestreo fue de tipo discreto y mensual, desde junio 2011 hasta marzo 2013. Las concentraciones de radón varían de 0,48 ± 0,1 a 1,54 ± 0,13 Bq/L (promedio 1,24 Bq/L); concentraciones de radio se evaluaron de enero a diciembre 2012, los valores encontrados no demuestran detección de radio al nivel de confianza del 95 % respecto al límite de detección (4,2 mBq/L). En noviembre 2012 se observó disminución de radón, posiblemente relacionado a anomalías de subducción con epicentro a 143 km del cerro Pacho, registrando sismicidad volcánica 40 días antes con incrementos de microsismos y actividad volcano-tectónica. Se ha generado las primeras mediciones de radón en agua termal, estableciendo la línea base para evaluar el comportamiento de estos radionucleidos con la actividad sísmica.

Aplicación del Modelo de Fractura Fractal de Balankin al Modelo Fractal de la Actividad Volcánica

The Sequential Fragmentation Theory (SFT, Brown, 1989) is based on sequential fragmentation at macroscopic level. Fractal model proposed by Brenes & Alvarado (2013), with the help of Hurst coefficient H, includes vesicle coalescence and their degassing, thus systematizing the whole process. In this work Balankin fractal fracture model is added. Volcanic fragmentation process is then explained from the micro to the macro level. The existence of two universal fracture values, already experimentally found, is predicted.

La Teoría de Fragmentación Secuencial (SFT por sus siglas en inglés) se basa en una fragmentación secuencial a nivel macroscópico (Brown, 1989). El modelo fractal propuesto en Brenes & Alvarado (2013), con la ayuda del coeficiente de Hurst H, incluye la coalescencia de vesículas y su eventual exsolución, sistematizando todo el proceso. En el presente trabajo se amplía el modelo para incluir procesos de fractura a nivel microscópico, usando el modelo de fractura fractal propuesto por Balankin (1997). Esta inclusión no solo permite explicar el proceso completo, desde el nivel micro al macro, sino que también predice la existencia de dos valores de fractura, de carácter universal, que previamente se habían encontrado experimentalmente.

Zonificación de los procesos denudacionales en la micro-cuenca del Río Cruz, Escazú, San José, Costa Rica: Recomendaciones para mejorar la gestión del territorio

The zoning of the Cruz River watershed was performed using a combination of geological, geomorphological and topographic information, and the results of the calculation of the probability of landslide occurrence. With the results of this investigation a proposal of recommended land use is presented and suggestions are forwarded to the Local Government in relation to the granting of building permits in the various sectors.

La zonificación de la micro-cuenca del río Cruz se ha realizado mediante la combinación de información geológica, geomorfológica, topográfica y los resultados del cálculo de la probabilidad de ocurrencia de deslizamientos. Con los resultados obtenidos de esta investigación se presenta una propuesta de uso recomendado del terreno y se hacen llegar sugerencias al Gobierno Local en lo que respecta al otorgamiento de permisos de construcción en los diferentes sectores.

La sentencia sobre el terremoto del 6 de abril de 2009 en L’aquila, Italia: lecciones para la gestión del riesgo en América Central

October 2008 to April 2009: A seismic swarm occurred in Abruzzo, Italy. March 30th: A M 4.0 event induced LAquilas Mayor to evacuate public buildings; the population became alarmed. March 31st: The Italian government convened the Commission of Major Risks to meet with local authorities. The Spokesman informed the public that there is no reason to believe the swarm as precursor to a major event. April 6th: A M 6.3 earthquake caused 309 fatalities, 1,500 injured, and 67,000 people lost their dwellings; buildings at the historic centre, student residences and a hospital were destroyed. In parallel, a technician without scientific background measured ground Radon gas emissions and published a correlation indicating a future earthquake. Even if in this case he succeeded in his forecast, the press forgot all his past failures. Six experts and the Deputy Head of Civil Protection were accused of manslaughter for having, among other charges, performed an approximate, generic and inefficient risk assessment, delivered with imprecise and ambiguous information, and by saying that data did not allow to conclude that the swarm came prior to a major earthquake. This trial could become a precedent leading to investing infinite resources in the prediction of events that cannot be predicted rather than emphasizing in shared responsibility for risk management: high level advisory committees, authorities, civil protection, press, scientists, population, building contractors and judges.

De octubre 2008 a abril 2009: Se produjo un enjambre sísmico en Abruzzo, Italia. 30 de marzo: Un sismo de 4,0 indujo al Alcalde de LAquila a evacuar edificios públicos; la población estaba nerviosa. 31 de marzo: El gobierno italiano convocó a la Comisión de Riesgos Mayores para reunirse con las autoridades locales; el vocero informó al público: no hay razón para pensar que el enjambre sea precursor de un evento mayor. 6 de abril: Terremoto M 6,3; 309 muertos, 1.500 heridos, 67.000 personas perdieron sus viviendas; destrucción de edificios en el centro histórico, residencias estudiantiles y un hospital. Paralelamente, un técnico de laboratorio sin calificación científica, mediante la medición de emisiones de Radón en el terreno, publicó un indicador y su correlación con un sismo próximo. Aunque en este caso acertó, la prensa olvidó todos sus desaciertos anteriores. Seis expertos y el subjefe de Protección Civil fueron acusados de homicidio culposo, entre otros cargos por: Haber realizado una valoración aproximada y ambigua del riesgo y decir que los datos no permitían concluir que el enjambre fuese premonitor del terremoto. La sentencia es un precedente que podría desembocar en un proceso de inversión infinita de recursos para la predicción de eventos que no pueden predecirse, en lugar de enfocarse en la responsabilidad compartida de la gestión del riesgo: Comités de alto nivel, autoridades, protección civil, prensa, científicos, población, constructores y jueces.

Mamíferos del pleistoceno terminal de la localidad de El Hatillo, Panamá

Late Pleistocene mammals from the El Hatillo locality on the Azuero Peninsula in Panama, originally reported by C. L. Gazin in 1957, are documented here for the first time. The following taxa are present: Hoplophorinae?, Glyptotherium floridanum, Eremotherium laurillardi, Paramylodon harlani, Equus conversidens, Platygonus sp., Odocoileus sp., Mixotoxodon larensis and Cuvieronius hyodon. This is a characteristic assemblage of late Pleistocene mammals from Central America that is dominated by fossils of Eremotherium in association with fossils of Mixotoxodon and Equus. I refer to such associations as EME assemblages and posit that most of these assemblages from Central America are of Late Pleistocene age. EME assemblages represent a mixed fauna of grazers and browsers that was common across Central America during one or more of the Late Pleistocene interstadials.

Documentamos aquí por primera vez los mamíferos del Pleistoceno tardío de la localidad de El Hatillo en la península de Azuero en Panamá, originalmente reportado por C. L. Gazin en 1957. Los siguientes taxa están presente: Hoplophorinae?, Glyptotherium floridanum, Eremotherium laurillardi, Paramylodon harlani, Equus conversidens, Platygonus sp., Odocoileus sp., Mixotoxodon larensis y Cuvieronius hyodon. Este es un conjunto característico de mamíferos del Pleistoceno Tardío de Centroamérica destacado por fósiles de Eremotherium en asociación con fósiles de Mixotoxodon y Equus. Me refiero a este tipo de asociación como montaje EME y postulo que la mayoría de estos montajes de Centroamérica son de edad del Pleistoceno Tardío. Los montajes EME representan una fauna mixta de pasteadores y ramoneadores que eran muy común en toda Centroamérica durante uno o más de los fines interestadiales del Pleistoceno.

Ictiofauna del mioceno inferior de la localidad de Pacuare de Tres Equis, formación río Banano, provincia de Cartago, Costa Rica, y descripción de un nuevo género y una nueva especie de scaridae

A studied of the Lower Miocene fish fauna of the Pacuare de Tres Equis locality is made. In this area it is recorded 8 genera of sharks: Heptranchias, Megaselachus, Isurus, Carcharias, Mitsukurina, Hemipristis, Negaprion and Carcharhinus; and 6 families of osteichthyans, Sparidae, Acanthuridae, Scaridae, Labridae, Sphyraenidae and Tetraodontidae. This fish assemblage points out to infralittoral-neritic, tropical warming waters environments with normal salinity.

Se estudia la ictiofauna de la localidad de Pacuare de Tres Equis de edad Mioceno Inferior donde se registran 8 géneros de tiburones: Heptranchias, Megaselachus, Isurus, Carcharias, Mitsukurina, Hemipristis, Negaprion y Carcharhinus; y 6 familias de osteíctios, Sparidae, Acanthuridae, Scaridae, Labridae, Sphyraenidae y Tetraodontidae. Esta asociación de peces sugiere un ambiente marino sublitoral - nerítico, con aguas cálidas tropicales y salinidad normal.

Foraminíferos bentónicos como indicadores paleoecológicos de la Formación Uscari (Mioceno Temprano-Medio), Cuenca de Limón (Sur), Costa Rica

The Uscari Formation (Torito and Calvario rivers, 3X, Peralta and Alto Guayacán), shows a shallowing from lower bathyal zones to neritic zones during the Early Miocene. In the Middle Miocene there was a change back to bathyal zones, but not as deep as those found in the 3X area during the previous interval. During the Early Miocene bathyal zones were characterized by eutrophic to mesotrophic environments deposited under oceanic upwelling and turbidity flows conditions, except for the 3X area that had a more stable fauna. The shallowing towards neritic zones is characterized by oligotrophic environments with hard substrates and high-energy sands, with the presence of reefs, algae and warm waters. During the Middle Miocene, bathyal zones were oligotrophic and diver- sity was low possibly due to increased predation or a change in the circulation of intermediate waters by the influence of Northern Component Water (NCW), a precursor of the current North Atlantic Deep Water (NADW), which is cha- racterized by oxygenated waters, is carbonate-rich and is low in nutrients. The bathyal zone of the study area correlates with the bottom of the Terciopelo creek section and Early Miocene Period of the Reventazón river. Both the bathyal and abyssal deposits of the Reventazón river section, and the mid bathyal zone of the Terciopelo creek section were subject to turbidites flows which brought shallow taxa into deep water. Du- ring the late Early Miocene and early Middle Miocene, the middle and upper Terciopelo creek section was deposited in the upper slope to shelf environments transition. The early Middle Miocene type section of the Uscari creek was deposited on the continental shelf and is tentatively correlated to the top of the Terciopelo creek section.

La Formación Uscari (en los ríos Torito y Calvario, y las secciones 3X, Peralta y Alto Guayacán), muestra una somerización desde zonas batiales inferiores hasta zonas neríticas durante el Mioceno Temprano. En el Mioceno Medio cambia nuevamente a zonas batiales no tan profundas como las alcanzadas en el área de 3X, durante el intervalo anterior. Durante el Mioceno Temprano las zonas batiales estuvieron caracterizadas por ambientes eutróficos a mesotróficos depositadas bajo condiciones de surgencia oceánica y flujos de turbidez, a excepción de 3X que muestra una fauna más estable. La somerización hacia zonas neríticas se caracterizó por ambientes oligotróficos, con sustratos duros y arenosos de alta energía, con presencia de arrecifes, algas y aguas cálidas. Durante el Mioceno Medio, las zonas batiales eran oligotróficas y presentaban la menor diversidad de todas las muestras, debido posiblemente a una mayor predación o a un cambio en la circulación de las aguas intermedias por la influencia del Componente de Agua Norte (North Component Water, NCW), precursor de la actual Agua Profunda del Atlántico Norte (North Atlantic Deep Water, NADW), caracterizada por aguas oxigenadas, ricas en carbonatos y pobre en nutrientes. La zona batial del área de estudio se correlaciona con la parte inferior de la quebrada Terciopelo y el Mioceno Temprano del río Reventazón. Tanto los depósitos batiales y abisales de la sección río Reventazón, y el batial medio de la sección quebrada Terciopelo estuvieron sujetas a turbiditas y a la introducción de taxones someros en agua profunda. Durante el Mioceno Temprano Tardío y el Mioceno Medio Temprano, la parte media y superior de la sección quebrada Terciopelo, resultó en la transición de pendiente superior a ambientes de plataforma. La sección tipo del Mioceno Medio temprano de la quebrada Uscari fue depositada en la plataforma continental y se correlaciona tentativamente con la parte superior de la quebrada Terciopelo.

Nuevos restos de un odontoceti fósil (mammalia: Cetacea, physeteroidea) para el mioceno tardío de Panamá, América Central

A fragment of a crown and an isolated lower commissural tooth of a sperm whale of the Family Physetheridae are described. The dental remains were recovered from the upper bathyal sediments of the Chagres Forma tion (late Miocene), with a strong Pacific affinity in the locality of the Piña Town in the Caribbean littoral of Panama.

Un fragmento de corona y un diente aislado, inferior y comisural de una ballena de esperma de la Familia Physeteridae son descritos. Los restos dentales fueron colectados en sedimentos batiales superiores de la Formación Chagres (Mioceno Tardío) con fuerte afinidad del Pacifico en la localidad de el poblado de Piña en el litoral caribeño de Panamá.