Resumen de Zonificación de los periodos naturales de oscilación superficial en la ciudad de Pátzcuaro, Mich., México, con base en microtremores y estudios de paleosismología

Víctor Hugo Garduño Monroy, José Chávez-Hernández, Jorge Aguirre-González, Ricardo Vázquez-Rosas, Horacio Mijares Arellano, Isabel Israde Alcántara, Víctor Manuel Hernández Madrigal, Míguel Ángel Rodríguez Pascua, Raúl Pérez-López

• español

  El estudio de los efectos de sitio en el centro sur de México ha tomado una importancia vital debido a los grandes acontecimientos sísmicos de su historia. El sismo de 1985 reveló aspectos fundamentales de un efecto de sitio en una zona lacustre. A lo largo del Cinturón Volcánico Mexicano (CVM) y sobre todo en zonas de formación de cuencas lacustres, los efectos de sitio han generado daños en obras civiles y gran impacto en la población. En este trabajo se aborda el tema de los efectos de sitio en la población de Pátzcuaro, la cual se encuentra localizada dentro de una serie de cuencas lacustres formadas a lo largo de estructuras NE-SO y E-O del sistema de fallas Morelia-Acambay en el centro-sur de México.

  En Pátzcuaro, como seguramente en otros sectores del CVM, se encuentran zonas urbanas que se han desarrollado sobre derrames de lava provenientes de conos monogenéticos; estos derrames están conformados por alternancias de lavas en bloque y brechas volcánicas, las cuales cubren secuencias lacustres depositadas en lagos que se desarrollan bajo estos escenarios de vulcanismo y tectonismo.

  Se presentan primeramente los resultados de un estudio geológico y de paleosismología llevado a cabo en el sur del lago de Pátzcuaro, poniendo énfasis en las estructuras con evidencias de actividad sísmica histórica y prehistórica. Los resultados sugieren que la zona estuvo sujeta a diferentes eventos sísmicos, uno de ellos (M=7.3), durante el Pleistoceno, pudo haber generado el colapso del sector norte del volcán El Estribo y un depósito de avalancha de rocas. En 1858, el centro de México y sobre todo las poblaciones de Morelia y Pátzcuaro resintieron otro evento sísmico mayor.

  Con el propósito de caracterizar adecuadamente la respuesta sísmica de asentamientos urbanos importantes en estos ambientes geológicos, se realizaron estudios de zonificación sísmica y evaluación de la respuesta de sitio mediante estudios de vibración ambiental, provocada por fuentes naturales y actividad humana, que da lugar a microtremores, y a partir de éstos se hizo una zonificación. Con los cocientes espectrales de las componentes horizontal y vertical (H/V) de los microtremores y aplicando el método de Nakamura (1989) se estimaron periodos dominantes. Los resultados obtenidos demuestran que, no obstante el sustrato rocoso de la población de Pátzcuaro, existe una respuesta de sitio particular en la parte central y en la porción este del centro de la ciudad, donde los suelos presentan periodos dominantes de 0.2 a 0.6 segundos. Estos periodos podrían representar un riesgo potencial de resonancia para las construcciones existentes en esta zona. Finalmente se presenta un mapa de peligro sísmico, el cual toma en cuenta las características geológicas, los antecedentes históricos y prehistóricos de eventos sísmicos y los resultados de la zonificación sísmica.

• English

  The study of the site effects in south-central Mexico has a vital importance due to the large seismic events in its history. The 1985 earthquake revealed fundamental aspects of site effects in a lacustrine zone. Along the Mexican Volcanic Belt (CVM), and especially in areas of lacustrine basin formation, site effects have caused damages in urban zones and a major impact on the population. In this paper we study the site effects in the town of Pátzcuaro, which is located within a series of E-O and NE-SW lacustrine basins of the Morelia-Acambay fault system. In Pátzcuaro, and in other sectors of the CVM, urban areas have developed over lava flows spilled from monogenetic cones. These lavas consist of alternating block lavas and volcanic breccia, all covering lacustrine sequences developed under these volcanic and tectonic scenarios.

  In this work, we first present the results of a geological and paleoseismological study, conducted in the south margin of Lake Pátzcuaro, emphasizing structures with evidences of prehistoric and historical seismic activity. The results suggest that the area was subjected to various seismic events, and one in particular, generated during the Pleistocene (M = 7.3), caused the collapse of the northern flank of the El Estribo volcano and an associated rock avalanche deposit. In 1858, central Mexico and especially the towns of Pátzcuaro and Morelia suffered the greatest seismic event.

  In order to properly characterize the response to seismic events, we conducted an evaluation of site effects using ambient vibration caused by natural sources and human activities that lead to microtremors.

  We measured spectral ratios of horizontal and vertical components (H/V) of microtremors with the method of Nakamura (1989) to estimate dominant periods. The results show that, despite the rocky substratum of Pátzcuaro, there exist a distinctive response on the central and the eastern portion of the town, with dominant periods of 0.2 to 0.6 seconds. These periods represent a potential risk of resonance for existing buildings in this area. Finally we present a seismic hazard map, which takes into account the geological, historical and prehistorical seismic events and the results of the seismic zoning.