Resumen de Shear wave splitting and mantle flow in Mexico: What have we learned?

Raúl W. Valenzuela, Gerardo León Soto

• español

  El presente artículo es un resumen y análisis de los estudios de partición de ondas transversales (shear wave splitting) para el manto superior que se han realizado en México durante la última década. Cuando una onda sísmica entra en un medio anisótropo se parte (o se separa), esto quiere decir que se producen una onda rápida y otra lenta. Se necesitan dos parámetros para cuantificar la anisotropía. Dichos parámetros son la dirección de polarización rápida y el tiempo de retardo entre la onda rápida y la lenta. Se presenta un ejemplo de la aplicación de la técnica empleando la fase SKS ya que la mayoría de las observaciones usan datos telesísmicos. Sin embargo, también se incluyen los resultados de dos estudios que usaron ondas S locales de sismos intraplaca. Se explican aspectos importantes para interpretar las mediciones de partición. Entre ellos se incluyen la ubicación de la anisotropía en función de la profundidad, la relación entre la estructura cristalina de la olivina y el flujo del manto, el papel que juega el movimiento absoluto de placas y el papel que juegan los movimientos relativos de placas con un énfasis en las zonas de subducción. Una justificación importante para el estudio de la anisotropía sísmica es que permite conocer las características del flujo en el manto superior así como su relación con procesos tectónicos.

  México tiene muchos y diversos ambientes tectónicos. Algunos de ellos se encuentran actualmente activos y otros lo fueron en el pasado, pero en cualquier caso han dejado su marca en la forma de anisotropía sísmica.

  Esto ha dado lugar a una gran variedad de mecanismos para producir el flujo del manto. De manera general la presentación se ha organizado en las siguientes regiones:

  península de Baja California, la región Mexicana Occidental de Cuencas y Sierras, el norte y noreste de México, la Fosa Mesoamericana, la península de Yucatán y la anisotropía en la base del manto. La relación entre la anisotropía y el flujo del manto se analiza con base en las características particulares de cada región.

• English

  A review is presented of the shear wave splitting studies of the upper mantle carried out in Mexico during the last decade. When a seismic wave enters an anisotropic medium it splits, which means that a fast and a slow wave are produced. Two parameters are used to quantify anisotropy. These are the fast polarization direction and the delay time between the fast and the slow wave. An example of the measurement technique is presented using an SKS phase because most observations are based on teleseismic data.

  Results of two studies using local S waves from intraslab earthquakes are also discussed.

  Key aspects of the interpretation of splitting measurements are explained. These include the depth localization of anisotropy, the relation- ship between olivine fabrics and mantle flow, the role of absolute plate motion, and the role of relative plate motions with a special focus on subduction zones. An important motivation for studying seismic anisotropy is that it makes it possible to constrain the characteristics of upper mantle flow and its relationship to tectonic processes. Mexico has many diverse tectonic environments, some of which are currently active, or were formerly active, and have left their imprint on seismic anisotropy. This has resulted in a wide variety of mechanisms for driving mantle flow. Broadly speaking, the discussion is organized into the following regions: Baja California peninsula, Western Mexican Basin and Range, northern and northeastern Mexico, the Middle America Trench, the Yucatán peninsula, and lowermost mantle anisotropy. Depending on the unique characteristics encountered within each region, the relationship between anisotropy and mantle flow is explored.