Naturaleza y estructura geológica del borde costero del noroeste de Costa Rica / Geological background and structure of the northwestern coastline of Costa Rica

Introducción: El noroeste de Costa Rica representa un área con una alta riqueza geológica que evidencia rocas generadas en diferentes ambientes, como plano abisal, talud continental, plataforma continental, volcánicos continentales efusivos y explosivos, volcánicos submarinos, costeros, erosivos fluviales, erosivos gravitatorios, de intrusión y el manto terrestre. Objetivo: Describir el contexto geológico actual del noroeste de Costa Rica, mediante el análisis y recopilación de datos de campo, geoquímicos, petrológicos, estructurales, paleontológicos y radiométricos con el fin de reconstruir los eventos y etapas de deformación desde el Jurásico a la actualidad. Métodos: Se hizo una recopilación bibliográfica de estudios en diversas ramas geológicas para establecer un estado del arte del extremo noroeste de Costa Rica. Resultados: La historia geológica representa el registro en rocas desde el Jurásico al Holoceno - actualidad con once etapas definidas a partir de interpretaciones petrológicas, estructurales, geocronológicas, estratigráficas y paleontológicas agrupadas en tres etapas de depositación y afectadas por cuatro fases tectónicas compresivas. Conclusiones: Las etapas de depositación corresponden con una primera etapa magmática con afinidad oceánica entre el Jurásico y el Cretácico Superior, una segunda etapa predominantemente sedimentaria con un rango de edad entre el Cretácico Superior y el Oligoceno, y por último una etapa volcánica efusiva - explosiva ubicada desde el Plioceno hasta la actualidad. Las fases tectónicas se asocian con diferentes eventos entre placas. La primera se dio en el Cretácico Inferior y su principal resultado visible fue la emersión de la Ofiolita de Santa Elena; la segunda sucedió del Cretácico Superior temprano al Campaniano y su reconocimiento está ligado a la posición actual de la Ofiolita de Santa Elena y sus estructuras circundantes; la tercera fase aconteció desde el Eoceno Superior hasta el Mioceno y su principal producto fue la generación del tren de pliegues sedimentarios del Golfo de Santa Elena a bahía de Salinas; y por último se presenta una fase Cuaternaria que originó el eje de basculamiento de los productos piroclásticos frente a la cordillera volcánica de Guanacaste.

Introduction: The Costa Rican northwestern coastline has a wide geological uniqueness that exhibits rocks from different environments such as abyssal plane, continental slope, continental platform, volcanic eruptions (effusive, explosive, and submarine), coastal, erosional (fluvial and gravitatory), intrusions, and upper mantle rocks. Objective: To present the geologic state of the art of the northwestern coastline of Costa Rica through the bibliographic review of geochemical, petrologic, structural, paleontological and geochronological data. Methods: A bibliographic revision was done to propose a state of the art of northwestern coastline of Costa Rica. Results: The geologic record shows eleven stages from the Jurassic to the Holocene. These stages were regrouped from petrologic, structural, geochronologic, stratigraphic and paleontological interpretations in three depositional stages and four compressive tectonic phases. Conclusions: The first depositional stage is volcanic with oceanic affinity between the Jurassic and Upper Cretaceous. The second has a sedimentary predominance with an age range between the Upper Cretaceous and the Miocene. The last depositional stage is a volcanic (effusive and explosive) from the Pliocene until the present. The tectonic phases are associate with different interactions between tectonic plates. The first phase triggered the Santa Elena Ophiolite obduction during the Early Cretaceous. The second phase occurred in the Early Upper Cretaceous - Campanian and is recognized by its current position and surrounding structures. The third phase lasted from the Upper Eocene until the Miocene and its main result was the folding of the Bahía de Salinas sedimentary rocks. Finally, the Quaternary phase created a tilt axis and the aperture for the deposition of pyroclastic density currents in front of the Guanacaste volcanic ridge.

Marco geológico y tectónico de la Isla del Coco y la región marítima circunvecina, Costa Rica / Geological and geotectonic framework of Isla del Coco and the marine zone off the central Pacific coast of Costa Rica

The Isla del Coco (also known as Cocos Island), in the Eastern Pacific Ocean, has a rough topography, an area of 24km², and is the only sub-aerial topographic height of the summit of a volcano located in the margin of the Cordillera Volcánica del Coco (also known as Cocos Ridge). The Cocos Ridge is a well defined linear bathymetric height, issued from the active volcanism of the Galápagos hotspot during the last 15 million years (Ma); it is the largest geographic feature of Costa Rica, as a volcanic range of 780km long in its territorial seawaters. Isla del Coco is part of a submarine shield volcano of complex evolution, which erupted several times above sea level during the Lower Pleistocene (2.2-1.5Ma). The island and other seamounts are the result from a mantle thermal anomaly that erupted through volcano-tectonic fissures in the oceanic crust. The rocks consist mainly of alkali basaltic lava flows (aa, pahoehoe, blocky lavas) and dikes, minor trachyte lava flows, volcanic domes and dikes, with subordinate pyroclastic and epivolcanic rocks. Colluvial, soils and local littoral deposits such as sand and gravel beaches are also present. The island has a juvenile erosive stadium, but their submarine erosive arcs and platforms (90-110m and 183m depth) are probably the result of the erosion occurred during last two glacial maxima, besides slow subsidence events of the island due the thermal cooling of the volcanic shield and its oceanic crust. The most important current external geodynamic hazards are landslides, tsunamis and rare seismic events, Mw ≤ 5.8 in a 300km radio associated to N-S right lateral strike slip faults. However, the limited seismic data available, and geomorphological alignments, indicates that there is some seismic activity related to local faults oriented N-S, ENE and in a lesser extend NW trend. Seismicity and rainfall have triggered landslides; liquefaction is restricted to Chatham and Wafer bays’ beaches. Moderate historical and prehistorical tsunamis were related to regional seismic events. The relative young age of Isla del Coco makes it an interesting place to study the evolution and migration of species, and their genetic features. More detailed studies related to tephrostratigraphy, neotectonics, marine geomorphology, evolution of seamounts, lava flow morphology, and submarine hydrothermal activity, are still necessary to understand the expression of internal geodynamic processes in this region.

La Isla del Coco es la única isla oceánica y el único afloramiento subaéreo de la Cordillera Volcánica del Coco, el rasgo geográfico y geológico más extenso en aguas territoriales costarricenses. Desde el punto de vista geológico, está conformada por rocas volcánicas, predominantemente coladas de lavas basálticas y traquíticas en menor cantidad, con rocas piroclásticas y epiclásticas subordinadas. Posee suelos, coluvios y depósitos de playas (arenas y cantos) superficiales; su topografía es muy variable pero predomina el relieve quebrado y rugoso. La Isla del Coco es la parte emergida de un volcán submarino de evolución compleja, desarrollado a partir y durante el Pleistoceno Inferior (entre 2.2 y 1.5 millones de años, Ma), producto de una anomalía térmica en el manto a través de varias fisuras, que originaron varios alineamientos de volcanes submarinos. La Isla del Coco se encuentra en un estadio de erosión activo, y sus arcos y plataformas sumergidas (90-110m y 183m) son probablemente el producto de una erosión subaérea durante las dos últimas máximas glaciaciones, combinados quizás con la subsidencia debida al enfriamiento del escudo volcánico y de la corteza oceánica. Al ser la isla geológicamente joven, posee importantes implicaciones para la comprensión de la evolución y el endemismo de su biodiversidad. Las amenazas en la geodinámica principales identificadas son los deslizamientos, los tsunamis y, en menor grado, la sismicidad, poco frecuente y con magnitudes moderadas (≤ 5.8 Mw hasta la fecha) dentro de un radio de alrededor de 300km, predominantemente asociada con fallas dextrales de rumbo N-S. Los pocos datos obtenidos hasta el momento indican que hay un cierto grado de actividad sísmica en los alrededores de la Isla del Coco, relacionados con las fallas locales. Algunos pequeños tsunamis históricos y prehistóricos han afectado a la Isla del Coco y los sismos así como la precipitación pluvial elevada han generado deslizamientos. La licuefacción está restringida a las dos playas arenosas (bahías Chatham y Wafer).

La depresión submarina de Guaracayal Estado Sucre Venezuela: una barrera para la propagación de la ruptura cosísmica a lo largo de la falla del Pilar / The underwater depression of Guaracayal Estado Sucre Venezuela: a barrier to the propagation of the coseismic break along, the el Piar Fault

La depresión de Guaracayal, en el golfo de Cariaco, estado Sucre, Venezuela, fue inicialmente reconocida a partir de un levantamiento batimétrico realizado en la década de los ochenta. Un levantamiento de sísmica somera de alta resolución adquirido en el golfo de Cariaco a bordo del B/O Guaiquerí II en enero 2006 reveló que esta depresión resulta ser una cuenca en tracción activa (“active pull-apart basin”) sobre la traza activa submarina de la falla dextral de El Pilar, por su geometría y lo fresco y prominente de los escarpes de fallas que la limitan. Esta cuenca, con una profundidad de aguas de ~15m mayor que el fondo plano ubicado a unos -80m, mide aproximadamente 8km de longitud en dirección este-oeste y unos 2km transversalmente. La cuenca se forma en un relevo dextro, es decir transtensivo, de la traza submarina de la falla de El Pilar, que secciona en dos porciones lo propuesto anteriormente como un único segmento de falla con extensión entre Cumaná y Casanay-Guarapiche. Esta separación entre ambas trazas de 2km parece ser suficiente barrera para la propagación lateral de la ruptura sísmica, tal como lo evidencia la sismicidad contemporánea e histórica. El tramo de falla Cumaná-Casanay, de unos 80km de longitud, ha requerido en dos ocasiones de la conjunción de dos sismos contiguos en dirección oeste-este (1797-1684 y 1929-1997) para romperse en su totalidad. No obstante, no se excluye la posibilidad de un evento que rompa toda la extensión del segmento, a pesar de este comportamiento sísmico reiterado.

Aproximación estadística de la energía acumulada en fallas tectónicas / The quantification of accumulated energy in tectonic faults, an approach

Se desarrollo un análisis orientado a aproximar la energía acumulada en fallas tectónicas en tiempo real así como la energía de activación ncesaria para desencadenar un sismo en ella. El análisis se aplicó sobre datos históricos para fallas ubicadas en Guatemala, California, Nevada, Haití, Italia, Chile, Rusia, Argentina, Alaska, Filipinas, y China y se demostró que permite estimar la energía de activación de una falla con un margen de error inferior al 10%, lo cual resulta útil para diagnosticar el riesgo sísmico de una zona geográfica definida.

Aspectos morfológicos de los conos de escoria de Costa Rica

Se seleccionaron 33 conos piroclásticos en Costa Rica, con el fin de estudiar sus características morfométricas. La regresión para el cociente entre la altura y el diámetro basal (HCO/WCO) es 0,17 y coincide con los valores obtenidos para conos en otros lugares del mundo. La dispersión encontrada se explica por diferencias en la velocidad y ángulo de salida, diámetro de la apertura, etc. El análisis de la relación entre diámetros de cima y base (WCR/WCO) y la pendiente (S) permiten la identificación de conjuntos que coinciden con la posición tectónica respecto al arco volcánico. Los conos del arco presentan características muy heterogéneas; los satélites al frente del arco y los conos tras el arco constituyen grupos homogéneos; los primeros tienden a tener cimas más amplias y pendientes mayores que los segundos. Los conos del tras-arco son más antiguos y han estado más tiempo expuestos a la erosión. Se ha encontrado correlación entre la geoquímica y los parámetros morfológicos: Los conos constituidos por material más silíceo son más altos y aquellos con más álcalis y menos hierro son más empinados. Se propone que durante las fases de construcción de un cono el ángulo de reposo depende de la viscosidad del material. No obstante, las regresiones obtenidas indican una correlación apenas moderada; la química sería solo uno de los varios factores que controlan la forma final de un cono de escoria. (AU)

The El Salvador earthquakes of january and february 2001 : Context, characteristics and implications for seismic risk

The small Central American republic of El Salvador has experienced, on average, one destructive earthquake per decade during the last hundred years. The latest events occurred on 13 January and 13 February 2001, with magnitudes Mw 7.7 and 6.6, respectively. The two events, which were of different tectonic origin, follow the patterns of the seismicity of the region although neither event has a known precedent in the earthquake catalogue in terms of size and location. The earthquakes caused damage to thousands of traditionally built houses and triggered hundreds of landslides, which were the main causes of fatalities. The earthquakes have clearly demonstrated trends of increasing seismic risk in El Salvador due to rapid population expansion in areas of high shaking and landslide hazard, exacerbated by deforestation and uncontrolled urbanisation. The institutional mechanisms required for the control of land use and building practice are very weak and present a major obstacle to risk mitigation.(AU)

La estructura de la personalidad: el retorno a la psicología de los estratos en Philipp Lersch / The structure of the personality: the return to the psychology of the strata in Philipp Lersch

A partir de una reconsideración del concepto de "psicología profunda" el autor expone la idea de profundidad del psicoanálisis y de la psicología fenomenológica que incluye los aportes de la teoría de los estratos. Se enfatiza el protagonismo del yo (alma espiritual, si mismo personal) como rector de la estructura de la personalidad. Esta concepción antropológica esta sustentada en el discurso humanista de López Ibor, Victor Frankl y Leopoldo Chiappo. Asi mimo se presenta la tectónica de la personalidad según Philipp Lersch como estructura axiológica, integrativa y pluritemática. Finalmente, el autor reflexiona acerca de la reinvidicación de la espiritualidad en psicología y de la importancia del respeto no forzado a la persona como presupuesto para hablar de psicología humanista.

Rompecabezas "Costa Rica y la Tectónica Regional"

El objetivo del rompecabezas "Costa Rica y la Tectónica Regional", es facilitar a estudiantes de primaria y secundaria la introducción en el tema de la tectónica integral de placas y en particular de los principales rasgos tectónicos que nos afectan, como una forma de comprender y explicar la gran actividad sísmica y volcánica de Costa Rica y su topografía

Efectos de la distribución de la viscosidad del manto, un aporte a la comprensión de la dinámica de la tierra

Se presentan los fundamentos básicos, las metodologías de medición o inferencia y algunos resultados de la distribución espacial de la viscosidad en el manto de la Tierra (como una las propiedades físicas más relevantes para la elaboración de modelos explicativos, de la relación entre procesos dinámicos profundos y sus efectos en superficie), Esto, con el fin de proponer frentes de trabajo, tendientes a comprender la dinámica global del planeta, superando los niveles puramente descriptivos de la cinemática y abrir el debate sobre sus aplicaciones a la comprensión de problemas locales. Para ilustrar las posibles metodologías de trabajo, se presenta un modelo preliminar de la relación entre el gradiente térmico y su relación con la distribución de la viscosidad, aplicado sobre una zona de anomalía térmica, específicamente sobre el área del volcán Galeras, a partir de información geomagnética de la zona obtenida en alrededor de 300 estaciones en 1989 y 1993. (AU)

Detección en línea de onda-p en sismogramas 3-d utilizando redes neuronales

Se desarrolla un detector en línea del tiempo de arribo de ondas P sobre registros electrónicos de tres componentes de eventos tectónicos. Se lleva a cabo la detección en línea de la onda-p empleando RN, empleando dos diferentes formas: en la primera se sintetiza el detector de LRV, mientras en la segunda se desarrolla un clasificador estadístico con las respectivas clases (señal con onda-p presente y señal con solo ruido presente). La detección se realiza empleando redes neuronales de tipo perceptrón multi-capa, en las cuales se aprovechan las siguientes cualidades: su capacidad de mapeo no lineal de entrada-salida, buena generalización, bajo costo computacional, entre otras. Las anteriores cualidades hacen que las RN sean apropiadas para el proceso de señales en tiempo real. Las entradas a la RN corresponden a datos normalizados del registro sísmico y las características que miden el grado de polarización de la onda. Los registros procesados se obtuvieron de la base de datos del instituto IRIS y de Ingeominas, y su análisis dan como resultado un mejor desempeño del sistema en la detección del tiempo de arribo, aunque no presenta una exactitud aceptable en la estimación del tiempo de arribo de la onda P. (AU)

Detección en línea de onda-p en registros sísmicos utilizando métodos estadísticos

Se presenta el desarrollo de estimadores en línea del tiempo de arribo de ondas-p en registros sísmicos de una componente, correspondientes a sismos tectónicos del tipo regional y local. La derivación formal de algoritmos de detección de cambios abruptos se realiza dentro de la clase de métodos estadísticos de análisis de procesos aleatorios estacionarios, para los cuales se consideran dos modelos de procesos aleatorios: completamente independientes y los basados en modelos regresivos (AR). La prueba de hipótesis empleada corresponde al logaritmo de relación de verosimilitud (LRV), de la cual se derivan los algoritmos analizados: la suma acumulativa (CUSUM), el LRV generalizado (GLRV), 2 CUSUM y CUSUM bilateral. Los registros de entrenamiento y prueba se obtuvieron de la base de datos del instituto IRIS, y de Ingeominas - Manizales. Los resultados del análisis mostraron el buen desempeño en el algoritmo CUSUM normalizado con un error promedio de 21

y una relación señal a ruido mínima promedio de 9.4dB. Sin embargo, el nivel falsas alarmas es alto resultado de la sintonización de los parámetros del estimador que son muy dependientes de cada sismograma. (AU)

Determinación de mecanismos focales para temblores pequeños/moderados : Región del caribe nororiental

etodología utilizada por estos métodos esta basada en el uso de periodos largos para determinar las características que ocurrieron durante el proceso de ruptura, además permiten determinar el valor de la energía liberada. Los catálogos mundiales son rutinariamente actualizados para terremotos moderados y/o mayores (> 5.0/5.2, Mb). El objetivo de este trabajo es la aplicación a eventos locales del método de análisis de la Amplitud, Espectro y Polaridades (ASPO, J. Zahradnick, 2001) para calcular los parámetros focales de temblores moderados y/o pequeños para una red sísmica típica: unas pocas estaciones de banda ancha junto con una red mas densa de sismómetros de periodo corto. Se presentan las soluciones focales para dos eventos que ocurrieron en Puerto Rico; el primero en la zona suroeste con magnitud de 3.6 Ml (2002/09/06 02:19:48) y el segundo en la zona sureste con magnitud 3.5 Ml (2002/09/07 04:01:06). (AU)

Sismotectónica, brechas sísmicas y la amenaza sísmica potencial en Centroamérica

Considerando diferentes características de la sismicidad, mecanismos de ruptura y el ambiente tectónico, identificamos seis regiones sismotectónicas en América Central. Lo anterior, aunado a la sismicidad histótica regional, permite obtener una regionalización sismica para Centroamérica, con diferentes grados en la amenaza sísmica potencial para cada región."

"According to the different characteristics of seismicity, focal mechanism solutions and the regional tectonics, we identify six seismotectonic regions in Central America. The former, along with the historical seismicity, seismic gaps and the regional structural geology, allow to obtain a seismic regionalization, with different degrees in the seismic hazard potential for each region (AU)

On the seismicity of the Panama region

The integration of seismicity parameters, gravitational data, focal mechanisms. Other geographysical data and geological information is used to determine the the boundaries of the Panama block and the tectonic situation which controls them.The southern boundary consists of a combination of a left-lateral transform fault along the contact of the Gulf of Panama crust with the crust of the Panama Basin, and the subduction zone of the Coiba Ridge underneath the Azuero peninsula (AU)

Lineament tectonics : Its relation to seismic activity in India

Structural changes in the earthsïs crust develop continuously due to a slow and gradual movement of an overstressed part of the earth. These changes normally termed as tectonic plates are formed due to their ultimate relationship to the development of the structure of the earth. Volcanic activity, ground subsidence and tectonic stresses all set up strong motions. Tectonic is responsible for almost all the worldïs earthquakes and geological faulting. Impacts of earthquakes on the buildings normally depend upon Magnitude, Duration, and Acceleration of the strong motion of the ground and vulnerability of buildings. The Indian subcontinental plate, after getting detached from its Gondwanic partners in the early Cretaceous, moved rapidly subducting underneath Asia and Burmese plates followed by a collision resulting in the episodic lift of the Himalayas. (AU)

Patrones sísmicos de Bahía en la zona de subducción ecuatoriano

La zona costera centro-norte del Ecuador se ha visto afectada por varios terremotos con magnitudes mayores a 6.9 Ms como consecuencia del fenómeno de subducción de la Placa Nazca bajo Sudamérica. El registro de la actividad sísmica desde 1991 ha permitido identificar zonas con mayor actividad sísmica y patrones que precedieron al Terremoto de Bahía de 1998 (6.8Mw). estos patrones son gaps y semi-donas simples (Magi, 1985) y compuestas que limitaron la zona de ruptura de este terremoto y que a su vez, delimitan otra zona entre Jama y Punta Galera donde no se ha registrado importante actividad sísmica y que podría registrar un sismo de hasta 7.5 grados. (AU)

Variación espacio - temporal del factor de calidad Q en el volcán Guagua Pichincha (Ecuador)

Se realizo un análisis del comportamiento del factor de calidad Q para el volcán Guagua Pichincha durante un periodo de tiempo comprendido entre octubre de 1998 y diciembre de 1999 (que abarca las fases freática y el inicio de la magmática presentada por le volcán para este periodo eruptivo). Se estudio su comportamiento en función de la frecuencia y su variación espacio-temporal. Se encontró que el valor Q es dependiente de la frecuencia y varia en proporción directa a esta. Presenta una distribución espacial muy marcada. La zona que tiene menores valores Q se encuentra localizada bajo la caldera del volcán a una profundidad de 3 a 5 Km. Esta zona de bajos valores de Q (alta atenuación) afecta tanto ondas P como las ondas S, por lo que es probable que esté asociada con zonas anómalas de densidad, temperatura y fracturamiento del medio. Debido a esto y teniendo en cuenta su tamaño y geología del volcán, se asoció con una "trampa" formada en el limite entre rocas del basamento y edificio volcánico generando una especie de reservorio magmática que debe estar emplazado en las fracturas del mismo basamento. También se observo una disminución temporal en el valor Q (para todas las frecuencias de estudio) en las estaciones localizadas en la caldera del volcán, presentándose la principal reducción del valor entre los meses de enero y mayo de 1999, época en la que el volcán presento intensa actividad tremórica. A partir de este periodo, el valor Q se mantuvo relativamente estable hasta el final del período de estudio (diciembre 1999). Aproximadamente 4 meses después de esta reducción en el valor Q, el volcán intensifico su actividad y comenzó un ciclo de extrusión-destrucción de domos. (AU)

El terremoto de la región sur de Perú del 23 de junio de 2001 : Aspectos sismológicos

El 23 de junio de 2001 a horas 15 y 33 minutos (hora local), la región sur de Perú fue afectada por un terremoto de magnitud elevada (ML=6.9) que en algunos segundos produjo muerte y destrucción en los departamentos de Arequipa, Ayacucho, Moquegua y Tacna. Los primeros resultados indican que la intensidad máxima observada fue de VII-VIII en la escala de Mercalli Modificada (MM). Después de ocurrido el terremoto, siguió un gran número de réplicas que produjeron en superficie intensidades del orden de IV-V en la escala MM. En este informe se resumen las principales características del terremoto en relación con su fuente, tamaño, réplicas y área total de ruptura. El terremoto del 23 de junio se constituye como el de mayor magnitud ocurrido en esta región después de 133 años.(AU)

Casos históricos colombianos del registro de anomalías del Radon-222 antes de eventos sísmicos de naturaleza tectónica

Desde el año de 1995 se han estado realizando mediciones continuas de las emisiones del isótopo radiactivo Radón-222 en los suelos de los volcanes Galeras y nevado del Ruiz; y sobre fallas activas en los departamentos de Nariño, Cauca y Caldas. En el monitoreo del gas Radón-222 se ha utilizado el sistema de medición de cámaras ionizantes E-PERM, atrapando los gases en el horizonte B de los suelos. Se ha encontrado que en zonas de fallamiento activo las emisiones de este gas están entre los 1000 y 2500 pCi/L. En algunos cruces de fallas activas se han medido niveles hasta de 25000 pCi/L. En el presente trabajo se presenta una compilación de ejemplos de las emisiones anómalas registradas en varias estaciones antes de sismos de carácter tectónico. Se muestran anomalías del Radón registradas antes de: (1) eventos de magnitudes entre 2 y 4; (2) el terremoto del Quindío de enero de 1999; y (3) la ocurrencia de enjambres sísmicos registrados por las redes sismológicas de los Observatorios Vulcanológicos y Sismológicos de Pasto y Manizales. (AU)