Electrical resistivity imaging of a seismic region in northern Baja California, Mexico

Abstract

La conductividad eléctrica de la corteza en la región sísmica de Ojos Negros, en el norte de Baja California, México, fue investigada mediante un perfil de 45 km de longitud con 17 sitios de observación magnetotelúrica (MT). En esta región la actividad sísmica consiste principalmente de micro-sismos, que ocurren a profundidades entre 13 y 15 km de profundidad, según lo muestran los registros de una red sismológica local colocada específicamente para estudiar la zona. La distribución espacial de epicentros muestra que esta actividad no ocurre a lo largo de las fallas conocidas, sino que se distribuye difusamente dentro del valle de Ojos Negros. Los datos MT fueron interpretados aplicando algoritmos de inversión en 2 ‘D, tanto a las respuestas invariantes serie y paralelo como a las respuestas tradicionales TE y TM de Groom-Bailey. Los modelos de resistividad encontrados con ambos procedimientos son similares. Los modelos revelan que la distribución de hipocentros está fuertemente correlacionada con una anomalía de baja resistividad. La mayor parte de los eventos sísmicos se aglutinan en una zona con un fuerte gradiente de resistividad, localizada en el borde de la anomalía conductora. La forma de la anomalía conductora y la ubicación de los eventos sísmicos sugieren que la falla Ojos Negros es una importante estructura lístrica que acomoda movimiento normal y lateral derecho. El gran contraste de resistividad en ambos lados del plano de falla está relacionado probablemente con un contraste litológico, entre rocas metamórficas en el bloque de piso y rocas plutónicas en el bloque de techo de la falla. La extensión a profundidad del plano de falla parece separar rocas metamórficas dúctiles, altamente conductoras, de rocas graníticas más quebradizas de resistividad intermedia. El modelo de resistividad obtenido a partir de los datos MT junto con la información sísmica nos ha permitido construir explicaciones que no podrían obtenerse con cada una de estas técnicas separadamente, y que proporcionan información valiosa sobre las condiciones físicas de las rocas de la corteza media en el área de estudio.

Theoretical Issues with Rayleigh Surface Waves and Geoelectrical Method Used for the Inversion of Near Surface Geophysical Structure

“…In this respect, we consider the geoelectrical method alongside the Rayleigh surface waves in a joint manner to study the near surface Earth assembly. The geoelectrical method based on examining the electrical conductivity anomalies developing from variations from one rock unit to another one has found many uses in geophysics [10][11][12][13][14][15].…”