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

Abstract

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.