Zonificación sísmica del Valle de México

El Valle de México se encuentra en la parte este del Eje Volcánico Transvesal de México, en una cuenca cerrada sobre suelo de lo que fuera un lago en la parte sur del valle circundado por cuatro sierras volcánicas: Chichinautzin al sur, Pachuca-Tezontlalpan al norte, las Cruces al oeste y Nevada al este. La ciudad es muy vulnerable a los sismos que se generan principalmente en la zona de subducción mexicana, en donde las placas tectónicas de Rivera y Cocos se sumergen debajo de la placa de Norteamérica, en las costas del Pacífico desde Nayarit hasta Chiapas (Quintanar et al, 2018).1 El Servicio Sismológico Nacional (SSN) cuenta con un catálogo de los sismos más releventas desde 1900. En el siguiente mapa se muestran los puntos de los epicentros con magnitudes mayores a 6.

Sismos magnitud 6 y mayores de 1900 a 2019

Fuente: elaboración propia con datos del SSN, 2018.

Peligrosidad sísmica en el Valle de México

Por otro lado, la aceleración del suelo (cm/s2) depende de la magnitud del sismo así como de la ubicación y profundidad del epicentro. Sin embargo, el Valle de México ha sufrido daños severos a causa de sismos que se han producido a más de 250 km de distancia, lo cual probablemente se deba a una combinación de frecuencias y condiciones geológicas y estructurales locales que amplifican y prolongan los sismos en áreas centrales del Valle de México (Quintanar et al, 2018), como se muestra en el mapa de zonificación geotécnica.

Aceleración del suelo ocasionada por los sismos de septiembre de 2017

  • Arriba: Sismo interplaca magnitud 8.2, a 140 km al suroeste de Pijijiapan, Chiapas, 8 de septiembre de 2017.

  • Abajo: Sismo intraplaca magnitud 7.1 a 8 km al noroeste de Chiautla de Tapia, Puebla, 19 de septiembre de 2017.

Fuente: SSN, 2018.

Mapa de zonificación geotécnica del Valle de México

  1. Zona I de roca dura o lomas conformada por lava basáltica, arena y piedra pómez con gran cantidad de grava;

  2. Zona II de transición compuesta de depósitos sedimentarios sobre capas arcillosas y depósitos aluviales; y

  3. Zona III lacustre constituida principalmente por limos y arcillas muy suaves y compresibles de baja permeabilidad.

Fuente: Atlas Público de Riesgos de la Ciudad de México, 2018, NTC-002-SPCDF-PV-2010 y Cabral, 2008.

Por ejemplo, el sismo del 19 de septiembre de 1985 sucedió a más de 350 km en las costas de Michoacán y, sin embargo, registró aceleraciones máximas del mismo orden de las registradas en la zona del epicentro. Por otro lado, al interior del Valle existen diferencias marcadas entre zonas, como se observó en el sismo de Tehuantepec del 8 de septiembre de 2017 en donde la variedad de amplitudes coincidía con el tipo de suelo, cuanto más grueso el sedimento lacustre, mayor la amplificación del sismo. Los siguientes acelerogramas muestran las zonas con mayores diferencias detectadas durante el sismo del 8 de septiembre, la mayor fue en las inmediaciones del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Méxcio, y la menor en la demarcación Gustavo A. Madero (Quintanar et al, 2018).

Acelerogramas de las estaciones Aeropuerto y Lindavista, Ciudad de México, 8 de septiembre de 2017

Fuente: CIRES, 2018.

Por su parte, la UNAM a través del CENAPRED, definió una serie de zonas sísmicas para el Valle de México en donde distingue seis zonas de acuerdo con la intensidad con la que responderían ante un sismo, es decir, caracteriza al suelo en función de su peligrosidad sísmica. Y, recientemente, la Secretaría de Gestión Integral del Riesgo y Protección Civil de la Ciudad de México publicó el mapa de peligrosidad sísmica a nivel AGEB.

Mapa de zonificación sísmica del Valle de México

Fuente: CENAPRED, 2018.

Mapa de peligrosidad sísmica de la Ciudad de México por AGEB

  1. Alta: AGEB localizado en la zona de contacto entre los suelos firmes y los depósitos lacustres.

  2. Media: AGEB localizado en las partes más altas de la cuenca, está formada por suelos de alta resistencia y poco compresibles. La amplificación de las ondas sísmicas es reducida y los movimientos son de cotrta duración.

  3. Muy alta: AGEB localizado en las regiones donde antiguamente se encontraban los lagos. El tipo de suelo consiste en depósitos lacustres muy blandos y compresibles con altos contenidos de agua, que favorece la amplificación de las ondas sísmicas.

Fuente: Portal de Datos de la Ciudad de México, 2019.

Daños de los sismos de septiembre de 1985 y 2017

Los principales daños y zonas afectadas se reconocen en el Atlas Público de Riesgos de la Ciudad de México, en donde se localizan las zonas por la intensidad de daño en una escala del uno al cinco (sin especificar el significadode la escala), así como la ubicación de los daños en infraestructura (sin especificar el tipo de daño), y el colapso de edificaciones.

El Instituto Politécnico comparte también un cuadrante con la aceleración del suelo en la zona del aeropuerto en la demarcación Venustiano Carranza, que fue una zona de daños menores. En el caso del sismo de 1985 solo se cuenta con las referencias geolocalizadas de los puntos que sufrieron daños pero sin especificar el tipo de daño o colapso.

Mapa de los daños de los sismos de 1985 y de 2017 con peligrosidad sísmica

El sismo de Michoacán del 19 de septiembre de 1985 (M8.1 a 350 km al SO de la ciudad), fue un sismo interplaca, el más destructivo hasta la fecha, que registró aceleraciones máximas en la Ciudad de México del mismo orden que las registradas en la zona del epicentro (Singh, 2015).

El sismo de Chiautla del 19 de septiembre de 2017 (M7.1, a 122 km al SE de la ciudad) fue un sismo intraplaca que confirma el peligro que representan las altas frecuencias para los edificios de pocos niveles, que son el 80% de las edificaciones de la ciudad, particularmente en la zona de lomas (Iglesias, 2002).

Fuente: elaboración propia con datos del Atlas Público de Riesgos de la Ciudad de México, 2018.

Referencias

Atlas Público de Riesgos de la Ciudad de México (2018). Secretaría de Protección Civil. Gobierno de la Ciudad de México.

Cabral Cano, E.; Dixon, T. H.; Miralles-Wilhelm, F.; Díaz-Molina, O.; Sánchez-Zamora, O.; Carande, R.E. (2008). Space geodetic imaging of rapid ground subsidence in Mexico City: Geological Society of America Bulletin, (120), pp. 1556–1566.

CENAPRED (2018). Atlas Nacional de Riesgos. Centro Nacional de Prevención de Desastres. UNAM, México.

CIRES (2018). Centro de Instrumentación y Registro Sísmico. México.

Iglesias, Arturo. (2002). A Source and Wave Propagation Study of the Copalillo, Mexico, Earthquake of 21 July 2000 (Mw 5.9): Implications for Seismic Hazard in Mexico City from Inslab Earthquakes. Bulletin of The Seismological Society of America - BULL SEISMOL SOC AMER. 92, pp. 1060-1071.

Portal de Datos de la Ciudad de México (2019). Indicador de sismos del módulo de peligros del Atlas de riegos de la Ciudad de México a nivel Ageb. Agencia Digital de Innovación Pública. Gobierno de la Ciudad de México.

Quintanar, L.; Cárdenas-Ramírez, A.; Bello-Segura, D. I.; Espíndola, V. H.; Pérez-Santana, J. A.; Cárdenas-Monroy, C.; Carmona-Gallegos, A. L.; Rodríguez-Rasilla, I. (2018). A Seismic Network for the Valley of Mexico: Present Status and Perspectives. Seismological Research Letters. 89 (2A), March/April 2018.

Rosenblueth, E.; Ordaz, M.; Sánchez-Sesma, F. J.; Singh, S. K. (1989). Design spectra for Mexico’s Federal District, Earthquake Spectra, (5), pp. 273–292.

Secretaría de Protección Civil (2010). Norma técnica complementaria al reglamento de la Ley de Protección Civil del Distrito Federal NTC-002-SPCDF-PV-2010. (4 de agosto de 2010). Gaceta Oficial de la Ciudad de México.

SGM (2017). Sismología de México. Servicio Geológico Mexicano, México. Consultado en: https://www.sgm.gob.mx/Web/MuseoVirtual/Riesgos-geologicos/Sismologia-de-Mexico.html

Singh, S. K.; Ordaz, M.; Pérez-Rocha, L. E. (1996). The great Mexican earthquake of 19 June 1858: Expected ground motions and damage in Mexico City from a similar future event. Bulletin of the Seismological Society of America, 86 (6), pp. 1655–1666.

Singh, S.K.; Ordaz, M.; Pérez-Campos, X.; Iglesias, A. (2015) Intraslab versus Interplate Earthquakes as Recorded in Mexico City: Implications for Seismic Hazard. Earthquake Spectra: May 2015, 31 (2), pp. 795-812.

SSN (2018). Catálogo de Sismos. Servicio Sismológico Nacional. UNAM, México.

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  1. El Valle de México está expuesto a dos tipos de sismos, 1) los sismos interplaca de poca profundidad (de 15 a 20 km) que se originan a lo largo de la zona de subducción, en la costa del Pacífico, por la acción del desplazamiento de la placa de Cocos debajo de la de Norteamérica a más 300 km de la ciudad; y 2) los sismos intraplaca, ya sea los generados por los sistemas de fallas convencionales en la placa de subducción a menor distancia de la ciudad (145 km aproximadamente) pero a mucha mayor profundidad (de 35 a 80 km) o o los generados por la actividad del Eje Volcánico Transversal de México (Singh, 2015).↩