Surface rupture associated with a moderate intraplate earthquake: the Mw 6.2 Parina event (December 1st, 2016) in the Peruvian Altiplano

[ESP] Los análisis de desplazamiento de falla y riesgo sísmico emplean relaciones empíricas para predecir la magnitud potencial del terremoto ("relaciones de escala"; por ejemplo, Wells y Coppersmith, 1994), deslizamiento de la superficie), funciones de probabilidad de ruptura de la superficie y cantidad de deslizamiento de la superficie (por ejemplo, "probabilidad condicional de ruptura" "Y" probabilidad de superación ", respectivamente; ver Youngs et al; 2003). Esas relaciones comparten el problema común de que dependen de un número limitado de casos de magnitud moderada a grande (> = 6.5) y anteriores a 2000. Los terremotos del oeste de EE. UU. y Japón están ampliamente representados, y los casos intraplaca son pocos. Aquí, informamos evidencia de fallas en la superficie que ocurrió durante un terremoto moderado que ocurrió en el Altiplano del sur del Perú. Presentamos datos de campo y de alta resolución que mejoran el conocimiento geodinámico de la región y proporcionan pistas para actualizar las herramientas de riesgo sísmico. El terremoto de falla normal Parina 2016 Mw 6.2 ocurrió dentro de los altos Andes del sur del Perú en una región con escasa sismicidad reciente y sin tensión horizontal geodésica observable. Las observaciones de campo y los DEM de alta resolución de las rupturas de la superficie permiten investigar la relación entre el deslizamiento en la falla de Parina, la geomorfología local y la tectónica regional. Mapeamos un segmento principal de tendencia NW-SE y 6 km de largo, con deslizamiento vertical de hasta ~ 27 cm (hacia abajo hacia el SW) y apertura tensional de ~ 25 cm. El deslizamiento de la superficie no se distribuye fuera de la falla principal, con la excepción de un cordón paralelo a 200 m de la falla principal en su extremo norte. Un punto llamativo es un segmento menor de tendencia NW-SE y un segmento roto de 1.5 km de largo con valores de deslizamiento más pequeños (hasta 8 cm) distantes por 5 km al norte, a lo largo de la misma zona de falla. Las dos trazas de ruptura mapeadas coinciden directamente con la proyección ascendente del plano de falla co-sísmica inferido de las mediciones de InSAR y, por lo tanto, pueden representar dos secciones superficiales distintas de la falla sísmica primaria, separadas por un espacio de superficie. Esta brecha ocurre donde la geología superficial está constituida por sedimentos sueltos. Las rupturas coinciden con escarpes de 10-20 m de altura que atraviesan depósitos fluvio-glaciales que son arrojados hacia el SW, y forman la extensión hacia el sudeste del sistema de fallas Lagunillas-Mañazo más grande que tiende el NO-SE en el Altiplano peruano. Una estimación preliminar lleva a inferir un deslizamiento de sentido normal repetido en la falla de Parina desde la última glaciación mayor (~ 10-30 ka), lo que implica una tasa de deslizamiento vertical ~ 1 mm / a. Además de su interés regional en términos de tectónica activa y geodinámica (Wimpenny et al., 2018), la ruptura de la superficie de Parina 1) constituye un nuevo caso para enriquecer la base de datos SURE pendiente con nuevos datos precisos, especialmente para eventos intraplaca, 2) geología de superficie es un parámetro clave que influye en el deslizamiento de la superficie, 3) ilustra una vez más que los terremotos moderados pueden romper la superficie en un patrón complejo, 3) muestra que las técnicas de alta resolución permiten mejorar la caracterización de las rupturas de la superficie (longitud de la ruptura y desplazamiento máximo / medio) y 4) cuestiona potencialmente los parámetros de falla que se infirieron en el pasado cuando dichos enfoques no estaban disponibles. Esos son argumentos que apoyan la idea de la necesidad de una revisión profunda de las relaciones empíricas, basadas en catálogos de terremotos modernos.[ENG] Fault displacement and Seismic hazard analyses employ empirical relationships to predict potential earthquake magnitude ("scaling relationships"; e. g., Wells and Coppersmith, 1994), surface slip), probability functions of surface rupture and surface slip amount (e. g., “conditional probability of rupture” and “probability of exceedance”, respectively; see Youngs et al; 2003). Those relationships share the common issue that they rely on a limited number of moderate-to-large magnitude (>=6.5) and pre-2000 cases. Earthquakes from western US and Japan are largely represented, and intraplate cases are few. Here, we report surface faulting evidence that occurred during a moderate earthquake that occurred in the Altiplano of Southern Peru. We present field and high-resolution data that improve the geodynamic knowledge of the region and provide clues to upgrade seismic hazard tools. The 2016 Mw 6.2 Parina normal-faulting earthquake occurred within the high Andes of southern Peru in a region with sparse recent seismicity and no observable geodetic horizontal strain. Field observations and high-resolution DEMs of the surface ruptures allow investigating the relationship between slip on the Parina Fault, local geomorphology and the regional tectonics. We mapped one major NW-SE-trending and 6-km-long segment, with up to ˜27 cm vertical slip (downthrown to the SW) and ˜25 cm tensional opening. Surface slip is not distributed off the main fault, with the exception of a parallel strand 200-m off the major one at its northern tip. One striking point is a minor NW-SE-trending and 1.5-km-long ruptured segment with smaller slip values (up to 8 cm) distant by 5 km to the north, along the same fault zone. The two mapped rupture traces directly coincides with the up-dip projection of the co-seismic fault plane inferred from InSAR measurements, and they therefore may represent two distinct surface sections of the primary earthquake fault, separated by a surface gap. This gap occurs where surface geology is constituted of loose sediments. The ruptures coincide with 10-20 m high scarps cutting through fluvio-glacial deposits that are downthrown to the SW, and they form the southeastward extension of the larger Lagunillas-Mañazo fault system that trends NW-SE across the Peruvian Altiplano. A preliminary estimation leads to infer a repeated normal-sense slip on the Parina Fault since the last major glaciation (˜10-30 ka), implying a vertical slip rate ˜1 mm/y. Besides its regional interest in terms of active tectonics and geodynamics (Wimpenny et al., 2018), the Parina surface rupture 1) constitutes a new case to enrich the pending SURE database with new accurate data, especially for intraplate events, 2) surface geology is a key parameter influencing the surface slip, 3) illustrates once again that moderate earthquakes can rupture the surface in a complex pattern, 3) shows that high-resolution techniques allows improving the characterization of surface ruptures (rupture length and max/mean displacement) and 4) potentially questions the fault parameters that were inferred in the past when such approaches were not available. Those are arguments that support the idea of the need for a deep revision of empirical relationships, based on catalogues of modern earthquakes