A possible seismomagnetic precursor of the El Mayor-Cucapah earthquake (Mw 7.2) of April 4, 2010, Baja California, México

Abstract

We describe a possible seismomagnetic precursor to the Mw 7.2 earthquake of April 4, 2010, with epicenter nearby the sierras El Mayor and Cucapah in NE Baja California, México, (El Mayor-Cucapah earthquake). We used total-field magnetic intensity data recorded on a temporal magnetic base station on the roof of the Earth Sciences Division of CICESE, in Ensenada, Baja California, México, and magnetic observatories at Tucson, Arizona, and Fresno, California, USA. These data were recorded at a sampling rate of one minute from March 26 and until April 19, 2010. A comparison of these data let us verify that during the measurement period the three stations recorded similar variations of the geomagnetic field. Our analysis is based upon a statistical measure that we call index of magnetic variation, which allows us to detect and quantify anomalous variations of the magnetic field from data of a single station. Based upon the magnetic field data, we suggest that the proposed index of magnetic variation identifies a possible seismomagnetic event, which begins 40 minutes before the earthquake and has duration of about 3 hours, as well as anomalous behavior of the geomagnetic field caused by a geomagnetic storm beginning on April 5.

Translated abstract

Inferimos un posible efecto sismomagnético precursor al terremoto (Mw 7.2) del 4 de abril de 2010, cuyo epicentro fue localizado en las estribaciones de las sierras El Mayor y Cucapah en el NE de Baja California, México, el cual ha sido denominado El Mayor-Cucapah. Los datos utilizados corresponden a mediciones de la magnitud del campo magnético total registrados en una base magnética ubicada temporalmente en la azotea del edificio de Ciencias de la Tierra del CICESE, en Ensenada, Baja California, México, y en los observatorios magnéticos de Tucson, Arizona, y Fresno, California, en los EEUU. Estos datos fueron registrados con una taza de muestreo de un minuto del 26 de marzo al 19 de abril de 2010. La comparación de estos datos permitió verificar que durante el periodo de medición las tres estaciones registraron variaciones similares del campo geomagnético. Nuestro análisis se basa en la definición y propuesta de una medida estadística que hemos denominado índice de variación magnética. Este índice, calculado a partir de los datos de una sola estación, nos ha permitido contrastar las variaciones del campo magnético en días previos y posteriores al terremoto, utilizando de forma independiente los datos de las tres estaciones magnéticas, facilitando la búsqueda de posibles precursores. A partir de los datos del campo magnético analizados, podemos sugerir que el índice de variación magnética nos permite identificar un posible evento sismomagnético que inicia 40 minutos antes del terremoto y tiene una duración de 3 horas, así como la variación anómala del campo magnético causada por una tormenta magnética que inició el día 5 de abril.