The 4 December 1948 earthquake (Mw 6.4): Evidence of reverse faulting Beneath the Tres Marías escarpment and its implications for the Rivera-North American relative plate motion

Abstract

The largest historical earthquake along the northern segment of the Rivera-North American plate boundary occurred on 4 December 1948. This event caused casualties and important damage in the penal colony on the Tres Marías Islands. Seismograms were collected from regional and teleseismic stations in order to determine the focal mechanism solution. The resulting mechanism shows high-angle reverse faulting with P axes oriented NE-SW. The mechanism obtained agrees with the solutions of two smaller-magnitude earthquakes located also on the Tres Marías Escarpment. The estimated magnitude for the 1948 event is Mw6.4, based on the amplitude of the surface waves recorded at the De Bilt (Netherlands) seismic station. The slip direction of the resulting mechanism is interpreted as reflecting the relative motion between the Rivera and the North American plates. Thus the Rivera plate appears to be underthrusting beneath the Tres Marías Escarpment in a NE-SW direction. The source mechanism obtained here helps to constrain the relative motion between these two plates where data is sparse.

Translated abstract

El temblor del 4 de diciembre de 1948 es el sismo más grande que ha sido registrado en el segmento norte del límite de placas Rivera-Norteamérica. Este evento ocasionó muertes y daños importantes en el penal de las Islas Marías. En este trabajo se recopilaron sismogramas de estaciones regionales y telesísmicas con el fin de determinar su mecanismo focal. El mecanismo resultante muestra una falla inversa de alto ángulo con los ejes P orientados NE-SW. El mecanismo obtenido coincide con las soluciones de dos temblores más pequeños localizados a lo largo del Escarpe de las Tres Marías. La magnitud estimada para el evento de 1948 es de Mw6.4. Este valor está basado en la amplitud de las ondas superficiales registradas en la estación De Bilt (Holanda). La dirección de deslizamiento del mecanismo resultante puede interpretarse como el reflejo del movimiento relativo entre las placas de Rivera y Norteamérica. De esta manera la placa de Rivera parece estar cabalgando por debajo del Escarpe de Tres Marías en dirección NE-SW. El mecanismo obtenido contribuye a la estimación del movimiento relativo entre ambas placas en una región donde existen pocos datos al respecto.