Possible lateral stress interactions in a sequence of large interplate thrust earthquakes on the subducting Cocos and Rivera plates

Abstract

Large interplate earthquakes in the Mexican subduction zone may cluster in space and time. This clustering could be due to stress interactions between large events. We investigate this possibility by calculating the coseismic Coulomb failure stress change due to seven large thrust earthquakes (Mw>7.4) that occurred from 1973 to 1985 on the Cocos plate, and from 1995 to 2003 on the Rivera plate subducting beneath the North America plate. The calculations are based on the slip distribution obtained from previous kinematic waveform inversion for these earthquakes. The calculated stress changes are superposed in a cumulative way as a function of time and space. Our results show that these earthquakes could be related to each other. At least part of the relation may possibly be attributed to the coseismic stress increase from the occurrence of previous large events in adjacent zones.

Translated abstract

Los grandes sismos en la zona de subducción de México presentan, en ocasiones, agrupamientos espacio-temporales. Ha sido sugerido que dichos agrupamientos pueden ser debidos a la interacción de esfuerzos entre estos eventos. En este trabajo se investiga esta posibilidad mediante el cálculo del cambio en los esfuerzos de Coulomb cosísmicos producidos por siete grandes eventos de subducción (Mw>7.4), ocurridos en una secuencia entre 1973 y 1985 en la placa de Cocos y entre 1995 y 2003 en la placa de Rivera, ambas subducentes bajo la placa de Norte-América. Dichos cálculos están basados en las distribuciones de deslizamientos obtenidas, para estos sismos, mediante previas inversiones cinemáticas. Los cambios de esfuerzos calculados son superpuestos acumulativamente en función del tiempo y el espacio. Los resultados muestran que dichos eventos pueden estar relacionados unos con otros y que, al menos una parte de dicha relación, podría ser atribuida al incremento en los esfuerzos cosísmicos debido a la ocurrencia de grantes eventos previos en zonas adyacentes.