1. Fault kinematics in northern Central America and coupling along the subduction interface of the Cocos Plate, from GPS data in Chiapas (Mexico), Guatemala and El Salvador
- Author
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Franco, Aurore, Lasserre, Cécile, Lyon-Caen, H., Kostoglodov, Vladimir, Molina, E., Guzman-Speziale, M., Monterosso, D., Robles, V., Figueroa, C., Amaya, W., Barrier, Eric, Chiquin, L., Moran, S., Flores, O., Romero, J., Santiago, J.A., Manea, M., Manea, V.C., Laboratoire de géologie de l'ENS (LGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Instituto Nacional de Sismologıa, Vulcanologıa, Meterologıa e Hidrologia, INSIVUMEH, Centro de Geosciencias, 6Coordinadora Nacional para la Reduccion de Desastres, CONRED, Instituto Geografico Nacional (IGN), Instituto Geografico y Catastro Nacional, Centro Nacional de Registros, Evolution et Modélisation des Bassins Sédimentaires (EMBS), Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Centro Universitario del Norte, Universidad de San Carlos de Guatemala, Centro de Estudios Superiores de Energia y Minas, Geologia Ambiental e Economia, Instituto de Geofisica [Mexico], Laboratoire de géologie de l'ENS (LGENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
- Subjects
Kinematics of crustal and mantle deformation ,Seismic cycle ,Plate motions ,Dynamics and mechanics of faulting ,Satellite geodesy ,[SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences ,Subduction zone processes - Abstract
International audience; New GPS measurements in Chiapas (Mexico), Guatemala and El Salvador are used to constrain the fault kinematics in the North America (NA), Caribbean (CA) and Cocos (CO) plates triple junction area. The regional GPS velocity field is first analysed in terms of strain partitioning across the major volcano-tectonic structures, using elastic half-space modelling, then inverted through a block model. We show the dominant role of the Motagua Fault with respect to the Polochic Fault in the accommodation of the present-day deformation associated with the NA and CA relative motion. The NA/CA motion decreases from 18-22 mm yr−1 in eastern Guatemala to 14-20 mm yr−1 in central Guatemala (assuming a uniform locking depth of 14-28 km), down to a few millimetres per year in western Guatemala. As a consequence, the western tip of the CA Plate deforms internally, with ≃9 mm yr−1 of east-west extension (≃5 mm yr−1 across the Guatemala city graben alone). Up to 15 mm yr−1 of dextral motion can be accommodated across the volcanic arc in El Salvador and southeastern Guatemala. The arc seems to mark the northern boundary of an independent forearc sliver (AR), pinned to the NA plate. The inversion of the velocity field shows that a four-block (NA, CA, CO and AR) model, that combines relative block rotations with elastic deformation at the block boundaries, can account for most of the GPS observations and constrain the overall kinematics of the active structures. This regional modelling also evidences lateral variations of coupling at the CO subduction interface, with a fairly high-coupling (≃0.6) offshore Chiapas and low-coupling (≃0.25) offshore Guatemala and El Salvador.
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- 2012
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