La subducción de la placa de Cocos por debajo de Norte América tiene un echado variable y muestra un comportamiento complejo a lo largo de la Trinchera Meso-Americana (MAT). La geometría de la placa subducida fue inicialmente delineada a partir de la sismicidad y se ha ido detallando en los últimos años mediante imágenes generadas por experimentos sísmicos. Éstos han reportado, de NW a SE: una transición abrupta en su echado, de 50° a 26°, producto de una rotura en la placa, dividiéndola en Cocos Norte y Cocos Sur; una disminución gradual en el echado hacia el sur hasta llegar a la horizontal en el centro de México; y un echado de 26° en el Istmo de Tehuantepec. La última transición se ha asumido como gradual, basándose en la poca sismicidad de la región. Sin embargo; aún no se ha producido una imagen clara de ella. La geometría de la placa subducida, junto con otros parámetros estructurales, tiene una relación directa con fenómenos fundamentales en el peligro sísmico, como lo son el grado de acoplamiento de la zona sismogénica y el estado de esfuerzos en la placa cabalgante. También la tiene con el vulcanismo a lo largo de la Faja Volcánica Trans-Mexicana (FVTM). La falta de paralelismo de ésta con respecto a la trinchera es atribuida a la geometría de la placa. La variabilidad geoquímica y la evolución temporal de sus productos se han explicado a partir de un modelo de ruptura y desprendimiento de la placa, así como de su retroceso. En su extremo este, la FVTM se caracteriza por una repentina interrupción del vulcanismo de arco, así como por la alineación N-S de los estratovolcanes. En un proyecto apoyado por el Conacyt, se explorará la región este de la FVTM; sin embargo, está enfocado a la parte profunda de la placa. Este proyecto complementará ese estudio al dilucidar la transición somera, donde la placa pasa de un echado horizontal a un echado de 26°, y permitirá, en conjunto, responder a la pregunta: ¿Cómo es la transición de la geometría de la placa subducida, de horizontal-pronunciada en el centro de México a suave-continua en el Istmo de Tehuantepec? Su respuesta contribuirá a: Elaborar modelos térmicos para la zona de subducción en la región; determinar la presencia de fundidos; dilucidar el origen del material volcánico y sus diferentes composiciones; entender la alineación N-S de la Cordillera Volcánica Citlaltépetl-Cofre de Perote; estudiar la interrupción de la actividad volcánica al sureste de la FVTM; establecer el grado de acoplamiento entre las placas; comprender los diversos fenómenos del ciclo sísmico en la región. Así, este proyecto propone un experimento sísmico en Oaxaca, Puebla y Veracruz para determinar la estructura sísmica en la región. Usaremos 12 estaciones permanentes en la zona (6 a instalarse a finales de 2012); 10 estaciones temporales instaladas en Oaxaca desde 2006 y cinco estaciones temporales adicionales. Para completar estas últimas se adquirirá un digitalizador con este proyecto. Con estas 27 estaciones se generará una rejilla que nos permita delinear la placa subducida y determinar los cambios en su geometría, así como determinar la estructura sísmica cortical. Emplearemos para ello técnicas sísmicas de generación de imágenes, tales como relocalización de la sismicidad, funciones de receptor, curvas de dispersión de ondas superficiales (de sismos regionales o de correlaciones de ruido), y tomografía. El modelo sísmico será entonces correlacionado con las observaciones geológicas que se mencionaron y se integrará con los resultados del proyecto Conacyt que estará operando al norte.

El objetivo del experimento sísmico propuesto es caracterizar la transición de una subducción horizontal-pronunciada a sutil-continua. En este sentido, esperamos encontrar un cambio abrupto en la geometría de la placa subducida, incluso una rotura en la placa en la parte más profunda que produce una brecha que comienza en el límite oriental de la FVTM. Esto explicaría la ausencia de actividad volcánica. Además, se espera encontrar que la placa tuvo una subducción horizontal más hacia el interior de lo que se ha asumido comúnmente a partir de la escaza sismicidad. A pesar de que el objetivo de los experimentos MASE y VEOX fue estudiar las características de la placa subducida para geometrías diferentes, los detalles de la transición entre ellas siguen siendo desconocidos. Este proyecto proveerá de esos detalles con el fin de responder a preguntas básicas sobre 1) el grado de acoplamiento a lo largo de la zona sismogénica, la presencia/ausencia de sismos de deslizamiento lento y tremores no volcánicos y la continuación de la USL y 2) la FVTM: la interrupción del vulcanismo al SE y la alineación de los estratovolcanes en su límite oriental. Los resultados esperados contribuirán a conciliar diversas observaciones geológicas (firmas geoquímicas, la interrupción de la actividad volcánica, y la topografía en la región) y servirá como base para otros modelos (por ejemplo, modelos térmicos, modelos de flujo del manto).