Seismic hazard of the Granada Fault

Abstract

The City of Granada is placed at the margin of a flat area known as the Granada Basin (Betic Cordillera, SE Spain) surrounded by mountains. The seismic activity in the Granada Basin is high, with a large number of earthquakes, all of them of moderate to low magnitude (mb ≤ 5.5). Historically, earthquakes in this area have produced important material damage and human casualties; however, it is hard to evaluate their magnitude. Seismicity has its origin mostly at depths between 5 and 17 km and the focal mechanisms indicate a present stress field dominated by a tensional tensor with an associated NE-SW extensional axis. The sedimentary cover of the Granada Basin is mostly coeval with the activity of faults that bound the basin, which have controlled the stratigraphic architecture. These faults are normal, mostly with a NW-SE orientation, and dipping towards the SW. Basinwards migration of the extensional front has exhumed the footwalls of older faults, uplifting the previous Tortonian sedimentary cover, which presently outcrops as emerged ranges at the margins of the basin. This work presents preliminary results of a paleoseismic study of the Granada Fault, an NW-SE active normal fault that produces a Plio-Quaternary throw of 300 m. According to these data, slip rate has been estimated in 0.38 mm/yr. Several paleosoils, Pleistocene in age, have been affected by this fault. These paleosoils were sampled and dated using the thermoluminiscence method to constrain these estimates. Three different seismic events can be recognized from the accumulative throw. The vertical slip per event ranges from 5 to 7 cm. Following empirical relationships, a moment magnitude between 5.9 and 6.0 can be preliminary assessed for these events.

La ciudad de Granada está situada en el margen de un área llana rodeada de montañas conocida como la Cuenca de Granada (Cordillera Bética, SE España). La actividad sísmica en la Cuenca de Granada es alta, con un gran número de terremotos, todos ellos de moderada a baja magnitud (mb ≤ 5.5). Históricamente, los terremotos en este área han ocasionado importantes pérdidas materiales y de vidas humanas; sin embargo, es difícil de establecer su magnitud. La sismicidad se origina a profundidades de entre 5 y 17 km y los mecanismos focales indican un campo de esfuerzos actual dominado por un tensor extensional asociado a un eje de extensión NE-SO. El relleno sedimentario de la Cuenca de Granada es sincrónico con la actividad de las fallas que limitan la cuenca, las cuales han controlado la secuencia estratigráfica. Estas fallas son normales, la mayoría con una orientación NO-SE, y buzamientos hacia el SO. La migración hacia el interior de la cuenca del frente extensional ha exhumado los bloques de muro de las fallas más antiguas, elevando la cobertera sedimentaria Tortoniense previa, que actualmente afloran como sierras emergidas en los márgenes de la cuenca. Este trabajo presenta los resultados preliminares de un estudio paleosísmico de la Falla de Granada, una falla normal activa con orientación NO-SE que produce un salto Plio-Cuaternario de 300 m. Según estos datos, la tasa de deslizamiento se ha estimado en 0,38 mm/año. Varios paleosuelos, de edad Pleistoceno, han sido afectados por esta falla. Estos paleosuelos se muestrearon y dataron por el método de termoluminiscencia para precisar estas estimaciones. Se pueden reconocer tres eventos sísmicos a partir del salto acumulativo. El salto vertical por evento es de 5 a 7 cm. A través de relaciones empíricas, preliminarmente se ha establecido una magnitud momento entre 5.9 y 6.0 para estos eventos.