El Sistema de fallas de la Isla Norte ( NIFS ) (también conocido como Cinturón de fallas dextral de la Isla Norte o Cinturón de corte de la Isla Norte [1] ) es un conjunto de fallas sísmicamente activas con tendencia suroeste-noreste en la Isla Norte de Nueva Zelanda que transportan gran parte de la Componente de deslizamiento dextral (lateral derecho) de la convergencia oblicua de la Placa del Pacífico con la Placa Australiana . Sin embargo, a pesar de al menos 3 km (1,9 millas) de elevación de los rangos axiales en las regiones medias del sistema de fallas durante los últimos 10 millones de años, la mayor parte del acortamiento en esta parte del Margen Hikurangi se debe a la subducción. [2]
Las fallas incluyen la falla de Wairarapa y la falla de Wellington al suroeste, las fallas de Ruahine y Mohaka en la sección central y las fallas de Waimana, Waiotahi, Whakatane y Waiohau al noreste. La mayor parte del sistema de fallas consiste en fallas de rumbo dextral, aunque hacia su extremo noreste la tendencia cambia a una tendencia más SN y las fallas se vuelven principalmente oblicuas normales en el sentido de que la zona se cruza con el Taupō Rift . Esta zona de falla admite hasta 1 cm/año (0,39 pulgadas/año) de desplazamiento de deslizamiento. [3]
El sistema de fallas de la Isla Norte consta de ocho líneas de fallas principales y muchas fallas relacionadas más pequeñas que también están actualmente activas.
La rama más sureste de la falla de Wellington se conoce como falla de Mohaka. La falla se extiende hacia el norte, hacia la falla Waimana , que a su vez tiene ramas de las fallas Waiotahi y Waioeka . La falla de Waimana tiene 50 km (31 millas) de largo con potencial para una sacudida M w 6,9 en su intervalo de recurrencia de 2850 años y una tasa de deslizamiento de 0,07 cm/año (0,028 pulgadas/año). [4] El segmento principal de la falla de Mohaka finalmente pasa a la falla de Whakatane , que tiene una extensión costera. [3] La falla de Whakatane tiene capacidad multisegmento para un terremoto de tamaño M w 7 en un intervalo de recurrencia de 3000 años y una tasa de deslizamiento de 0,1 cm/año (0,039 pulgadas/año). [4] Al este de la falla de Mohaka se encuentra la falla de Patoka , que comienza en el valle del río Tutaekuri a 500 m (1600 pies) de una extensión de la falla de Mohaka. [5] Donde la falla Potaka intercepta el bosque de Esk, su extensión activa más oriental se convierte en la falla Rukumoana . [5] La falla de Potaka termina justo al sur del pico Tauwhare Papauma en la carretera estatal 5 . [5] La falla de Rukumoana tiene una extensión norte activa llamada falla de Rangiora y ambas terminan en la región de Hawke's Bay al norte del lago Tutira . [5] Donde la falla de Rangiora termina, la falla de Waiotahi hacia el norte por unos 20 km (12 millas) se convierte en la falla activa más oriental del sistema. [5]
Ha habido una transición de un desplazamiento episódico dominado por buzamiento y deslizamiento durante el Mioceno tardío-Plioceno a un desplazamiento dominado por deslizamiento oblicuo y rumbo-deslizamiento más recientemente. [2] Antes del Mioceno tardío, hace unos 11 millones de años, se produjeron al menos 500 m (1.600 pies) de desplazamiento vertical occidental en la falla de Mohaka, [2] y más recientemente, en los últimos 2,3 millones de años, el máximo vertical El desplazamiento ha sido de al menos 500 m (1600 pies) más, encontrados a unos 30 km (19 millas) al sur de Hawkston. Cabe señalar que en Hawkston no ha habido desplazamiento vertical, aunque tanto en el extremo sur como en el extremo norte de la falla sí ha habido desplazamiento vertical durante este período. [2] El desplazamiento hacia el sur de unos 350 m (1150 pies) produjo la Cordillera Wakarara. La falla de Mohaka ha tenido aproximadamente 300 m (980 pies) de desplazamiento de rumbo en los últimos 2 millones de años. [2]
A medida que la falla de Wellington se bifurca cerca de Woodville, la rama más al noroeste se conoce como falla de Ruahine. Los resultados de la excavación de zanjas sobre esta falla sugieren un intervalo de recurrencia de terremotos de 400 a 500 años, con desplazamientos típicos en el rango de 3,0 a 5,5 m. [6] De manera similar a la falla de Mohaka, parece que la falla de Ruahine tiene tasas de desplazamiento de poco más de 0,5 cm/año (0,20 pulgadas/año) y tuvo una transición de un desplazamiento episódico dominado por buzamiento y deslizamiento durante el Mioceno tardío-Plioceno a desplazamiento dominado por deslizamiento oblicuo y deslizamiento de rumbo más recientemente. [2] La falla de Ruahine comenzó su desplazamiento vertical hace unos 10 millones de años, a finales del Mioceno. [2] La mayor parte de la falla de Ruahine actualmente se adapta a desplazamientos verticales hacia el este, pero hace entre 4 y 3 millones de años se ha encontrado un desplazamiento vertical de 200 m (660 pies) hacia el este en una parte de la falla. [2] En los últimos 3,6 millones de años, los estudios geológicos han demostrado que se han producido menos de 10 km (6,2 millas) de compensación dextral en la falla de Ruahine. [2] En su extremo norte, esta falla se convierte en la falla de Waiohau , que tiene varias extensiones geológicamente activas. [3] Hay una extensión occidental de la falla de Ruahine antes de esto a la falla de Kaweka alrededor del valle del río Mohaka . [5] La falla de Kaweka sigue siendo la falla más occidental hasta que a su vez se convierte en la falla de Wheao en el valle del río Waipunga . [5] La falla de Te Whaiti es una extensión hacia el NNE de la falla de Wheao que se une a ella cerca de Murupara y por un breve tiempo la falla de Te Whaiti es la falla activa más occidental del sistema antes de fusionarse con una extensión de la falla de Waiohau. que termina en la cabecera del valle del río Rangitaiki . [5]
La falla de Waimana está al este de la falla de Whakatane, las cuales se unen a la falla de Mohaka en el sur del sistema [3] Al norte tiene una porción costera que termina contra la falla de la Isla Blanca, que es el margen oriental de la falla de Whakatane. Grieta de Taupo . [7]
La falla de Waiohau se extiende desde el final de la falla de Ruahine hacia el norte hacia la Bahía de Plenty por 61 km (38 millas). [4] La tasa de deslizamiento es de 0,14 cm/año (0,055 pulgadas/año) con un movimiento estimado de una ruptura de falla multisegmento de M w 7,1 con una recurrencia promedio de 3000 años. [4] Se encuentra aproximadamente paralela y al oeste de las fallas de Whakatane, Waimana y Waiotahi, y al este de Taupo Rift . En su extremo sur es una falla de dextral , convirtiéndose en una falla de buzamiento normal en la parte norte de su longitud. El valle del río Rangitaiki sigue aproximadamente la línea de la falla. Termina contra el margen oriental del Taupō Rift en la parte costera del Whakatāne Graben . [8] Se cree que la falla fue responsable de un terremoto en 1866 que tuvo su epicentro cerca de Te Mahoe , al este de Kawerau . [9] [10]
La falla de Waiotahi comienza cerca del final de Mangahopai Road en Hawkes Bay y se extiende como la falla activa más oriental del sistema a través de las caras occidentales del lago Waikaremoana . Luego tiene una extensión oriental, la falla de Koranga, justo al norte del pico Tataemakora, mientras continúa a lo largo de la costa al oeste de Ōpōtiki para terminar frente a la costa donde intercepta la falla de la Isla Blanca del Taupō Rift. [5] La falla de Karanga termina en las montañas a 20 km (12 millas) al sur de Opotiki. [5]
La falla de Wairarapa se extiende cerca de la costa justo al suroeste del lago Wairarapa , a lo largo del borde noroeste del lago. El terremoto de Wairarapa de Mw 8,2 de 1855 fue causado por el movimiento a lo largo de esta falla. El intervalo de recurrencia de grandes terremotos en esta falla es de menos de 2.000 años. [11] Hay fallas asociadas, como el empuje de Wharekauhau al sur y la falla de Mangaoranga al norte, que podrían participar en una ruptura que se propaga.
La falla de Wellington es una falla dextral que se extiende desde el estrecho de Cook en la costa sur de la Isla Norte hasta cerca de Woodville , donde la falla se bifurca en las fallas de Mohaka y Ruahine. No se han registrado terremotos históricos a lo largo de esta falla, aunque se estima que ha ocurrido un evento significativo en los últimos 1.000 años. Se estima que el intervalo de recurrencia de grandes terremotos en esta falla es de menos de 2.000 años. [11] Se han identificado tres segmentos principales, el tramo Wellington-Hutt, el tramo Tararua y el tramo Pahiatua. [12] [13]
La falla de Whakatane es donde el sistema de fallas de la Isla Norte intersecta el Taupo Rift [3] y, por lo tanto, se espera que el desplazamiento a través de la falla de Whakatane sea oblicuo, con un deslizamiento de inclinación normal (1,5 ± 0,5 mm/año) y un rumbo lateral derecho. deslizamiento (1,1 ± 0,5 mm/año) componentes del movimiento. [14] Los tres terremotos prehistóricos que rompieron la superficie conocidos durante los últimos 10.000 años se asociaron con un deslizamiento neto en la superficie del suelo de aproximadamente 3 m (9,8 pies). [14]
En esta porción sureste de la Isla Norte, la Placa Australiana continental converge oblicuamente a más de 4 cm/año (1,6 pulgadas/año) con la Placa oceánica del Pacífico en el Margen Hikurangi , y el Sistema de Fallas de la Isla Norte transporta la mayor parte del dextral. (lateral derecho) componente de deslizamiento de esta convergencia. La cantidad asignada al componente de deslizamiento varía a lo largo del sistema de fallas como, por ejemplo, frente a la costa de Gisborne , que está cerca del noreste del sistema, aproximadamente 6 cm/año (2,4 pulgadas/año) de subducción de placas se produce frente a Wairarapa. En la costa, esto disminuye a quizás 2 cm/año (0,79 pulgadas/año). [15] La meseta de Hikurangi , un remanente de una gran provincia ígnea , se está subduciendo actualmente bajo la Isla Norte en este margen, y estas partes subducidas están alcanzando entre 37 y 140 km (23 a 87 millas) dentro del manto debajo de la Isla Norte y norte de la Isla Sur. [16] Entonces, en los dos tercios norte del sistema de fallas, además de los terremotos poco profundos del sistema, también hay terremotos más profundos asociados con la losa de subducción. El modelado desde los desplazamientos bien caracterizados pero atípicamente grandes del terremoto de Kaikōura de 2016 sugiere la posibilidad de que los grandes desplazamientos observados en el último gran terremoto del sistema, el de 1855, en comparación con el modelado clásico de fallas sísmicas, [17] puedan haber estado relacionados con un megaterremoto poco profundo. [18] En la parte sur del sistema alrededor de Wellington, los terremotos profundos de losa de subducción de la zona Wadati-Benioff se encuentran frente a la costa hacia el oeste.
La microplaca de Kermadec , que actualmente es, en términos de movimiento, una parte independiente de la Placa Australiana, probablemente se extiende hasta el Estrecho de Cook , siendo el límite suroeste poco claro de la Placa Kermadec el Sistema de Fallas de la Isla Norte. [19] El límite occidental de esta placa está actualmente asociado hacia su norte con el centro de expansión del arco posterior de la Cuenca Lau , que continúa hacia el sur como Havre Trough y se convierte en el Taupō Rift , que es el límite occidental del norte de la Isla Norte. Sistema de fallas y alberga la activa zona volcánica de Taupō .
Las dos islas de Nueva Zelanda están separadas por el estrecho de Cook, pero el sistema de fallas se fusiona efectivamente hacia el sur con el sistema de fallas de Marlborough, que es una gran zona de falla de dextral que finalmente transfiere el desplazamiento al límite de placas principalmente transformadas de la falla alpina. que se extiende por el oeste de la Isla Sur . Al norte, el Sistema de Fallas de la Isla Norte se extiende mar adentro en la plataforma continental de Zealandia y se fusiona con la actividad asociada a la zona de subducción Kermadec-Tonga .
La zona de subducción de Hikurangi (a veces denominada margen de subducción de Hikurangi) es la falla más grande de Nueva Zelanda.