VELEST. Algoritmo de Inversion para la estimación de Modelo de Velocidad 1D

La determinación de los parámetros hipocentrales de un sismo constituye un típico problema inverso, ya que tanto el modelo, como la localización y el tiempo de origen de un sismo, se estiman a partir de un conjunto de tiempos de arribo. Poco a cambiado desde que el alemán Ludwing Geiger en 1911 sentara las bases para la localización de sismos, basado en el método de reducción de Gauss – Newton, gracias a la minimización simultanea de los tiempos de viaje residuales de un conjunto de observaciones (Figura). Los tiempos residuales ΔT, que corresponden a la diferencia entre los tiempos de arribo observados (Tobs) y los tiempos de arribo predichos (Tpre), se calculan a partir de un modelo de velocidad e hipocentro predefinidos. El método propuesto por Geiger, en el que la mayoría de algoritmos de localización fundamentan su cálculo, plantea la necesidad de conocer un modelo de estructura cortical y las coordenadas de un hipocentro preliminar.

El programa Velest es un algoritmo escrito en Fortran77 diseñado para derivar modelos de velocidad 1D para rutinas de localización de sismos y como referencia inicial para trabajos de tomografía sísmica 3D (Kissling 1988; Kissling et al., 1994). Originalmente fue escrito en 1976 por W.L Ellsworth y S. Roecker para estudios de tomografía sísmica (con el nombre Hypo2D), luego en 1981 fue modificado por R. Howack, C Thurber y R Corner quienes implementaron el modelo de trazado de rayos. En 1984 Kissling y Ellsworth después de modificar la estructura e implementar nuevas opciones, usaron el programa para calcular un Mínimo Modelo 1D para un gran área del Valle de California. Posteriormente fue aplicado para sismos locales y datos de fuente controlada en California, Alaska, Utah y los Alpes. Actualmente a nivel mundial la mayoría de trabajos de tomografía sísmica 3D con sismos locales, se elaboran en base a modelos unidimensionales obtenidos con este programa. En Perú Villegas (2009) propone modelos de estructura de velocidad 1D para 3 areas ubicadas en las regiones Norte, Cento y Sur de Peru utilizando datos provenientes de redes sísmicas locales instaladas por el IGP.