Seismic properties of the permafrost layer using the HVSR method in Seymour-Marambio Island, Antarctica

• Main Authors: Vargas Jimenez, Carlos Alberto, Solano, Juan M., Gulisano, Adriana M., Santillana, Sergio, Casallas, Edwin A.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Facultad de Ciencias - Departamento de Geociencias 2022
• Subjects: Relaciones espectrales H/V; respuesta sísmica; permafrost; Marambio; Antártida; saturación de fluidos; H/V spectral ratio; seismic response; Antartic; fluids' saturation; Antarctic; Argentina; Base Marambio; Isla Seymour; Rocas; Seymour; Antarc*; Antarctica; antartic*
• Online Access: https://revistas.unal.edu.co/index.php/esrj/article/view/103981

Authors have calculated the H/V spectral ratios using seismic-noise recordings in the uppermost layers north of the Seymour-Marambio Island, Antarctic. Sixty-seven seismic site-response measurements near and far from the Argentinean Marambio Base runway suggest geotechnical works on the uppermost sedimentary layers due to maintenance, landing, and taxi of large loads and aircraft during decades could contribute to changes in their seismic dynamic response. Two horizontal images of Vp, Vs, and Vp/ Vs ratios at 1.0 m and 35.0 m depth show lateral variations in the permafrost properties. Authors interpret that permafrost is emplaced in rocks with different porosities and contrasting fluids saturation at those depths. In shallow strata, the saturation of gases affects mainly the elastic properties. In deeper strata, where the location of water reservoirs is detected, the primary mechanism of seismic dissipation is anelastic. En este trabajo se presentan estimaciones de relaciones espectrales H/V utilizando registros de ruido sísmico en las capas superiores al norte de la isla Seymour-Marambio, en la Antártida. Sesenta y siete mediciones de respuesta sísmica del sitio cerca y lejos de la pista de la Base Marambio, Argentina, sugieren que los trabajos geotécnicos en las capas sedimentarias superiores debido al mantenimiento, aterrizaje y rodaje de grandes cargas y aeronaves durante décadas podrían contribuir a cambios en su respuesta dinámica sísmica. Dos imágenes horizontales de relaciones Vp, Vs y Vp/Vs a 1,0 m y 35,0 m de profundidad muestran variaciones laterales en las propiedades del permafrost. Interpretamos que el permafrost se emplaza en rocas con diferentes porosidades y saturación de fluidos a esas profundidades. En estratos someros, la saturación de gases afecta principalmente a las propiedades elásticas. En estratos más profundos, donde se esperan reservorios de agua, el principal mecanismo de disipación sísmica es inelástico.