Local magnitude (Ml) calibration for the Puerto Rico Seismic Network

Abstract

The Puerto Rico and Virgin Islands region (PRVI) region is seismically active due to its geographical location, averaging thousands of earthquakes per year, mostly small events (M<4.0). However, the archipelago of Puerto Rico has been affected by significant events throughout history, such as the recent seismic sequence in the southwestern region, with the principal M6.4 event occurring on January 07, 2020, among others (1670, 1787, 1867, 1918, etc.). Actually, the Puerto Rico Seismic Network (PRSN) publishes the magnitude of the earthquakes based on the duration (Md). At this moment, it does not publish local magnitude (Ml) due to lack of calibration; for this reason, a computation and validation of Ml in the PRSN systems is proposed, based on the original Richter definition. In this research, we use data from local earthquakes recorded from the multiple instruments from PRSN (including broadband and short-period seismometers), particularly the new stations installed after the impact of the hurricanes in 2017. The results were compared with the United States Geological Survey (USGS) ComCAT earthquake catalog for the PRVI region and a graphical relationship between the published Ml vs the computed Ml is established.

La región de Puerto Rico e Islas Vírgenes (PRVI) es sísmicamente activa, debido a su ubicación geográfica, con un promedio de miles de terremotos por año, en su mayoría eventos pequeños (M<4.0). Sin embargo, el archipiélago de Puerto Rico ha sido afectado por muchos eventos significativos a lo largo de la historia, como la reciente secuencia sísmica en la región suroeste, con el evento principal de M6.4 que sucedió en enero, 07 de 2020, entre otros (1670, 1787, 1867, 1918, etc.). Actualmente, la Red Sísmica de Puerto Rico (RSPR) publica la magnitud de los terremotos en la región PRVI en base a la magnitud de duración (Md). En este momento no publica magnitud local (Ml) por falta de calibración; por ello se propone un cómputo y validación de Ml en los sistemas PRSN, basado en la definición original de Richter. En esta investigación, utilizamos datos de terremotos locales registrados por los múltiples instrumentos de PRSN (incluidos sismómetros de banda ancha y de período corto), particularmente las nuevas estaciones instaladas después del impacto de los huracanes en 2017. Los resultados se compararon con el catálogo de terremotos ComCAT del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) para la región PRVI y se establece una relación gráfica entre el Ml publicado y el Ml calculado.