Efectos sísmicos de material de alta densidad en la corteza profunda en el sureste de la Península de Corea

Peso oculto bajo la corteza

¿Por qué dos de los mayores terremotos registrados en Corea del Sur azotaron casi la misma región con apenas un año de diferencia? Este estudio va más allá de las explicaciones habituales —colisiones de placas y actividad humana— para centrarse en un actor mucho menos visible: una losa de roca densa enterrada en lo profundo de la corteza bajo el sureste de la Península de Corea. Mediante modelos que muestran cómo ese material denso dobla la corteza y reconfigura los esfuerzos en las fallas, los autores demuestran que lo que yace a decenas de kilómetros bajo tierra puede preparar silenciosamente fallas para producir potentes terremotos en la superficie.

Una región de sacudidas inusuales

Los terremotos de Gyeongju (2016) y Pohang (2017), ambos de magnitud 5,5, se produjeron cerca del sistema de fallas de Yangsan en el sureste de Corea, una zona ya conocida por su relativa actividad sísmica. El evento de Pohang atrajo atención mundial porque se vinculó con la inyección de fluidos en un proyecto geotérmico, pero la cantidad de agua inyectada fue demasiado pequeña para explicar por completo la gran liberación de energía del sismo. Al mismo tiempo, las mediciones de gravedad en la región muestran una fuerte anomalía positiva, una pista de que algo inusualmente denso se encuentra en profundidad en la corteza. Estudios sísmicos y magnéticos previos sugirieron la presencia de una gruesa zona de rocas máficas, ricas en hierro y magnesio, que se piensa se formó cuando magma se acumuló y solidificó en la base de la corteza mientras el Mar del Este se abría hace millones de años.

Una losa enterrada que dobla la corteza

Los investigadores se propusieron entender cómo este material de alta densidad, interpretado como subaplacamiento magmático, altera los esfuerzos en la corteza e influye en fallas principales. Primero utilizaron datos detallados de gravedad y sísmica para construir un perfil bidimensional de densidad cortical desde el interior de Corea hasta el Mar del Este, que luego convirtieron en un modelo tridimensional de la región. En sus simulaciones, el cuerpo denso se sitúa justo por encima de la frontera entre corteza y manto, y es más grueso en el este bajo la zona costera y más delgado hacia el oeste, tierra adentro. Al ser más pesado que las rocas circundantes, actúa como un peso enterrado que empuja lentamente la corteza hacia abajo donde es más grueso, mientras provoca un suave arqueamiento hacia arriba cerca de sus bordes.

Calor, flujo y cambio de esfuerzos

La temperatura desempeña un papel crucial en esta historia. Medidas en tierra y en el mar muestran que el sureste de Corea y la adyacente cuenca de Ulleung son más cálidos que el promedio de la península. La roca más cálida en la corteza inferior y el manto superior es más dúctil y fluye con mayor facilidad, lo que permite que el cuerpo denso se hunda más y doble con mayor intensidad la corteza suprayacente. El equipo ejecutó modelos viscoelásticos 3D con diferentes temperaturas en la frontera corteza–manto, desde relativamente frías hasta bastante elevadas. En los casos más calientes, la capa densa descendió más, amplificando los cambios de esfuerzo en la corteza superior. Directamente sobre la parte oriental más gruesa, el peso en subsidencia generó esfuerzo compresivo adicional; hacia el margen occidental más delgado, el arqueamiento produjo zonas de tensión. Estas diferencias de esfuerzo se extendieron hacia arriba hasta profundidades donde ocurren los terremotos y hacia afuera por decenas de kilómetros.

Fallas más cerca del colapso

Para evaluar cómo esta carga profunda podría afectar a terremotos reales, los autores calcularon cambios en una magnitud llamada esfuerzo de falla de Coulomb sobre fallas mapeadas, incluidas las superficies que se rompieron en los eventos de Gyeongju y Pohang. Los cambios positivos significan que una falla se acerca más a resbalar; los cambios negativos indican que se estabiliza. Incluso sin el cuerpo denso, la compresión tectónica de campo lejano originada por los movimientos de placas ya cargaba muchas fallas del sureste de Corea. Sin embargo, al añadir la capa de alta densidad, el esfuerzo de falla aumentó sistemáticamente en aproximadamente 0,2 a 1 megapascal sobre los planos de falla de Pohang y Gyeongju y en varios segmentos de falla cercanos, especialmente sobre la parte oriental más gruesa del cuerpo. Estos incrementos de esfuerzo fueron mayores que los cambios directos calculados por la propia inyección de fluidos de Pohang, y se volvieron más intensos conforme la corteza modelada se hacía más caliente y más débil.

Replantear el riesgo sísmico en regiones “estables”

Este trabajo concluye que una lámina profunda y pesada de roca bajo el sureste de Corea ha estado aumentando silenciosamente el esfuerzo de fondo en las fallas durante largo tiempo, lo que ayuda a explicar por qué esta región ha albergado los terremotos más significativos del país en tiempos recientes. Actividades humanas como la inyección de fluidos pueden seguir actuando como el detonante final, pero sólo porque las fallas ya estaban cerca de un estado crítico debido a la carga tectónica potenciada por el cuerpo denso enterrado. Para las personas que viven en áreas que a menudo se consideran geológicamente estables, el mensaje es claro: el peligro sísmico no está controlado únicamente por los límites de placas. Variaciones sutiles en densidad cortical, temperatura y reología pueden concentrar esfuerzos lejos de los bordes de las placas, por lo que las evaluaciones robustas de riesgo sísmico deben mirar profundo bajo la superficie, integrando gravedad, flujo de calor e imágenes detalladas del subsuelo con los modelos tectónicos tradicionales.

Cita: Kim, M., Choe, H., Cheon, Y. et al. Seismic effects of deep crustal high-density material in the southeastern Korean Peninsula. Commun Earth Environ 7, 328 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03345-x

Palabras clave: terremotos intraplaca, riesgo sísmico, subaplacamiento magmático, esfuerzo cortical, Península de Corea