AB4STRACTCosta Rica is located at the boundary of four tectonic plates where the regularity of destructive earthquakes highlights the necessity of seismic hazard estimations. This study contains the most recent Probabilistic Seismic Hazard Assessment (PSHA) for Costa Rica, calculated with the largest and the most updated earthquake database from both—the Earthquake Engineering Laboratory and the National Seismological Network of the University of Costa Rica. For the PSHA, we updated the seismicity parameters for the upper plate, subduction interplate, and intraslab tectonic domains, characterized the upper-plate zones by percentages of fault types, and used weighted ground-motion models for each of the tectonic domains. The resulted maps of peak ground acceleration (PGA) at return periods of 475 yr (PGA-475) and 2475 yr, as well as the spectral accelerations, show geographic trends that allow for the division of the country in four seismic hazard levels: (1) extremely high for the Nicoya, Osa, and Burica peninsulas, situated directly above the subduction interplate, where the PGA-475 could be 0.55–1.20g; (2) very high for most of the Guanacaste Province, where the PGA-475 may be 0.55–0.70g; (3) high for most of the country (∼41%) with PGA-475 values of 0.40–0.55g, including Central Costa Rica and the capital city of San Jose; and (4) moderate for the Talamanca Cordillera and Northern Costa Rica, with PGA-475 up to 0.40g. These ground-motion values are 0.1–0.6g higher than the previous PSHA for the Pacific peninsulas, Guanacaste, and the southeastern Caribbean. Further, hazard curves, uniform hazard spectra, and a hazard disaggregation indicate that the seismic hazard is lower but more complex in San Jose than in Liberia—the largest city in Guanacaste.

In this work we present the principal results of a paleoseismological study performed in trenches dug across the Cocori fault, located at the southern part of the Cartago Transpression Zone. Based on radiocarbon dating we define tectonic defor-mations occurred before the last 28000 years and after 10000 years (last part of the Upper Pleistocene and Holocene). The tectonic deformations observed in the trenches are thrust faults with a strike-slip component, probably sinistral. We also defined plastic deformation, where the anticlines show south vergence. Two of the faults had metric displacements and various folds had nearly metric amplitudes. However, the low angle of the faults and the ductile behavior of the materials involved in the deformation, do not allowed us to find evidence of coseismic surface ruptures. This limitation implied that we do not being able to temporally bracket the occurrence of any paleoearthquake. A schematic neotectonic model of two fault-bend folds, trending nearly east-west, allows us to explain the geomorphological characteristics of the southern sector of the Cartago Transpression Zone and the structural obser-vations found in the different trenches.

Central America is one of the most active seismic zones in the World, due to the interaction of five tectonic plates (North America, Caribbean, Coco, Nazca and South America), and its internal deformation, which generates almost one destructive earthquakes (5.4≤Mw≤8.1) every year. A new seismological zonation for Central America is proposed based on seismotectonic framework, a geological context (tectonic and geological maps), geophysical and geodetic evidence (gravimetric maps, magnetometric, GPS observations), and previous works. As a main source of data a depurated earthquake catalog was collected covering the period from 1522 to 2015. This catalog was homogenized to a moment magnitude scale (Mw). After a careful analysis of all the integrated geological and seismological information, the seismogenic zones were established into seismic areas defined by similar patterns of faulting, seismicity, and rupture mechanism. The tectonic environment has required considering seismic zones in two particular seismological regimes: a) crustal faulting (including local faults, major fracture zones of plate boundary limits, and thrust fault of deformed belts) and b) subduction, taking into account the change in the subduction angle along the trench, and the type and location of the rupture. The seismicity in the subduction zone is divided into interplate and intraplate inslab seismicity. The regional seismic zonation proposed for the whole of Central America, include local seismic zonations, avoiding discontinuities at the national boundaries, because of a consensus between the 7 countries, based on the cooperative work of specialists on Central American seismotectonics and related topics.

Durante el 2015 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 6989 sismos de los cuales 168 fueron sentidos por la población. Se percibieron en Costa Rica 13 sismos con magnitud Mw > 5,0. La mayoría (86%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 81% tuvo una magnitud (Mw) de entre 3,0 y 4,9. El fallamiento local y regional provocó el 61% de los sismos, seguido por el proceso de subducción de la placa del Coco que originó el 37%. Las zonas con la mayor concentración de sismos en el 2015 fueron las cordilleras volcánicas de Guanacaste y Central, la zona de Los Santos y una región al suroeste de la península de Nicoya. La intensidad máxima observada en el 2015 dentro de Costa Rica fue de V+ (Mercalli Modificada).

The Central Costa Rica Deformed Belt (CCRDB) is an ~100-km broad zone of deformation that marks the boundary between the Caribbean Plate and the Panama Microplate. From December 2011 to February 2012, an earthquake swarm took place in a portion of the CCRDB, near the town of Tobosi, 7 km southwest of the city of Car- tago. In this study, data recorded by the National Seismological Network of Costa Rica (RSN: UCR-ICE) is used to relocate the earthquakes and calculate their focal mechanisms. Additionally, the tectonic geomorphology of the region is analyzed. The results show a transtension structure near the town of Tobosi, which comprises at least three faults, named: the Tobosi, Tablon, and Alumbre faults. It was found that the Tobosi fault is an active left-lateral strike-slip fault with a normal component and was the source of the Tobosi earthquake swarm.

Durante el 2014 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 6836 sismos de los cuales 219 fueron sentidos por la población. Se percibieron en Costa Rica seis sismos con magnitud Mw ≥ 6,0. La mayoría (83%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 74% tuvo una magnitud (Mw) de entre 3,0 y 4,9. El fallamiento local y regional provocó el 64% de los sismos, seguido por el proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe y la microplaca de Panamá que originó el 29%. La intensidad máxima observada en el 2014 fue de VI (Mercalli Modificada) en la península de Burica debido al sismo del 8 de diciembre (Mw 6,1) cuyo epicentro se localizó en el oeste de Panamá.

El Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica (CCRDB) es una zona de deformación de ~100 km de ancho que representa el límite entre la Placa Caribe y la Microplaca de Panamá. Entre diciembre 2011 y febrero 2012 ocurrió un enjambre de sismos en un segmento del CCRDB ubicado en las cercanías del poblado de Tobosi, 7 km al suroeste de la ciudad de Cartago. En este estudio se utilizaron los registros de la Red Sismológica Nacional (RSN:UCR-ICE) para relocalizar los sismos y calcular sus mecanismos focales. Asimismo, se realizó un estudio de la geomorfología tectónica de la zona. Los resultados evidencian una estructura de transtensión compuesta por al menos tres fallas, llamadas: Tobosi, Tablón y Alumbre. Este estudio demuestra que la Falla Tobosi es una falla activa la cual presenta un movimiento de tipo sinestral con componente normal y fue el origen del enjambre de sismos de Tobosi.

The Central Costa Rica Deformed Belt (CCRDB) is an ~100-km broad zone of deformation that marks the boundary between the Caribbean Plate and the Panama Microplate. From December 2011 to February 2012, an earthquake swarm took place in a portion of the CCRDB, near the town of Tobosi, 7 km southwest of the city of Cartago. In this study, data recorded by the National Seismological Network of Costa Rica (RSN: UCR-ICE) is used to relocate the earthquakes and calculate their focal mechanisms. Additionally, the tectonic geomorphology of the region is analyzed. The results show a transtension structure near the town of Tobosi, which comprises at least three faults, named: the Tobosi, Tablon, and Alumbre faults. It was found that the Tobosi fault is an active left-lateral strike-slip fault with a normal component and was the source of the Tobosi earthquake swarm.

Nuevas interpretaciones morfotectónicas, estructurales y sismológicas han permitido definir la neotectónica de la región comprendida entre el flanco noroeste de la cordillera de Talamanca y el flanco sur de los Montes del Aguacate, dentro del sector central-oeste del Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica. Las principales estructuras tectónicas reconocidas en este estudio son las fallas Purires, Zapote, Jaris, Bajos de Jorco y Picagres. Las mismas constituyen un conjunto de fallas de rumbo noroeste de desplazamiento predominantemente dextral, las cuales atraviesan por más de 45 km, los sistemas montañosos de la zona de estudio. Estructuras transtensivas y transpresivas asociadas con estas fallas son asimismo descritas. Otra estructura identificada es la falla Junquillo, de rumbo cercano al E-W y movimiento sinestral, la cual se ubica entre las fallas Purires y Picagres. Los tres estadios principales de la secuencia sísmica superficial de Puriscal de 1990 son revisados en este estudio y son relacionados con algunas de las anteriores fallas. Esta se inició con un enjambre sísmico que alcanzó su pico de actividad entre mayo y junio. El mismo migró entre las fallas Picagres y Purires. Los eventos sísmicos del 8 de junio (00:31 GMT; Md 4,8) y del 9 de junio (00:34 GMT; Md 4,8), originaron una ruptura de falla lateral derecha de 400m de longitud, a lo largo de un segmento del ramal este de la estructura transtensiva de Charcón, asociada con la falla Picagres. La secuencia sísmica continuó con el terremoto de Barbacoas del 30 de junio (Ms 5,1). Este temblor y la secuencia de réplicas ocurridas hasta el 11 de julio, originó una ruptura de falla de 9 km de longitud, a lo largo de la falla Purires. Finalmente, ocurrió el terremoto de Piedras Negras del 22 de diciembre de 1990 (Ms 5,7). Este sismo y su secuencia de réplicas ocurridas hasta el 30 de diciembre, originaron una ruptura de 11 km de largo a lo largo la falla Picagres.

Durante el 2013 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 2547 sismos de los cuales 261 fueron sentidos por la población. Se percibieron en Costa Rica siete sismos con magnitud Mw ≥ 5,0. La mayoría (85%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 56% tuvo una magnitud baja (Mw 3,0-3,9). El fallamiento local y regional provocó el 52% de los sismos, seguido por el proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe y la microplaca de Panamá que originó el 45%. La intensidad máxima observada en el 2013 fue de VI (Mercalli Modificada, MM) para la zona de Sixaola (Limón) debido al sismo del 27 de mayo (Mw 5,6) con epicentro en el occidente de Panamá.

On 5 September 2012 a magnitude Mw 7.6 earthquake struck the Nicoya Peninsula in Costa Rica. Based on two methods and using 1D and 3D velocity models, we present three earthquake location solutions, which nearly converge at the epicenter. The size, location, and the focal mechanism reported by different seismological institutions show that this earthquake was generated at the Cocos-Caribbean plate interface. An intensity map is also presented based on the intensities of 190 localities in Costa Rica for the main shock and 77 localities for the largest aftershock. The highest intensity for the main shock was VII (Modified Mercalli) at the epicentral area and in the Grecia, Sarchi, and Naranjo region. The earthquake distribution during the first month after the earthquake defines an aftershock area of about 100x40 km2.

El 5 de setiembre del 2012 se produjo un terremoto (Mw 7,6) en la región de la península de Nicoya. A partir de dos métodos que usan modelos de velocidades en 1D y 3D presentamos tres soluciones para el inicio de la ruptura del terremoto, los cuales convergen aproximadamente en su localización epicentral. El tamaño del evento, su localización y los parámetros de la fuente reportados por diferentes agencias sismológicas indican que el terremoto fue generado en el área interplacas, debido a la subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe. Se presenta un mapa de isosistas a partir de la intensidad recopilada en 190 localidades de Costa Rica para el evento principal y 77 localidades para la réplica de mayor magnitud. Las intensidades máximas para el evento principal fueron de VII (Mercalli Modificada: MM) en el área epicentral y en la zona de Grecia, Sarchí y Naranjo. El patrón de la sismicidad durante el primer mes post terremoto define un área de réplicas de 100x40 km².

Geomorphic studies supplemented with geological information allow us to define the predominantly left-lateral strike-slip Capellades and Ochomogo faults. The Capellades fault connects with the Aguacaliente fault through the Cartago transpressive zone, including E-W folds and oblique (reverse-left lateral) faults. The Ochomogo fault is located between south San Jose and the southern slopes of the Irazu Volcano, is about 22 km long, and has a nearly left lateral strike slip along its E-W trend to an oblique (normal-left-lateral) slip along its ENE trending part. The interaction between the Ochomogo and Aguacaliente faults results in a transtensional regime that formed the Coris and Guarco valleys. The Capellades fault trends ENE to NE, is about 25 km long, and is located in the southern and southeastern slopes of the Irazu and Turrialba volcanoes. Several geomorphic features show between few meters to 0.67 km of left-lateral displacements along the Capellades fault trace. Based on the Middle-to-Late Pleistocene geological units exposed on the S-SE slopes of the Irazu Volcano, the fault slip rate is estimated to be between a minimum of 0.5 mm/yr and a maximum of 1.1-3.3 mm/yr.

Durante el 2012 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) registró 3455 sismos locales de los cuales 260 sismos fueron sentidos por la población. Esta alta sismicidad se relaciona con la ocurrencia del terremoto de Sámara del 5 de setiembre (Mw 7,6), sus réplicas y la sismicidad inducida en otras fuentes sísmicas. Se percibieron en total 12 sismos con magnitudes ≥ 5,0. La mayoría (90%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 56% tuvo una magnitud baja (Mw 3,0-3,9). El proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe y la microplaca de Panamá originó el 53% de los sismos sentidos. Un 45% fueron originados por fallas locales principalmente en el Valle Central, Isla Calero y Coto Brus. La intensidad máxima observada en el 2012 fue de VII (Mercalli Modificada, MM) para la zona de la península de Nicoya y Zarcero-Naranjo debido al terremoto de Sámara. Además, ocurrieron ocho sismos que ocasionaron intensidades de hasta V (MM).