Sismología
Sismología Es
la ciencia que estudia los aspectos relacionados con la ocurrencia de temblores, terremotos, o sismos. Es una ciencia joven ya que sus métodos e instrumentos de observación fueron desarrollados a lo largo del siglo XX. Ha aportado valiosas contribuciones a la Tectónica de Placas
Fallamiento de la corteza
Sismos
Temblores
de origen tectónicos
– Otros orígenes como fenómenos locales Actividad volcánica Colapso del subsuelo por la extracción de fluídos de materiales del subsuelo. Artificiales por pruebas nucleares
Deformación de rocas: esfuerzo y tiempo de aplicación
Se denomina esfuerzo al conjunto de fuerzas que afectan a un cuerpo material y tienden a deformarlo.
Tipos de deformación – Elástico cuando la relación esfuerzo/deformación es constante, y el cuerpo puede recuperar su forma original al cesar el esfuerzo deformante. Las deformaciones elásticas, al no producir deformaciones permanentes, no generan estructuras tectónicas. – Plástica cuando dicha relación no es constante, aunque se retire el esfuerzo, el cuerpo quedará con una deformación permanente. Formará estructuras tectónicas.. producidas por deformación plástica (deformación dúctil o continua ) o por rotura (deformación frágil o discontinua).
Zona o plano de Benioff
Definida por la distribución de los focos de terremotos, que desciende desde la superficie bajo la corteza terrestre con ángulos que varían entre 30° y 80°. Característica propia de los arcos insulares.
Áreas sucesivas de ruptura
El
Planos de falla
movimiento se da mediante “brincos” Zona de acumulación de tensión, hasta que se rebasa un límite. En este momento se genera un fallamiento en algún momento denominado foco, que se propaga a toda una superficie
Movimiento lateral, por la acumulación de esfuerzos
Los esfuerzos rebasan cierto límite y se produce fallamiento , que se propaga
Situación después del temblor
Desplazamiento que permanece
Ondas sísmicas
Semejante a lo que ocurre con el sonido de diapasón Fallamiento repentino de esfuerzos, i.e., entra en vibración. Transmiten la fuerza que se genera en el foco sísmico hasta el epicentro en proporción a la intensidad y magnitud de cada sismo. En un sólido pueden transmitirse dos tipos de ondas:
Onda de compresión y expansión. Onda interna que se propaga en el interior de un sólido elástico. Transmisión de compresiones y rarefacciones en el mismo sentido en que se propaga la onda. Pueden desplazarse a través de cualquier medio sólido, líquido, o magmático, ya que pueden atravesar sin ninguna dificultad el manto y el núcleo de la Tierra. La velocidad de propagación va de los 8 a los 12 Km/s, dependiendo… Son las primeras ondas que registran los sismógrafos, debido a su mayor velocidad y porque la propagación se efectúa en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Semejante a un empujón
Ondas transversales o de cizarramiento Las partículas se mueven ahora en dirección perpendicular ala dirección de propagación de la onda. Movimiento ondulatorio o serpenteante Velocidades 4 a 8 Km/s, seguidas también de una ráfaga de oscilaciones más fuertes, que se conocen como ondas de sacudida, Se registran en los sismógrafos en segundo lugar También es una onda interna que se propaga en el interior de un sólido elástico. Semejante a una “ola” Ejemplos; campos magnéticos y eléctricos
Ondas L
Se manifiestan después de las ondas P y las S Se propagan sólo por la superficie de la Tierra mediante períodos vibratorios más largos que los anteriores. Desarrollan una velocidad más lenta, 3.5 Km/s. Son las responsables de producir los desplazamientos en la superficie y los efectos más catastróficos en el epicentro Se desvanecen a diferentes profundidades, según sus períodos De su desarrollo se ha obtenido valiosa información para distinguir las estructuras continentales y oceánicas de la corteza terrestre.
Onda R
John Willilm Strutt, Lord Rayleigh, 1885 Periodo largo Ondas superficiales, viajan por la superficie de la Tierra. Trayectoria elíptica retrógada (ground roll) Ocurre en el plano de propagación de la onda. Lentas 70% de S Analogía: las ondas que se producen en la superficie de un cuerpo de agua.
Ondas V
A.E.H. Love en 1911 Medio elástico estratificado Perpendicular a la dirección de propagación, sistematiza sobre la superficie de la Tierra Produce una dislocación en las masas de la superficie o lugar donde se desarrollan. Es un 90% de las ondas S y más rápidas que las Raleigh
VR, L
Factores de propagación Características
del medio
– Rocas ígneas de 6km/s – Rocas poco consolidadas 2km/s ó menor Discontinuidades
estratigráficas Volumen de vacíos (n) Temperatura, presión etc. Magnitud de la energía que se libera en el hipocentro
A
partir del retraso de las ondas (S), se puede determinar la distancia a la que se ha producido el terremoto y su localización o “epicentro”, lugar donde se produce con mayor fuerza la liberación de la energía.
Ondas superficiales P
S
Sismógrafos y sismogramas Registra
el movimiento del suelo causado por el paso de una onda sísmica. Actualmente tiene gran cantidad de componentes electrónicos. Se requiere fijar un punto fijo. Principio de inercia (resistencia al movimiento o a variar su velocidad).
Sismógrafo
Lápiz
• Amplificadores del movimiento para el graficado. • Cada instrumento detecta cada una de las muchas frecuencias que componen un onda sísmica. • Se realiza una calibración para calcular el movimiento real del suelo en función de la intensidad del sismo. • Esta es la respuesta del equipo. • Banda ancha de frecuencias. • Auxilio de varias estaciones con sismógrafos en arreglo.
Como se calcula el epicentro? Análisis
de los sismogramas: diferentes tipos de ondas en especial P y S. Cada estación proporciona la distancia al epicentro pero no la dirección. Son necesarias son tres estaciones al menos
Escala de magnitud e intensidad Se
utilizan para cuantificar o medir los temblores Escala de magnitud: – Relacionada con la energía liberada como ondas sísmicas. – Relacionada con el proceso físico mismo – Escala de Mercalli
La
intensidad con los daños producidos.
– Impacto del evento en la población, las construcciones y la naturaleza. – Dependiendo de la cercanía de la fuente, es la distribución de intensidades y efectos – No permite la comparación entre sismos – No proporciona información en relación con la energía liberada.
Distancia a la estación
ML= log A - log Ao L= magnitud A= máxima traza en el sismograma de un temblor Ao= la máxima amplitud del temblor patrón Traza en el sismograma
• Temblor patrón = de magnitud cero.. Teniendo su epicentro a 100 km de distancia deja una traza de una micra en el sismograma. • Definida por Richter con información de California • Magnitud local • La fórmula de la escala de Richter se expresa como: ML= log A+3 Focos no mayores de 16 km de profundidad y 600 km de distancia Modificación por Beno Gutenberg
Comparación entre escalas
Promedio anual de temblores (2001) Magnitud
Número promedio
8
2
7
20
6
100
5
3000
4
15000
3
150000
FECHA
Magnitud
CIUDADES o REGION
COMENTARIOS
1911, junio
7 7.0
Jalisco-Colima
45 muertos, gran destructcción en Cd. Guzman Jal.; ha sido uno de los temblores mas fuertes que han ocurrido en los últimos 100 años, se reportaron 45 muertos en el Distrito Federal
1932, junio 3
8.2
Jalisco-Colima
Grandes daños en poblaciones de los Estados de Colima y el occidente de Jalisco. La ciudad de Colima fue la mas dañada
1937, julio 16
7.0
Oaxaca-Puebla
Grandes daños en Esperanza Pue.
1957, julio 29
7.8
Guerrero: San Marcos
55 muertos, miles de heridos y daños materiales en varios Estados. La poblacion mas danada fue San Marcos, Gro.
1968, agosto 2
6.3 7.1
Oaxaca: Pinotepa
Se estima que hubo varios muertos y miles de heridos. Grandes danos materiales en Pinotepa.
1973, enero 30
6.2 7.5
Colima
50 muertos, 300 heridos y 30 poblaciones afectadas severamente.
1973, agosto 28
6.8
Oaxaca-Puebla
600 muertos miles de heridos y damnificados. Cd. Serdan destruida: daños considerables en las ciudades de Puebla, Orizaba, Oaxaca y Mexico. 77 pueblos dañados seriamente.
1978, noviembre 28
6.8
Oaxaca: Miahuatlan
Daños en Loxicha, Oaxaca. Es quizá el temblor que mas se ha estudiado en México
6.5
Oaxaca: Huajuapan
50 muertos, fuertes daños en la región fronteriza de los estados de Puebla, Oaxaca y Guerrero. Principalmente en Huajuapan de Leon, Oaxaca.
Michoacán Colima
Mas de 6 500 muertes, grandes daños en la region oeste de Mexico. Principalmente los Estados de: Michoacan, Colima y Jalisco; Ciudad Guzman fue la mas dañada de esta region. Este temblor ocasionó la muerte de milesde habitantes de la Ciudad de Mexico y severos daños a obras civiles y particulares. Por la magnitud de este desastre, se resintio la economia del pais a la vez que ocaciono un gran impacto emocional a la población. (Una buena descripción de las caracteristicas de este sismo puede encontrarse en el cuaderno No2de esta misma serie))
1980, octubre 24
1985, septiembre 19
8.1
Tipo de límite
Colisión océanoocéano
Divergente (extensión)
Cresta oceánica. Franja angosta de hipocentros sísmicos someros. Lavas submarinas.
Convergente (compresión)
Transformante (lateral)
Colisión océanocontinente
Colisión continentecontinente
-
Valles Rifts. Zona amplia de hipocentros sísmicos someros. Volcanes.
Trinchera oceánica y cadenas montañosas Trinchera oceánica. jóvenes. Zona Franja angosta de amplia de hipocentros hipocentros sísmicos someros. sísmicos someros, Lavas submarinas. intermedios y algunos profundos. Volcanes.
Cadena montañosa joven. Zona amplia de hipocentros sísmicos someros e intermedios.
Zona de fractura entre cresta y cresta. Hipocentros sísmicos someros en la angosta franja entre las crestas desfasadas.
Zona amplia de hipocentros sísmicos someros.
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