Sismos

Introducción

Es ciencia que estudia los terremotos. Implica la observación de las vibraciones naturales del terreno y de las señales sísmicas generadas de forma artificial, con muchas ramificaciones teóricas y prácticas. Como rama de la geofísica, la sismología ha aportado contribuciones esenciales a la comprensión de la tectónica de placas, la estructura del interior de la Tierra, la predicción de terremotos y es una técnica valiosa en la búsqueda de minerales.

La investigación sismológica básica se concentra en la mejor comprensión del origen y propagación de los terremotos y de la estructura interna de la Tierra. Según la teoría elástica del rebote, la tensión acumulada durante muchos años se libera de manera brusca en forma de vibraciones sísmicas intensas por movimientos de las fallas.

Fenómenos sísmicos

La deformación de los materiales rocosos produce distintos tipos de ondas sísmicas. Un deslizamiento súbito a lo largo de una falla, por ejemplo, produce ondas longitudinales de empuje-tiro (P) y transversales de cizalla (S). Los trenes de ondas P, de compresión, establecidos por un empuje (o tiro) en la dirección de propagación de la onda, causan sacudidas de atrás hacia adelante en las formaciones de superficie. Los desplazamientos bruscos de cizalla se mueven a través de los materiales con una velocidad de onda menor al agitarse los planos de arriba a abajo.

Cuando las ondas P y S encuentran un límite, como la discontinuidad de Mohorodovicic (Moho), que yace entre la corteza y el manto de la Tierra, se reflejan, refractan y transmiten en parte y se dividen en algunos otros tipos de ondas que atraviesan la Tierra. Los intervalos de propagación dependen de los cambios en las velocidades de compresión y de onda S al atravesar materiales con distintas propiedades elásticas. Las rocas graníticas corticales muestran velocidades típicas de onda P de 6 km/s, mientras que las rocas subyacentes máficas y ultramáficas (rocas oscuras con contenidos crecientes de magnesio y hierro) presentan velocidades de 7 y 8 km/s respectivamente.

Además de las ondas P y S —ondas de volumen o cuerpo—, hay dos ondas de superficie, ondas Love, llamadas así por el geofísico británico Augustus E. H. Love, que producen movimientos horizontales del suelo y las ondas Rayleigh, por el físico británico John Rayleigh, que producen movimientos verticales y son conocidas como ondas R. Estas ondas viajan a gran velocidad y su propagación se produce sobre la superficie de la Tierra.

Medios de estudio

Las ondas sísmicas longitudinales, transversales y superficiales provocan vibraciones allí donde alcanzan la superficie terrestre. Los instrumentos sísmicos están diseñados para detectar estos movimientos con métodos electromagnéticos u ópticos. Los instrumentos principales, llamados sismógrafos, se han perfeccionado tras el desarrollo por el alemán Emil Wiechert de un sismógrafo horizontal, a finales del siglo XIX.

Algunos instrumentos, como el sismómetro electromagnético de péndulo, emplean registros electromagnéticos, esto es, la tensión inducida pasa por un amplificador eléctrico a un galvanómetro. Los registradores fotográficos barren a gran velocidad una película dejando marcas del movimiento en función del tiempo. Las ondas de refracción y de reflexión suelen grabarse en cintas magnéticas que permiten su uso en los análisis por ordenador.

Los sismógrafos de tensión emplean medidas electrónicas del cambio de la distancia entre dos columnas de hormigón separadas por unos 30 m. Pueden detectar respuestas de compresión y extensión en el suelo durante las vibraciones sísmicas. El sismógrafo lineal de tensión de Beni off detecta tensiones relacionadas con los procesos tectónicos asociados a la propagación de las ondas sísmicas y a los movimientos periódicos, o de marea, de la Tierra sólida. Invenciones aún más recientes incluyen los sismógrafos de rotación, los inclinó metros, los sismógrafos de banda ancha y periodo largo y los sismógrafos del fondo oceánico.

Hay sismógrafos de características similares desplegados en estaciones de todo el mundo para registrar señales de terremotos y de explosiones nucleares subterráneas. La Red Sismográfica Estándar Mundial engloba unas 125 estaciones.

Aplicaciones

La investigación sismológica básica se concentra en la mejor comprensión del origen y propagación de los terremotos y de la estructura interna de la Tierra. Según la teoría elástica del rebote, la tensión acumulada durante muchos años se libera de manera brusca en forma de vibraciones sísmicas intensas por movimientos de las fallas.

Los temblores fuertes pueden, en segundos, reducir a escombros las estructuras de los edificios; por esto los geólogos e ingenieros consideran diversos factores relacionados con los sismos en el diseño de las construcciones, porque los diques, las plantas de energía nuclear, los depósitos de almacenamiento de basuras, las carreteras, los silos de misiles, los edificios y otras estructuras construidas en regiones sismo génicas, deben ser capaces de soportar movimientos del terreno con máximos estipulados.

Los métodos sísmicos de prospección utilizan explosivos para generar ondas sísmicas artificiales en puntos determinados; en otros lugares, usando geófonos y otros instrumentos, se determina el momento de llegada de la energía refractada o reflejada por las discontinuidades en las formaciones rocosas. Estas técnicas producen perfiles sísmicos de refracción o de reflexión, según el tipo de fenómeno registrado. En las prospecciones sísmicas de petróleo, las técnicas avanzadas de generación de señal se combinan con sistemas sofisticados de registro digital y de cinta magnética para un mejor análisis de los datos. Algunos de los métodos más avanzados de investigación sísmica se usan en la búsqueda de petróleo.

El perfilado sísmico de reflexión, desarrollado en la década de 1940 para la exploración petrolera, ha sido utilizado en los últimos años en investigación básica. En la actualidad hay programas destinados a descifrar la estructura de la corteza continental oculta que han usado esta técnica para sondear rocas a decenas de kilómetros de profundidad; con ellos se resuelven muchos de los enigmas sobre el origen y la historia de determinados puntos de la corteza terrestre. Entre los grandes descubrimientos obtenidos destaca una falla casi horizontal con más de 200 km de desplazamiento. Esta estructura, situada en el sur de los Apalaches de Georgia y de Carolina del Sur, representa la superficie a lo largo de la cual una capa de roca cristalina se introdujo en rocas sedimentarias como resultado de la colisión gradual entre América del Norte y África durante el pérmico, hace 250 millones de años.

Investigaciones llevadas a cabo en el mar del Norte, al norte de Escocia, han trazado estructuras aún más profundas, algunas se extienden bajo la corteza, dentro del manto terrestre, a casi 110 km de profundidad.

Escalas de intensidad

Los sismólogos han diseñado dos escalas de medida para poder describir de forma cuantitativa los terremotos. Una es la escala de Richter —nombre del sismólogo estadounidense Charles Francis Richter— que mide la energía liberada en el foco de un sismo. Es una escala logarítmica con valores entre 1 y 9; un temblor de magnitud 7 es diez veces más fuerte que uno de magnitud 6, cien veces más que otro de magnitud 5, mil veces más que uno de magnitud 4 y de este modo en casos análogos. Se estima que al año se producen en el mundo unos 800 terremotos con magnitudes entre 5 y 6, unos 50.000 con magnitudes entre 3 y 4, y sólo 1 con magnitud entre 8 y 9. En teoría, la escala de Richter no tiene cota máxima, pero hasta 1979 se creía que el sismo más poderoso posible tendría magnitud 8,5. Sin embargo, desde entonces, los progresos en las técnicas de medidas sísmicas han permitido a los sismólogos redefinir la escala; hoy se considera 9,5 el límite práctico.

La otra escala, introducida al comienzo del siglo XX por el sismólogo italiano Giuseppe Mercalli, mide la intensidad de un temblor con gradaciones entre I y XII. Puesto que los efectos sísmicos de superficie disminuyen con la distancia desde el foco, la medida Mercalli depende de la posición del sismógrafo. Una intensidad I se define como la de un suceso percibido por pocos, mientras que se asigna una intensidad XII a los eventos catastróficos que provocan destrucción total. Los temblores con intensidades entre II y III son casi equivalentes a los de magnitud entre 3 y 4 en la escala de Richter, mientras que los niveles XI y XII en la escala de Mercalli se pueden asociar a las magnitudes 8 y 9 en la escala de Richter.

Predicción de terremotos

Los intentos de predecir cuándo y dónde se producirán los terremotos han tenido cierto éxito en los últimos años. En la actualidad, China, Japón, la antigua Unión Soviética y Estados Unidos son los países que apoyan más estas investigaciones. En 1975, sismólogos chinos predijeron el sismo de magnitud 7,3 de Haicheng, y lograron evacuar a 90.000 residentes sólo dos días antes de que destruyera el 90% de los edificios de la ciudad. Una de las pistas que llevaron a esta predicción fue una serie de temblores de baja intensidad, llamados sacudidas precursoras, que empezaron a notarse cinco años antes. Otras pistas potenciales son la inclinación o el pandeo de las superficies de tierra y los cambios en el campo magnético terrestre, en los niveles de agua de los pozos e incluso en el comportamiento de los animales. También hay un nuevo método en estudio basado en la medida del cambio de las tensiones sobre la corteza terrestre. Basándose en estos métodos, es posible pronosticar muchos terremotos, aunque estas predicciones no sean siempre acertadas.

ESTUDIOS SISMOLOGICOS EN CHILE

Predictibilidad Estacional De Anomalías Pluviométricas Y Térmicas. De Las Regiones Norte Y Central De Chile, Duración: 1996 – 1997

Resultados de diversos estudios de diagnóstico climático han demostrado la existencia de un significativo impacto de perturbaciones climáticas de escala global, específicamente el fenómeno El Niño/Oscilación del Sur (ENOS), en la variabilidad interanual de la precipitación y de la temperatura del aire en los sectores norte y central de Chile. Por otra parte, como resultado del intenso esfuerzo de investigación durante las décadas recientes para avanzar en el conocimiento de los mecanismos que determinan la variabilidad interanual del sistema océano-atmósfera en el Pacífico ecuatorial central, se ha demostrado que éste tiene una predictibilidad significativa en escalas de tiempo de meses y hasta de un año. En base a estos antecedentes, y a partir de la experiencia acumulada en trabajos previos, se plantea como objetivo general de esta investigación evaluar las características espaciales y temporales de predictibilidad estacional de la precipitación y de las temperaturas extremas en las regiones antes mencionadas. Para esto se utilizan diversos modelos estadísticos de pronóstico estacional, basados en el uso de técnicas de análisis multivariado, cuyo objetivo es anticipar en forma probabilística las anomalías pluviométricas y térmicas definidas en forma de categorías, como condiciones normales, sobre lo normal, o bajo lo normal. La eventual implementación de un modelo climático de esta naturaleza puede tener un significativo impacto en diversas áreas productivas.

Sismicidad Superficial En Chile Central: Origen E Implicancias

Duración: 1995 - 1996

El principal objetivo de esta propuesta es determinar y cuantificar la actividad sísmica superficial que ocurre en la zona cordillerana de Chile central. En la actualidad se conoce muy pobremente el ambiente tectónico que genera esta actividad sísmica y no existe un modelo de stress regional. Proponemos estudiar dicha sismicidad utilizando catálogos mundiales y locales en forma adicional a la adquisición de datos a través de la instalación de redes portátiles. Los resultados se integrarán con antecedentes geológicos y aquellos proporcionados por imágenes satelíticas. Las implicaciones de los resultados de este proyecto no solamente son interesantes desde un punto de vista científico sino que son pertinentes a la estimación del peligro sísmico en la región, que continuamente incrementa su importancia debido a los desarrollos en infraestructura de plantas de energía hidroeléctrica, fuente de abastecimiento de agua potable para Santiago y compañías mineras.

Micro sismicidad, Estructura De Velocidades Y Tectónica

En El Segmento Norte De La Zona De Ruptura Del Terremoto

De 1877: Arica-Chile año 1996 - 1997

El objetivo de este proyecto es instalar una densa red sísmica temporal en el segmento norte del área de ruptura del terremoto de 1877 durante dos meses, para determinar las características sismo tectónicas de la brecha sísmica del Norte de Chile utilizando la actividad micro sísmica registrada por redes locales. Los resultados de este proyecto serán analizados en conjunto con

aquellos obtenidos en tres proyectos anteriormente realizados en el área (Antofagasta, 1988: Iquique, 1991; Cordillera de Domeyko, 1994) con el objeto de obtener una visión global de los procesos tectónicos y geodinámicos de esta región. La red sísmica propuesta consiste de aproximadamente 60 estaciones analógicas y digitales, permitiendo una excelente oportunidad de registrar eventos sísmicos desde la costa hasta el Altiplano. Con los datos registrados, se realizará una tomografía y una inversión conjunta de hipocentros en la región de Arica, obteniendo de este modo modelos de velocidades de ondas P y S de la placa de Nazca. Se determinará la distribución de esfuerzos a lo largo de la placa en subducción y se analizarán las características del contacto sismo génico interplaca, además de la zona de transición de la parte donde se desacopla la placa en subducción y los eventos sísmicos más profundos, donde se analizará la posible presencia de una zona sísmica doble bajo el cinturón volcánico Andino.

Características Sismo tectónicas De La Brecha Sísmica De Pichilemu –

Constitución, Chile Central: Segmento Sur No-Activado De La Zona

De Ruptura Del Gran Terremoto De 1906.

1995 – 1996

La zona de Pichilemu-Constitución (34°-35°S) ha sido identificada como una brecha sísmica con alto potencial para la ocurrencia de un futuro terremoto. Esta región corresponde al segmento sur de la zona de ruptura del gran terremoto de 1906 en Chile central, el cual no ha experimentado grandes eventos desde entonces. Se plantea la instalación de una red temporal de 15 estaciones sismológicas digitales y analógicas en esta brecha. La sismicidad registrada será analizada para conocer el régimen sismo tectónico de la región. Las características de los segmentos norte y central de la zona de ruptura de 1906, activadas en 1971 y 1985 respectivamente, serán comparadas con aquellas observadas en la brecha sísmica de Pichilemu-Constitución. Se realizará una inversión simultánea de hipocentros y estructura de velocidades de ondas de cuerpo y se analizará la distribución de esfuerzos en toda la zona de la ruptura del terremoto de 1906, con el objeto de caracterizar el contacto sismo génico interplaca en Chile central.

El Ciclo Sísmico En El Sur De Chile: Evolución Y Monitoreo 1994 - 1996

La región Constitución-Concepción es parte de una brecha sísmica que se extiende por el norte hasta Pichilemu (34.3°-37.0°S) y estudios recientes indican una alta probabilidad de ocurrencia de un sismo mayor alrededor de los inicios del próximo siglo. A pesar de haber sufrido numerosos terremotos en el pasado, poco se conoce sobre el comportamiento de la sismicidad de menor magnitud en esta zona. Nuestro interés es realizar observaciones sismológicas, geodésicas y geológicas con el fin de poder estimar la posible región de ruptura en el próximo evento sísmico que acontezca en el área. Un evento de esta naturaleza producirá importantes daños en toda la zona epicentral y podría

generar un tsunami afectando las ciudades del litoral chileno. El estudio se enfocará en tres actividades principales:

1. Sismicidad. Se propone realizar dos campañas de estudios de sismicidad con el objeto de identificar su origen y distribución espacial, y si es posible, determinar los mecanismos de foco de los eventos.

2. Geodesia. Se establecerá una red GPS para determinar la tendencia a largo plazo de las deformaciones de la corteza terrestre. Un estudio similar se realiza actualmente en la brecha sísmica del norte de Chile.

3. Sismo tectónica. Se propone utilizar métodos bien establecidos y reconocidos para determinar la paleo sismicidad de la brecha sísmica.

Estudio Geofísico Integrado Del Segmento (38°S-42°S)

De Los Andes Centrales 1995 - 1997

El segmento que se investiga 38°S-42°S corresponde a uno de los más activos sísmicamente que se manifiesta cada cierto tiempo mediante terremotos de gran magnitud, causados por el movimiento relativo de la placa Sudamericana y de la placa de Nazca que deriva hacia el Este. Esto produce como consecuencia un cambio importante en las estructuras litosféricas componentes del segmento considerado.

El objetivo principal de este proyecto es estudiar las estructuras litosféricas existentes en el margen continental de Sudamérica y su relación con el campo gravitatorio, el equilibrio isostático y morfología de la región.

La geodinámica del segmento considerado en el estudio involucra la cadena de volcanes activos como el Lonquimay, Llaima, Villarrica, Quetrupillan, Choshuenco, Puyehue, Osorno y Calbuco entre otros. También se encuentra inserto en dicho segmento la zona de debilitamiento Liquiñe-Ofqui. Los datos fundamentales que se consideran en el proyecto son los de gravedad que junto con otros datos geofísicos disponibles en la región servirán para modelar tridimensionalmente las estructuras litosféricas. Adicionalmente se estudiará la conducta isostática de la corteza cuyo cálculo podrá dar información de los patrones isostáticos de los Andes en la región.

ENERGÍA

Si bien la escala de magnitud compara cuantitativamente grandes y pequeños terremotos, dice muy poco acerca de las características físicas de sus fuentes. Por lo tanto, para tener una mayor precisión de las características sísmicas, es necesario relacionar la escala de magnitud a un parámetro físico básico como lo es la energía.

La energía liberada en un terremoto, se puede correlacionar con su tamaño, medido por la escala de magnitud sísmica; si bien dicha correspondencia no resulta muy exacta, aun así es de utilidad para estimar la cantidad de energía liberada por los terremotos.

La relación que los sismólogos indican como más adecuada entre magnitud MS y energía liberada E, es la siguiente:

(1)

Se observa que si MS se incrementa en una unidad, la energía E es magnificada por un factor de 101,5, es decir casi 32 veces (Tabla 1). En otras palabras, la energía sísmica de un terremoto de M = 6 es cerca de 32 veces mayor que la de un terremoto de M = 5 y 1.000 veces mayor que la de uno de M = 4.

La cantidad de energía de un terremoto puede ser representada con bastante exactitud por el volumen de una esfera, el cual viene expresado por:

(2)

Dónde: R = Radio de la esfera.

Con esta consideración; si a la energía liberada por un terremoto de magnitud M = 2, cuya energía E = 6,3 x 1014 ergios, se la representa por el volumen de una esfera del tamaño de una pelota de golf, que tiene un radio aproximado de 2,5 cm; la energía liberada por el terremoto de Caucete del 23 de noviembre de 1977, que tuvo una magnitud MS = 7,4 (E = 7,9 x 1022 ergios), estará representada, aproximadamente, por una esfera de 12,50 metros de radio.

Momento Sísmico (MO) y Magnitud Momento (MW)

Para grandes terremotos las escalas de magnitud Mb (magnitud obtenida a partir de las ondas de cuerpo), como la MS (magnitud a partir de las ondas superficiales) no dan una real y exacta dimensión del tamaño de un terremoto, por tal razón los sismólogos modernos se inclinan al estudio de dos parámetros diferentes para describir los efectos físicos de un terremoto: el Momento Sísmico, que está directamente relacionado con el proceso de ruptura de la falla, y la energía radiada.

Momento Sísmico, MO:

La orientación y la dirección de la falla, y el tamaño del terremoto se pueden describir mediante la geometría de la falla y el momento sísmico:

MO = m .S < d>

Donde m (mu) es la rigidez de la roca, S es el área de la falla y < d> es el promedio del desplazamiento de la falla. El Momento MO es una medida con mayor consistencia para medir el tamaño de un terremoto que la magnitud, y algo muy importante es que el momento no tiene intrínsecamente límite superior. Esto ha permitido el surgimiento de una nueva escala de magnitud basada en el momento sísmico, y es la llamada Magnitud Momento MW

Magnitud Momento, MW:

Resulta más adecuado y consistente medir el tamaño de un terremoto a partir de la Magnitud Momento que a partir de la Magnitud MS.

La ecuación de MW responde a:

MW = 2/3 log10 (MO) –10,7

El Momento Sísmico de los dos mayores sismos reportados durante este siglo son:

Chile-Valparaíso- (22-5-1960), con MO = 2,5 x 1030 dyn.cm (dyna x centímetros), con MS = 8,5 y MW = 9,5.

Alaska (27-3-1964), con MS = 8,3 y MW = 9,2, con un valor de MO comprendido entre 1028 y 1029 dyn. cm.

Magnitud MS Energía (ergio)

8,5 3,6 x 1024

8,0 6,3 x 1023

7,5 1,1 x 1023

7,0 2,0 x 1022

6,5 3,6 x 1021

6,0 6,3 x 1020

5,5 1,1 x 1020

5,0 2,0 x 1019

4,5 3,6 x 1018

4,0 6,3 x 1017

Tabla 1: Magnitud y energía de los terremotos.(K. Kasahara - "Earthquake Mechanics"; Cambridge University Press; Malta -1981).

Terremotos

Tenemos la impresión de que pisamos tierra firme, pero no es así. La Litosfera está sujeta a movimientos más o menos intensos, que se producen con mucha frecuencia. Los movimientos de la litosfera son denominados sismos. Los sismos que se producen cada año se calculan en centenares de millares de ellos; los observadores registran anualmente más de treinta mil. Por fortuna, muy pocos alcanzan la categoría de terremotos, y la mayoría ocurren en fondos oceánicos. Se denominan terremotos, movimientos sísmicos o sismos a los movimientos bruscos y repentinos del suelo, de intensidad sumamente variable, que oscilan entre las sacudidas leves que solo registran los aparatos más sensibles, y las fuertes que devastan las ciudades y llevan la desolación y muerte. Los terremotos pueden definirse como movimientos violentos de la corteza terrestre. Ocurre en forma de sacudidas. La principal dura varios segundos, a lo sumo, un minuto o dos; pero previamente pueden registrarse sacudidas de menor intensidad. El estudio de los terremotos es objeto de una ciencia especial, la sismología que trata de la descripción física de un terremoto (propagación, duración, velocidad, efectos, etc.), la relación que hay entre el mismo y la naturaleza de los terrenos donde se produce. Distribuye geográficamente los terremotos y se ocupa de los acaecidos en épocas pasadas. Como un terremoto no es un hecho simple y aislado, el sismólogo para estudiarlo necesita conocer la naturaleza física de un movimiento sísmico, las diversas vibraciones de las capas terrestres y los elementos de un sismo, es decir, la localidad donde se produce, la hora, duración, dirección, carácter, intensidad, número de las sacudidas, efectos y causas.

Naturaleza del movimiento sísmico

El movimiento sísmico obedece a las mismas leyes del movimiento físico de los cuerpos y es el resultado de las vibraciones y ondulaciones de los estratos terrestres; tanto las unas como las otras producen sacudidas que se designan con el nombre de ondas sísmicas. Cuando en un punto del interior de la corteza terrestre se produce un choque resulta un movimiento vibratorio que se propaga en todos los sentidos por las ondas sísmicas. Las vibraciones son longitudinales y transversales; las primeras se propagan en el interior de la tierra y llegan débiles a grandes distancias y fuertes a pequeñas distancias.

Hipocentro

Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un terremoto. Cuando ocurre en la corteza de ella (hasta 70 Km. de profundidad) se denomina superficial. Si ocurre entre los 70 y los 300 Km. se denomina intermedio y si es de mayor profundidad: profundo (recordemos que el centro dela Tierra se ubica a unos 6.370 Km. de profundidad). El punto donde se origina el terremoto en el interior de nuestro planeta es denominado hipocentro. El hipocentro se localiza frecuentemente entre 15 y 45 Km. de la superficie, pero algunas veces su profundidad se ha calculado en más de 600 Km.

Epicentro

Es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro. Es, desde luego, la localización de la superficie terrestre donde la intensidad del terremoto es mayor. El punto situado en el interior de la corteza donde se produce el choque y de donde se propagan las ondas sísmicas se llama hipocentro o centro sísmico; el punto situado sobre la superficie terrestre en dirección vertical al centro se llama epicentro. La zona que lo rodea y donde los efectos de la sacudida han sido percibidos se llama zona epicentral. Las vibraciones longitudinales y transversales que llegan a esta zona originan ondas superficiales que irradiando del epicentro se propagan paralelamente a la superficie de la tierra, de la misma manera que las ondas del mar.

Tipos de Sacudidas

Sacudidas Verticales: Los movimientos se transmiten de abajo arriba, es decir el lugar de la tierra sacudido se encuentra sobre la vertical sísmica, el epicentro. Los efectos de estas sacudidas son extraordinarios.

Sacudidas Horizontales: Son muy comunes y el movimiento sísmico tiene una dirección determinada. Los edificios derrumbados indican esa dirección.

Sacudidas Ondulatorias: La superficie del suelo se mueve de la misma manera que un mar agitado.

Es muy difícil que un terremoto se manifieste por un solo tipo de sacudida sísmica; por lo general se combinan los diversos tipos. Un terremoto no es un hecho aislado, sino que es el resultado de una serie de sacudidas variables que decrecen en intensidad y frecuencia. En un terremoto se producen tres categorías de sacudidas que forman el periodo sísmico el cual consta de una fase inicial (sacudidas preliminares), una fase máxima (sacudidas principales) y una fase final en la que las sacudidas poco intensas se repiten un tiempo más o menos largo.

Intensidad y Duración

En terremoto comienza casi siempre por vibraciones de pequeña amplitud, pero a veces las sacudidas son aisladas y el terremoto o sismo está representado por un movimiento único del suelo. En la mayoría de los casos el fenómeno se prolonga y se necesitan varios meses para que la región agitada recupere su completa tranquilidad. La duración de un movimiento sísmico es el tiempo durante el cual la superficie de la tierra, en el lugar donde se advierte la sacudida, es puesta en movimiento por las ondas sísmicas. Desde luego, hay que distinguir una duración total del movimiento sísmico y una duración sensible. La total comprende el paso de todas las ondas sísmicas, pero de estas solo se advierten las más intensas, pues las otras son sensibles únicamente para los aparatos. La duración sensible de un terremoto, raras veces pasa de algunos segundos, cuando dura de 30 a 40 segundos es de efectos catastróficos. El terremoto de Andalucía del año 1844, duro 20

segundos; el de Calabria, en 1905, duro 40 segundos con breves intervalos. La intensidad de una sacudida sísmica es la energía con que se mueve el suelo. La intensidad de un terremoto se determina por las escalas sísmicas que constan de 10 a 12 grados; estas clasificaciones responden a los efectos que producen los terremotos. El primer grado corresponde a las sacudidas instrumentales que solo perciben los aparatos sísmicos y el 12 grados a las sacudidas desastrosas y catastróficas. Los efectos de los terremotos no están relacionados con la duración de la sacudida sino con la intensidad.

Efectos de los Terremotos

Los efectos que producen los terremotos son las consecuencias del paso de las ondas sísmicas a través de las capas terrestres y de su llegada a la superficie. Los efectos pueden ser momentáneos como los rumores y maremotos, y permanentes como derrumbamientos de edificios, grietas, fallas dislocaciones, cambios hidrográficos, etc. Los efectos más desastrosos de los terremotos se producen en las áreas densamente pobladas. En 1923, un terremoto sacudió la isla de Honshu, en Japón. Este sismo, cuya intensidad se prolongó solo 16 segundos, afecto una zona donde vivían más de siete millones de personas y destruyo más de 450.000 edificios en las ciudades Tokio y Yokohama, matando más de ciento cincuenta mil personas. Los rumores sordos, prolongados, son ruidos subterráneos indefinibles que preceden, acompañan y siguen a los terremotos y que aumentan lo trágico del fenómeno. Los terremotos pueden producir olas sísmicas que ocasionan terribles inundaciones. Cuando un terremoto es de intensidad media, se forman grietas en los muros de las casas, se caen las cornisas, pero cuando alcanza su grado máximo, todos los edificios se derrumban como si fueran de naipes y aplastan bajo sus escombros a miles de víctimas. Los temblores producen en el suelo grietas, hendiduras y desniveles; no es raro que durante las sacudidas esas grietas se abran y cierre alternativamente. Los estratos de la superficie terrestre por efecto de las sacudidas se desplazan. Los manantiales también sufren los efectos sísmicos: algunos desaparecen por breve tiempo o definitivamente, otros cambian la composición mineral de sus aguas, varían de temperatura o se desecan. No es raro tampoco que a los sismos acompañe la formación de volcadillos de lodo que desaparecen pronto. Si bien no es posible pronosticar cuando se va a producir un terremoto, en las regiones expuestas se producen ciertos fenómenos precursores. Entre eso fenómenos citaremos los ruidos subterráneos, las variaciones del nivel de agua de los pozos, el recalentamiento del suelo, las perturbaciones atmosféricas y la agitación que manifiestan muchos animales domésticos.

Origen de los Terremotos

(Las causas que originan las sacudidas son muy distintas, lo que ha permitido clasificar los terremotos en tectónicos y volcánicos. Los tectónicos son los más numerosos y la causa que los produce es el desequilibrio de las capas de la corteza terrestre producido por el fenómeno de la contracción que produce las arrugas o pliegues.

PLACAS: La corteza de la Tierra está conformada por una docena de placas de aproximadamente 70 Km. de grosor, cada una con diferentes características físicas y químicas. Estas placas ("tectónicas") se están acomodando en un proceso que lleva millones de años y han ido dando la forma que hoy conocemos a la superficie de nuestro planeta. Han originado los continentes y los relieves geográficos en un proceso que está lejos de completarse. Habitualmente estos movimientos son lentos e imperceptibles, pero en algunos casos estas placas chocan entre sí como gigantescos témpanos de tierra sobre un océano de magma presente en las profundidades de la Tierra, impidiendo su desplazamiento. Entonces una placa comienza desplazarse sobre o bajo la otra originando lentos cambios en la topografía. Pero si el desplazamiento es dificultado, comienza a acumularse una energía de tensión que en algún momento se liberará y una de las placas se moverá bruscamente contra la otra rompiéndola y liberándose entonces una cantidad variable de energía que origina el Terremoto.

FALLAS: Las zonas en que las placas ejercen esta fuerza entre ellas se denominan fallas y son, desde luego, los puntos en que con más probabilidad se originen fenómenos sísmicos. Sólo el 10% de los terremotos ocurren alejados de los límites de estas placas. Ahora bien estos pliegues no se producen siempre lentamente como en los casos de elevación y descenso de las costas. A veces bajo las presiones de las gigantescas fuerzas centrales, del globo, los estratos al doblarse ya sea bajando o subiendo se quiebran. Zonas enteras de estratos pueden quedar aplastadas y desechas, las capas pueden desligarse las unas sobre las otras, dislocarse, agrietarse. Debido precisamente a estos fenómenos de dislocaciones interna, el estrato conmovido por el choque produce vibraciones, las cuales se propagan instantáneamente a todas las capas rocosas superiores y circundantes. Desde el punto de vista interior donde se ha producido la fractura parte una sacudida que llega a la superficie de la tierra y origina un estremecimiento del suelo: un terremoto o sismo. Han recibido el nombre de terremotos tectónicos porque están relacionados con la arquitectura del globo, porque originan el relieve terrestre. Los terremotos volcánicos son los que provienen de la acción volcánica, preceden a las erupciones, las acompañan, o son una consecuencia debido al agrietamiento del cono volcánico. Su causa es la fuerza expansiva de los gases y vapores que producen explosiones durante la ascensión del magma. No bien cesa la presión ejercida sobre los gases, se escapan con formidable impulso, conmoviendo el volcán y parte de los terrenos circundantes.

El Sismógrafo

El sismógrafo es el aparato de precisión empleado para registrar la ocurrencia de los terremotos. Como las ondas sísmicas recorren grandes distancias, los terremotos pueden ser registrados por sismógrafos situados muy lejos del epicentro.

Mediante el sismógrafo se puede conocer la duración, intensidad y lugar en que se produjo un terremoto. El principio del sismógrafo es relativamente simple. En estos momentos existen sismógrafos electrónicos de increíble precisión.

La medición de los terremotos se realiza a través de un instrumento llamado sismógrafo, el que registra en un papel la vibración de la Tierra producida por el sismo (sismo grama). Nos informa la magnitud y la duración.

Este instrumento registra dos tipos de ondas: las superficiales, que viajan a través de la superficie terrestre y que producen la mayor vibración de ésta (y probablemente el mayor daño) y las centrales o corporales, que viajan a través de la Tierra desde su profundidad.

Las ondas centrales a su vez son de dos tipos: las ondas primarias ("P") o compresivas y las ondas secundarias ("S") o cortantes. Lo interesante de estas ondas es que las "P" viajan a través del magma (zona de rocas fundidas) y llegan primero a la superficie ya que logran una mayor velocidad y van empujando pequeñas partículas de material delante de ellas y arrastrando otro tanto detrás.

Las ondas "S" en cambio, por ir más lentas van desplazando material en ángulo recto a ellas (por ello se les denomina también "transversales"). La secuencia típica de un terremoto es: primero el arribo de un ruido sordo causado por las ondas ("P") compresivas, luego las ondas ("S") cortantes y finalmente el "retumbar" de la tierra causado por las ondas superficiales.

INSTITUTO TECNOLIJICO DE JIQUILPAN

Fundamentos de Investigación

Monografía sismos y terremotos

Biol. Juan Manuel Gutierres Sánchez

Equihua Moreno Jennifer

Grupo B

14/10/2015