Terremotos y el interior de la tierra

Ing. Eddy Sánchez

Terremotos

• Como uno de los fenómenos más aterradores y destructivos de la naturaleza, los terremotos siempre han provocado una sensación de temor. Al comenzar un sismo, nadie puede predecir qué tan fuerte será ni cuánto durará. Se calcula que pasan de 13 millones los muertos a causa de terremotos en los últimos 4000 años y que, aproximadamente, un millón de estas muertes han tenido lugar en los últimos cien años

Terremotos

• Un terremoto se define como las vibraciones de la Tierra causadas por la liberación repentina de energía bajo la superficie, por lo general como resultado del desplazamiento de rocas a lo largo de discontinuidades conocidas como fallas

Terremotos

• Después de un terremoto, los ajustes a lo largo de una falla suelen producir una serie de sismos conocidos como réplicas. En su mayoría, estas son menos fuertes que el sacudimiento principal, pero pueden causar considerable daño a estructuras ya debilitadas.

Teoría de la repercusión elástica

• Estudios de campo y laboratorio llevados a cabo por H. F. Reid, de la Universidad Johns Hopkins, y otros expertos han confirmado que la repercu-sión elástica es el mecanismo que produce los terremotos.

• Con el tiempo, la resistencia de las rocas es sobrepasada, las rocas de ambos lados de la falla rebotan o "regresan de golpe" a su forma anterior in-deformada y la energía almacenada se libera como ondas sísmicas, las cuales irradian al exterior desde la discontinuidad.

Sismología

• LA sismología o el estudio de los terremotos empezó a surgir como verdadera ciencia alrededor de 1880 con el desarrollo de los sismógrafos, instrumentos que detectan, registran y miden las diversas vibraciones producidas por un terremoto. El registro hecho por un sismógrafo es un sismograma.

Terremotos

• Cuando sobreviene el terremoto, la energía en forma de ondas sísmicas irradia en todas direcciones al exterior, desde el punto de liberación. La mayoría de los terremotos ocurren cuando las rocas en la corteza se rompen a lo largo de una falla debido a la acumulación de presión excesiva, que suele ser causada por movimiento de placas.

• Una vez iniciada la ruptura, corre a lo largo de la falla a una velocidad de varios kilómetros por segundo, tanto tiempo como persistan las condiciones de la falla. La longitud de la falla por la cual ocurre la ruptura abarca de unos cuantos metros a varios cientos de kilómetros. Cuanto más larga es la ruptura, más tiempo se requiere para que toda la energía almacenada en las rocas se libere y, en consecuencia, más tiempo se sacudirá la tierra.

hipocentro - epicentro

• El lugar dentro de la corteza donde se inicia la ruptura y, por ende, donde se libera la energía, se denomina foco o hipocentro. El punto que está en la superficie vertical-mente encima del foco es el epicentro, que habitualmente se señala en los informes de noticias sobre terremotos

• Los sismólogos admiten tres categorías de terremotos sobre la base de la profundidad de sus focos. Los terremotos de foco superficial tienen una profundidad focal de menos de 70 km. A los terremotos con focos a profundidad de entre 70 y 300 km se hace referencia como de foco intermedio y a los de foco más hondo de 300 km se les llama de foco profundo.

• Aproximadamente 90% de todos los focos de terremotos están a profundidades de menos de 100 km, mientras que sólo 3% de todos los focos de terremotos son profundos. Los sismos de foco superficial son, con pocas excepciones, los más destructivos.

• Los terremotos que se generan a lo largo de límites de placas divergentes o transformantes son siempre de foco superficial, mientras casi todos los sismos de focos intermedios y profundos ocurren dentro del cinturón Circumpacífico, a lo largo de las márgenes convergentes.

ondas P - ondas S

• Las primeras ondas en llegar son las ondas P, las cuales viajan casi al doble de la velocidad de las ondas S, que las siguen. Tanto las ondas P como las ondas S viajan directamente del foco al sismógrafo a través del interior de la Tierra. Las ondas superficiales son las últimas en llegar porque son las más lentas y también porque recorren la ruta más larga por la superficie.

• El epicentro de cualquier terremoto puede determinarse utilizando una gráfica de tiempo-distancia y conociendo los tiempos de llegada de las ondas P y S en tres ubicaciones cualesquiera de sismógrafos, como lo demuestra la figura,

MEDICIÓN DE LA INTENSIDAD Y MAGNITUD DE UN TERREMOTO

• Hay otros factores capaces de afectar la

intensidad de un terremoto, aparte de la cantidad de energía liberada: la distancia del epicentro, la profundidad focal del sismo, la densidad de población y la geología local del área, el tipo utilizado de construcción de edificios, así como la duración del sacudimiento.

Escala Richter

• Si los terremotos se van a comparar cuantitativamente, deberá usarse una escala que mida la cantidad de energía liberada y sea independiente de la intensidad.

• La Escala de Richter mide la magnitud de un terremoto, es decir la cantidad total de energía liberada por un terremoto en su origen.

Escala Richter

• Richter utilizó una escala logarítmica convencional de base 10.

• Por ejemplo, la amplitud de la onda sísmica más grande para un terremoto de magnitud 6 es de 10 veces la producida por uno de magnitud 5, 100 veces mayor que uno de magnitud 4 y 1000 veces mayor que uno de magnitud 3 (10 X 10 X 10 = 1000).

Escala Richter

• Sí bien cada aumento en la magnitud representa un crecimiento de 10 veces en amplitud de onda, cada incremento de magnitud corresponde aproximadamente a un aumento de 30 veces en la cantidad de energía liberada. De tal forma, el terremoto de Alaska, con una magnitud de 8.6, liberó cerca de 900 veces la energía del sismo de magnitud 6.6 de valle de San Fernando, California, en 1971.

Escala Richter

• La Escala de Richter subestima la energía de los terremotos muy grandes, porque mide la cima más alta registrada en un sismógrafo, el cual registra sólo un instante durante un sismo. No obstante, en un gran terremoto, la energía podría liberarse durante varios minutos y a lo largo de varios cientos de kilómetros de una falla.

Escala Mercalli

Efectos destructivos de los terremotos

• El sacudimiento del suelo suele causar el mayor daño, además de producir más muertos y heridos que cualquier otro riesgo conectado con el terremoto. Las estructuras construidas sobre lecho de roca generalmente sufren menos daño que los erigidos sobre material mal consolidado, como los sedimentos saturados de agua o el relleno artificial. Las estructuras que se hallan sobre material mal consolidado o saturado de agua son sometidas a sacudimiento del suelo de mayor duración, así como a amplitud de ondas S mayor que aquellas sobre lecho de roca. Además, el relleno o los sedimentos saturados de agua tienden a licuarse o a comportarse como un fluido, proceso conocido como licuefacción.

Efectos destructivos de los terremotos

• Al ser sacudidos, los granos individuales pierden cohesión y el terreno fluye. Entre los ejemplos drásticos del daño resultante de la licuefacción está Niigata, Japón, donde grandes edificios de departamentos fueron volcados de costado al hundirse el suelo saturado de agua de la ladera de la colina, en 1964.

Efectos destructivos de los terremotos

• Las estructuras de adobe y de paredes de arcilla son las más débiles de todas y casi siempre se desploman por los terremotos. Las estructuras de ladrillo sin refuerzo y las de concreto mal construidas son, asimismo, particularmente derrumbables.

tsunamis

• Los tsunamis viajan a velocidades de varios cientos de kilómetros por hora y, por lo general, no son percibidos en mar abierto, porque su altura de ola suele ser menor de un metro y la distancia entre las crestas de olas es típicamente de varios cientos de kilómetros. Sin embargo, cuando el tsunami llega a las costas, las olas aminoran la velocidad y el agua se encima a alturas hasta de 65 m.

Derrumbes provocados por terremotos

• Por ejemplo, un terremoto en Perú, en 1970, causó una avalancha que destruyó el poblado de Yungay, con un saldo de 25 000 muertos.