PROPOSITO En aras de llevar a cabo la gestin integral de riesgos, es necesario que conozcas cules son los fenmenos naturales que pueden generar desastres o representen un riesgo para la poblacin. Los fenmenos naturales geolgicos pueden y deben ser comprendidos en funcin de la mitigacin de sus efectos, por tanto es necesario que reconozcas cules son las nociones bsicas de la geologa, ciencia que estudia la composicin y estructura interna de la Tierra, adems de reconocer qu son los volcanes, la dinmica de suelos y procesos gravitacionales, sismos y tsunamis y cmo podrs tipificarlos. El Centro Nacional de Prevencin de Desastres (CENAPRED) ha estudiado a los fenmenos geolgicos que se han presentado en el territorio mexicano con la intencin de identificar cules son las acciones preventivas mnimas que se deben considerar para cada fenmeno. Comprenders que es imposible evitar un fenmeno natural, pero s prevenir sus efectos destructivos y, al trmino de esta asignatura, sers capaz de identificar los fenmenos geolgicos. En cada fenmeno se abordarn las acciones preventivas que deben considerarse. Deseamos que los contenidos te inviten a seguir investigando y profundizando en los temas.

COMPETENCIAS

Competencia Al trmino de la asignatura el estudiante lograr:

Identificar los fenmenos geolgicos para proponer acciones de prevencin ante situaciones de riesgo, conociendo las caractersticas, tipos y consecuencias de su impacto en una comunidad o regin.

Elementos de competencia Al trmino de las sesiones el estudiante lograr:

Reconocer los conceptos bsicos de los fenmenos geolgicos.

Reconocer las caractersticas, tipos y consecuencias del vulcanismo e identificar medidas de prevencin.

Reconocer las caractersticas, tipos y consecuencias de la dinmica de suelos y procesos gravitacionales e identificar medidas de prevencin.

Reconocer las caractersticas, tipos y consecuencias de sismos y tsunamis e identificar medidas de prevencin.

TEMARIO

1. Introduccin a la geologa Suelo

Tectnica de placas

2. Vulcanismo Frecuencia eruptiva de los volcanes

Tipos de erupciones volcnicas

Peligros volcnicos o Flujos de lava o Flujos piroclsticos o Flujos de lodo (lahares) o Derrumbes y deslizamientos o Columnas eruptivas y lluvias de fragmentos y de ceniza o Balsticos

Actividad volcnica reciente en Mxico

Monitoreo volcnico

3. Dinmica de suelos y procesos gravitacionales Inestabilidad de laderas

o Tipos de inestabilidad de laderas o Partes que componen un deslizamiento o Factores que determinan la inestabilidad o Sntomas de inestabilidad o Mapas de susceptibilidad y de peligro

Subsidencia o Hundimientos locales o Hundimientos regionales o Zonas que han presentado subsidencia en Mxico

Licuacin de suelos

4 Sismos Introduccin

Fenmeno ssmico

Caractersticas

Tipos de sismos

Consecuencias o Movimientos del suelo o Colapso de estructuras o Tsunamis o Reactivacin volcnica o Procesos de remocin en masa

1 INTRODUCCIN A LA GEOLOGA La geologa es la ciencia que estudia la composicin y estructura interna de la Tierra y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo. En la actualidad, la geologa tiene una importancia fundamental en la prevencin y entendimiento de desastres naturales, como remocin de masas en general, terremotos, tsunamis y erupciones volcnicas, entre otros. Tambin tiene importancia fundamental en la exploracin de yacimientos minerales (minera) y de hidrocarburos (petrleo y gas natural), y la evaluacin de recursos hdricos subterrneos (hidrogeologa). Aporta conocimientos clave en la solucin de problemas de contaminacin medioambiental y provee informacin sobre los cambios climticos del pasado. Juega tambin un rol importante en la geotecnia y la ingeniera civil.

Geologa

A grandes rasgos, se puede decir que la geologa se dedica al estudio de las rocas. stas se clasifican, de acuerdo a su origen, en gneas, cuando se solidificaron a partir de un material fundido (lava o magma), sedimentarias, que se forman por la consolidacin de partculas sueltas (fragmentos de otras rocas, conchas, huesos, etctera) y metamrficas, que se forman por la recristalizacin de otras rocas a grandes profundidades en el interior de la Tierra.

Actualmente la geologa comprende distintas ciencias o disciplinas, de entre las cuales destacan las 12 siguientes:

Sismologa: Es la rama de la geofsica que se encarga del estudio de terremotos y la propagacin de las ondas elsticas (ssmicas) que stos generan por el interior y la superficie de la Tierra. La sismologa tambin incluye el estudio de las marejadas asociadas (maremotos o tsunamis) y los movimientos ssmicos previos a erupciones volcnicas.

Vulcanologa: Es el estudio de los volcanes, las erupciones volcnicas y sus productos (lava, cenizas, etctera). El trmino vulcanologa viene del nombre del dios romano del fuego, Vulcano. Un volcanlogo es un estudioso de los volcanes.

Estratigrafa: Es la rama de la geologa que trata del estudio e interpretacin de las rocas sedimentarias estratificadas y de su identificacin, descripcin, secuencia, tanto vertical como horizontal; cartografa y correlacin de las unidades estratificadas de rocas.

Geologa estructural: Es la rama de la geologa que estudia la geometra de las formaciones rocosas y la posicin en que aparecen en superficie. Interpreta y entiende el comportamiento de la corteza terrestre ante los esfuerzos tectnicos y su relacin espacial, determinando la deformacin que se produce y la geometra de estas estructuras.

Geologa del petrleo: En la geologa del petrleo se combinan diversos mtodos o tcnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades para encontrar hidrocarburos (petrleo y gas).

Geologa econmica: Se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depsitos minerales que puedan ser explotados por el hombre con un beneficio prctico o econmico. La explotacin de estos recursos es conocida como minera.

Geologa histrica: La geologa histrica es la rama de la geologa que estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formacin, hace unos 4,540,000,000 de aos, hasta el presente. Para establecer un marco temporal absoluto, los gelogos han desarrollado una cronologa a escala planetaria dividida en eones, eras, periodos, pocas y edades. Estas escalas se basan en los grandes eventos biolgicos y geolgicos.

Geomorfologa: La geomorfologa tiene por objeto la descripcin y la explicacin del relieve terrestre, continental y marino, como resultado de la interferencia de los agentes atmosfricos sobre la superficie terrestre.

Geoqumica: Es la rama de la geologa que estudia la composicin y el comportamiento qumico de la Tierra, determinando la abundancia absoluta y relativa de los elementos qumicos, distribucin y migracin de los elementos entre las diferentes partes que conforman la Tierra (hidrsfera, atmsfera, bisfera y litsfera), utilizando como principales muestras minerales y rocas componentes de la corteza terrestre, intentando determinar las leyes o principios en las cuales se basa tal distribucin y migracin.

Geofsica: Estudia las propiedades fsicas de la Tierra para entender todos los fenmenos relacionados con su estructura, condiciones fsicas e historia evolutiva. Al ser una disciplina experimental, usa para su estudio mtodos cuantitativos fsicos como la sismologa, fsica de reflexin y refraccin, y una serie de mtodos basados en la medida de la gravedad, de campos electromagnticos, magnticos o elctricos y de fenmenos radiactivos. En algunos casos dichos mtodos aprovechan campos o fenmenos naturales (gravedad, magnetismo terrestre, mareas, terremotos, tsunamis, etctera), y en otros son inducidos por el hombre (campos elctricos y fenmenos ssmicos).

Hidrogeologa: Es la rama de las ciencias geolgicas que estudia las aguas subterrneas en lo relacionado con su origen, su transporte, sus condicionamientos geolgicos, su interaccin con los suelos, rocas y humedales; su estado (lquido, slido y gaseoso) y propiedades (fsicas, qumicas, bacteriolgicas y radiactivas).

Geotecnia: Es la rama de la geologa que estudia las caractersticas y el comportamiento de los suelos como material de construccin o como soporte para la construccin en ingeniera, aplicando los principios de la mecnica, la fsica, las matemticas y la resistencia de materiales para definir las caractersticas de resistencia y de deformacin del subsuelo, as como otras caractersticas fsicas que influyen en su comportamiento.

SUELO: Otro concepto que debes considerar para la identificacin de los fenmenos geolgicos, retomado de la geologa, es suelo, al que se considera como un depsito de sedimentos y otras acumulaciones de partculas slidas producidas principalmente por la desintegracin mecnica y qumica de las rocas, con o sin materia orgnica. Atendiendo al tamao y a la distribucin de sus partculas slidas, al suelo se le puede clasificar en:

Suelos finos: Son aquellos cuyas partculas son menores a 0.075 mm, y estn constituidos por limos y arcillas.

Suelos gruesos: Son aquellos cuyas partculas son mayores a 0.075 mm pero menores a dos pulgadas (5 cm), y estn constituidos por arenas y gravas.

El agua contenida en los poros del suelo juega un papel tan fundamental en el comportamiento mecnico del mismo, que debe considerarse como parte integral de ste (Terzagui, 1943). Para la identificacin, clasificacin y separacin de las partculas de los suelos se pueden utilizar mtodos como el cribado con mallas, que permite separar las partculas del suelo de acuerdo con su tamao (Jurez y Rico, 1990). Dependiendo de la forma en que los suelos son originados, transportados y depositados se pueden clasificar como (Gonzlez de Vallejo, 2002):

Fluviales Son aquellos materiales que se depositan en los cauces y en las riberas de los ros

Suelo fluvial

Aluviales Son aquellos que son transportados por el agua y se depositan en las planicies costeras y en el fondo de los valles.

Suelo aluvial

Lacustres

Son aquellos que son depositados en el fondo de los lagos.

Suelo lacustre

Residuales Son los que se depositan inmediatamente al pie de las rocas que les dan origen.

Suelo residual

TECTNICA DE PLACAS: Uno de los conceptos ms importantes que te servirn para entender los peligros de origen geolgico es la tectnica de placas, teora geolgica segn la cual se define a la corteza terrestre como una capa de roca muy delgada flotando sobre el manto terrestre fluido. Los movimientos convectivos del manto arrastran a la corteza rgida, de tal manera que sta se ha fragmentado en numerosas placas grandes y pequeas. Los desplazamientos que se observan entre las placas, en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, explican la generacin de las cuencas ocenicas y la formacin de las cadenas montaosas. Asimismo, da una explicacin satisfactoria sobre el hecho de que los terremotos y volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturn de fuego del Pacfico) y de por qu las grandes fosas submarinas estn junto a islas y continentes y no en el centro del ocano.

Placas tectnicas

Las placas tectnicas se desplazan unas respecto a otras con velocidades de algunos cm al ao, lo que es, aproximadamente, la velocidad con que te crecen las uas de las manos. Las placas interaccionan unas con otras a lo largo de sus fronteras o lmites provocando intensas deformaciones en la corteza de la Tierra, lo que ha dado lugar a la formacin de grandes cadenas montaosas (por ejemplo, las cordilleras del Himalaya, Alpes y Andes, y en Mxico la Sierra Madre Oriental, la Sierra Madre del Sur y la Sierra Madre de Chiapas) y grandes sistemas de fallas asociadas con stas (por ejemplo, el sistema de fallas de San Andrs, en Baja California, y el de Polochic-Motagua, en Chiapas y Guatemala). El contacto entre los bordes de las placas es responsable de la mayor parte de los terremotos. Otros fenmenos asociados son la creacin de volcanes (especialmente notorios en el cinturn de fuego del ocano Pacfico) y las fosas ocenicas. Las placas tectnicas se componen de dos tipos distintos de corteza:

La corteza continental, ms gruesa y menos densa

La corteza ocenica, relativamente delgada pero ms densa. Esto significa que una placa tectnica puede estar formada por corteza continental, ocenica, o bien de ambos.

Se han identificado tres tipos de bordes: convergentes (dos placas chocan una contra la otra), divergentes (dos placas se separan) y transformantes (dos placas se deslizan una junto a otra).

Placas tectnicas

La cantidad de superficie de las placas (tanto continental como ocenica) que desaparece en el manto a lo largo de los bordes convergentes de subduccin est ms o menos en equilibrio con la corteza ocenica nueva que se est formando a lo largo de los bordes divergentes (dorsales ocenicas), a travs del proceso conocido como expansin del fondo ocenico. Tambin se suele hablar de este proceso como el principio de la cinta transportadora. En este sentido, el total de la superficie en el globo terrqueo se mantiene constante, siguiendo la analoga de la cinta transportadora, siendo la corteza terrestre la cinta que se desplaza gracias a las fuertes corrientes convectivas de la astensfera, que hacen las veces de las ruedas que transportan esta cinta, hundindose la corteza en las zonas de convergencia, y generndose nuevo piso ocenico en las dorsales. Observa que hay tres clases de lmites entre placas:

DIVERGENTES: Son lmites en los que las placas se separan unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde regiones ms profundas (por ejemplo, la dorsal Mesoatlntica, formada por la separacin de las placas de Eurasia y Norteamrica y las de frica y Sudamrica; o la dorsal del Pacfico Oriental en el golfo de California, donde se separan la placa del Pacfico de las de Norteamrica y de Cocos). Son las zonas de la litosfera en que se forma nueva corteza ocenica y en las cuales se separan las placas. En los lmites divergentes, las placas se alejan y el vaco que resulta de esta separacin es rellenado por material de la corteza que surge del magma de las capas inferiores.

CONVERGENTES: Son lmites en los que una placa choca contra otra. Donde una placa ocenica (ms densa) choca contra una continental (menos densa) la placa ocenica es empujada debajo hacia el manto, formando una zona de subduccin. Cuando dos placas ocenicas chocan, una de las dos se hundir bajo la otra y el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japn). Si ambas placas son continentales, chocan y se comprimen pero como ambas son mucho menos densas que el manto, ninguna se hunde por lo que se genera un cinturn orognico. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisin entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasitica. Con frecuencia las placas no se deslizan en forma continua, sino que se acumula tensin en ambas placas hasta que la energa acumulada sobrepasa la necesaria para producir el deslizamiento brusco de las placas. La energa potencial acumulada es liberada como presin o movimiento debido a la titnica cantidad de energa almacenada, estos

movimientos ocasionan terremotos de mayor o menor intensidad. Los puntos de mayor actividad ssmica suelen asociarse con este tipo de lmites de placas. Asimismo, la friccin entre las placas produce un aumento de temperatura que favorece la fusin de las rocas en la zona de subduccin, llegando a fundirlas parcialmente. El material fundido, al ser de menor densidad, tiende a subir hacia la superficie, dando nacimiento a los volcanes.

TRANSFORMANTES: Son lmites donde los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de movimiento lateral. El movimiento de las placas a lo largo de estas fallas puede causar considerables cambios en la superficie, lo que es particularmente significativo cuando esto sucede en las proximidades de un asentamiento humano. Debido a la friccin, las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensin en ambas placas hasta llegar a un nivel de energa acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento. La energa potencial acumulada es liberada como presin o movimiento en la falla. Debido a la titnica cantidad de energa almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos de mayor o menor intensidad. Un ejemplo de este tipo de lmite es la falla de San Andrs, ubicada en el oeste de Norteamrica, que es parte del sistema de fallas producto del roce entre la placa Norteamericana y la del Pacfico.

2 VULCANISMO Vas a estudiar sobre los volcanes porque alrededor de 7 de cada 10 mexicanos vivimos a la sombra de uno de ellos, pues adems de producir bellos paisajes, fertilizan los suelos y atraen a las nubes promoviendo la lluvia. Sin embargo, en cualquier momento nos pueden dar un buen susto. Un volcn (del nombre del dios mitolgico romano Vulcano) es una estructura geolgica por la que emerge el magma (roca fundida) en forma de lava, ceniza volcnica y gases del interior del planeta. El ascenso ocurre generalmente en episodios de actividad violenta denominados erupciones, que pueden variar en intensidad, duracin y frecuencia, desde suaves corrientes de lava hasta explosiones extremadamente destructivas. En algunas ocasiones los volcanes adquieren una forma cnica por la acumulacin de material de erupciones anteriores. En la cumbre se encuentra su crter o caldera. Por lo general los volcanes se forman en los lmites de placas tectnicas, aunque existen los llamados puntos calientes, que no se atienen a los contactos entre placas. Un ejemplo clsico son las islas Hawi. Los volcanes pueden tener muchas formas y despedir variados productos. Algunas formas comunes son las de estratovolcn, cono de escoria, caldera volcnica y volcn en escudo. Existen volcanes submarinos, as como otros que alcanzan alturas mayores a 5,000 metros sobre el nivel del mar. Los volcanes submarinos son particularmente numerosos al ubicarse una gran cantidad de ellos a lo largo de las dorsales ocenicas.

FRECUENCIA ERUPTIVA DE LOS VOLCANES: La salida de productos gaseosos, lquidos y slidos, lanzados por las explosiones, constituye los paroxismos o erupciones del volcn. Los volcanes se pueden clasificar de diferentes maneras con respecto a la frecuencia de su actividad eruptiva, los volcanes pueden ser:

Volcanes activos: Son aquellos que pueden entrar en actividad eruptiva. La mayora de los volcanes ocasionalmente entran en actividad y permanecen en reposo la mayor parte del tiempo. Solamente unos pocos estn en erupcin continua. El periodo de actividad eruptiva puede durar desde una hora hasta varios aos. ste ha sido el caso de los volcanes Popocatpetl y Fuego de Colima. No se ha descubierto an un mtodo seguro para predecir las erupciones.

Volcanes latentes: Son aquellos que mantienen ciertos signos de actividad como lo son las aguas termales, y han entrado en actividad espordicamente. Dentro de esta categora suelen incluirse las fumarolas y los volcanes con largos perodos de inactividad entre erupcin. Un volcn se considera latente si hace siglos no ha hecho una erupcin, como el Iztacchuatl y la Malinche.

Volcanes extintos: Son aquellos cuya ltima erupcin fue en los ltimos 25 000 aos, aunque pueden despertar y liberar una erupcin ms fuerte que la erupcin de un volcn que est despierto y causar grandes desastres.

TIPOS DE ERUPCIONES VOLCNICAS: La temperatura, composicin, viscosidad y elementos disueltos de los magmas son los factores fundamentales de los cuales depende el tipo de explosividad y la cantidad de productos voltiles que acompaan a la erupcin volcnica. Es importante que recuerdes que hay siete tipos de erupciones volcnicas, las cuales te presentamos a continuacin.

Erupciones volcnicas

Hawaiana: Sus lavas generalmente son bastante fluidas, sin que tengan lugar desprendimientos gaseosos explosivos; estas lavas se desbordan cuando rebasan el crter y se deslizan con facilidad por la ladera del volcn formando verdaderas corrientes que recorren grandes distancias. Por esta razn los volcanes de tipo hawaiano son de pendiente suave. El ms famoso es el Kilauea en la isla de Hawi.

Estromboliana: Este tipo de erupcin recibe el nombre del Estrmboli, volcn de las islas Eolias, al Norte de Sicilia. La lava es fluida, pero presenta gases abundantes que se desprenden violentamente con pequeas explosiones que producen proyecciones de escorias, bombas y lapilli. Debido a que los gases pueden desprenderse con facilidad, no se producen cenizas abundantes. Cuando la lava rebosa por los bordes del crter, desciende por las laderas y barrancos del volcn, pero no alcanza tanta extensin como en las erupciones de tipo hawaiano.

Vulcaniana: Del nombre del volcn Vulcano en las islas Lipari. Se desprenden grandes cantidades de gases de un magma poco fluido que se consolida con rapidez; por ello las explosiones son muy fuertes y pulverizan la lava produciendo mucha ceniza lanzada al aire acompaada de otros materiales fragmentarios. Cuando la lava sale al exterior se solidifica rpidamente, pero los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta spera y muy irregular.

Pliniana: Nombrada as en honor a Plinio el Joven, que describi la erupcin del ao 79 d.C. en el Vesubio, que destruy las famosas ciudades de Pompeya y Herculano. La presin de los gases es muy fuerte y produce explosiones muy violentas cuyas nubes eruptivas pueden alcanzar la estratsfera. Adicionalmente, al colapsarse la columna eruptiva genera flujos piroclsticos en las laderas del volcn y grandes precipitaciones de cenizas que pueden llegar a sepultar ciudades.

Freato-magmtica o surtseyana: Cuando los volcanes se encuentran en aguas someras o presentan un lago en el interior del crter, sus explosiones son extraordinariamente violentas, ya que a la energa propia del volcn se le suma la expansin del vapor de agua sbitamente calentado. Normalmente no presentan emisiones lvicas ni extrusiones de rocas. Algunas de las mayores explosiones freticas son las del Krakatoa y la Isla de Surtsey. El volcn Xico, en el valle de Mxico, es un anillo de tobas (cenizas y lapilli) formado por este tipo de explosiones en lo que fue el lago de Chalco.

Peleana: La lava es extremadamente viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a tapar por completo el crter formando un pitn o aguja. La enorme presin de los gases sin salida provoca una enorme explosin que levanta el pitn, o bien destroza la parte superior de la ladera del volcn y genera flujos piroclsticos. Recibe ese nombre por la erupcin del Mont Pelee en 1902, ubicado en la isla Martinica, que destruy su capital, Saint-Pierre. La nube ardiente que se produjo ocasion 28,000 vctimas.

Erupciones submarinas: En el fondo ocenico se producen erupciones volcnicas cuyas lavas, debido a la enorme presin ejercida por el peso del agua, no explotan violentamente. Si las lavas llegan a la superficie se generarn explosiones freticas, pero si la actividad contina, pueden llegar a formar islas volcnicas. Las erupciones suelen ser de corta duracin en la mayora de los casos, debido al equilibrio isosttico de las lavas al enfriarse, entrando en contacto con el agua. Algunas islas actuales como el archipilago de las Revillagigedo, pertenecientes al estado de Colima, tienen este origen.

PELIGROS VOLCNICOS: Los materiales emitidos durante una erupcin de cualquier tipo pueden causar diferentes efectos sobre el entorno dependiendo de la forma cmo se manifiestan. Las principales manifestaciones volcnicas que representan un peligro para la poblacin y sus bienes son los seis que te enlistamos a continuacin:

Flujos de lava

Flujos piroclsticos

Flujos de lodo (lahares)

Derrumbes y deslizamientos

Columnas eruptivas y lluvias de fragmentos y de ceniza

Balsticos

Peligros volcnicos

En esta sesin podrs identificar los tres primeros: flujos de lava, flujos piroclsticos y flujos de lodo, a los que comnmente se denominan lahares.

FLUJOS DE LAVA: La roca fundida, emitida por una erupcin efusiva desde un crter o desde una fisura en el suelo, puede avanzar como lenguas o coladas de lava con velocidades que dependen de la topografa del terreno, y de su composicin y temperatura, pero que por lo general son bajas. Esto permite a la gente ponerse a salvo y contar con tiempo suficiente para desalojar sus bienes. Sin embargo, los terrenos y las construcciones invadidas por la lava son destruidos y difcilmente pueden volver a ser utilizados. Esta manifestacin se pudo estudiar con mucho detalle durante la erupcin del Paricutn. Este volcn naci el 20 de febrero de 1943 en Michoacn. En los primeros das de 1944, un flujo de lava que tard tres das en desplazarse desde el volcn, alcanz al pueblo de Paricutn a una velocidad de unos 30 m/h, cubrindolo por completo. En mayo de 1944, San Juan Parangaricutiro tambin fue alcanzado por otro flujo similar que se desplazaba a 25 m/h, destruyndolo casi en su totalidad. El efecto destructivo proviene principalmente del peso de la lava, que aplasta a las edificaciones de menor altura. Sin embargo, un edificio de altura que exceda el espesor del flujo de lava, podra en principio resistir el avance de sta. Tal fue el caso de la iglesia de San Juan Parangaricutiro, cuyas partes ms altas estn relativamente poco daadas, aunque rodeadas por el derrame de lava. El alcance de los flujos de lava depende crticamente de su viscosidad (es decir, su resistencia a deformarse rpidamente). Flujos de lava de baja viscosidad, como los que se forman en los volcanes de Hawi, por ejemplo, pueden extenderse por decenas de kilmetros. En Veracruz, el derrame de lava de El Volcancillo, que hizo erupcin hace aproximadamente 800 aos, alcanz ms de 50 km de longitud. Los flujos de lavas ms viscosas slo pueden avanzar sobre terrenos de pendientes fuertes y, como se observa, por ejemplo, en el caso del volcn de Fuego de Colima, se detienen cuando la pendiente del terreno es menor que aproximadamente el 15%. Sin embargo, ese tipo de flujos de lava en bloques puede fragmentarse y generar fcilmente derrumbes o avalanchas de rocas incandescentes que, al deshacerse, pueden liberar flujos piroclsticos, como ha sido el caso de la actividad reciente del volcn de Colima.

FLUJOS PIROCLSTICOS: Durante las erupciones explosivas pueden generarse avalanchas formadas por mezclas de fragmentos de lava, ceniza volcnica (magma finamente fragmentado) y gases muy calientes que se deslizan cuesta abajo por los flancos del volcn a grandes velocidades y pueden llegar a ser muy destructivas y peligrosas. Estas avalanchas de material magmtico, gases calientes y fragmentos de roca reciben varios nombres: flujos piroclsticos, nubes ardientes o flujos de ceniza caliente. Estos flujos representan una de las manifestaciones ms impresionantes y destructivas de las erupciones volcnicas y ha sido la causa de numerosos desastres volcnicos en distintas partes del mundo. Entre los ms conocidos est la destruccin de Pompeya por la erupcin del Vesubio en el ao 79 d.C. Otro gran desastre causado por flujos piroclsticos ocurri durante la erupcin del Monte Pele, en Martinica, isla francesa en el Caribe, el 8 de mayo de 1902, que destruy la ciudad capital de St. Pierre, causando cerca de 29,000 vctimas. El poder destructivo de los flujos piroclsticos depende esencialmente de sus volmenes y sus alcances. Estos factores estn controlados por el tipo de erupcin que los produce, por la topografa del terreno (esto es, por las pendientes y barrancas del volcn), por las caractersticas de los materiales arrojados durante la erupcin (composicin y contenido de voltiles) y por la altura a la que se originan. Existen varios tipos de flujos piroclsticos:

Flujos relacionados con derrumbes o colapso de domos, o con el desmoronamiento de los frentes de flujos de lava en pendientes fuertes

Flujos producidos directamente en crteres de cumbre, que pueden ser dirigidos lateralmente por domos

Flujos producidos por el colapso de grandes columnas eruptivas, entre otros

Flujo piroclstico

Prevencin

El nico mecanismo de proteccin ante estos flujos es la evacuacin preventiva. Por su velocidad (que puede exceder fcilmente los 100 km/h), hace muy difcil cualquier accin durante su desarrollo, ya que a lo ms les toma pocos minutos recorrer las distancias que separan a poblaciones vulnerables de los volcanes activos, como es el caso de Santiago Xalitzintla, situado a 12 km del Popocatpetl. Los alcances mximos de los flujos piroclsticos deben estar indicados en los mapas de peligros volcnicos de cada volcn.

FLUJOS DE LODO (O LAHARES) La mezcla de bloques, ceniza y cualquier otro escombro volcnico con agua puede producir flujos muy potentes de lodo y rocas, que tienen un poder destructivo similar o incluso mayor a los flujos piroclsticos y, por lo general, mayor alcance, pues pueden recorrer decenas de kilmetros. El agua que forma la mezcla puede tener varios orgenes, tales como lluvia torrencial sobre depsitos volcnicos, drenaje abrupto de lagunas, o por la entrada de flujos piroclsticos en ros o en zonas de nieve o glaciares provocando su fusin sbita. Estas avenidas pueden acarrear escombros volcnicos fros o calientes y se mueven con rapidez, erosionando e incorporando materiales de las pendientes del volcn, siguiendo las barrancas que forman su drenaje natural. Los lahares pueden desarrollarse durante o despus de las erupciones, por ejemplo, en la estacin lluviosa que sigue a una erupcin. Los valles angostos y con cierta pendiente pueden canalizar los lahares a travs de grandes distancias. Si un lahar llega a un valle amplio y de poca pendiente se dispersar lateralmente formando un abanico que, aunque puede tener menor longitud, abarcar sitios fuera de la desembocadura del valle angosto. Las velocidades de estos flujos estn determinadas por las pendientes, por la forma de los cauces, por la proporcin de slidos/agua y en cierta forma por su volumen, y pueden variar desde pocas decenas a ms de 100 kilmetros por hora. Los lahares pueden destruir o daar gravemente poblados, tierras dedicadas a la agricultura y todo tipo de infraestructura, sepultando carreteras, destruyendo puentes, presas, y bloqueando rutas de evacuacin que podran haber sido consideradas seguras por su relativa lejana al volcn. Tambin pueden depositarse formando represas y lagos de lodo que, al sobrecargarse, se rompen generando un peligro adicional. Es bien conocido el trgico caso del volcn Nevado del Ruz, en Colombia, el 13 de noviembre de 1985, cuando una erupcin relativamente pequea origin una de las peores catstrofes volcnicas de la historia. Los flujos piroclsticos erosionaron el glaciar y la nieve de la cumbre del volcn, formando un lahar que, desplazndose a una velocidad media estimada en 12 m/s, arras varias poblaciones, incluyendo la ciudad de Armero a 55 km de distancia y causando cerca de 25,000 vctimas. Una manera de reducir el impacto de los lahares es por medio de diques y otras estructuras especialmente diseadas para controlar el curso de sus flujos y reducir su energa de movimiento. En Japn esta tecnologa se ha desarrollado en gran medida y se denomina ingeniera sabo.

Lahar

DERRUMBES Y DESLIZAMIENTOS: Los edificios volcnicos estn formados por los depsitos de materiales emitidos en erupciones pasadas, y por lo general no son estructuras muy firmes. Una erupcin o un terremoto pueden provocar la fractura y el derrumbamiento del material acumulado en las partes altas del volcn y producir una gran avalancha de escombros. Este tipo de avalancha por lo general llega a ser muy destructiva, dependiendo de la cantidad de material involucrado, de la altura a la que se origina y de la topografa del terreno. Por ejemplo, el volcn de Colima tuvo una gran erupcin hace 4300 aos que produjo el colapso del cono volcnico existente entonces. Otro ejemplo reciente de este tipo de manifestacin se pudo observar en la erupcin del volcn Mt. Saint Helens, en el estado de Washington, E.U.A., del 18 de mayo de 1980.

COLUMNAS ERUPTIVAS Y LLUVIAS DE FRAGMENTOS Y DE CENIZA:

Columna eruptiva

Las erupciones explosivas lanzan grandes cantidades de gases calientes y fragmentos de magma (mezclas de cristales y fragmentos de vidrio) de todos tamaos al aire. Los gases calientes pueden arrastrar las partculas hasta grandes alturas (en la erupcin del Chichn de 1982, la columna eruptiva alcanz alturas mximas de 24 km sobre el nivel del mar, y en la erupcin del volcn Pinatubo en Filipinas el 15 de junio de 1991, la columna alcanz cerca de 35 km de altura). Cuando la columna eruptiva de una erupcin penetra en la estratosfera, es decir, alcanza alturas mayores a unos 11 a 13 km, se dice que la erupcin es pliniana.

Durante una erupcin, los fragmentos ms grandes caen cerca del volcn y los fragmentos ms finos pueden ser arrastrados por el viento sobre distancias de cientos y hasta miles de kilmetros, especialmente a elevadas altitudes, produciendo lluvias de ceniza sobre grandes extensiones La ceniza ms fina puede permanecer en el aire por varios das y hasta por algunas semanas, dependiendo de sus caractersticas, de su altitud y de los vientos dominantes. Los aerosoles formados por la condensacin de varios de los gases volcnicos y sus interacciones con el agua, sea el vapor que acompaa a la columna eruptiva o la humedad atmosfrica, pueden permanecer suspendidos por tiempos mayores. Por ejemplo, aerosoles formados por gotitas de cido sulfrico pueden permanecer por semanas, meses y hasta aos en las partes altas de la atmsfera. El dao principal que causa la ceniza en las poblaciones se deriva de su acumulacin en los techos, pudiendo provocar su colapso, lo que puede evitarse removiendo la ceniza acumulada, teniendo gran cuidado de no arrojarla al drenaje. La inhalacin o exposicin excesiva a la ceniza volcnica tambin llega a ser daina por su carcter erosivo y, en ciertos casos, por los materiales voltiles que se pueden condensar sobre la superficie de las partculas. En algunos casos, por suerte poco frecuentes, la ceniza puede acarrear depsitos de flor a niveles txicos. La inhalacin excesiva puede reducirse permaneciendo en casas o sitios en los que se evite la entrada del polvo. Tambin debe evitarse que la ceniza caiga en el agua potable, y de ser posible proteger o trasladar animales y ganado domstico a un lugar seguro. Cuando haya ceniza en el aire, los equipos mecnicos deben protegerse con filtros adecuados. La ceniza depositada sobre las vas de comunicacin puede inhabilitarlas.

Cuando la ceniza depositada se humedece o se compacta, su peso puede producir hundimientos de los techos y cada de hojas y ramas de plantas y cables de todo tipo. Asimismo, la ceniza hmeda puede conducir la electricidad, produciendo corto-circuitos en lneas de transmisin de energa y en lneas de comunicacin. La densidad de la ceniza no compactada es comparable a la del agua o granizo (cerca de 1,000 kg/m3). La ceniza hmeda y compactada puede alcanzar densidades cercanas a 3,000 kg/m3, por lo que su acumulacin sobre techos inadecuadamente diseados puede causar su colapso. La ceniza hmeda puede tener ciertas propiedades de cohesin y cementarse, especialmente cuando ha invadido sistemas de drenaje. La lluvia abundante sobre depsitos de ceniza genera lodo que dificulta el trnsito y puede generar peligrosos flujos de lodo.

BALSTICOS: Se nombra as a los fragmentos de roca expulsados del crter o de bocas laterales de un volcn durante una erupcin explosiva. Estos balsticos tambin son llamados bombas y bloques. Los bloques son fragmentos de roca slida arrancados por la fuerza de la explosin de las paredes del conducto volcnico, mientras que las bombas volcnicas son fragmentos de roca fundida (magma) o en estado semilquido al momento de la explosin, que se enfran parcialmente adquiriendo forma de bolillos en su recorrido por el aire. El tamao de los balsticos (bloques y bombas) vara entre los 6 y 50 cm, aunque algunos pueden presentar dimensiones mayores, de hasta algunos metros de dimetro. Las bombas adquieren formas subredondeadas al girar en su trayectoria, aplastndose ligeramente al caer, mientras los bloques son caracterizados por su geometra angulosa. Todos estos fragmentos, al ser expulsados por el volcn, tienen trayectorias parablicas en el aire y por su tamao y peso caen alrededor del centro emisor. No son influenciados por la direccin y velocidad del viento, y tienen suficiente fuerza y temperatura para impactar con brusquedad la superficie. La distancia a la que caen los balsticos depende del tamao y de la magnitud de la explosin que les dio origen. El mayor problema que representan estos materiales es la fuerza del impacto sobre personas e infraestructuras. Adems, por la elevada temperatura a la que son expulsados, provocan, en ocasiones, incendios forestales, rupturas en las estructuras, daos en los cultivos. El peligro de impacto por grandes fragmentos es mximo cerca al crter y tiende a decrecer al incrementar la distancia al mismo. Los volcanes poligenticos pueden producir cualquier tipo de erupcin con un rango amplio de intensidades. En los volcanes monogenticos, por lo general, domina la actividad efusiva, pero sta puede ir acompaada de fases moderadamente explosivas.

Balsticos

ACTIVIDAD VOLCNICA RECIENTE EN MXICO: Mxico es un pas rico en volcanes, que forman parte del cinturn de fuego del Pacfico. La mayor parte del vulcanismo de esta regin est relacionado con las interacciones entre las placas tectnicas de Rivera y Cocos, que se subductan bajo la placa Norteamericana, y se manifiesta principalmente en la Faja Volcnica Mexicana (FVM). Esta Faja es una regin volcnica elevada con orientacin aproximada Este-Oeste, que se extiende ms de 1,200 km con un ancho variable entre 20 y 150 km, aproximadamente, a lo largo del paralelo 19. Sin embargo, la FVM no es la nica regin volcnica de Mxico. Actividad importante ha ocurrido en el noroeste (Baja California y Sonora), en las islas del Pacfico (principalmente las Revillagigedo) y en el sureste (principalmente en Chiapas).

Actividad volcnica mexicana

El vulcanismo que se desarrolla a lo largo de la FVM es muy variado e incluye desde actividad efusiva, cuyos productos ms importantes son los derrames de lava, hasta volcanes que han producido erupciones altamente explosivas, con emisin de grandes cantidades de materiales piroclsticos tanto de flujo como de cada. Esto genera una diversidad de volcanes, casi 2000, que incluye grandes estratovolcanes, volcanes escudo, calderas y extensos campos de pequeos conos de ceniza.

Sabas que La tasa de erupcin promedio en Mxico durante los ltimos 500 aos ha sido de unas 15 erupciones, de diversos tamaos, por siglo. Si bien la mayora de las erupciones han sido de magnitudes bajas, otras han sido destructivas en grado moderado, como las del Colima de 1576 y 1818, o las del San Martn Tuxtla de 1664 y 1793, o en mayor grado, como recientemente ocurri en la erupcin del volcn el Chichn en 1982, que caus numerosas vctimas, devast 150 km2 de reas boscosas y de cultivo y destruy varios miles de cabezas de ganado. Erupciones como el nacimiento del volcn monogentico Paricutn han producido flujos de lava, provocando la destruccin de poblaciones y tierras cultivables, pero sin causar vctimas. Casos anlogos de volcanes monogenticos recientes son el Jorullo, que naci en Michoacn en 1759, el Volcancillo, cerca de Xalapa, que hizo erupcin hace unos 800 aos, y el Xitle, que naci en el valle de Mxico hace unos 1,670 aos. Los efectos de los flujos de lava del Xitle pueden apreciarse muy claramente en la zona arqueolgica de Cuicuilco en el sur del Distrito Federal.

MONITOREO VOLCNICO:

Monitoreo volcnico

En general, y a diferencia de los sismos, los volcanes muestran una infinidad de pequeos precursores, es decir, seales que nos indican que un volcn se est reactivando. Estas seales son debidas al ascenso de gases magmticos y del mismo magma, y nos pueden indicar, con horas, das y hasta semanas de antelacin, que puede presentarse una erupcin volcnica. Para poder entonces prevenir una erupcin, se instalan alrededor del volcn una serie de equipos que permiten detectar estas seales precursoras. Sin embargo, es importante entender que es frecuente que un volcn presente todos los sntomas de estarse reactivando y aun as no presentar una erupcin, ya que el ascenso del magma se detiene antes de llegar a la superficie.

Un observatorio vulcanolgico es una institucin que investiga y monitorea un volcn, como el CENAPRED, encargado de la vigilancia del volcn Popocatpetl. Cada observatorio provee continuos y peridicos informes sobre sismicidad, otros cambios geofsicos, movimientos de terreno, emisiones de gas volcnico y condiciones y actividades qumicas e hidrolgicas entre y durante una erupcin volcnica. Tambin mantiene un registro detallado sobre las erupciones en progreso. Estas observaciones sirven para caracterizar el comportamiento eruptivo, identificar la naturaleza de la actividad precursora conducente a una erupcin, definir los procesos por los cuales diferentes tipos de depsitos son emplazados y especificar las amenazas que pueden ser producidas por cada clase de erupcin. Desde la observacin directa de las seales precursoras es posible anticipar erupciones.

Laboratorio del CENAPRED

El monitoreo volcnico se basa en asumir que antes de una erupcin habr movimiento de magma bajo el volcn, y que dicho movimiento puede ser detectado mediante instrumentos especializados. Aunque existen mltiples tcnicas de monitoreo volcnico, las ms importantes son:

Monitoreo Visual. La manera ms barata de monitorear un volcn es simplemente mirndolo. Adems, pueden usarse cmaras que transmiten imgenes de manera continua o peridica y, segn el volcn, realizando vuelos para observar directamente lo que ocurre en el interior del crter.

Monitoreo visual

Monitoreo Ssmico. La tcnica de mayor utilizacin en el mundo, consiste en instalar una red de sismgrafos alrededor del volcn para detectar cualquier movimiento que ste produzca. A nivel mundial, prcticamente todos los volcanes monitoreados cuentan con algn tipo de monitoreo ssmico, y es el primer mtodo de monitoreo instalado cuando los vulcanlogos empiezan a estudiar un volcn.

Monitoreo Ssmico

Monitoreo de Deformacin. Al moverse el magma se generan deformaciones milimtricas en el edificio volcnico que pueden ser detectadas mediante inclinmetros (aparatos que miden las variaciones de pendiente en la superficie del terreno) y de manera ms moderna mediante GPS.

Monitoreo Geoqumico. Conforme el magma se acerca a la superficie libera gases que pueden interactuar con el agua subterrnea que circula por el interior del edificio volcnico, y pueden ser detectados mediante anlisis qumicos del agua en los manantiales alrededor del volcn. Asimismo, se pueden realizar mediciones de las emisiones de gases volcnicos, ya sea directamente en las fumarolas o mediante sensores remotos.

Monitoreo Geoqumico

Monitoreo de Flujos

Camara Infrarroja

Muestreo de Gases

3 DINMICA DE SUELOS Y PROCESOS GRAVITACIONALES Para el estudio de este tema lo primero que tienes que saber es: 1. La dinmica de suelos y los procesos gravitacionales son dos trminos que se refieren al comportamiento que experimentan los depsitos de suelos y rocas por la accin de agentes perturbadores externos como son los sismos, las lluvias, las explosiones volcnicas y las actividades humanas como la vibracin de maquinaria, las excavaciones, la minera, las detonaciones, el llenado o vaciado de presas, entre otras, como se muestra en el siguiente esquema. 2. Debes tener en mente que la respuesta que experimentan los depsitos de suelo ante la accin de los agentes perturbadores externos puede ocasionar la falla o el mal comportamiento de las obras y de las construcciones que se edifican sobre el terreno, tales como viviendas, caminos, industrias, monumentos, puentes, puertos, subestaciones elctricas, lneas vitales como tuberas (agua, gas, drenaje, petrleo), tanques, telefona, carreteras, etctera.

Dinmica de suelos y procesos gravitacionales

De aqu la importancia de conocer cules son los fenmenos geolgicos y geotcnicos dentro de la dinmica de suelos y procesos gravitacionales, ya que ello te permitir identificar los tipos de fenmenos contemplados en este tema, as como identificar las medidas de prevencin o mitigacin acordes a cada problemtica. Los conceptos que te iremos explicando en el tema 4 se resumen en los siguientes tres tipos:

Inestabilidad de laderas

Subsidencia

Licuacin de suelos

INESTABILIDAD DE LADERAS: Cada ao, en las zonas montaosas de Mxico ocurren numerosos casos de inestabilidad de laderas que en ocasiones llegan a afectar severamente comunidades y vas de comunicacin, causando decesos y cuantiosos daos materiales. Entre los casos ms relevantes documentados se encuentran los de Teziutln, Puebla, ocurridos en 1999, en el que perdieron la vida 110 personas (CENAPRED, 2006), y el de la comunidad de la Pintada, Guerrero, ocurrido en 2013, en el cual perecieron 71 personas.

Deslizamiento en Teziutln, Puebla

Deslizamiento en la Pintada, Guerrero

La inestabilidad de una ladera ocurre cuando se rompe o se pierde el equilibrio de una porcin de los materiales que la componen y se desplazan hacia abajo por accin de la fuerza de gravedad (CENAPRED, 2006). Aunque seguramente habrs escuchado en alguna ocasin otros trminos que se encuentran relacionados, como es el caso de derrumbes, deslaves, desgajamientos, avalanchas, etctera. La inestabilidad de laderas tambin se le conoce como proceso de remocin en masa.

TIPOS DE INESTABILIDAD DE LADERAS: Una clasificacin simplificada de los diferentes tipos de movimientos de ladera se realiza con base en la forma en que los materiales son transportados (CENAPRED, 2006 y Gonzlez de Vallejo, 2002). Los tipos de inestabilidad segn esta clasificacin son los siguientes:

Cados o derrumbes: Son movimientos abruptos de suelos y fragmentos aislados de rocas que se originan en pendientes muy fuertes y acantilados, por lo que el movimiento es prcticamente de cada libre, rodando y rebotando. Como ejemplo te menciono el de Pajacuarn, Michoacn, ocurrido en 2013, en donde un gran bloque de roca destruy a varias viviendas.

Cados o derrumbes

Restos de roca en Pajacuarn, Michoacn

Deslizamientos: Movimientos de una masa de materiales trreos pendiente abajo, sobre una o varias superficies de falla delimitadas por la masa estable o remanente de una ladera.

Deslizamiento

Como ejemplo se encuentra el caso mencionado de la comunidad de la Pintada, Guerrero. O tambin el de Ixcotla, Hidalgo ocurrido, a principios de 2014.

Deslizamiento en Ixcotla, Hidalgo

Por la forma de la superficie de falla, los deslizamientos se dividen en:

Rotacionales: La superficie principal de falla resulta curva hacia arriba (forma de cuchara o concha), definiendo un movimiento de rotacin de la masa inestable de suelos o fragmentos de rocas, tal como se muestra en la siguiente ilustracin.

Deslizamiento rotacional

Traslacionales: En este caso, la superficie principal de falla es ms o menos plana, con muy poco o nada de movimiento de rotacin de la masa de suelos o fragmentos de rocas.

Deslizamiento traslacional

Flujos: Movimientos de suelos y fragmentos de rocas pendiente abajo de una ladera, en donde sus partculas, granos o fragmentos tienen movimientos relativos dentro de la masa que se mueve (observa la siguiente ilustracin).

Flujos

Un ejemplo es el caso de Huehuetln el Grande, Puebla ocurrido en 2013, en el que lluvias intensas generaron grandes corrientes de rocas y lodo que se encausaron por las calles de la localidad. Al suceder el evento, varios vehculos fueron arrastrados y perdieron la vida siete personas, como se muestra en la siguiente ilustracin:

Flujo de roca y lodo en Huehuetln, Puebla

PARTES QUE COMPONEN UN DESLIZAMIENTO: En la siguiente ilustracin, por favor observa los elementos que componen un deslizamiento rotacional. Cabe hacerte nota que esta nomenclatura es aceptada internacionalmente (CENAPRED, 2001).

Partes de un deslizamiento

FACTORES QUE DETERMINAN LA INESTABILIDAD:

Factores internos o condicionantes: El grado de estabilidad de una ladera depende de varios factores (Gonzlez de Vallejo, 2002), como son:

Forma

Grado de inclinacin

Propiedades fsicas y de resistencia de los materiales que la conforman

Grado de fracturamiento

Presencia de agua

Cobertura vegetal existente (deforestacin)

Uso de suelo Estos factores son conocidos como factores internos o condicionantes y estn relacionados con la propia naturaleza y estructura del terreno. La suma o interaccin de dichos factores, con sus respectivos grados de intensidad, definen la susceptibilidad a la inestabilidad de una ladera.

Factores externos o desencadenantes: Existen tambin otros factores, que son los factores externos o desencadenantes que son los que provocan o desencadenan la inestabilidad, los ms comunes son los siguientes: la precipitacin (lluvias), la modificacin de la geometra de la ladera, los cambios en las condiciones hidrogeolgicas, la erosin, la deforestacin, la sismicidad y la actividad volcnica.

Peligro: A partir del conocimiento, anlisis e interaccin de los factores que determinan la susceptibilidad, as como del conocimiento y la estimacin de la intensidad y periodos de retorno de los factores que detonan o desencadenan la inestabilidad, es como se logra la evaluacin del peligro. El anlisis y la determinacin de dichos factores requieren el trabajo de especialistas en diversas disciplinas con el fin de equilibrar el peso y la intensidad que se asigne a cada factor de acuerdo con la experiencia, el grado de certidumbre y la informacin recabada en casos documentados.

Riesgo: Otro concepto importante que debes aprender es el de riesgo, el cual incorpora consideraciones socio-econmicas y se define como las prdidas potenciales debidas a un fenmeno natural determinado (Gonzlez de Vallejo, 2002), como es el caso de vidas humanas, prdidas econmicas directas e indirectas, daos a edificios o estructuras, etctera.

Sntomas de inestabilidad: En muchas ocasiones, una ladera que se torna inestable presenta diversos sntomas o caractersticas previos a la inestabilidad, a continuacin se te presentan los ms importantes (Highland y Bobrowsky, 2008).

Sntomas de inestabilidad

Mapas de susceptibilidad y de peligro: En general, no existe un procedimiento estandarizado para la elaboracin de mapas de susceptibilidad a la inestabilidad de laderas a nivel local (colonia) o regional (municipal o estatal). Lo ms comn sin embargo, es que se realice una combinacin de los mapas de los factores condicionantes (grado de inclinacin de la ladera, tipo de rocas, densidad forestal, uso de suelo, etctera), asignando un peso relativo a cada factor segn su contribucin a la inestabilidad, y se sumen estas contribuciones para obtener los valores finales de susceptibilidad. Los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG) son herramientas que permiten integrar y analizar (combinar) informacin geogrfica permitiendo visualizar los datos obtenidos en un mapa a partir de la superposicin de capas de informacin (Bosque, 1992), para lograr el tratamiento automtico de la informacin y la realizacin de numerosos anlisis con diferentes combinaciones. La siguiente ilustracin te permitir comprender cuntos mapas combina para obtener la informacin de susceptibilidad y riesgos que se requiere.

Sobreposicin de capas de informacin en un SIG

Estos mapas presentan la clasificacin de la estabilidad relativa o la propensin a la inestabilidad de un rea en diferentes categoras, a las que se asigna una escala de color. Siguiendo los criterios habituales para este tipo de anlisis, se utilizan colores rojos y naranjas para las categoras de susceptibilidad muy alta y alta respectivamente, y amarillos y verdes para los rangos de susceptibilidad media y baja a muy baja. A continuacin te presentamos un mapa de susceptibilidad para el estado de Guerrero, el cual fue elaborado en el CENAPRED y ha sido incluido en el Atlas Nacional de Riesgos: http://www.atlasnacionalderiesgos.gob.mx

Mapa de susceptibilidad por inestabilidad de laderas para

el estado de Guerrero

Considerando que en Mxico el factor principal que detona inestabilidad de laderas es la precipitacin, el CENAPRED (Domnguez, 2011) realiz un anlisis de los umbrales de lluvia que provocan este fenmeno, es decir, la cantidad de agua de lluvia asociada a las caractersticas de saturacin del material trreo que pueden desencadenar la inestabilidad de una ladera, dividiendo al pas en ocho regiones, como lo puedes apreciar en la siguiente tabla.

Umbrales de lluvia

Si sigues este razonamiento, se establecieron intervalos inferiores que relacionan la cantidad de precipitacin y la probabilidad de que ocurra una inestabilidad segn una variacin en lnea recta del nivel mximo. Por ejemplo, para el estado de Guerrero, cuando se tienen lluvias acumuladas en 24 horas entre 200 y 270 mm es altamente probable que ocurran deslizamientos de grandes dimensiones o bien, un nmero considerable de deslizamientos de tamao regular, como se muestra en el siguiente esquema.

Intervalos de umbrales de lluvia

De acuerdo con informacin consultada en la pgina de Internet de la Comisin Nacional del Agua (http://smn.cna.gob.mx), para la estacin meteorolgica de San Isidro (cercana a Acapulco) se tuvieron para los das 14, 15 y 16 de septiembre de 2013 valores de 209.67 mm, 270.28 mm y 211 mm, respectivamente, de precipitacin acumulada en 24 horas, rebasando durante 3 das seguidos el umbral alto y durante 1 da el umbral muy alto, por lo que era de esperarse que se presentaran en diversos sitios del estado deslizamientos como los ocurridos en septiembre de 2013.

Tomando como base el mapa de susceptibilidad por inestabilidad de laderas para el estado de Guerrero, adems de los umbrales de lluvia indicados y haciendo uso de los mapas nacionales de isoyetas (lneas de igual precipitacin en una unidad de tiempo) (CENAPRED, 2006b), para lluvias de 24 horas de duracin y periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 y 100 aos, se elaboraron los mapas estatales de peligro por inestabilidad de laderas para lluvia acumulada de 24 horas, que podrs apreciar en el siguiente recurso. En dichos mapas, cada pxel (cuadro de color mnimo), equivale a un rea de 15 x 15 metros.

Periodo de retorno de 2 aos

Periodo de retorno de 5 aos

Periodo de retorno de 10 aos

Periodo de retorno de 20 aos

Periodo de retorno de 100 aos

SUBSIDENCIA:

Grietas de tensin en pavimento, banqueta y vivienda

En esta quinta sesin se te expondrn los dos ltimos dos tipos de fenmenos geolgicos asociados a la dinmica de suelos y los procesos gravitacionales: subsidencia y licuacin de suelos. El fenmeno de subsidencia se refiere al movimiento descendente (lento o repentino) de la superficie natural del terreno, es sinnimo de hundimiento, y dependiendo de su origen y de la forma en que ocurre puede ser local o regional. La subsidencia puede ocasionar agrietamientos y desniveles que inducen daos y afectaciones a obras de infraestructura, viviendas, carreteras y caminos; por lo que ambos fenmenos (hundimiento y agrietamiento) casi siempre estn ligados.

En general, el agrietamiento del terreno es una consecuencia del hundimiento y se genera debido a que el hundimiento diferencial o disparejo del terreno produce fuerzas internas en el subsuelo que pueden generar tensin interna (estiramiento) y la consecuencia inmediata son los agrietamientos. Una forma de comprender mejor cmo se genera el agrietamiento debido al hundimiento no uniforme del terreno es cuando haces una excavacin y la rellenas sin una adecuada compactacin. Al cabo del tiempo, observars que en el centro de la excavacin el suelo comienza a deformarse (por compactacin) y en las orillas de la excavacin comienzan a aparecer pequeas fisuras que aumentan de tamao y se convierten en agrietamientos cuando la deformacin o asentamiento al centro se hace ms grande, como se te muestra en la ilustracin siguiente.

Grietas de tensin en el predio de una casa

Esto se puede observar en muchas obras pblicas para colocar tuberas en las calles, o bien cuando el drenaje se rompe y el material del subsuelo comienza a deslavarse y filtrarse por la tubera rota. Al cabo de un tiempo el suelo se asentar y aparecern agrietamientos alrededor de la zona del hundimiento que coincide con el punto donde el drenaje se ha roto. Como ya se te coment, de acuerdo con el origen y forma del hundimiento, se organizan en local o regional.

HUNDIMIENTOS LOCALES: Se dice que un hundimiento es local cuando sus dimensiones son relativamente pequeas, y casi siempre ocurre de manera rpida o repentina, por lo que es posible que sucedan muertes o desapariciones cuando se presenta en zonas pobladas. Se caracteriza porque sus dimensiones en planta son de algunos metros hasta decenas que no rebasan los 500 metros de dimetro, o bien, cuando su relacin largo ancho es igual o menor a dos y mayor a 0.5, sin que hasta la fecha se tenga conocimiento de hundimientos locales de dimensiones mayores a las indicadas, por lo menos en el territorio mexicano. Seguramente habrs escuchado en radio o visto en televisin o Internet algunos casos de hundimiento local como los ocurridos en San Isidro las Banderas, Chiapas (2003) y el de Ciudad de Mxico (2010). En el primero, al menos 15 viviendas resultaron daadas y ms de 17 quedaron en condicin de riesgo por su cercana a la zona del hundimiento, como se puede apreciar tambin las siguientes fotos. En el segundo caso, un taxi y un camin de carga se desplomaron en la oquedad de un hundimiento local generado en la delegacin Gustavo A. Madero, en la vialidad del Circuito Interior, como se puede apreciar en las siguientes fotos.

Hundimientos en la Ciudad de Mxico

Hundimiento en Chiapas

Es importante que sepas que los hundimientos locales pueden estar asociados a diferentes causas y pueden presentarse en zonas urbanas, rurales, montaosas, en planicies y en terrenos baldos o de cultivos. Su localizacin y dimensiones dependen de los procesos que les dan origen y del tipo de materiales o rocas que prevalecen en la zona o regin. Por ejemplo, se han documentados casos de hundimientos en sitios donde existen fugas en los sistemas de agua potable y drenaje, as como en zonas o predios ubicados en o cerca de minas antiguas, bancos de materiales, zonas krsticas y excavaciones subterrneas. Al principio el fenmeno puede ser lento, manifestando algunos sntomas o indicios que pueden indicar su ocurrencia, como pequeos desniveles y agrietamientos en banquetas, pavimentos y muros. En algunos casos tambin se han reportado ruidos o movimientos telricos que finalizan con un colapso de la superficie del terreno, como en el caso del barrio de Ciudad Nueva, Guatemala, hundimiento sucedido en junio de 2010 (siguiente ilustracin). Es por ello que es importante estar atento ante indicios como los sealados, ya que podran ser claves para evacuar oportunamente a la poblacin.

Hundimiento en Guatemala

Tambin debes saber que los hundimientos locales generalmente ocurren durante o despus de una lluvia intensa, debido a que el agua juega un papel fundamental en el aumento de peso del suelo o de la roca y en la disminucin de la resistencia de estos materiales.

Hundimiento por lluvia en Chalco, Mxico

HUNDIMIENTO REGIONAL: El hundimiento regional, por su parte, abarca grandes extensiones de terreno y se debe principalmente al asentamiento que se produce por la extraccin excesiva del agua subterrnea. A diferencia del fenmeno de hundimiento local, el regional se caracteriza porque ocurre en forma lenta y gradual, aunque su rea de afectacin es muy grande y eventualmente puede ocasionar fallas en obras de ingeniera, lneas vitales, viviendas, industrias e infraestructura, aunque raramente produce prdida de vidas humanas. Respecto a este fenmeno, debes saber que el suelo se hunde a diferente velocidad, y los mayores daos y efectos en construcciones suceden en zonas donde el hundimiento regional no es uniforme y ocurre de manera diferida, tanto en espacio como en tiempo. Ello se debe a que diversos factores como la estratigrafa del subsuelo, la forma del basamento, la aplicacin de sobrecargas en la superficie del suelo y la forma en la que se extrae el agua del subsuelo (observa las siguientes imgenes); es decir, de los gastos de extraccin y de la ubicacin de los pozos de bombeo.

Estratigrafa 1

La siguiente imagen te muestra un corte esquemtico de un depsito de suelos aluviales que rellenan una depresin (graven) escalonada. Nota que los agrietamientos se producen en las zonas donde el basamento es escalonado.

Esquema de un depsito de suelos aluviales

Para que tengas una idea de qu significa la estratigrafa del subsuelo y el basamento, la primera se refiere a las distintas capas que componen la masa del suelo, las cuales pueden variar con la profundidad y la distancia horizontal; en tanto que el basamento se refiere a los depsitos resistentes de suelos o rocas que se ubican en el fondo de un valle y sobre el cual descansan los materiales de relleno que son susceptibles de deformarse y compactarse por las causas indicadas en el prrafo anterior.

Estratigrafa 2

Algunos de los efectos secundarios de este fenmeno, del cual te alertamos para que ests atento e identifiques posibles reas de ocurrencia, son:

1. El rompimiento de los sistemas de agua potable y drenaje 2. Posibles afectaciones en tuberas de gas y petrleo

Los primeros pueden ocasionar hundimientos locales como el ocurrido en Circuito Interior (Ciudad de Mxico), del cual ya te platicamos; los segundos pueden ocasionar fugas o explosiones, por lo que deben ser puntos inspeccin peridica y establecer planes de prevencin y evacuacin ante posibles contingencias, actividades en las cuales podrs participar. En estos casos el mantenimiento de las instalaciones y la supervisin de su funcionamiento son esenciales. Debido a que el hundimiento regional abarca extensiones muy amplias del terreno y no siempre es uniforme, tambin puede producir otras afectaciones, como la inclinacin de edificios, la dislocacin de juntas constructivas, deformaciones en vas frreas, asentamientos en vialidades, rotura de pavimentos, agrietamientos en viviendas y agrietamientos en el subsuelo.

Hundimiento regional

En el caso de estos ltimos debes poner mucha atencin, ya que en varios estados de la Repblica Mexicana se ha documentado que durante lluvias intensas, el agua se infiltra al interior de las grietas y produce fracturamiento hidrulico, o bien erosin interna, lo cual magnifica los agrietamientos y puede producir hundimientos sbitos. Dos casos representativos de este fenmeno fueron los ocurridos en la unidad habitacional Villas de San Martn, ubicada en el municipio de Chalco, Estado de Mxico en junio de 2009, donde despus de una lluvia intensa aparecieron una serie de agrietamientos (como lo puedes apreciar en la siguiente imagen) de hasta 250 metros de largo, y hundimientos que afectaron 50 viviendas habitadas y otras que estaban en proceso de construccin.

Agrietamiento por lluvia intensa en Chalco, Mxico

El otro caso documentado fue el sucedido en el sitio conocido como Prados de Nextipac, municipio de Zapopan, Jalisco, donde el 4 de junio de 2004, despus de una lluvia intensa apareci una grieta de poco ms de 1 kilmetro de longitud, ancho de hasta 4 metros y profundidades de hasta 15 metros (observa las siguientes imgenes) (http://www.ugm.org.mx/publicaciones/geos/pdf/geos05-2/b.pdf). En esta ltima, lamentablemente perdi la vida un bombero que prestaba ayuda para delimitar la zona de riesgo.

Agrietamiento por lluvia en Zapopan, Jalisco

Cabe hacer notar que los casos ms emblemticos a nivel nacional donde se ha presentado y documentado el fenmeno de subsidencia son la Ciudad de Mxico y Yucatn. De acuerdo con un estudio realizado por el Instituto de Ingeniera de la UNAM (Auvinet, 2011), el ingeniero Roberto Gayol fue el primer investigador en informar que la Ciudad de Mxico se estaba hundiendo, al observar que desde finales del siglo XIX (1891) y principios del XX (1921) varias construcciones se estaban hundiendo, sugiriendo que una de las principales causas era el desage de la ciudad. En 1948, Nabor Carrillo demostr cientficamente que, efectivamente, el fenmeno de subsidencia se deba a la consolidacin del subsuelo por la extraccin del agua subterrnea. As, en la actualidad existen zonas de la ciudad donde la velocidad del hundimiento del terreno puede rebasar los 30 cm por ao, en tanto que en otras zonas apenas llega a los 10 cm cada ao (Legorreta et. al, 2005). Quizs el dato ms impresionante de este fenmeno es el que se tiene registrado en el ao de 1951, en el cual la ciudad se hundi en promedio 46 cm y fue entonces cuando se declar la veda de los pozos ubicados en el centro de la ciudad. Respecto a Yucatn, para todos es conocido la existencia de cenotes, los cuales deben su origen a hundimientos locales y a la disolucin de las rocas calizas que predominan en la regin. No es extrao que en esta zona tambin existan galeras y ros subterrneos producto de la desintegracin de las rocas al entrar en contacto con aguas cidas. Es necesario que tengas presente que el tema de subsidencia es amplio y si buscas informacin en Internet, hallars ms referencias y casos sobre los conceptos aqu desarrollados. De principio, te invitamos que revises los que a continuacin te sugerimos, pero te exhortamos a que continuamente leas sobre el tema para profundizar y sobre todo, actualizarte. En las fuentes de informacin de este curso podrs encontrar valiosa documentacin.

ZONAS QUE HAN PRESENTADO SUBSIDENCIA EN MXICO: En nuestro territorio existen 11 estados en los que han ocurrido diferentes tipos de hundimientos y agrietamientos del terreno y que se han documentado. Hacia finales de 2013 en los registros de la Subdireccin de Dinmica de Suelos (antes rea de geotecnia) del CENAPRED y del Atlas Nacional de Riesgos (ANR) se han contabilizado al menos 76 municipios y 11 delegaciones en las que han presentado daos en viviendas, caminos, carreteras, obras de infraestructura, industrias, tierras de cultivo, tuberas y puentes. La mayora de los casos documentados fueron relacionados con zonas donde la extraccin de agua del subsuelo fue la causa principal, as como durante o despus de lluvias intensas. No obstante, tambin fueron numerosos los casos de hundimientos sbitos asociados a fugas y roturas en los sistemas de agua potable y drenaje, as como en bancos de materiales, zonas minadas y zonas krsticas.

Municipios mexicanos con subsidencia

En la Ciudad de Mxico se pueden observar decenas o cientos de evidencias de los efectos del hundimiento local y regional. Dichos procesos se observan a simple vista en muchas construcciones y en obras de infraestructura. Por ejemplo, calles con abultamientos (lomos) que no se apreciaban antes y desplomos de un gran nmero de edificios. El ejemplo ms representativo es el de la catedral metropolitana que desde el inicio de su construccin resinti los efectos del hundimiento al estar desplantada en suelos extremadamente blandos y deformables, y que han sido sujetos a una intensa extraccin de agua desde hace poco ms de 100 aos. Otros edificios, como el Palacio Nacional y el Palacio de la Autonoma (UNAM), ambos ubicados en la Ciudad de Mxico, muestran claramente los efectos del hundimiento de la ciudad (observa las dos siguientes imgenes).

Efectos del hundimiento del subsuelo en el edificio de Palacio Nacional, D.F.

Palacio de la Autonoma, Centro Histrico, D.F.

En la siguiente tabla se indican los 11 estados y municipios donde se han documentado problemas asociados al fenmeno de subsidencia.

ESTADO MUNICIPIO (S)

Aguascalientes Rincn de Romos, Pabelln de Arteaga, Aguascalientes, Asientos, Cosi, Jess Mara, Rincn de, Romos, San Fco. de los Romo, Tepezal

Chihuahua Ascensin, Casas Grandes, Cuauhtmoc, Gmez Faras, Ahumada, Chihuahua, Jimnez-Camargo, Buenaventura, Meoqui-Delicias, Sacramento

Coahuila Nueva Rosita

Distrito Federal Benito Jurez, Miguel Hidalgo, lvaro Obregn, Iztapalapa, Azcapotzalco, Tlhuac, Gustavo A. Madero, Iztacalco, Venustiano Carranza, Xochimilco, Magdalena Contreras

Durango Ciudad Lerdo

Estado de Mxico Los Reyes la Paz, Villa del Carbn, Texcoco, Zumpango, Naucalpan, Atizapn, Chalco, Nezahualcyotl, Coacalco de Berriozbal, Ixtapan de la Sal, Ixtlahuaca, Jaltenco, Toluca, Chimalhuacn

Guanajuato Celaya, Irapuato, Abasolo, Huanmaro

Hidalgo Tlanchinol, Huichapan, Tula de Allende, Santiago de Anaya, Mineral del Monte, Pachuca de Soto, Mineral de la Reforma

Jalisco Ameca, Tlaquepaque, Atotonilco el Alto, Chapala, Guadalajara, Lagos de Moreno, Puerto Vallarta, Sayula, Tlajomulco de Ziga, Tlaquepaque, Tototlan, Tuxpan, Zacoalco de Torres, Zapopan, Tesistan, Ixtlahuacan del Rio

Michoacn Morelia

Quertaro Quertaro

Quintana Roo Tulum, Cancn

Tamaulipas Ciudad Madero, Nuevo Laredo, Tampico

Yucatn Hopelchn Estados y municipios de Mxico con subsidencia

LICUACIN DE SUELOS: Cuando ocurren sismos severos se han observado deformaciones significativas en depsitos de suelos saturados con agua y con un deficiente grado de compactacin, que ocurren en tiempos relativamente cortos (segundos o minutos) y generan inestabilidad o falla de las obras construidas sobre ellos. Este comportamiento se observa principalmente en depsitos de suelos cercanos a playas y en las riberas de los ros.

QU ES LA LICUACIN DE SUELOS?:

Licuacin de suelos

La licuacin de suelos se refiere al fenmeno que experimentan ciertos tipos de materiales al pasar de un estado semislido (estable) a un estado semilquido (inestable), por la accin de una fuerza dinmica como la que producen los sismos o la vibracin de maquinaria, dando como resultado poca o nula capacidad para soportar el peso de estructuras.

NO TODOS LOS SUELOS SON SUSCEPTIBLES DE PRESENTAR LICUACIN: En primer lugar, es muy importante saber que los nicos materiales trreos que presentan el fenmeno de licuacin son los suelos granulares que tengan una distribucin de partculas uniforme y con cierta cantidad o contenido de materiales finos, como limos o arcillas. Es decir, gravas y arenas bien graduadas, arenas finas y arenas limosas. Entre las condiciones necesarias que se deben reunir para que los suelos experimenten el fenmeno de licuacin se encuentran la distribucin granulomtrica (tamao) de sus partculas, baja compactacin de las mismas, su ubicacin bajo el nivel fretico (suelos saturados) y la accin de fuerzas dinmicas como las que generan los sismos.

LA LICUACIN DE SUELOS SE PRODUCE CUANDO:

Licuacin de suelos en San Luis Ro Colorado, Sonora

Las fuerzas que transmite el sismo al subsuelo generan un aumento de presin en el agua contenida en los poros de la masa del suelo, tambin reconocida como presin de poro. Este proceso reduce la capacidad de los suelos para soportar cargas. Los aumentos de presin en el agua que inducen el fenmeno de licuacin son provocados por la accin de los movimientos ssmicos o por la vibracin de maquinaria, de manera que el material afectado fluye por huecos o grietas, principalmente hacia las zonas de menor resistencia o no confinadas.

Es por ello que durante el desarrollo del sismo se pueden observar flujos que forman una especie de volcancitos de los que emergen el material licuado y el agua, como queda mostrado en la siguiente imagen.

EFECTOS PRODUCIDOS POR LA LICUACIN DE SUELOS:

Daos a infraestructura por licuacin de suelos

El fenmeno de licuacin de suelos tiene un potencial destructivo muy alto y cuando ocurre genera daos muy severos en obras de ingeniera, carreteras, caminos, canales, viviendas, terrenos de cultivo, puertos, puentes, tanques de almacenamiento, etctera. Ejemplos de este fenmeno se han documentado principalmente en las costas del Pacfico y casos aislados en el Altiplano Central y Golfo de Mxico.

Licuacin de suelos en Colima

Sismo en Tecomn, Colima, causa licuacin de suelos

Licuacin de suelos en Tecomn, Colima

EN QU SITIOS PUEDE OCURRIR LA LICUACIN DE SUELOS?: Los sitios donde puede ocurrir el fenmeno de licuacin son principalmente en suelos aluviales, fluviales y coluviales, son depsitos de suelos conformados principalmente por gravas y arenas finas o arenas limosas que se localizan en cauces de ros y cuencas con el nivel fretico superficial, de manera que si t ubicas estos sitios en tu comunidad, debers identificarlos y solicitar que se realicen las pruebas de campo y laboratorio.

CMO SE PUEDEN IDENTIFICAR LOS SITIOS SUSCEPTIBLES A LICUACIN?: Una forma para determinar la susceptibilidad a la licuacin de un suelo es mediante:

La ejecucin de pruebas geotcnicas de campo como la penetracin con cono (CPT) y penetracin estndar (SPT).

Pruebas de laboratorio (granulometra y densidad relativa) que, de acuerdo con estudios realizados en Japn (Iwasaki, 1985), los suelos pueden ser fciles o muy fciles de presentar dicho fenmeno segn su composicin granulomtrica.

Si has identificado asentamientos humanos o tu comunidad se encuentra asentada sobre el cauce de un ro o una cuenca donde se conjuntan ros y escurrimientos naturales, as como los materiales que conforman el suelo son granulares (arenas), debes solicitar el apoyo de un especialista en la materia (ingeniero civil, gelogo, geofsico o experto en ciencias de la tierra), quien realizar pruebas de campo y laboratorio y as corroborar la susceptibilidad de ocurrencia del fenmeno. Las pruebas le permitirn emitir recomendaciones y medidas de mitigacin.

4 SISMOS

INTRODUCCIN: La Tierra est formada por capas que tienen diferentes espesores y propiedades.

Capas de la Tierra

Mxico se encuentra bajo la actividad de cinco placas tectnicas, las cules son: Norteamrica, Pacfico, Cocos, Rivera y Caribe, la actividad entre las placas genera sismos. El movimiento de las placas genera tres tipos de contactos o fronteras, que se te presentan a continuacin.

SUBDUCCIN: La subduccin se genera cuando chocan dos placas de diferente densidad; el continuo movimiento genera que la ms pesada se meta por debajo de la otra con direccin al manto, en donde la presin y la temperatura funden la corteza, generando sismicidad y vulcanismo. En Mxico, el contacto de subduccin se presenta entre las placas Norteamrica y Cocos, Norteamrica y Rivera, Norteamrica y Caribe, y es el responsable de la sismicidad en la costa del Pacfico.

DIVERGENTE: Las corrientes de conveccin de roca fundida que provienen del manto generan altas temperaturas que rompen la corteza, este nuevo material forma el nuevo piso ocenico que se comporta como bandas transportadoras y desplaza a las placas tectnicas alejndolas entre s, a este contacto se le denomina divergente y se puede observar en las dorsales ocenicas, como la del ocano Atlntico.

TRANSCURRENTE: En los contactos transcurrentes, las placas no se separan o se mete una por debajo de la otra, sino que todo el tiempo estn en contacto y con desplazamientos laterales. En Mxico podemos observar este tipo de contacto en el mar de Corts, dentro del sistema de fallas de San Andrs, generando la sismicidad en la zona. Debido a la interaccin de las cinco placas tectnicas en el pas, Mxico es considerado como ssmicamente muy activo de acuerdo con el Servicio Sismolgico Nacional (SSN), que hasta el momento ha registrado ms de 32,000 sismo de magnitud mayor o igual a 3 grados, desde enero del 2006 a la fecha. Los efectos generados por la ocurrencia de un sismo pueden ser muy variados, desde la ocurrencia de tsunamis en las costas, deslizamiento de laderas y taludes, cados de rocas, y sobre todo afectaciones a las personas y construcciones de vivienda o vas de comunicacin. El conocimiento de la existencia del fenmeno ssmico te permitir identificar las zonas ssmicas en el pas, para que tomes decisiones en prevencin y mitigacin, para salvaguardar a la poblacin mexicana.

Placas tectnicas en Mxico

FENMENO SSMICO: Un fenmeno ssmico es la manifestacin del movimiento que produce la actividad tectnica, la actividad volcnica, los procesos gravitacionales y las explosiones o movimientos creados por el hombre. Estos movimientos los puedes percibir a travs de los sentidos de manera antrpica y con sensores de manera electrnica. La sismologa es una ciencia que explica los fenmenos ssmicos del presente y del pasado; as mismo ha hecho esfuerzos por predecir los sismos que ocurrirn en el futuro, y para ello hace uso de sus caractersticas para identificar los diferentes tipos de movimientos para cada tipo de sismo.

Sismo

CARACTERSTICAS: El movimiento de un sismo puede estimarse por medio de la intensidad que percibe una persona, as como de la informacin que generan las ondas ssmicas (ondas de cuerpo y superficiales), en su paso por el subsuelo, y que se registran por sensores especializados llamados sismmetros y acelermetros. Las ondas que se generar a partir de un sismo son las de cuerpo y superficiales. Las primeras son la onda P, que tiene la propiedad de atravesar por todos los medios a diferentes velocidades, tanto lquidos como slidos, y la onda S que solo atraviesa los cuerpos slidos. Por su parte, las ondas superficiales se generan cuando la S llega a la superficie y se propagan las Rayleigh y Love, causantes del movimiento que percibimos cuando se genera un sismo.

Tipos de ondas ssmicas

Un sensor ssmico es un instrumento usado para medir los movimientos y aceleraciones de un sismo, el cual consiste en un sensor que detecta el movimiento de la Tierra, llamado sismmetro o la aceleracin del subsuelo, con un acelergrafo que est conectado a un sistema de registro. Un sensor sencillo, que es sensible a movimientos verticales del terreno, puede ser visualizado como una pesa suspendida de un resorte que a su vez estn suspendidos sobre una base que se mueve con los movimientos de la superficie de la Tierra. El movimiento relativo entre la masa y la base proporciona una medida del movimiento vertical de la Tierra. Para aadir un sistema de registro se coloca un tambor que gira en la base, y un marcador sujetado a la masa. El movimiento relativo entre la pesa y la base, puede ser registrado generando una serie de registros ssmicos, al cual conocemos como sismo-grama y acelero-gramas (IRIS N 7, s. f.).

Movimientos ssmicos

INTENSIDAD:

Giusseppe Mercalli

La intensidad de un sismo es una caracterstica que se basa en el efecto o dao producido en las estructuras y en la sensacin que percibe la gente. La intensidad es diferente para cada colonia, municipio, delegacin o estado, ya que el movimiento del subsuelo es mayor cuando el suelo no est bien consolidado y menor cuando se trata de roca dura. En 1902 el sismlogo italiano Giusseppe Mercalli gener una tabla de intensidades, la cual fue modificada en 1932 por Harry O Wood y Frank Neuman, y se basa en la energa generada por el terremoto o sismo, la forma en cmo las ondas ssmicas llegan al sitio en que se registra, la distancia a la que se produjo el movimiento principal, las caractersticas geolgicas y sobre todo a la percepcin de la poblacin ante el evento ssmico.

A continuacin se describe la escala de Mercalli modificada, la cual expresa el grado de intensidad de movimiento, en donde una intensidad de IV representa el doble de la intensidad II.

GRADO DE MOVIMIENTO

DAOS OBSERVADOS

Grado I No es sentido, excepto por algunas personas bajo circunstancias especialmente favorables.

Grado II Sentido slo por muy pocas personas en posicin de descanso, especialmente en los pisos altos de los edificios. Objetos delicadamente suspendidos pueden oscilar.

Grado III Sentido claramente en interiores, especialmente en pisos altos de los edificios, aunque mucha gente no lo reconoce como un terremoto. Automviles parados pueden balancearse ligeramente. Vibraciones como al paso de un camin. Duracin apreciable.

Grado IV Durante el da sentido en interiores por muchos; al aire libre por algunos. Por la noche algunos despiertan. Platos, puertas y ventanas agitados; las paredes crujen. Sensacin como si un camin pesado chocara contra el edificio. Automviles parados se balancean apreciablemente.

Grado V Sentido por casi todos, muchos se despiertan. Algunos platos, ventanas y similares rotos; grietas en el revestimiento en algunos sitios. Objetos inestables volcados. Algunas veces se aprecia balanceo de rboles, postes y otros objetos altos. Los pndulos de los relojes pueden pararse.

Grado VI Sentido por todos, muchos se asustan y salen al exterior. Algn mueble pesado se mueve; algunos casos de cada de revestimientos y chimeneas daadas. Dao leve.

Grado VII

Todo el mundo corre al exterior. Daos insignificantes en edificios de buen diseo y construccin; leve a moderado en estructuras comunes bien construidas; considerables en estructuras pobremente construidas o mal diseadas; se rompen algunas chimeneas. Notado por algunas personas que conducen automviles.

Grado VIII

Dao leve en estructuras diseadas especialmente para resistir sismos; considerable en edificios comunes bien construidos, llegando hasta colapso parcial; grande en estructuras de construccin pobre. Los muros de relleno se separan de la estructura. Cada de chimeneas, objetos apilados, postes, monumentos y paredes. Muebles pesados volcados. Eyeccin de arena y barro en pequeas cantidades. Cambios en pozos de agua. Cierta dificultad para conducir automviles

Grado IX Dao considerable en estructuras de diseo especial; estructuras bien diseadas pierden la vertical; dao mayor en edificios comunes bien construidos, colapso parcial. Edificios desplazados de los cimientos. Grietas visibles en el terreno. Tuberas subterrneas rotas.

GRADO DE MOVIMIENTO

DAOS OBSERVADOS

Grado X

Algunas estructuras bien construidas en madera, destruidas; la mayora de estructuras de mampostera y marcos destruidas, incluyendo sus cimientos; suelo muy agrietado. Rieles torcidos. Deslizamientos de tierra considerables en las orillas de los ros y en laderas escarpadas. Movimientos de arena y barro. Agua salpicada y derramada sobre las orillas.

Grado XI Pocas o ninguna obra de mampostera quedan en pie. Puentes destruidos. Anchas grietas en el suelo. Tuberas subterrneas completamente fuera de servicio. La tierra se hunde y el suelo se desliza en terrenos blandos. Rieles muy retorcidos.

Grado XII Destruccin total. Se ven ondas sobre la superficie del suelo. Lneas de mira (visuales) y de nivel deformadas. Objetos lanzados al aire.

Giusseppe Mercalli

MAGNITUD: La magnitud de un sismo representa la energa liberada en cada sismo y esta se basa en el registro sismogrfico (CENAPRED, 2006). Esta escala, a diferencia de la de Mercalli, crece de manera exponencial, es decir, una magnitud de 4 no es el doble de 2, sino que la amplitud de la onda aumenta 100 veces y la energa en un factor de 33 cada grado de magnitud, con lo cual sera 1,000 veces mayor cada dos unidades. Esta estimacin de energa, concebida por el Dr. Charles F. Richter, consiste en asociar la magnitud del terremoto con la amplitud de la onda ssmica.

Placas tectnicas en Mxico

Grfica del clculo de magnitud

HIPOCENTRO: El hipocentro es el lugar en donde el sismo se genera dentro de la litsfera. A manera de analoga, el hipocentro lo puedes comprender como el hipo que nos da: cuando nuestro esfago se contrae despus de haber almacenado demasiada comida o lquidos en el estmago, es el equivalente al lugar donde se genera el movimiento geolgico.

EPICENTRO: El epicentro, por su parte, es la proyeccin vertical del hipocentro en la superficie de la Tierra; este trmino lo puedes relacionar con la epidermis que es la capa ms superficial de la piel. El epicentro indica las comunidades ms cercanas y propensas a ser vulnerables debido a la cercana del sismo. Conocer el lugar donde ocurri el epicentro tiene como objetivo mandar ayuda a las zonas afectadas estimadas, y alertar a las zonas en las que pudiese ser percibido el sismo.

Representacin del hipocentro y epicentro

TIPOS DE SISMOS: Los sismos, al ser la representacin de movimiento del suelo, pueden generarse de dos formas: de manera natural y de forma artificial.

Al estudiar los sismos, podemos decirte que se clasifican de la siguiente forma:

TECTNICOS: Con base en la teora de tectnica de placas, la corteza est formada por seis grandes casquetes esfricos y varios menores que engranan entre s como un rompecabezas (Pierina Pasotti, 1977, p. 1). Este gran rompecabezas, al estar en constante movimiento, genera los diferentes tipos de sismos que se mencionan a continuacin:

Los sismos de tipo plutnicos representan el 3% del total de sismos, con profundidad entre 300 km y 900 km con un mximo de 900; son los de ms energa por la profundidad, aunque el efecto en superficie es tenue, pero extenso. Estos sismos se explican por cambios de fase de las rocas del manto (implosin) o por rupturas en el flujo plstico del manto (explosin). Para diferenciar ambos mecanismos focales nos basamos en la primera onda ssmica que llega al sismgrafo (Duque-Escobar, 2013).

Los sismos que se generan en la interplaca representan el 5% del total de los sismos y aparecen a una profundidad entre 70 y 300 km. Son tpicos de zonas de subduccin, los focos de ellos van delimitando el plano de Benioff, es decir, el plano de subduccin. Son los segundos en energa, ya que a esta profundidad la Tierra no almacena tanta como en el caso anterior, pero dado su carcter ms somero son destructivos (Duque-Escobar, 2013).

Los sismos intraplaca son sismos de fallas y representan el 85% de los sismos. Se dan en el interior de las placas tectnicas cuando la energa se libera por sus zonas ms dbiles (fallas). Son los ms destructivos, aunque acumulan menos energa que los anteriores, pero que se dan a menos de 70 kilmetros de profundidad. Se distinguen porque tienen mltiples premonitores y rplicas, ya que a esta profundidad las rocas, antes que plsticas, son rgidas. (Duque-Escobar, 2013).

RPLICAS: Ante la ocurrencia de un sismo de magnitud considerable y de intensidad perceptible por la poblacin, se generan sismos posteriores de menor magnitud: Muchas veces este tipo de sismos, denominados rplicas, solamente los detecta el sismgrafo y el acelergrafo, y en ocasiones las rplicas son de magnitud tan considerable que llegan a afectar las estructuras ya debilitadas por el sismo principal. Las rplicas o sismos posteriores son indicadores de la relajacin lenta de las placas hasta que stas lleguen a un equilibrio. Las rplicas se presentarn con magnitudes e intensidades diferentes.

Sismgrafo

VOLCNICOS: Los volcanes son estructuras o edificios geolgicos por las cuales ascienden gases y fluidos desde el interior de la Tierra; este tipo de sismos representa el 7% y se presentan a menos de 20 km de profundidad. A diferencia de los sismos tectnicos, la zona de afectacin es de pocos km, este tipo de eventos genera sismos que nos pueden indicar el nivel de actividad del volcn (Duque-Escobar, 2013). La velocidad de ascenso del magma, como su volumen, suelen inferirse por la magnitud de los sismos y el desplazamiento temporal de estos, y nos ayudan a entender por qu se generan.

PROCESOS GRAVITACIONALES: Es necesario recordarte que los procesos gravitacionales que se describieron en el tema 3 (deslizamientos de laderas, cadas de bloques, derrumbes y avalanchas) generan movimientos sbitos de menor escala que un sis