SismoEs un fenmeno de sacudida brusca en un intervalo de tiempo pequeo de la corteza terrestre producido por la liberacin de energa acumulada en forma de onda ssmica.Causas de los tembloresTectnica y sismicidad global

La tectnica de placa es una hiptesis de trabajo unificadora que proporciona un modelo cinemtico de las capas superiores de la tierra. la teora de la tectnica de placas considera que la litosfera parte rgida superficial terrestre, que tiene una profundidad aproximada de 100 km y que se halla por encima de la capa blanda y deformable que es la astenosfera) , est dividida en un conjunto de trozos o placas rgidas que se desplazan unas respecto de otras con una velocidad de unos pocos centmetros/anos. Este movimiento entre las placas es el que da lugar entre los terremotos.

En general, las fronteras entre placas tectnicas no son superficies de fallas simples y nicas. El movimiento relativo entre las dos placas se extiende a grupos de fallas paralelas a la subduccin y el sismo no solo ocurre en esas fallas sino tambin en fallas transversales a las fronteras entre placas, formadas tambin por los movimientos entre ellas.

FALLA GEOLOGICAUna falla es una zona de fracturas en donde han ocurrido desplazamientos de un lado respecto al otro del plano o superficie de fractura.Una falla geolgica capaz de producir sismo se conoce como falla activa, que sobre base histrica, sismolgica o geolgica evidencia que tiene alta probabilidad de producir un movimiento relativo.Cuando la friccin entre la superficie de falla es alta se produce lo que se llama un engatillamiento de la falla. Cuando la energa acumulada vence esta friccin se presenta un deslizamiento sbito de la falla, asociado con la liberacin de energa acumulada, lo cual produce el sismo.SI bien hay varios tipos de fallas segn sea la direccin del desplazamiento de la roca que cortan:a) falla normal: se generan por tensin horizontal. el movimiento es vertical con respecto al plano de falla, que tpicamente tiene un ngulo de 60 grados respecto a la horizontal.

b) falla inversa: se genera por comprensin horizontal. tpicamente presenta un ngulo de 30 grado respecto a la horizontal.

Mecanismo focalEl hipocentro es el punto donde se inicia la ruptura, el cual comienza la liberacin de energa.El epicentro es la proyeccin sobre la superficie de la tierra del hipocentro y la profundidad focal es la profundidad del epicentro. La distancia focal es la distancia al epicentro desde un punto cualquiera de referencia. En general los sismos se dividen en superficiales cuando ocurren a profundidades menores a 70 km, de focos intermedios entre 70 y 300 km y profundos cuando la profundidad es mayor que 300 km.ReplicasUna rplica es un movimiento ssmico que ocurre en la misma regin en donde hubo un temblor o terremoto central pero de menor magnitud.Cuando ocurre un sismo de magnitud considerable las rocas que se encuentran cerca de la zona de ruptura estn sujetas a un reacomodo. Durante ese proceso se genera una serie de sismos, los cuales son de menor magnitud, y pueden ocurrir minutos, das y hasta anos despus del evento principal. El nmero de estas replicas pueden variar desde nos cuantos sismos hasta cientos de eventos.

Si alguno de los sismos que siguen a un evento grande es aproximadamente del mismo tamao que este, no se considera rplica, sino que ambos sismos se consideran como un evento mltiple. Consideremos como replicas a los sismos que siguen al evento principal y que son menores que este por un factor de 3.16 (correspondiente a medio grado de magnitud).

Ondas ssmicasLas ondas ssmicas pueden ser generadas por movimientos telricos naturales, los ms grandes de los cuales pueden causar daos en zonas donde hay asentamientos urbanos. La energa liberada por el sismo se propaga por medio de varios tipos de ondas ssmicas, entre las cuales estn las ondas de cuerpo las cuales incluyen las ondas P, en este tipo de ondas las partculas se desplazan en la misma direccin de propagacin de la onda. Otro tipo de ondas son las ondas S, en las cuales las partculas se desplazan en direccin perpendicular a la propagacin de las ondas.SismogramasPara registrar los sismos que ocurren en distancias apreciables provocados por los movimientos de las placas litosfricas, se utilizan los sismgrafos, la lectura grafica de estos instrumentos recibe el nombre de sismogramas. Dado que lasondas Pse propagan a mayor velocidad que otros tipos de ondas, son las primeras en ser registradas en un sismograma y despus llegan lasondas S. Considerando el tiempo de llegada de las ondas y conocer las diferentes estacione de sismogramas es posible conocer el hipocentro del sismo.

Magnitud del sismoEs el valor calculado mediante el sismograma que caracteriza la energa liberada por un sismo. En el ao 1935 se defini la magnitud medida en escala de C. Richter, la cual era para sismos cercanos tomando el logaritmo de base 10 de la amplitud de la mxima onda ssmica expresada en milsimos de milmetro, registrada en un sismgrafo localizado a 100 km del epicentro. En la actualidad para medir la magnitud del sismo, se mide en una escala logartmica, de tal forma que cada unidad de magnitud corresponde a un incremento de raz cuadrada de 1000, o bien, de aproximadamente 32 veces la energa liberada.Para medir la magnitud del sismo se emplea la magnitud de momento, Mw. Esta magnitud se determina a partir del momento ssmico, que es una cantidad proporcional al rea de ruptura y al deslizamiento que ocurra en la falla.Se utilizan tipos de magnitudes ya que los temblores profundos producen sismogramas de tipologa diferente a los de sismos superficiales.Dentro de los tipos de magnitudes se encuentran magnitud de ondas de cuerpo (mb), la cual se evala en consideracin a las ondas P, la cual la magnitud mb se analiza en un periodo de vibracin de un segundo. Otra magnitud es la magnitud de ondas de Superficie, en la cual su valor se obtiene a partir de la amplitud mxima, observada en los sismogramas, de las ondas superficiales con perodos de oscilacin entre 18 y 22 segundos. Esta escala permite determinar magnitudes de sismos ms grandes.

Intensidad del sismoLa intensidad de un sismo es una medida cualitativa que mide los efectos de un sismo en un lugar determinado. La intensidad se mide por el grado de daos a las construcciones realizadas por el hombre, la cantidad de perturbaciones en la superficie del suelo y el alcance de la reaccin animal en la sacudida. En esta escala de acuerdo con los efectos en el sitio se asigna la intensidad dentro de valores de I a X. La valoracin de la intensidad ssmica es mediante una escala descriptiva, no depende de la medida del movimiento del suelo con instrumentos, sino que depende de las observaciones reales de los efectos en la zona macrossmica. La escala utilizada es la Escala de Mercalli Modificada. El valor de la intensidad se mide por la observacin:I. Slo lo registran los sismgrafos.II. Es sentido por personas que se hallan en reposo, en edificios altos o en lugares que favorecen la percepcin.III. Los objetos colgantes se balancean. La vibracin es parecida al paso de un camin ligero. Es posible estimar su duracin. Puede no ser considerado como un sismo.IV. Las ventanas, los platos y las puertas traquetean. Los vasos tintinean. Los cacharros chocan. En el rango superior de IV las paredes y armazones de madera rechinan.V. Es sentido fuera de las casas; puede estimarse su direccin. Los lquidos experimentan alteraciones; algunos se derraman. Los objetos inestables y pequeos se mueven.VI. Es sentido por todos. Se dificulta caminar. Las ventanas, platos y objetos de vidrio se rompen. Adornos, libros, etc., caen de los estantesVII. Es dficil permanecer de pie. Los automovilistas sienten cmo se agita el piso. Los objetos colgantes vibran. Se rompen los muebles. Daos a construcciones tipo D, incluyendo grietas. Los canales de irrigacin quedan daados.VIII. Se dificulta conducir un vehculo y quiz hasta se pierde el control del auto. Daos a las construccicones tipo C; colapso parcial. Algunos deterioros en las construcciones B; ninguno en las construcciones A.IX. Pnico general. Las construccciones son destruidas: las de tipo C quedan gravemente daadas o, a veces, se caen del todo y las de tipo B quedan daadas seriamente. Averas generales a los cimientos, y muy serias a las cisternas y presas. Las tuberas subterrneas quedan rotas. X. La mayor parte de las construcciones de mampostera y de armazn, as como sus cimientos son destruidos. Algunas estructuras y puentes, cuidadosamente construidos caen.

Mapas de isosistasEstos representan grficamente los niveles de intensidad de un sismo, los cuales representan curvas con igual nivel de intensidad a partir de observaciones de un evento en particular. La escala de intensidades utilizada es la Mercalli Modificada.

Sismicidad en Repblica DominicanaLa posicin de la isla de Santo Domingo, justo en el borde de interaccin entre la placa tectnica de Norteamrica y la placa tectnica del Caribe, especficamente en el borde norte de la placa del Caribe, provoca que toda la isla, pero especialmente la regin septentrional, sea considerada como de alto riesgo ssmico, lo que se evidencia al pasar revista a nuestra historia ssmica, donde encontramos seis devastadores terremotos, esos asoladores movimientos, ocurridos en los aos 1562, 1783, 1842, 1887, 1904 y 1946, han destruido importantes ciudades dominicanas, principalmente en la regin norte. El 2 de diciembre de 1562 un fuerte terremoto destruye totalmente la villa de Santiago, bajo las construcciones de mampostera quedaron sepultados muchos de sus habitantes. Otro sismo que sacudi isla de Santo Domingo el 7 de mayo de 1842, considerado como el ms funesto, arras tambin las ciudades de Port-De Paix, el Mole, Fort Libert y se sinti en Puerto Prncipe, Santo Domingo y Puerto Plata. El terremoto de 1946 tuvo una magnitud de 8.0 y se registr en Saman, provincia del noreste del pas, el 4 de agosto de 1946 a las 17:51 UTC. Una rplica ocurri cuatro das despus, el 8 de agosto a las 13.28 UTC con una magnitud de 7.6. El terremoto mat alrededor de 100 personas y dej unas 20.000 personas sin hogar. El movimiento telrico caus daos severos en la regin nortea de Repblica Dominicana, desde Saman a Santiago y Puerto Plata.Terremotos ocurridos en Repblica Dominicana desde 1900 hasta la actualidad.

AcelerogramasAceleroqratos de movimiento fuertePara efectos de ingeniera la informacin producida por los sismogramas tiene poco inters fuera de su utilizacin en estudios de amenaza ssmica, pues permiten definir la localizacin y magnitud de los eventos ssmicos que se incluyen en los catlogos. Por esta razn se desarroll otro tipo de instrumentos llamados acelergrafos de movimiento fuerte). Existen diversas clases de ellos.

En general el acelergrafo consta de una serie de componentes dentro de los que se cuentan: un disparador que activa el instrumento al detectar que est ocurriendo un movimiento con aceleraciones mayores de un valor determinado o umbral de disparo, un grupo de tres pndulos que pueden oscilar en dos direcciones horizontales ortogonales y en direccin vertical. Un medio de registro de las oscilaciones de los pndulos, ya sea fotogrfico o digital y por ltimo un reloj que marca de una manera precisa el tiempo que transcurre durante el registro de la seal. A diferencia de los sismgrafos, estn los acelergrafos diseados para registrar aceleraciones muy altas.Por esta razn son los instrumentos adecuados para registrar las aceleraciones del terreno durante la ocurrencia de un sismo fuerte.

Registros acelerogrficos

El registro obtenido por el acelergrafo se denomina acelerograma y corresponde a los valores de aceleracin horizontal del terreno medidos en dos direcciones horizontales ortogonales y los valores de la aceleracin vertical. El acelerograma se digitaliza cuando se registra en papel fotogrfico y se corrige para una serie de errores producidos por la misma digitalizacin as como para tener en cuenta el hecho de que se pierde parte de la informacin inicial mientras el mecanismo de disparo del acelergrafo activa su funcionamiento.

La imagen muestra acelerogramas de 6 sismos importantes, los cuales fueron:

El Centro: Corresponde a la componente N-S del registro tomado en El Centro, California, del temblor del Imperial Valley, de Mayo 18 de 1940. Tiene una aceleracin 34.8% de la gravedad. Fue por muchos aos el registro acelerogrfico ms fuerte, tomado cerca de la falla que lo caus, de que se dispona en el mundo. Est registrado en un sitio donde hay cerca de 300 m de aluvin denso entre la superficie del suelo y la roca.

Castaic: Componente N21E del registro tomado en Castaic Old Ridge Route, del temblor de San Fernando, California, del 9 de Febrero de 1971. Tiene una aceleracin horizontal mxima del 31.6% de la gravedad.

Corralitos: Registro tomado en Corralitos, localizado en el Eureka Canyon, del temblor de Loma Prieta, California, del 17 de Octubre de 1989. Tiene una aceleracin horizontal mxima del 62.9% de la gravedad.

Via del Mar: Registro tomado en Via del Mar del temblor de Chile de Marzo 3 de 1985. Tiene una aceleracin horizontal mxima del 36.3% de la gravedad. Corresponde e un registro tpico de la zona de subduccin de la costa del Pacfico de Suramrica.Miyagi: Registro tomado en Sendai, Japn, del sismo de Miyagi-Ken-Oki, Japn, del 12 de Junio de 1978. Tiene una aceleracin horizontal mxima del 26.3% de la gravedad.

Mxico: Registro tomado en la Secretara de Transporte de la ciudad de Mxico D. F., del temblor de Mxico del 19 de Septiembre de 108:1. El temblor se origin en el Ocano Pacfico cerca al estado de Michoacn, a ms de 400 km de distancia de la Ciudad de Mxico. Tiene una aceleracin horizontal mxima del 16.1% de la gravedad.Corresponde a un registro tomado en la superficie de un valle donde hay depsitos de arcilla entre la roca y la superficie, los cuales amplificaron la onda ssmica.

Es importante hacer notar las caractersticas aleatorias de los movimientos registrados, as como las diferencias importantes entre los acelerogramas registrados en suelo blando, como son el de Myag y el de Ciudad de Mxico, en comparacin con los registrados en roca o aluvin, como son El Centro, Castaic, Corraltos y Via del Mar.

Tipos de temblores segn el acelerogramaLos registros acelerograficos varan para eventos producidos por diferencia sismogenica e inclusive para sismos que son producidos por la misma falla.Un ejemplo a tomar en cuenta es el caso del centro en california, donde se han obtenido registros acelergraficos de eventos ocurridos en los aos de 1934, 1940 y 1979 que fueron ocurridos por la misma falla, pero cada uno con una aceleracin mxima de terreno diferente y con distinta duracin.Newmark y rosenblueth clasifican los temblores segn el acelerograma en tipo 1,2,3,4Tipo 1:El acelerograma prcticamente consiste en un pulso nico y los registros de este tipo solo se obtiene a distancia cercanas al epicentro, solo en terreno firme y nicamente durante sismos superficiales , cuando esto no se cumple las multiples reflexiones y difracciones de las ondas ssmicas cambian la naturaleza del movimiento.Este tipo de registro se obtiene en temblores de magnitud moderada (5.4 a 6.2) con foco superficial menos de 30 km y los efectos se sienten como un pulso unidireccional, mas fuerte en una direccin que la opuesta .El tipo 1 excita periodos de vibracin corta del orden de 0.2 segundos.

Tipo 2:Este tiene un movimiento extremadamente irregular de duracin moderada, ocurre en suelo firme y la mayora de los sismos que se generan en el anillo circumpacifico son de este tipo, tienen un periodo de vibracin entre 0.05 y 0.5 segundos y un mximo entre 2.5 y 6 segundos.

Tipo 3: El movimiento del terreno de mucha duracin y manifiesta periodos de vibracin definidos.Este es la consecuencia de sismos de los tipos anteriores que son filtrados a travs de estratos de suelo blando, en los cuales las ondas ssmicas sufren reflexiones sucesivas en las fronteras entre estrato.Tipo 4:Este comprende las deformaciones que se presentan a gran escala del terreno.

Estudios de amenaza ssmicaSon aquellos que se realizan para obras de gran importancia cuya falla debido a un sismo puede ser catastrfica y se realiza para fijar parmetros de diseo los cuales solo son utilizables para el diseo de la obra propuesta. Tambin se realizan dentro del contexto de una reglamentacin de construccin sismo resistente, con el fin de fijar parmetros comparativos dentro del territorio de la aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacin ssmica.Luego se incluyen los estudios de microzonificacin en los los cuales una ciudad o una regin relativamente pequea , se estudia con respecto a la respuesta ssmica esperada a diferentes lugares agrupando en microzonas aquellas sitios que tienen caractersticas similares.Etapas mnimas a realizar en un estudio de amenaza ssmica1- Obtencin de la informacin geolgica existente sobre la regin, con especial inters en la neotectonica regional, incluyendo identificacin de los movimientos recientes en la corteza causados por un sismo.

2- Compilacin de las fallas activas en la regin, con la definicin del tipo de movimiento.

3- Documentacin detallada de la historia ssmica de la regin, en esta se deben preparar catlogos ssmicos de los eventos que se han sentido en el sitio.

4- La elaboracin, donde la informacin lo permita de curvas de recurrencia de la frecuencia de sismos regionales, incluyendo magnitudes pequeas.

Por medio de modelos probalisticos apropiados utilizando la informacin geolgica y sismolgica se definen curvas de recurrencia de los parmetros relevantes del sismo de diseo. Estos parmetros generalmente son la aceleracin mxima en poca del sismo de diseo o la intensidad de Mercalli en roca o suelo firme. La interpretacin de estas curvas de recurrencia requiere la introduccin de valores correctivos provenientes de las incertidumbres asociadas con la informacin y la definicin de un periodo de retorno promedio del sismo de diseo en muchos casos se definen diferentes sismos de diseo, Correspondientes a diferentes estados limites.

Estados limite ultimo o de colapso.Estado limite de servicio o umbral de diseo.