martes, 24 de noviembre de 2015

semana 14: MOVIMIENTOS SISMICOS

MOVIMIENTOS SÍSMICOS

Los movimientos sísmicos, son rompimientos y vibraciones violentas y repentinas de las rocas en el interior de la Tierra.

Tiene como causa principal y directa a la tectónica de placas.

Durantes los movimientos sísmicos se registran los siguientes elementos:

 Hipocentro, parte de la corteza donde se presenta la súbita liberación de la energía generada por el rozamiento entre bloques.

Epicentro, es el punto de la superficie de la tierra ubicado directamente sobre el foco sísmico.

Dentro de la Tierra y sobre ella las perturbaciones mecánicas se propagan en forma de ondas sísmicas, que pueden ser de dos tipos principales: transversales y longitudinales.

Los movimientos sísmicos

Tipos de terremotos

Aunque la mayor parte de los movimientos sísmicos, los que podríamos llamar seísmos verdaderos, se producen por causas tectónicas, algunos de ellos se pueden producir por otras.

         Microsismos: pequeñas vibraciones en la Corteza terrestre provocadas por causas diversas. Entre las más frecuentes se encuentran grandes tormentas, hundimiento de cavernas, desplomes de rocas, etc.

         Sismos volcánicos: a veces los fenómenos volcánicos pueden generar movimientos sísmicos. Tal es el caso del hundimiento de calderas volcánicas, destape de las chimeneas en una erupción u otras.

         Sismos tectónicos: son los verdadero movimientos sísmicos y los de mayor intensidad. Generalmente asociados a fracturas (fallas). Se producen por formación de fallas, movilización de fallas preexistentes o por movimiento de fallas asociadas.


 Intensidad de los terremotos. Las escalas sísmicas

La intensidad de los terremotos se refiere a la magnitud del movimiento sísmico y, por tanto, está en relación con la energía liberada por la Tierra en dicho movimiento.

  sismicidad

 Se refiere a la susceptibilidad de una región a sufrir terremotos. Se suele medir  por el número de sacudidas sísmicas habidas en un año en un territorio de 100  km2.

Son zonas con índice de sismicidad alto las comprendidas en los dos cinturones activos. Están localizadas en los dos cinturones  activos (ver tema anterior); es decir, las costas pacíficas, el Mediterráneo oriental,  etc.

En España no hay regiones con índice alto, sólo con índice medio. Dentro de ellas están la Región Bética (Granada - Almería), Galicia y el sur de los Pirineos (Valle del Ebro y costa oriental catalana).


 



Las ondas sísmicas se registran en aparatos denominados sismógrafos, En ellos quedan registradas las ondas correspondientes a los tres tipo de ondas. Las líneas que describen estas ondas nos aportan la información sobre la intensidad del terremoto.



Las dos escalas sísmicas más utilizadas son la de Mercalli y la de Ritcher. Aunque la primera ha sido muy utilizada, en la actualidad va perdiendo importancia en favor de la segunda.

 Escala de Mercalli: 

es una escala subjetiva y mide la intensidad de un terremoto. Tiene 12 grados establecidos en función de las percepciones y de los daños provocados por el terremoto a los bienes humanos.


ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA:
GradoIntensidadEfectos
I
Instrumental
Registrado sólo por sismógrafos.
II
Muy débil
Percibido por algunas personas en pisos altos.
III
Ligero
Perceptible en interiores, los objetos suspendidos se balancean, similar al paso de un camión.
IV
Moderado
Percibido por la mayoría de las personas en la calle y en interiores, oscilación de objetos colgantes, ventanas y cristalería crujen.
V
Algo fuerte
Despiertan las personas dormidas, algunos objetos caen, cuadros, puertas y contraventanas se balancean.
VI
Fuerte
Los muebles se mueven, los cuadros se caen, los platos y la cristalería se rompen, las campanas suenan solas y algunas chimeneas se derrumban, los tabiques se resquebrajan.
VII
Muy fuerte
Es difícil mantenerse en pie, se caen los aleros de los tejados, tejas chimeneas y cornisas de edificios, se forman olas en los estanques. Suenan todas las campanas.
VIII
Destructivo
Caen algunas estatuas y muros, torres y edificios son deteriorados. Aparecen grietas en suelos húmedos y en taludes abruptos. Cambian los niveles de los acuíferos.
IX
Ruinoso
Pánico general, las casas comienzan a caer, grietas en el suelo, raíles de tren deformados, puentes y conducciones subterráneas rotas.
X
Desastroso
Pánico general. Muchos edificios destruidos, graves daños en presas. Desprendimientos de tierras, desbordamientos de ríos, canales, lagos, etc.
XI
Muy desastroso
Pánico general. Pocos edificios en pie, raíles muy deformados, conducciones subterráneas inservibles. Aparecen fallas en el terreno de salto apreciable.
XII
Catastrófico
Destrucción total, los objetos son lanzados al aire, desplazamiento de grandes masas rocosas. La topografía queda cambiada.


MAGNITUD Y INTENSIDAD


Escalas de Intensidad.

La intensidad sísmica mide cualitativamente los efectos de un terremoto y delimita las áreas con efectos similares. La intensidad se mide por el grado de daños a las construcciones realizadas por el hombre, la cantidad de perturbaciones en la superficie del suelo y el alcance de la reacción animal en la sacudida. La primera escala de intensidad en los tiempos modernos fue desarrollada por Rosi, de Italia, y Florel, de Suiza, en el año 1880. Esta escala que todavía es utilizada algunas veces para describir un terremoto tiene un intervalo de valores de I a X. Una escala más refinada, con 12 valores, fue construida en 1902 por el sismólogo y vulcanólogo italiano Mercalli, llamada escala de intensidad Mercalli modificada abreviada. La valoración de la intensidad sísmica 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 macrosísmica.




http://csudo.sucre.udo.edu.ve/general/imagenes/int1.png


 Escala de Magnitud.

Para un sismo dado, la magnitud es una constante única que representa una medida cuantitativa del tamaño del sismo, independientemente del sitio de observación. La magnitud se determina midiendo la máxima amplitud de las ondas registradas en el sismograma correspondiente al evento. Una escala estrictamente cualitativa, que puede ser aplicada en sismos de regiones habitadas o no habitadas, fue ideada en 1931 por Wadati en Japón y desarrollada por Charles Richter en 1935 en California. Richter definió la magnitud de un evento local como el logaritmo en base a diez de la amplitud máxima de una onda sísmica registrada en un sismógrafo patrón (Wood – Andenson o su equivalente) a una distancia de 100 kilómetros del epicentro del terremoto. Esto significa que siempre que la magnitud aumenta en una unidad, la amplitud de las ondas sísmicas aumentan 10 veces. Existen diferentes tipos de magnitud, destacando las siguientes:
Magnitud de Ondas de Cuerpo Mb: Medida de magnitud basada en la amplitud máxima de las ondas de cuerpo con periodos cercanos a 1,0 segundo.
Magnitud de Ondas de Superficie MS: Medida de magnitud basada en la amplitud máxima de las ondas de superficie con períodos de aproximadamente 20 segundos.
Magnitud Momento Mw: Medida de magnitud basada en el momento sísmico Mo de la fuente generadora del sismo; es una escala de magnitud establecida por H. Kanamori.
Magnitud Richter M: Magnitud medida en la escala establecida por Ch. Richter en 1933, llamada también magnitud local Ml.



ESCALA DE RICHTER
MAGNITUD EN ESCALA RICHTEREFECTOS DEL TERREMOTO
Menos de 3.5Generalmente no se siente, pero es registrado.
3.5 - 5.4A menudo se siente, pero sólo causa daños menores.
5.5 - 6.0Ocasiona daños ligeros a edificios.
6.1 - 6.9Puede ocasionar daños severos en áreas donde vive mucha gente
7.0 - 7.9Terremoto mayor. Causa graves daños.
8 o másGran terremoto. Destrucción total a comunidades cercanas.




TERREMOTOS

Un terremoto1 (del latín terra ‘tierra’, y motus ‘movimiento’), también llamado seísmo o sismo (del griego σεισμός [seismós]), temblor o temblor de tierra, es un fenómeno de sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producida por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Los más comunes se producen por la ruptura de fallas geológicas. También pueden ocurrir por otras causas como, por ejemplo, fricción en el borde de placas tectónicas, procesos volcánicos o incluso pueden ser producidas por el hombre al realizar pruebas de detonaciones nucleares subterráneas.

El punto de origen de un terremoto se denomina hipocentro. El epicentro es el punto de la superficie terrestre directamente sobre el hipocentro. Dependiendo de su intensidad y origen, un terremoto puede causar desplazamientos de la corteza terrestre.

Causas

Falla de San Andrés. La posibilidad de un terremoto en California (Estados Unidos) es una de las más altas del mundo. Tanto es así que ya se le llama "The Big One" al futurible sismo.

La causa de los terremotos se encuentra en la liberación de energía de la corteza terrestre acumulada a consecuencia de actividades volcánicas y tectónicas, que se originan principalmente en los bordes de la placa.2

Aunque las actividades tectónicas y volcánicas son las causas principales por las que se generan los terremotos hay otros factores que pueden originarlos:

Acumulación de sedimentos por desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas.
hundimiento de cavernas.
Modificaciones del régimen fluvial.
Variaciones bruscas de la presión atmosférica por ciclones.

Propagación

Daños causados por el terremoto del año 1960 en Valdivia, Chile. Es el sismo más fuerte registrado en la historia de la humanidad: 9,5 grados en la escala de Richter.
El movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas (similares a las del sonido) a partir del hipocentro. Las ondas sísmicas son de tres tipos principales:

Ondas longitudinales, primarias o P. Ondas de cuerpo que se propagan a velocidades de 8 a 13 km/s en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, donde atraviesan líquidos y sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medición o sismógrafos. De ahí su nombre «P».[cita requerida].

Ondas transversales, secundarias o S. Son ondas de cuerpo más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s). Se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración de las partículas. Atraviesan únicamente sólidos. En los sismógrafos se registran en segundo lugar.

Ondas superficiales. Son las más lentas: 3,5 km/s. Resultan de interacción de las ondas P y S a lo largo de la superficie terrestre. Son las que causan más daños. Se propagan a partir del epicentro. Son similares a las ondas (olas) que se forman sobre la superficie del mar. En los sismógrafos se registran en último lugar.

AñoMagnitudNombrePaísLugar y coordenadas
119609,5 MW6Terremoto de Valdivia de 1960Bandera de Chile ChileValdivia 38°14′24″S 73°3′0″O
220049,3 MW7Terremoto del océano Índico de 2004Bandera de Indonesia IndonesiaFrente al norte de Sumatra
319649,2 MW8Terremoto de Alaska de 19648Bandera de los Estados Unidos Estados UnidosAnchorageAlaska61°N 148°O
420119,0MW9Terremoto y maremoto de Japón de 2011Bandera de Japón JapónCosta de Honshu 38°19′19.20″N 142°22′8.40″E
519529,0 MW10 11Terremoto de Kamchatka de 1952Bandera de Rusia Unión Soviética (Rusia)Península de Kamchatka 52°48′N 159°30′E
618689,0 MW12Terremoto de Arica de 1868Bandera del Perú PerúArica, actualmente Chile 18°36′S 71°0′O
717009,0 MWTerremoto de Cascadia de 1700Bandera de los Estados Unidos Estados Unidos y Bandera de Canadá CanadáCaliforniaOregónWashington y Columbia Británica
820128,9 MWTerremoto de Indonesia de 2012Bandera de Indonesia IndonesiaAceh 02°18′39.6″N 93°03′46.8″E
918338,8-9.2 MWTerremoto de Sumatra de 18331314Bandera de Indonesia Indonesia (Indias Orientales Neerlandesas)En el mar al sur de la isla de Sumatra, a 175 km al sur de Padang 3°30′S 102°12′E
1020108,8 MWTerremoto de Chile de 2010Bandera de Chile ChileCauquenes (provincia de Cauquenes)35°50′45.6″S 72°42′57.6″O


Los terremotos más fuertes por año desde la década del 2010 a la fecha


MagnitudFallecidosRegión y PaísNombreFecha
9,0 Mw20.896Bandera de Japón TōhokuJapón.Terremoto de la costa del Pacífico de Tōhoku de 201111 de marzo de 2011
8,8 Mw527Bandera de Chile BiobíoChile.Terremoto de Chile de 201027 de febrero de 2010
8,6 Mw10Bandera de Indonesia AcehIndonesia.Terremoto del océano Índico de 201211 de abril de 2012
8,4 Mw13Bandera de Chile CoquimboChile.Terremoto de Illapel de 201516 de septiembre de 2015
8,3 Mw0Bandera de Rusia OkhotskRusia.Temblor del Mar de Okhotsk de 201324 de mayo de 2013
8,2 Mw6Bandera de Chile TarapacáChile.Terremoto de Iquique de 20141 de abril de 2014
RIESGO SISMICO
Se llama riesgo sísmico a una medida que combina el peligro sísmico, con la vulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por movimientos sísmicos en un período determinado. No debe confundirse este concepto con el de peligro sísmico, que mide la probabilidad de que se produzca una cierta aceleración del suelo por causas sísmicas.

Cuantificación del riesgo sísmico

No existe una única manera de evaluar el riesgo sísmico, por lo que diferentes normas y diferentes autores trabajan con diferentes índices de riesgo. Un índice de riesgo (Rs) es una función computable a partir de la peligrosidad sísmica (P), la vulnerabilidad sísmica (V) y el daño sísmico potencial (D), algo como:

R_s = \phi (P, V, D)\,

Donde:

P\, o peligrosidad depende de la región donde está ubicada una determinada construcción o infraestructura, y es una medida relacionada con la probabilidad de ocurrencia de sismos de cierta intesidad.

V\, o vulnerabildad depende de la tipología y características geométricas de una construcción así como de los materiales con que fue fabricada.

D\, o daño es una medida de los daños materiales o el número de víctimas potencial en caso de fallo estructural de la construcción o infraestructura.

El riesgo se ve potenciado cuando la peligrosidad aumenta, o aumenta la vulnerabilidad o aumenta el daño potencial, por esa razón la función \phi(\cdot,\cdot,\cdot) se toma como una función monótona creciente en todos sus argumentos. Si la función es diferenciable eso implica:







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RIESGO SÍSMICO



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