SISMOLOGIA. Fundamentos Tericos

FACULTAD: ING. CIVIL

ESCUELA: ING. CIVIL

CURSO: GEOLOGIA GENERAL

TEMA: SISMOLOGIA

DOCENTE: BOJORQUEZ HUERTA GUSTAVO ROBERTO

INTEGRANTES: -RAMIREZ VEGA ROMEY ALEX

-MATEO BARTOLOME JAIDER

-GRAZZIANI MACEDO JOSE

FECHA: 08/01/2015

Tectnica de Placas y Sismologa

DEFINICION:

La sismologa o seismologa (del griego sesmos = sismo y

logos= estudio) es una rama de la geofsica que se encarga del

estudio de terremotos y la propagacin de las ondas mecnicas

(ssmicas) que se generan en el interior y la superficie de la

Tierra.

OBJETIVOS

El estudio de la propagacin de las ondas ssmicas por el

interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna.

El estudio de las causas que dan origen a los temblores.

Qu es un Sismo?

Los sismos, o terremotos, son movimientos

bruscos de las capas superficiales de la Tierra,

producidos por la fractura y el desplazamiento

de grandes masas rocosas del interior de la

corteza.

Principales Causas del SISMOS

CAUSAS:

La causa de los terremotos se encuentra en la liberacin de energa de la

corteza terrestre acumulada a consecuencia de actividades volcnicas y

tectnicas, que se originan principalmente en los bordes de la placa.

Aunque las actividades tectnicas y volcnicas son las causas principales

por las que se generan los sismos hay otros factores que pueden

originarlos.

Acumulacin de sedimentos por desprendimientos de rocas en las laderas

de las montaas, hundimiento de cavernas.

Modificaciones del rgimen fluvial.

Variaciones bruscas de la presin atmosfrica por ciclones.

Estos fenmenos generan eventos de baja magnitud, que generalmente

caen en el rango de microsismos: temblores detectables slo

por sismgrafos.

Elementos de un sismo

FOCO O HIPOCENTRO:

Es el lugar del interior de la Tierra donde

se origina el terremoto; en l se produce la

rotura de las rocas y por tanto, la sacudida

y la liberacin de energa.

ONDAS SSMICAS:

Son las vibraciones que desde el

hipocentro del sismo, transmiten el

movimiento en todas las direcciones

y producen las catstrofes.

EPICENTRO:

Es el punto en la superficie, en la vertical del

hipocentro, donde las ondas ssmicas alcanzan

la superficie terrestre y se notan con ms

intensidad los efectos del terremoto

Lmites de Placas Tectnicas

A los lmites o frontera delas placas o plataformastectnicas, se les conocecomo FALLA. una falla esuna fractura en el terrenoa lo largo de la cual hubomovimiento de uno de loslados respecto del otro.

Las fallas se forman poresfuerzos tectnicos o gravitatorios actuantes en lacorteza

Son las zonas donde sedetecta el mayor nmerode epicentros.

1. SEGN SU PROFUNDIDAD

1.1 0 km a 60 km : Superficial (80 %)

1.2 60 km a 300 km : Intermedios (Intermediate)

1.3 > 300 km : Profundos (Deep)

Clasificacin de sismos

2. SEGN EL DESPLAZAMIENTO

Se clasifican de acuerdo al tipo de movimiento entre sus bloques.

2.1 Fracturas o diaclasas: No presentan movimiento.

Clasificacin de sismos/Fallas

segn su profundidad

2.2 Fallas Verticales (Dip slip) Fallas Normales (Normal Faults): Compresin

Fallas Inversas (Reverse / inverse / Thrust Faults): Tensin, extensionales

Clasificacin de sismos/Fallas

segn su profundidad

2.3 Fallas de Rumbo, desgarre, transformante o transcurrente (Strike Slip):

Falla Dextral (Left lateral)

Falla Sinestral (Right Lateral)

Falla de Rumbo - Dextral

(Strike-Slip Fault Left Lateral)

Falla de Rumbo - Sinestral

(Strike-Slip Fault Right Lateral)

Clasificacin de sismos/Fallas

segn su profundidad

Fallas Sismognicas

Partes o elementos de una Falla

Partes o Elementos de una falla:

Desplazamiento neto de una falla (AE).

Angulo de cabeceo o pitch (c)

: Buzamiento del plano de falla.

AB: Separacin medida segn la direccin

de la falla.

BE: Separacin medida segn el buzamient

o de la falla.

BC: Componente horizontal de la separacin

de buzamiento.

CE: Componente vertical de la separacin de

buzamiento.

Escarpe

de falla

Bloque piso,

Labio Inferior o

Footwall

Bloque techo,

Labio superior

o

hangingwall

Clasificacin de Fallas - resumen

Clasificacin Geomtrica de Fallas (Resumen)

Clasificacin de sismos/Fallas

segn la ruptura en superficie

3. Segn la ruptura en superficie

3.1 Las fallas activas son fallas ciegas, hasta que exhiben una variacin de la superficie.

Clasificacin de sismos/Fallas

si generan Tsunamis

4. Si generan Tsunami (Trmino japons: Ola gigante)

Sismos Tsunamignicos

Se producen cuando algn fenmeno

extraordinario desplaza verticalmente

una gran masa de agua. Este tipo de

olas remueven una cantidad de agua

muy superior a las olas superficiales

producidas por el viento.

Poqu y cmo ocurren los SISMOS?

Teora del Rebote Elstico

Time

Str

ess

Resistencia mecnica (friccin)

A D

C

B

Harry Fielding Reid

(1859-1944).

Fisico y matemtico

americano, hizo grandes

contribuciones a la

sismologia. Postul la

teora del Rebote

elstico en 1905.

Ocurre en el punto de mayor debilidad

(foco)

Las vibraciones (sismos) se producen

como resultado del retorno de las

rocas a su goemetra primitiva (rebote

elstico).

Los terremotos y sismos mas

frecuentes se producen en fallas

preexistentes, cuando las fuerzas

tectnicas sobrepasan la resistencia

friccional de la superficie de la falla.

Teora del Rebote Elstico

Harry Fielding Reid

(1859-1944).

Fisico y matemtico

americano, hizo grandes

contribuciones a la

sismologia. Postul la

teora del Rebote

elstico en 1905.

Sismgrafos

SISMOGRAFO

Instrumentos que registra las ondas ssmicas.

Registran el movimiento de la Tierra en relacin con

una masa estacionaria situada dentro de un tambor

rotatorio o una cinta magntica. El sismmetro es una

parte del sismgrafo.

Debido a que los sismgrafos slo puede medir el

movimiento en una direccin, muchas estaciones

sismogrficas tienen mltiples sismgrafos para

registrar la direccin norte-sur, este-oeste, y los

movimientos verticales del terreno.

Estas mediciones permiten a los cientficos poder

estimar la distancia, la direccin, la magnitud y el tipo

de terremoto que acaba de ocurrir.

ACELERGRAFO O ACELERMETRO

Es un instrumento que nos proporciona un grafico (el

acelerograma), que muestra la variacin de las

aceleraciones en un lugar determinado, y a lo largo de

un tiempo.

se utiliza para detectar los movimientos ssmicos de

una zona y determinando las fuerzas a que se

sometera a una estructura ante un terremoto muy

destructivo.

Sismgrafo

Acelermetro

Sismgrafos

SISMGRAFO VERTICAL.

Llevan un pndulo con un peso que cuando se

produce la llegada de ondas perpendiculares al

terreno comienzan a vibrar en sentido vertical (con

oscilaciones arriba y abajo).

SISMGRAFO HORIZONTAL.

Su funcionamiento es similar al anterior, pero con la

diferencia que el pndulo funciona slo cuando llegan

perturbaciones que llegan horizontales al receptor.

SismogramaSISMOGRAMA(t)

Un sismograma es un registro del movimiento del suelo llevado a cabo por

un sismgrafo. La energa medida en un sismograma resulta de fuentes naturales

como son los sismos (o terremotos), o de fuentes artificiales como son los

explosivos (sismos inducidos).

Dado que las ondas P se propagan a mayor velocidad que otros tipos de ondas,

son las primeras en ser registradas en un sismograma. Despus llegan las ondas

S y por fin las ondas superficiales (ondas Rayleigh y ondas Love).

Sismograma de tres componentes

perpendiculares (norte-sur, este-oeste y

arriba-abajo)

Las ondas ssmicas viajan de diferentes formas

a travs de la Tierra.

ELEMENTOS DE UN

SISMOGRAMA

1. Periodo (T): Intervalo de

tiempo en que se repite la

amplitud de la perturbacin

originada. Se mide en

segundos (s).

2. Frecuencia (f): nmero de

veces que se repite la

amplitud por segundo, se

mide en Hz (Herzios).

3. Longitud de onda (L):

distancia a la que se repite la

perturbacin a lo largo del

medio en un instante dado.

4. Amplitud (A): separacin

mxima respecto al punto de

equilibrio en metros.

Ondas Ssmicas

FALLAS SISMOGENICAS:

Diferentes tipos de fallas

Qu se puede medir en las fallas?

Cmo detectar fallas activas?

QU ES UNA ONDA?

Perturbacin vibrtil sin transferencia de materia

Ondas elsticas.

Es una deformacin que viaja a travs de un medio

elstico se llama onda elstica; y cuando el medio a travs

del cual se desplaza es la Tierra, se llama onda ssmica.

Al conjunto de todos los puntos en el espacio que son

alcanzados simultneamente por una onda se le

llama frente de onda. Un ejemplo familiar es el de las

ondas formadas en la superficie de un lago al dejar caer en

ella algn objeto; los frentes de onda son los crculos

concntricos que viajan alejndose de la fuente, es decir,

del lugar donde se origin el disturbio.

Si trazamos lneas (imaginarias) perpendiculares a los

frentes de onda (indicadas por lneas punteadas en la

figura), veremos que indican la direccin en la que viajan

las ondas. Estas lneas son llamadas rayos, y son muy

tiles para describir las trayectorias de la energa ssmica.

La onda ssmica deforma el terreno a travs del cual pasa, lo cual indica que puede

hacer trabajo, y, por lo tanto, corresponde a energa elstica que se desplaza. En el

caso de ondas generadas por explosiones, la energa es producto de las reacciones

qumicas o nucleares que causaron la explosin; en el caso de ondas generadas por

sismos, es la que estaba almacenada como energa de deformacin en las rocas.

TIPOS DE ONDA

Al ocurrir un terremoto, las ondas ssmicas se propagan en todas

direcciones partiendo desde el hipocentro. Sin embargo, no todos los tipos

de ondas son iguales ya que existen diferencias importantes entre ellas.

Las ondas ssmicas se clasifican en dos grandes grupos de acuerdo a la

forma de propagacin en la Tierra:

Ondas de cuerpo

Ondas superficiales.

Las ondas ssmicas viajan de diferentes formas

a travs de la Tierra.

Ondas Ssmicas

Ondas p:Onda de compresin y expansin

Onda interna que se propaga en el interior de un solido elstico.

Transmisin de compresin y rarefacciones en el mismo sentido en que

se propaga la onda.

Pueden desplazarse a travs de cualquier medio solido, liquido, o

magmtico, ya que pueden atravesar sin ninguna dificultad el manto y el

ncleo de la tierra.

La velocidad de propagacin va de los 8 a 12 Km/s.

Son las primeras ondas que registran los sismgrafos, debido a su mayor

velocidad y porque la propagacin se efecta en el mismo sentido que la

vibracin de las partculas.

Semejante a un empujn.

Ondas s:Ondas transversales o de cizarramineto.

Las partculas se mueven ahora en direccin perpendicular a

la direccin de propagacin de la onda.

Movimiento ondulatorio o serpenteante.

Velocidades 4 a 8 Km/s, seguidas tambin de una rfaga de

oscilaciones mas fuertes que se conocen como andas de

sacudida.

Se registran en los sismgrafos en segundo lugar.

Tambin es una onda interna que se propaga en el interior de

un solido elstico.

Ondas L:Se manifiestan despus de las ondas P y S.

Se propagan solo por la superficie de la tierra mediante

periodos vibratorios mas largos que los anteriores.

Desarrollan una velocidad mas lenta de 3.5 Km/s

aproximadamente.

Son las responsables de producir los desplazamientos en la

superficie y los efectos mas catastrficos en el epicentro.

Se desvanecen a diferentes profundidades segn sus

periodos.

de su desarrollo se ha obtenido valiosa informacin para

distinguir las estructuras continentales y ocenicas de la corteza

terrestre.

Ondas R: Periodo largo.

Ondas superficiales, viajan por la superficie de la tierra.

Trayectoria eliptica retrograda.

Ocurre en el plano de propagacin de la onda.

Son lentas. 70%s y son parecidas a las ondas que se

producen en la superficie de las aguas

Ondas Ssmicas

Magnitud de los sismos

QU ES LA MAGNITUD DE UN SISMO ?

Es la energa real liberada en el foco o hipocentro del sismo. Se trata de una medida absoluta

de la energa del temblor o terremoto expresada en movimiento o aceleracin de las partculas

del suelo. Se mide con instrumentos, es decir, es una valoracin objetiva, instrumental, del

sismo y se usa en este caso la escala de Richter, cuyos grados representan cantidades

progresivamente multiplicadas de energa. Esta escala no tiene lmite superior.

Escala de Richter

Fue creada en 1935 por Charles Richter con la colaboracin de Beno

Gutemberg

Se basa en la medicin de la longitud de las ondas que provoca un

sesmo.

Su intensidad ms alta es 12, equivalente a la fractura del ncleo de la

Tierra.

Es el sistema mundialmente utilizado a la hora de valorar la intensidad

de un terremoto.

Richter propuso una frmula logartmica en base al tiempo transcurrido

entre las ondas P -las que hacen vibrar al medio en la misma direccin

que la del desplazamiento de la onda- y las ondas S -que hacen vibrar al

medio en sentido perpendicular.

Su crecimiento exponencial, es decir que un terremoto de intensidad 4

no es el doble que otro de intensidad 2 sino 100 veces mayor y as de

forma sucesiva.

INTENSIDAD EN ESCALA DE MERCALLI.

Se expresa en nmeros romanos, fue creada en 1902 por el sismlogo italiano

Giusseppe Mercalli, no se basa en los registros sismogrficos sino en el efecto o

dao producido en las estructuras y en la sensacin percibida por la gente. Para

establecer la Intensidad se recurre a la revisin de registros histricos, entrevistas a

la gente, noticias de los diarios pblicos y personales, etc.

La Intensidad puede ser diferente en los diferentes sitios reportados para un

mismo terremoto (la Magnitud Richter, en cambio, es una sola)y depender de:

La energa del terremoto.

La distancia de la falla donde se produjo el terremoto.

La forma como las ondas llegan al sitio en que se registra (oblcua,

perpendicular, etc,).

Las caractersticas geolgicas del material subyacente del sitio donde se

registra la Intensidad y, lo ms importante.

Cmo la poblacin sinti o dej registros del terremoto.

Los grados no son equivalentes con la escala de Richter. Se expresa en nmeros

romanos y es proporcional, de modo que una Intensidad IV es el doble de II, por

ejemplo.

Escala de Mercalli

Escala de Mercalli

Ondas Ssmicas

ENERGA.

Una buena manera de imaginarse la

energa disipada por un terremoto

segn la escala de Richter es

compararlo con la energa de la

detonacin de TNT y comparndola

con un evento catastrfico ocurrido en

el mundo . observa y compara: Notar

que por cada grado que aumenta la

magnitud, la energa aumenta hasta

30 veces.