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sismologia teorica
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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.
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