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Sismos Imprimir E-mail

Un sismo es un fenómeno que se produce por el rompimiento repentino en la cubierta rígida del planeta llamada Corteza Terrestre. Como consecuencia se producen vibraciones que se propagan en todas direcciones y que percibimos como una sacudida o un balanceo con duración e intensidad variables. El país se localiza en una de las zonas sísmicas mas activas del mundo. El cinturón de fuego del pacifico, cuyo nombre se debe al alto grado de sismicidad que resulta de la movilidad de cuatro placas tectónicas: Norteamericana, Cocos, Rivera y del Pacifico.

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Constitución interna de la tierra

El conocimiento que actualmente se tiene del interior de la Tierra es el resultado de un gran número de estudios científicos, en su mayoría basados en la propagación de las ondas sísmicas a través de los materiales terrestres. De esta forma ha sido posible determinar su composición y dividirla en varias capas concéntricas; éstas son:

a) Corteza
Esta comienza en la superficie y llega hasta una profundidad promedio de 35 km, pudiendo ser mayor en algunas zonas continentales como las cadenas montañosas y menor en los océanos donde llega a un espesor de 10 km. La corteza es completamente sólida y fracturable.

b) Manto
Comprende desde la parte inferior de la corteza hasta una profundidad de 2900 km. Debido a las condiciones de la temperatura y presión a las cuales se encuentran los materiales del manto, éstos se hallan en un estado entre sólido y plástico.

c) Núcleo externo
Tiene un espesor aproximado de 2300 km. y está comprendido entre 29000 y los 52000 km. de profundidad. Con base a datos sismológicos se ha podido inferir que es líquido. Esto puede deberse a condiciones de alta temperatura.

d) Núcleo interno
Este es el centro de la Tierra y tiene un diámetro de 2340 km. Según se ha calculado, se encuentra en estado sólido. Para los fines de la actividad sísmica es de particular importancia la cubierta rígida de nuestro planeta, construida por la corteza y la parte superior del manto. Esta recibe el nombre de Litosfera y tiene un espesor promedio de 100 km.
 

Deriva de los continentes

Sir Francis Bacon, en 1620, reconoció que claramente existía correspondencia en la forma de las líneas de la costa atlántica de América y las de África.
Tomando como base lo anterior, Alfred Wegener desarrolló, en 1912, la Teoría de la Deriva Continental, que afirma que los actuales  continentes se hallaban agrupados, hace 200 millones de años, formando un súper continente llamado pangea. Dichos continentes al moverse constantemente sobre un supuesto sustrato viscoso llegaron a ocupar su posición actual.

Los límites de las placas no coinciden con los límites de los continentes; una sola placa puede contener posiciones de continentes y porciones de océanos. Los límites o márgenes entre las placas pueden ser de tres tipos:

a) Divergentes: en donde las placas se están separando; un ejemplo son las cordilleras oceánicas.

b) Convergentes o de subducción: donde una de las placas se introduce debajo de otra. Como ejemplo se tiene el caso de la penetración de la placa de Cocos bajo la placa de Norteamérica en la costa occidental de nuestro país.

c) Transformación o transcurrentes: donde dos placas se mueven entre sí lateralmente, como por ejemplo la falla de San Andrés, que afecta a nuestro país en la península y Golfo de Baja California.

 

 

 

Relación entre la tectónica de placas y la sismicidad mundial

La litosfera está dividida, en varias placas como se muestra en la siguiente figura, cuyo desplazamiento alcanza velocidades del orden de varios centímetros por año. En los límites entre placas, esto es, donde hacen contacto unas con otras, se generan fuerzas de fricción que mantienen atoradas dos placas adyacentes, produciendo grandes esfuerzos en los materiales. Cuando dichos esfuerzos sobrepasan la resistencia de la roca, o cuando se vencen las fuerzas de fricción se produce la ruptura violenta y la liberación repentina de la energía acumulada. Esta es irradiada desde el foco (o hipocentro) en forma de ondas que se propagan en todas las direcciones a través del medio sólido de la Tierra. Estas ondas son conocidas como ondas sísmicas.

 

 

Ondas sísmicas

Al ocurrir un sismo, tres tipos básicos de ondas producen la sacudida que se siente y causa daños, de ellos , sólo dos se propagan en todas direcciones en el interior de la Tierra por lo que son llamadas ondas internas. Las más rápida de las ondas internas es la onda primaria u onda "P".

La primera característica de esta onda es que comprime y expande la roca, en forma alternada en la misma dirección en que viaja. Estas ondas son capaces de viajar a través de las rocas sólidas así como de líquidos, por ejemplo océanos o magma volcánico. Además, las ondas "P" son capases de transmitirse a través de la atmósfera, por lo que en ocasiones son percibidas por personas y animales como un sonido grave y profundo.

La segunda onda llamada secundaria u onda "S" viaja a menor velocidad que la "P" y deforma los materiales, mientras se propaga, lateralmente respecto a su trayectoria. Por esta razón este tipo de ondas no se transmite en líquidos ni en gases. Cuando ocurre un terremoto la onda "P" se siente primero, con un efecto de retumbo que hace vibrar paredes y ventanas. Algunos segundos después llega la onda "S" con su movimiento de arriba hacia abajo y de lado a lado, que sacude la superficie del suelo vertical y horizontalmente. Este es el movimiento responsable del daño de las construcciones.

El tercer tipo de ondas sísmicas es el de las llamadas ondas superficiales, que tienen la característica de propagarse por la parte más superficial de la corteza terrestre, disminuyendo la amplitud de su movimiento a medida que la profundidad aumenta. Las ondas superficiales generadas por el terremoto se pueden clasificar en dos grupos.

El primero es el de ondas Love, llamadas así en honor a su descubridor, el Físico A. E. H. Love, las cuales deforman las rocas de la misma manera que las ondas "S". El segundo es de ondas Rayleigh, en honor de Lord Rayleigh, que tienen un movimiento vertical similar al de las olas de mar. Las ondas superficiales viajan más despacio que las ondas internas, y éstas, las ondas Love son las más rápidas.

Las ondas Rayleigh, debido a la componente vertical de su movimiento, pueden afectar cuerpos de agua, por ejemplo lagos, mientras que las Love  (que no se propagan a través del agua)  pueden afectar la superficie del agua debido al movimiento lateral de la roca que circunda lagos y bahías.

 

 

Tipos de sismos

Los sismos se pueden clasificar, con base a su origen, en naturales y artificiales. Los sismos de origen natural son los que en general liberan una mayor cantidad de energía y, por tanto sus efectos en la superficie son menores.

Los sismos de origen natural pueden ser de tres tipos:

a) Sismos Tectónicos
Son aquellos producidos por la interacción de placas tectónicas. Se han definido dos clases de estos sismos: Los interplaca, ocasionados por una fricción en las zonas de contacto entre las placas, de la manera descrita anteriormente, y los intraplaca que se presentan lejos de los límites de placas conocidos.  Estos sismos, resultado de la deformación continental por el choque entre placas, son mucho menos frecuentes que los interplaca y, generalmente de menos magnitud. Un tipo particular de sismos interplaca son llamados locales, que son producto de deformaciones de los materiales terrestres debido a la concentración de fuerzas en una región limitada.

b) Sismos Volcánicos
Estos acompañan a las erupciones volcánicas y son ocasionadas principalmente por el fracturamiento de rocas debido al movimiento del magma. Este tipo de sismos generalmente no llegan a ser tan grandes como los anteriores.

c) Sismos de Colapso
Son los producidos por derrumbamiento del techo de cavernas y minas. Generalmente estos sismos ocurren cerca de la superficie y se llegan a sentir en un área reducida.

Sismos Artificiales

Son los producidos por el hombre por medio de explosiones convencionales o nucleares, con fines de exploración, investigación, o explotación de bancos de materiales para la industria (por ejemplo, extracción de minerales) . Las explosiones nucleares en ocasiones son los suficientemente grandes para ser detectadas por instrumentos en diversas partes del planeta, pero llegan a sentirse  sólo en sitios cercanos al lugar de pruebas.
Maremotos. Los maremotos, también conocidos como Tsunamis, son la consecuencia de un sismo tectónico bajo el fondo del océano; éste llega a mover el agua como si fuera empujada por un gran remo. Las olas provocadas se propagan a partir de los alrededores de la fuente del terremoto a través del océano hasta que llegan a la costa. Allí, su altura puede llegar a ser hasta 30 metros, como sucedió en Japón a finales del siglo pasado.

Escalas de intensidad y magnitud

Generalmente, al describir un gran sismo, además de su epicentro se mencionan valores de magnitud e intensidad, estos dos últimos representan fenómenos distintos.

Escala de intensidad de Mercalli modificada abreviada

Escala Descripción
I.
No es sentido , excepto por algunas personas bajo circunstancias especialmente favorables.
II.
Sentido sólo por muy pocas personas en posición de descanso, especialmente en pisos altos de los edificios. Objetos delicadamente suspendidos pueden oscilar.
III.
Sentido claramente en interiores, especialmente en pisos altos de los edificios, aunque mucha gente no lo reconoce como un terremoto. Automóviles parados pueden balancearse ligeramente. Vibraciones como al paso de un camión. Duración apreciable.
IV.
Durante el día sentido en interiores por muchos; al aíre libre por algunos. Por la noche algunos despiertan. Platos, puertas y ventanas agitados; las paredes crujen. Sensación como si un camión pesado chocará contra el edificio. Automóviles parados se balancean apreciablemente.
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 árboles, postes y otros objetos altos. Los péndulos de los relojes pueden pararse.
VI. Sentido por todos, muchos se asustan y salen al exterior. Algún mueble pesado se mueve; algunos caos de caída de revestimientos y chimeneas dañadas. Daño leve.
VII.
Todo el mundo corre al exterior. Daños insignificantes en edificios de buen diseño y construcción; leve a moderado en estructuras comunes bien construidas; considerables en estructuras pobremente construidas o mal diseñadas; se rompen algunas chimeneas. Notado por algunas personas que conducen automóviles.
VIII.
Daño leve en estructuras, diseñadas especialmente para resistir sismos; considerable, en edificios comunes bien construidos, llegando hasta colapso parcial; grande en estructuras de construcción pobre. Los muros de relleno se separa de la estructura. Caída de chimeneas, objetos apilados, postes, monumentos y paredes, Muebles pesados volcados. Eyección de arena y barro en pequeñas cantidades. Cambios en pozos de agua. Cierta dificultad para conducir automóviles.
IX.
Daño considerable en estructuras de diseño especial; estructuras bien diseñadas pierden la vertical; daño mayor en edificios comunes bien construidos, colapso parcial. Edificios desplazados de los cimientos. Grietas visible en el terreno. Tuberías subterráneas rotas.
X.
Algunas estructuras bien construidas en madera, destruidas; la mayoría de estructuras de mampostería y marcos, destruidas incluyendo sus cimientos; suelo muy agrietado. Rieles torcidos. Deslizamientos de tierra considerables en las orillas de los ríos y en laderas escarpadas. Movimientos de arena y barro. Agua salpicada y derramada sobre las orillas.
XI.
Pocas o ninguna obra de mampostería quedan en píe. Puentes destruidos. Anchas grietas en el suelo. tuberías subterráneas completamente fuera de servicio. La tierra se hunde y el suelo se desliza en terrenos blandos. Rieles muy retorcidos.
XII.
Destrucción total. Se ven ondas sobre la superficie del suelo. Líneas de mira (visuales) y de nivel deformadas. Objetos lanzados al aíre.

La intensidad de un sismo está asociada a un lugar determinado y se asigna en función de los efectos causados en el hombre, en sus construcciones y en general , en el terreno en dicho sitio. Esta medida resulta un tanto subjetiva, debido a que la forma de medirse depende de la sensibilidad de cada persona y de la apreciación que se tenga de los efectos. Sin embargo, la asignación cuidadosa de la intensidad sísmica resulta de gran utilidad para estudiar los sismos históricos o aquellos que impactan en zonas donde se carece de instrumentos de registro.

La primera escala de intensidad fuer propuesta en 1883 por S. de Rossi y F. Forel, con grados de 1 al 10. Más tarde, G. Mercalli propone, en 1902, otra escala con doce grados, la que fue modificada por H. Hood y F. Newman 1931 para construcciones más modernas. Esta es conocida como Escala de Mecalli Modificada, la que ahora es ampliamente utilizada.

Por otro lado, con el objeto de comparar el tamaño de los terremotos en todo el mundo, es necesaria una medida que no depende, como la intensidad, de la densidad de población y del tipo de construcción. La manera de medir al tamaño real de un sismo tiene que ver con la cantidad de energía liberada y es independiente de la localización de los instrumentos que lo registren.

Una escala estrictamente cuantitativa, aplicable a sismos ocurridos en regiones habitadas o no, fue desarrolladla por charles Richter, utilizando las amplitudes de las ondas registradas por un sismógrafo. Richter, en 1932, definió la escala de Magnitud, basado en la medición de un gran número de sismos en la costa de California. Hoy el uso de la magnitud ha sido más allá de estos modestos comienzos. La conveniencia de describir el tamaño de un terremoto por un número (la magnitud), ha requerido que el método se amplíe a otros tipos de sismógrafos por todo el mundo. Consecuentemente, se tiene una variedad de escalas de magnitud. Estas no tienen límite superior ni inferior, aunque el tamaño de un terremoto está, ciertamente, limitado en su extremo superior por la resistencia de las rocas de la litosfera.

 

Referencia:

1 Gutiérrez M. Carlos A., Quass Weppen Roberto, Ordaz Shoeder Mario., varios, (2005), "Sismos. Serie Fascículos.", 5a. Edición, 2a. reimpresión 2011, ISBN: 970-628-876-7. 

Actualizado ( Miércoles, 11 de Abril de 2012 18:14 )