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  • Del 30 al 31 de Octubre, 2013 Riobamba - Ecuador

    Seminario: RIESGOS GEOLGICOS Y

    ANLISIS DE ESTRUTURAS SISMO

    RESISTENTES (CEINCILAB)

    MODULO 2. TERREMOTOS

    Y PELIGROSIDAD SSMICA

    Instructor:

    Prof. Kervin Chunga, Ph.D. Escuela de Ciencias Geolgicas y Ambientales

    Universidad de Guayaquil

  • MEDICIN DE SISMOS Y TERREMOTOS

    2

  • 3

    2.1 Introduccin.

    2.2 Geografa de Terremotos.

    2.3 Placas tectnicas.

    2.4 Ondas Ssmicas.

    2.5 Localizacin de terremotos.

    2.6 Escalas de Magnitud e Intensidad.

    2.7 Fallas: tipos (Strike-slip, Normal e Inversa).

    2.7.1 Fallas Activas y Capaces.

    2.8 Condicin del terreno y sismicidad.

    2.9 Efectos Secundarios de los terremotos.

    2.10 Mtodos de investigacin ssmica (previsin de terremotos, determinacin de movimientos a lo largo de fallas activas y capaces, anlisis no-ssmicos.

    MODULO 2. TERREMOTOS Y PELIGROSIDAD SSMICA

    2.11 Peligro y riesgo ssmico.

    2.12 Zonacin ssmica.

    2.13 Ssmica inducida.

    2.14 Leyes de Escalas para terremotos.

    2.15 Ambientes tectnico tensional-traccin.

    2.16 Ambiente tectnico compresional.

    2.17 Ambiente tectnico Strike-Slip o de cizalla.

    2.18 Anlisis de Peligro Ssmico a travs de

    estructuras de liquefaccin y fluidizacin.

    2.19 Caso de Estudio: Evaluacin de Riesgo

    Ssmico para el Golfo de Guayaquil desde datos

    geolgicos Cuaternarios.

  • Global Distribution of Seismicity

    Red-Shallow

    Green - intermediate

    Blue-deepest

    Depth

    2.2 GEOGRAFA DE TERREMOTOS

  • Distribution of Earthquakes Correlates to Major Physical/Tectonic Features Observe on

    Surface of the Globe. 5 Prof. Kervin Chunga, Ph.D.

    2.1 GEOGRAFA DE TERREMOTOS

  • Reverse

    Strike-slip

    Normal

    Focal Mechansims Show Type of Motion Varies Systematically Along Belts

    6 Prof. Kervin Chunga, Ph.D.

  • Types of Plate Boundaries:

    Divergent

    Convergent

    Transform

    7 Prof. Kervin Chunga, Ph.D.

    2.3 PLACAS TECTNICAS

  • Subducting Plate

    8 Prof. Kervin Chunga, Ph.D.

  • Hot Spot Volcanism

    9 Prof. Kervin Chunga, Ph.D.

  • 10

    2.3 PLACAS TECTNICAS

  • Body Waves

    Onda P (primaria)

    Onda S (secundaria)

    Las Ondas Superficiales

    Rayleigh (movimientos elpticos)

    Love (movimientos horizontales y transversales)

    11

    2.4 ONDAS SSMICAS

  • A) O. Rayleigh vibran desde arriba hacia abajo, provocan desplazamientos elpticos de las partculas en el plano vertical contenida la direccin de propagacin. B) O. Love los desplazamientos son horizontales y transversales al sentido de la direccin, no se propagan en el agua.

    Prof. Kervin Chunga, Ph.D. 12

    A B

    Ondas Superficiales

  • Sismgrafo Horizontal y Vertical

    Prof. Kervin Chunga, Ph.D. 13

  • Sismograma

    Prof. Kervin Chunga, Ph.D. 14

  • Calculating magnitude

    on the Richter scale:

    (1) Find P-S and hence

    distance

    (2) measure the

    amplitude of the largest

    wave

    (3) use the graph to get

    m Prof. Kervin Chunga, Ph.D. 15

  • 2.5 Locating the source of earthquakes

    Locating the epicenter of an earthquake

    A circle with a radius equal to the distance to the epicenter is drawn around each station

    The point where all three circles intersect is the earthquake epicenter

    16

  • Prof. Kervin Chunga, Ph.D. 17

    2.5 Locating the source of earthquakes

    Locating the epicenter of an earthquake

    A circle with a radius equal to the distance to the epicenter is drawn

    around each station

    The point where all three circles intersect is the earthquake

    epicenter

  • Prof. Kervin Chunga, Ph.D. 18

    2.5 Locating the source of earthquakes

    Locating the epicenter of an earthquake

    A circle with a radius equal to the distance to the epicenter is drawn

    around each station

    The point where all three circles intersect is the earthquake

    epicenter

  • 19

    2.5 Locating the source of earthquakes

    Locating the epicenter of an earthquake

    A circle with a radius equal to the distance to the epicenter is drawn

    around each station

    The point where all three circles intersect is the earthquake

    epicenter

  • Localizacin de un terremoto

    20

    HIPOCENTRO

    El punto en el cual la energa se libera, al interno de la tierra, se llama HIPOCENTRO, su proyeccin a la superficie se llama el EPICENTRO.

  • Two measurements that describe the size of an earthquake are

    Intensity a measure of the degree of earthquake shaking at a given locale based on the amount of

    damage

    Magnitude estimates the amount of energy released at the source of the earthquake

    21

    2.4 ESCALA DE MAGNITUD E INTENSIDAD MACROSSMICA

  • Measuring the size of earthquakes Magnitude scales

    Richter magnitude - concept introduced by Charles Richter in 1935

    Richter scale

    Based on the amplitude of the largest seismic wave recorded

    Accounts for the decrease in wave amplitude with increased distance

    22

  • Charles F. Richter: La amplitud mxima de las ondas registrada en un sismograma (A) viene puesta en confrontacin con la amplitud mxima de las ondas para dicho terremoto referido. (Ao). Terremoto de referencia: produce sobre un sismografo standard, puesto a 100 Km desde el epicentro, una oscilacin de 0,001mm. M = Log A/Ao M = Log A Log Ao ESCALA LOGARITMICA!!! Puede asumir tambin los valores negativos. En cada estacin se mide la amplitud del sismograma (A, referida a las ondas S) y, una vez calculada la distancia epicentral, se toma de los valores de Ao (o sea, la amplitud mxima del terremoto standard a la misma distancia epicentral del terremoto en exmen, considerando la atenuaciones de las ondas.).

    Magnitud (M)

  • Magnitud (M) Diversas escalas de Magnitud: Para terremotos a 600 Km de distancia del sismografo se mide la amplitud de las ondas superficiales Ms (Surface Magnitude) Los terremotos profundos tiende a producir menos ondas superficiales, por lo tanto la mdida de Ms tiendera a sub-estimar la grandeza del terremoto: se miden por lo tanto la amplitud de algunas Body Waves (frequencia di 1 Hz) mb (Body Wave Magnitude) Ms grande es un terremoto ms baja es la frecuencia de la onda con una amplitud mayor. Muchos sismografos pierden sensibilidad por las frecuencias muy bajas, sub-estimando la Magnitud de los terremotos ms fuertes. Se usa una Magnitud (Mw) dicha Moment Magnitude y que ha sido derivada de una ecuacin emprica de un orden de grandeza denominada Momento Sismico (Mo).

    Mw = 2/3 Log Mo 10,7

  • Momento ssmico (Mo) Antes de la rotura a lo largo del plano de falla, la fuerza de corte que actual desde ambos lados ejercitan un Momento (Fuerza x Brazos, o tambin F x 2b). El Strain o Deformacin es d/2b

    Mo = F . 2b

    F = m . A . d/2b donde m = Modulo di Bulk Regidez (N/m2)

    Mo = m . A . d

    Dato m el Momento Ssmico es obtenido unicamente por parmetros espaciales

  • Momento ssmico (Mo)

    Mo = m . A . d

  • Una escala que mide la fuerza de un terremoto en base a la evaluacin de los efectos que est produce a las personas, a las construcciones y al terreno.

    Datos macrossmicos: referible al rea en el cual el ssmo ha sido sentido.

    Escala MCS (Mercalli Cancani Sieberg) Escala MSK (Medvedev, Spoheuer, Karnik) Escala ESI-2007 (Environment Seismic Intensity)

    Intensidad

  • Intensidad en Escala de Mercalli (Modificada en 1931 por Harry O. Wood y Frank Neuman)

  • Se designa un grado de Intensidad (indicado en nmeros romanos) a cualquier localidad y se trazan lneas lmites (ISOSISMAS) entre varias zonas en el que el sisma ha sido sentido con igual intensidad (interpolacin de datos. EPICENTRO MACROSSMICO

    Intensidad

  • Measuring the size of earthquakes

    Magnitudes scales

    Other magnitude scales Several Richter-like magnitude scales have been

    developed

    Moment magnitude was developed because none of the Richter-like magnitude scales adequately estimates the size of very large earthquakes

    Derived from the amount of displacement that occurs along a fault

    30

  • 2.7 FALLAS: tipos strike-slip, normal e inversa

    Deformacin: cambio de forma o volumen o ambas cosas, de una unidad de roca causada por esfuerzo

  • Las fuerzas de superficie (surface forces) dependen siempre de causas externas al cuerpo y no guardan ninguna relacin con la masa del mismo. Se llaman as porque se puede considerar que son aplicadas a una superficie del cuerpo.

  • 2.7 FALLAS: tipos strike-slip, normal e inversa

  • (1) FALLAS DE REPTACIN mm / 500 aos (2) FALLAS ACTIVAS cm / 500 aos (2
  • Modificado desde Spiking et al., 2001).

    3. Geodinmica y Tectnica del Ecuador

  • Fuente: Chunga, 2010

    Modificado de Lebrat & Megard, 1985

  • Figure 3: Seismic landscapes in the Apennines.

    Schematic block-diagram of two Quaternary

    intermountain basins associated with M 6 (A)

    and M 7 (B) normal faulting earthquakes; the

    picture illustrates the typical seismo-tectonic,

    sedimentary, and paleoseismological features due

    to the repetition of the coseismic