origen de los sismos

1.2 Origen de los Sismos

1.2.1 Origen del Universo

Modelo del Big BangEl Universo comenzó con una gran expansión explosiva de materia, lo cual dio origen luego a la formación de estrellas, planetas, lunas etc. Este evento se calcula ocurrió hace 10 – 15 mil millones de años.

En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal.


Hipótesis NebularLa Tierra y los otros cuerpos de nuestro Sistema Solar (Sol, lunas, planetas) fueron formados por una “vasta nube de polvo y gases” llamada nebulosa.

Hipótesis NebularDe acuerdo con esta teoría, la nebulosa consistía de H, He y un pequeño porcentaje de elementos pesados de los que encontramos actualmente en el Sistema Solar. Esta nube tenía un movimiento de rotación (A).

Con el transcurso del tiempo, toda la nebulosa se fue constituyendo en un disco rotatorio (B), dentro del cual se iban nucleando los gases y rocas creando los protoplanetas (C) y finalmente los planetas (D).


Hipótesis NebularAl inicio de su formación nuestro planeta Tierra fue extremadamente caliente, debido al bombardeo del detrito espacial, decaimiento de la radiactividad y altas presiones internas. Este proceso causó que el interior de la Tierra se fundiera, y entonces se diferenciaron regiones con diferencias físicas y químicas, conforme se daba el proceso de enfriamiento.

1.2.2 Formación de la Tierra

Capas de la TierraCortezaCorteza continental (25 – 40 km)Corteza oceánica (~6 km) MantoManto superior (650 km)Manto inferior (2235 km) NúcleoNúcleo exterior: líquido (2270 km)Núcleo interior: sólido (1216 km)


La Tierra esta dividida en cuatro capas principales: Núcleo interior, núcleo exterior, manto y corteza. El núcleo esta compuesto principalmente por hierro (Fe) y es tan caliente que el núcleo exterior es fundido, con cerca de 10% de sulfuro (S). El núcleo interior se encuentra bajo una presión extrema, que lo mantiene sólido.


Capas de la Tierra

La mayor parte de la masa de la Tierra esta constituido por el manto, el cual esta compuesto por hierro (Fe), magnesio (Mg), aluminio (Al), Silicio (Si) y oxígeno (O). Estando sobre los 1000 °C, el manto es sólido pero puede deformarse lentamente de una manera plástica. La corteza es mucho más delgada que las anteriores capas, y esta compuesta por minerales menos densos como calcio (Ca), sodio (Na) y minerales alumino-silicatos. Siendo relativamente frío, la corteza es rocosa y quebradiza, por lo que puede fracturarse y originar los Sismos.


Capas de la Tierra

Teoría expuesta por Alfred Wegener en 1915 y que dice que los continentes y las placas se mueven en la superficie terrestre.

1.2.3 Teoría de la deriva de los continentes

Mapas de Wegner (1915)

Mapas que tratan de explicar la deriva de los continentes


Vista cronológica de la deriva de los continentes1.2.3 Teoría de la deriva de los continentes

Evidencia de la deriva de los continentes

• Coincidencia de líneas costeras

• Coincidencia de cadenas montañosas

• Coincidencia de tipo y edad de estratos rocosos

• Coincidencia de depósitos glaciares

• Coincidencia de restos fósiles


Coincidencia de líneas costeras



Coincidencia de tipo y edad de estratos rocosos



Coincidencia de cadenas montañosas

1.2.3 Teoría de la deriva de los continentes|


Coincidencia de depósitos glaciares de hace 300M de años



• La teoría de la tectónica de Placas fue propuesta en los 1960’s basándose en la teoría de la deriva de los continentes.

• Esta es una teoría unificada que explica la formación y deformación de la superficie terrestre.

• De acuerdo con esta teoría, los continentes son grandes masas (placas) que forman la capa más externa de la Tierra (Litósfera).

• Esta capa más externa se divide en 12 principales Placas Tectónicas (~80 km de espesor). Estas placas se mueven relativamente entre ellas varios centímetros al año.

1.2.4 Teoría de la tectónica de placas

Movimiento de las placas

• Calor transportado desde el núcleo y manto a la superficie

• Calor es transportado por convección• Núcleo a ~5000 °C y superficie a ~0 °C• Donde el manto emerge: fosa tectónica• Donde el manto se sumerge: zona de

subducción


Dondre ocurren los Sismos1.2.4 Teoría de la tectónica de placas

Placas tectónicas de la Tierra1.2.4 Teoría de la tectónica de placas

1.2.4 Teoría de la tectónica de placasPlacas tectónicas de la Tierra

Campo magnético de la TierraDatos básicos usados en la formulación de la tectónica de placas: * Bandas magnéticas en el

fondo marino* Campo magnético de la

Tierra se revierte casi regularmente.

* Minerales actúan como agujas de una brújula apuntando al norte magnético.

* Rocas “calientes” graban la dirección del campo magnético al enfriarse.


Tipos de bordes de placas

• Bordes divergentes: las placas se alejan.

• Bordes convergentes: las placas se acercan.

• Bordes transformados: las placas se deslizan una contra la otra.


Tipos de bordes de placas

Divergente (tracción)

Convergente (compresión)

Transformada (corte)


Tipos de bordes de placas1.2.4 Teoría de la tectónica de placas

Borde de placa divergente

• Placas se mueven alejándose una de otra (tracción)

• Litósfera nueva se va formando

• Falla del tipo normal• Causa vulcanismo• No es muy explosiva


Borde de placa convergente

• Placas se mueven una contra la otra (compresión)

• Litósfera desaparece• Falla del tipo reversa• Creación de cadenas

montañosas• Causa vulcanismo

explosivo


Borde convergente Océano-Continente

• Placas Océano-Continente colisionan

• Placa oceánica subduce (se introduce) bajo la continental

• Se forma una zona de subducción

• Se producen sismos y volcanes


Borde convergente Océano-Océano

• 2 placas oceánicas colisionan

• Una placa deberá subducir bajo la otra

• Se forma una zona de subducción

• Se producen sismos y volcanes


Borde convergente Continente-Continente

• 2 placas continentales colisionan

• Colisión forma grandes montañas

• Se producen Sismo, no volcanes


Borde de placa transformada

• 2 placas deslizan una respecto a la otra

• Falla lateral• Litósfera no es consumida

ni destruida• Sismos, no volcanes• Responsable de la

mayoría de los Sismos.


90° buzamiento = plano de falla vertical0° azimut = plano de falla paralelo al norte

1.2.5 Fallas geológicas

Diferentes tipos de fallas1.2.5 Fallas geológicas

FALLA NORMAL

FALLA LATERAL

FALLA REVERSA

(extensión)bloque apoyada desliza hacia abajo

(compresión)bloque apoyado desliza hacia arriba

(corte)bloques se mueven en paralelo, no hay desplazamiento vertical.

derecha izquierda

Falla NormalLa capa apoyada se desliza hacia abajo


Falla ReversaLa capa apoyada se desliza hacia arriba


Falla Lateral

Desplazamientos en dirección horizontal


Falla Lateral Derecha1.2.5 Fallas geológicas

Falla Lateral Izquierda1.2.5 Fallas geológicas

Falla oblicuaDesplazamientos en direcciones vertical y horizontal


Fallas Ciegas/Ocultas1.2.5 Fallas geológicas

Teoría fundamentada en las mediciones hechas sobre muchos puntos adyacentes a una falla. Previo a un Sismo se nota que las rocas adyacentes a una falla estan deformadas.Después del Sismo esta deformación desaparece, indicando que la energía de deformación interna de las rocas es repentinamente liberada durante el Sismo.

1.2.6 Teoría del rebote elástico

Secuencia del Rebote Elástico - Esfuerzos



Secuencia del Rebote Elástico - Deformaciones


Secuencia del Rebote Elástico - Ruptura


Secuencia del Rebote Elástico - Desfase

Desfase repentino por el Rebote Elástico• Esfuerzos son aplicados en la falla.

• Deformaciones se acumulan en la vecindad de las fallas trabadas por la fricción

• Las deformaciones acumuladas llegan a un punto máximo de quiebre y se produce la ruptura y consecuentemente un movimiento brusco de desfase en la falla.

• La ruptura continúa desarrollándose sobre una porción de la falla. El desfase es la distancia medida a lo largo de la falla.


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