SISMOLOGIA

DEFINICIONLa sismologa es la ciencia que estudia todo lo referente a los sismos: la fuente que los produce (localizacin, orientacin, mecanismo, tamao, etc.), las ondas elsticas que generan (modo de propagacin, dispersin, amplitudes, etc.) y el medio fsico que atraviesan dichas ondas.El estudio de la fuente ssmica incluye el estudio de las causas, as como el de los procesos que se presentan en ella, y es importante para elaborar modelos realistas que ayuden a la prediccin de terremotos.Por su parte, el estudio de las ondas ssmicas es importante porque adems de que de ellas depende el tipo de daos que causa un sismo, nos dan informacin acerca de lo que est ocurriendo en la fuente y del medio material que han atravesado.Finalmente, el estudio del medio es importante porque nos permite conocer cmo est constituido el planeta sobre cuya superficie vivimos, tanto a pequeas profundidades (lo que tiene aplicaciones en minera, petrleo, etc.), como a grandes profundidades. Conocer el medio permite localizar correctamente los sismos y estudiar las ondas que generan. (Alejandro Nava).

OBJETIVOSLa Sismologa es la disciplina que estudia la generacin, propagacin y registro de las ondas elsticas en la Tierra y de las fuentes que las producen. El registro del movimiento del suelo, o sismograma, provee los datos bsicos para estudiarlas, de modo que es una disciplina basada en lo observacional.

El fenmeno de propagacin en un medio elstico semi-infinito, en un medio elstico semi-infinito y una capa y en un medio estratificado esfrico con velocidad constante y variable. Tambin se introducen algunos aspectos importantes del medio real tales como la naturaleza de la atenuacin.Se estudian mtodos directos e inversos para conocer los parmetros elsticos en el interior de la Tierra y mtodos para la localizacin de los terremotos.

Capas de la tierra

CONSTITUCION INTERNA DE LA TIERRA

La figura muestra cmo est constituido internamente nuestro planeta. La capa exterior sellama corteza y es de dos tipos: la corteza ocenica, que compone el fondo de los mares, es basltica y tiene espesores promedio de 5 a 7 km; la corteza continental que forma los continentes es primordialmente grantica y tiene un grosor promedio de 30 a 40 km, aunque bajo las grandes cadenas montaosas, como el Himalaya, alcanza un grosor mayor de 60 km.

LOS SISMOS Y SUS CAUSAS.

TECTNICA DE PLACAS. La parte ms superficial de la Tierra est dividida en un nmero de bloques o mosaicos a los que se denomina Placas Tectnicas. Dichos bloques tienen un espesor que va de los 15 a los 50 km aproximadamente y componen lo que ha dado en llamar la Litsfera. La Litsfera es la parte rgida del cascarn de la Tierra y comprende tanto a la corteza como a una parte (la parte ms superficial) del Manto. La capa de la Tierra que se encuentra inmediatamente debajo de la Litsfera es la Astensfera, la cual no es rgida. Las placas tectnicas se mueven arrastradas por el material que las suprayace teniendo velocidades del orden de cm/ao. Existen tres tipos principales de frontera entre placas:

a) Convergentes.- En este tipo las placas han tenido una colisin y, por lo general, ocurre que una de ellas (la de mayor densidad) penetra por debajo de la otra.

Figura: Zona de convergencia con Subduccin.

b) Divergentes.- En este tipo de frontera, las placas se separan en direccin opuesta partiendo de la frontera, debido a la emergencia de material proveniente del interior (Manto). Este tipo de fronteras forma por lo general un tipo de cordillera (dorsal) con un surco en la cima y se localizan muy comnmente en el ocano.

Figura: Frontera del tipo divergente, o zona de acrecin. Las placas se mueven en direccin opuesta y perpendicular a la frontera.

c) Fronteras transcurrentes.- En este tipo de linderos las placas se mueven con desplazamientos laterales, es decir, pasan una junto a la otra.

Figura: Ejemplo de frontera transcurrente. Las placas se mueven en direccin opuesta lateralmente, siguiendo el mismo rumbo de la frontera que corresponde a la lnea de Falla principal (dicha lnea es la traza de la falla, es decir, la interseccin del plano de falla con la superficie).

Por qu se origina los movimientos ssmicos?Segn las investigaciones modernas existen cuatros procesos que causan sismicidad, y son los siguientes:

1).-Por movimientos de las placas tectnicas.2).-Por accin volcnicas.3).-Por ruptura local de la corteza terrestre.4).-Por un hacho humano.

1).- Sismo por movimientos de las placas tectnicas.- las placas tectnicas, que son grandes segmentos que componen la litosfera incluyendo tanto material continental como fondo ocenicos, flotan sobre una capa que se encuentra en estados fluido y altas temperatura. Esta capa, es el segmento superior del manto y se la designado con el nombre de astenosfera. Todos estos desplazamientos son los que provocan los sismos debido a que sucede una brusca liberacin de energa, que se manifiesta, principalmente, en los bordes de las placas

Figura: capas en que se divide la tierra.

2).- Sismo por accin volcnica.- Recordamos que todo volcn chimenea que, generalmente, esta obstruida con los materiales de la erupcin anterior, pero es el camino (de ah el nombre de chimenea), que recorre el material incandescente proveniente del interior de la tierra (denominado magma), para salir al exterior por la abertura superior llamada crter. Cuando esto ocurre, se producen las vibraciones que denominamos sismos. Por lo general son de poca profundidades e intensidad y afecta un rea pequea, es decir, unos cuantos kilmetros alrededor de macizo.

Figura: Sismo por accin volcnica.

3).-Sismo por la ruptura local de la corteza terrestre.- Ocurre como resultado de la acumulacin de energa sobre bloques de la corteza terrestre.La ruptura ocasionada por los terremotos es lo que constituye la falla geolgica, que como zona debilidad cortical, podra con el paso del tiempo, el lugar de generacin de otros sismos.

4).- Sismo por un hecho humano.-Son sismo artificiales, ya que son provocados por el hombre, debido a que son productos de explosin superficial o subterrnea que se realizan con distintos fines. Los ms conocidos son los originados por experimentos con energa atmica u otra clase de explosiones.

Figura: sismo por hecho humano.CLASIFICACIN DE LOS SISMOS.

Los sismos se pueden caracterizar como un proceso de ruptura y deformacin elstica del material de la litsfera, y bajo esas condiciones todos los sismos son iguales, sin embargo, se ha visto que dependiendo del tipo de falla o mecanismo causal, as como del medio de propagacin, los sismos pueden tener consecuencias diferentes en la superficie. Es por eso que se pueden clasificar a los sismos segn su zona de generacin, y su profundidad. De acuerdo a lo anterior tenemos la siguiente clasificacin:

A) Sismos de subduccin someros.- Aquellos que se generan en las fronteras de este tipo y que ocurren a profundidades que no exceden los 40 km.

B) Sismos de subduccin profundos.- Aquellos que ocurren debido a la interaccin de subduccin y en la zona de friccin (interplaca), pero a profundidades mayores a los 40 km.

C) Sismos intraplaca de profundidad intermedia.- Sismos que se presentan en la placa subducida, pero no ocasionados por la friccin entre las placas sino por fractura de la placa que ha penetrado, sus profundidades son mayores a los 80 km y generalmente menos de 500 en Mxico.

D) Sismos de zonas de acrecin.- Sismos que se presentan en este tipo de fronteras, por lo general con profundidades que no exceden los 20 km.

E) Sismos de fallas de transcurrencia.- Los que se presentan en este tipo de frontera, cuyas profundidades nos exceden los 30 km por lo comn.

F) Sismos corticales intracontinentales.- Sismos que se presentan en fallas no directamente relacionadas con los procesos de interaccin entre las placas, sino al interior de una placa. Sus profundidades no exceden el grosor de la placa.

Adicionalmente, se pueden considerar los sismos volcnicos, los cuales tienen una clasificacin propia. Entre estos, los llamados sismos volcano-tectnicos seran equivalentes a los sismos corticales. Otros sismos de este tipo pueden deberse al transporte de fludos (e.g. magma o agua) en cavidades y fracturas, ocasionando la emisin de bajas frecuencias por lo que se llaman tremores. Se ha visto que los mayores sismos son, por lo general, del tipo A. Sin embargo, los sismos de tipo B, C, E o F pueden llegar a tener consecuencias graves.

Ejemplo de un sismo ocurrido en Chile

Chile se encuentra ubicado sobre la placa Sudamericana, en su borde occidental donde convergen y generan zonas de subduccin las placas de Nazca y Antrtica, en tanto que la placa de Scotia se desliza horizontalmente respecto a la placa Sudamericana, en un borde de placas transcurrente (Fig. 1). Estas interacciones producen una gran deformacin del continente Sudamericano, y generan terremotos en todo Chile. Debido a la alta velocidad de convergencia entre Nazca y Sudamrica, la sismicidad en esa zona es la ms intensa y produce los mayores terremotos en el pas.

Figura 1.- (Izq.) Marco tectnico de Chile. Se muestran las placas que interactan con la Placa Sudamericana, indicando la direccin y velocidad de convergencia. Los colores indican la profundidad alcanzada por la Placa de Nazca bajo la Placa Sudamericana. Los puntos de color blanco son sismos que permiten determinar la profundidad y geometra de la zona de subduccin.