Sismología I
(Introducción a la Sismología)
Posgrado en Ciencias de la Tierra
Semestre 2010-II
Allen Husker y Víctor M. Cruz Atienza
Martes y Jueves de las 11h a 13h
Evaluación

Exámenes:
60 %
- 3 exámenes parciales (20 % cada uno)

Trabajo Final y Presentación: 30 %
- Desarrollo de un tema sismológico
- ~ 10 paginas
- Presentación de 15 minutos al final

Tareas:
- Entrega y seriedad
10 %
Objetivos




Introducción a la sismología moderna
Conocimiento del proceso de generación
de los sismos
Familiarización con las señales generadas
por los sismos y su propagación
Las matemáticas de las ondas
Libros


Texto Principal:
An Introduction to Seismology, Earthquakes,
and Earth Structure, Stein & Wysession,
Blackwell Publishing, 2003
Otros:
1. Modern Global Seismology, Lay & Wallace 1995
2. Introduction to Seismology, Shearer, 1999
3. Quantitative Seismology, Aki & Richards, 2002
Temas





Propagación de Ondas Sísmicas
Trazado de Rayos y Estructura de la Tierra
Fuentes Sísmicas
Sismicidad y Tectónica
Sismometría y Registros Sísmicos
Introducción
Allen Husker, IGEF
tel: 5622-4120 ext. 153 [email protected]
Víctor M. Cruz Atienza, IGEF
tel: 5622-4120 ext. 140 [email protected]
Tarea:
(Fecha de entrega: 9 de febrero 2010)
1. Leer Capitulo 1 del libro: Stein y
Wysession
2. Resumen de 2 cuartillas
Sismología
La sismología es….
1. el estudio de los sismos (generación y
efectos)
2. el estudio de las ondas producidas por las
fuentes sísmicas
Estos estudios se llevan a cabo a través del
análisis del movimiento producido por un sismo
y registrado en sismógrafos (sismómetros)
instalados en la superficie de la Tierra.
Un sismógrafo consiste en un sensor que detecta las
vibraciones superficiales (sismómetro) y un sistema
de registro que produce una grabación continua de la
señal sísmica (sismograma).
Fundamentos de la Sismología
Los sismos se producen por la fractura repentina de las
rocas, generando ondas elásticas que viajan por el
interior de la tierra (ondas de cuerpo) o la superficie
(ondas superficiales).
Ondas de cuerpo: P, S
Ondas superficiales:
Love, Rayleigh
(sismos someros)
Rayos Sísmicos
Las ondas de cuerpo que se propagan por el interior de la
tierra se pueden representar por rayos perpendiculares al
frente de la onda sísmica. Estos rayos sísmicos se refractan
debido a cambios en la velocidad de las ondas con la
profundidad.
Reflexión y refracción: Estructura del interior de la Tierra
Tomography

Tomografía
(Computed Tomography Imaging CAT Scan)
Steve Grand’s whole Earth
Tomography
Los sismos no ocurren al azar…
Concentración en las
fronteras de las
placas tectónicas
Mayoría de los sismos
más fuertes del
último siglo han
ocurrido en zonas
de subducción
Sismos intraplaca
también son
significativos
Sismos más fuertes desde 1900
Evento
Mag
1960 Chile
1964 Alaska (P. William Snd)
1957 Alaska (Andreanof Isl.)
1952 Kamchatka
2004 Indonesia (Sumatra)
1906 Colombia-Ecuador
1965 Alaska (Rat Islands)
1950 Tibet (Assam)
1923 Kamchatka
1938 Indonesia (Banda Sea)
1963 Kurile Islands
9.5
9.2
9.1
9.0
9.0 – 9.2
8.8
8.7
8.6
8.5
8.5
8.5
* USGS National Earthquake Information Center
Sismos más fuertes, 1900-2004
Sismos más destructivos
Evento
1556 China, Shansi
1976 China, Tangshan
Mag
~8
7.5
2004 Sumatra
1138 Syria, Aleppo
1927 China, near Xining
856 Iran, Damghan
1920 China, Gansu
893 Iran, Ardabil
1923 Japan, Kanto
1948 USSR, Turkmenistan
9.0
7.9
8.6
7.9
7.3
Muertes
830,000
255,000 of.
655,000 est.
>280,000
230,000
200,000
200,000
200,000
150,000
143,000
110,000
* USGS National Earthquake Information Center
Frecuencia de Eventos
Magnitud
Numero Anual
8 y mayor
7 - 7.9
1
12
Energía Liberada
(j/yr, aprox.)
1,000
100
6 - 6.9
5 - 5.9
110
1400
30
5
4 - 4.9
13,500
1
3 - 3.9
2 - 2.9
>130,000
> 1,300,000
0.2
< 0.05
Stein & Wysession, 2003
Energía equivalente en kg de dinamita
Magnitud
propiedad de la fuente
La magnitud
definida por Richter
(1958) esta basada
en la amplitud
registrada en el
sismograma,
calibrada a distintas
distancias del
sismo.
Si el evento es
suficientemente
fuerte, los efectos en
la superficie pueden
ser significativos.
Estos efectos dependen
tanto del movimiento del
suelo como del material
geológico en el sitio.
Intensidad
El nivel de sacudimiento que se observa en un sitio particular se mide
utilizando la escala de intensidad de Mercalli con valores de intensidad
entre I – XII. La intensidad generalmente es mayor cerca al epicentro
y disminuye con la distancia.
Diferentes Tipos de Construcción
• Frecuencia natural de un edificio
• ~0.1 s por piso
• Terremotos más grandes tienen
periodos más largos (frecuencia
baja)
Magnitudes 1 - 8
M 6 tiene frecuencia de 0.1 Hz = 10 seg
M8 ~ 50 seg
(Husker, Kohler, Davis 2006)
Las intensidades
observadas están
relacionadas al
movimiento del
suelo producido por
las ondas sísmicas.
Las estructuras
(casas, edificios
etc) son afectadas
principalmente por
el nivel de
aceleración del
suelo. Este nivel es
mayor en el campo
cercano (distancias
menores a 100 km)
Colima-Jalisco, 9 oct 1995, Magnitud 8
Las aceleraciones
disminuyen con la
distancia del sismo
debido a la
atenuación de
energía por el medio
donde se propagan
las ondas sísmicas.
Esta atenuación
depende de las
propiedades del
material y es
distinta para
diferentes regiones.
Ingeniería Sísmica
Es importante identificar las aceleraciones que se puedan
registrar en zonas sísmicas para poder evaluar el peligro
sísmico y definir códigos de construcción que puedan
reducir perdidas.
Terremoto en Haití
Marco Geográfico
• Fecha y hora (epicentro):
12/01/2010, 04:53:10 PM
• Magnitud Mw = 7.0
• Localización epicentral: 15 Km
al sur-oeste de Puerto Príncipe
• Profundidad hypocentral: 13
km
Marco tectónico
• Mundialmente ocurren ~15
eventos de M=7.0 por año
• Falla “Enrriquillo-Plantain Garden”
• Corrimiento lateral izquierdo con
componente inverso
• 35 veces menor que el sismo del
Sismicidad y Tectónica
Sismicidad Regional
Sismicidad Local
Deformación GPS
• Cinco placas tectónicas
en interacción
• Movimiento de
~ 20 mm/año entre
Caribe y Norteamérica
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