Podemos describir al sismo como un fenómeno que se produce a partir del movimiento de las placas terrestres y que produce daños de diversa intensidad a los espacios habitados por el ser humano ya que siempre implican cierta destrucción. El nombre de sismo proviene de la idea de que el movimiento que lo produce es a través de ondas sísmicas. Cuando las placas tectónicas, aquellas sobre las que se emplazan los continentes y que tienen un increíble poder de fuerza, se mueven, la superficie terrestre se ve alterada generando terremotos. Esto también se hace visible en espacios acuáticos, en cuyo caso se habla de maremotos o tsunamis.

Los sismos son perturbaciones súbitas en el interior de la tierra que dan origen a vibraciones o movimientos del suelo; la causa principal y responsable de la mayoría de los sismos (grandes y pequeños) es la ruptura y fracturamiento de las rocas en las capas más exteriores de la tierra. Como resultado d un proceso gradual de acumulación de energía debido a los fenómenos geológicos que deforman la superficie de la tierra, dando lugar a las grandes cadenas montañosas.

El término apropiado para referirse al punto bajo el suelo donde tiene su origen un terremoto es hipocentro y no epicentro,según el Diccionario académico.

Sin embargo, en las noticias sobre los terremotos se encuentran frases como: «El movimiento sísmico tuvo su epicentro a 23 kilómetros de profundidad».

El hipocentro, también llamado foco sísmico, es el lugar en el interior de la corteza terrestre donde tiene origen un sismo, y se encuentra debajo del epicentro, que es el punto en la superficie terrestre —aunque puede estar sumergido— donde el terremoto es más intenso.

Por ello, en el ejemplo anterior lo apropiado habría sido «El movimiento sísmico tuvo su hipocentro a 23 kilómetros de profundidad» (o bien «tuvo su foco sísmico»).

A. ¿QUÉ SON LOS SISMOS?

Los sismos son movimientos ocasionados debido a la presión y a la liberación de energía acumulada en el interior de la tierra. Estos pueden originar graves daños en nuestras viviendas, si no se han tomado las medidas preventivas relacionadas al buen diseño, al adecuado proceso de construcción y a la elección de los mejores materiales.

Los sismos más destructivos se originan cuando las placas tectónicas, que son grandes masas rocosas, se deslizan una debajo de la otra, rozando y chocando en sus zonas de contacto.

En el Perú, los sismos se producen cuando la placa de Nazca (llamada así porque su parte más prominente se ubica frente a este lugar) trata de introducirse debajo de la placa Sudamericana, produciéndose un choque entre ambas (ver figura 1). Este movimiento provoca la liberación de inmensas cantidades de energía en forma de ondas. 

Causas de los sismos

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A. TECTÓNICA: Se refiere a que los sismos se originan por el desplazamiento de las placas que conforman la corteza.Las zonas más extensas de mayor actividad sísmica son aquellas donde también tienen lugar los terremotos más profundos (200 a 600 km). De acuerdo a lo que se acaba de indicar los sismos de mayor intensidad están ubicados en las zonas más profundas donde se producen los roces entre las placas (zona de Benioff).Cuando las placas se ven sometidas a tensiones mayores a las que pueden resistir, permiten que éstas se fracturen para desprender la presión acumulada qué se extiende en ondas concéntricas, es el caso de la falla de San Andrés (California).La causa tectónica es la que más genera sismos, pues las zonas sísmicas co¬inciden con las zonas de impacto o roce de las placas.

B. VOLCÁNICA:Es muy poco frecuente, pero cuando la erupción es violenta genera grandes sacudidas que afectan sobre todo a los lugares cercanos, pero a pesar de ello su campo de acción es reducido, en comparación con los de origen tectónico, que afectan grandes extensiones.

C. HUNDIMIENTO:Cuando al interior de la corteza, se ha producido la acción erosiva de las aguas subterráneas, va dejando un vacío, el cual termina por ceder ante el peso de la parte superior, es esta caída que genera vibraciones, que en este caso sería lo que conocemos como sismos. Su ocurrencia es poco frecuente y de poca extensión.

D. EXPLOSIONES ATÓMICAS:

Las que se realizan como ensayos, parece que guardan relación con los movimientos sísmicos. Es el caso de las seis pruebas nucleares que realizó Francia en 1996 en el atolón de Mururoa, el que se ubica en el archipiélago de Tuamotu (Polinesia).

¿Qué es una Falla Geológica?

Una falla es una grieta en la corteza terrestre. Generalmente, las fallas están asociadas con, o forman, los límites entre las placas tectónicas de la Tierra. En una falla activa, las piezas de la corteza de la Tierra a lo largo de la falla, se mueven con el transcurrir del tiempo. El movimiento de estas rocas puede causar terremotos. Las fallas inactivas son aquellas que en algún momento tuvieron movimiento a lo largo de ellas pero que ya no se desplazan. El tipo de movimiento a lo largo de una falla depende del tipo de falla. A continuación describimos los pricipales tipos de fallas.

Fallas normales

o Las fallas normales se producen en áreas donde las rocas se estan separando (fuerza tractiva), de manera que la corteza rocosa de un área específica es capaz de ocupar más espacio.

o La rocas de un lado de la falla normal se hunden con respecto a las rocas del otro lado de la falla.

o Las fallas normales no crean salientes rocosos.

o En una falla normal es posible que se pueda caminar sobre un área expuesta de la falla.

Fallas inversas

o Las fallas inversas ocurren en áreas donde las rocas se comprimen unas contra otras (fuerzas de compresión), de manera que la corteza rocosa de un área ocupe menos espacio.

o La roca de un lado de la falla asciende con respecto a la roca del otro lado.

o En una falla inversa, el área

expuesta de la falla es frecuentemente un saliente. De manera que no se puede caminar sobre ella.

o Fallas de empuje son un tipo especial de falla inversa. Ocurren cuando el ángulo de la falla es muy pequeño.

Falla de transformación (de desgarre)

o El movimiento a lo largo de la grieta de la falla es horizontal, el bloque de roca a un lado de la falla se mueve en una dirección mientras que el bloque de roca del lado opuesto de la falla se mueve en dirección opuesta.

o Las fallas de desgarre no dan orígen a precipicios o fallas escarpadas porque los bloques de roca no se mueven hacia arriba o abajo en relación al otro.

Sin embargo, las fallas son usualmente más complejas que lo que sugieren estos diagramas. Con frecuencia el movimiento a lo largo de una falla no ocurre de una sola manera. Una falla puede ser una combinación de una falla de transformación y una normal o inversa. Para complicar aún más estas condiciones, con frecuencia las fallas no son sólo una grieta en la roca, sino una variedad de fracturas originados por movimientos similares de la corteza terrestre. A estas agrupaciones de fallas se les conoce como zonas de fallas.

Ondas sísmicas

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Medición de la intensidad de los terremotos Ondas sísmicas

Refracción

Sabías que...

La huella del terremoto

Glosario

 Haz clic en las siguientes imágenes para ver ejemplos de cada tipo de onda.

Onda P

Onda S

Onda de Love

Onda de Rayleigh

La energía de un terremoto, explosión u otra fuente sísmica se mueve a través de la tierra como un frente de onda que se extiende en todas direcciones.

Hay varios tipos de ondas sísmicas y cada uno se mueve de un modo diferente. Los dos tipos principales son las ondas internas y las ondas superficiales. Las ondas internas pueden viajar a través de las capas interiores de la Tierra, pero las ondas superficiales sólo se pueden mover a lo largo de la superficie del planeta, como ondulaciones sobre el agua.

Ondas internas

Las ondas P (ondas primarias o compresionales) son las ondas sísmicas que más rápidamente se mueven. Lo hacen con un movimiento de empuje y tracción, que provoca que las partículas en la roca se muevan hacia adelante y hacia atrás en su lugar. Cuando la onda se mueve saliéndose del foco, las partículas se mueven acercándose y separándose a lo largo de la dirección en la que se mueve la onda.

Las ondas P pueden moverse a través de sólidos, líquidos o gases. Son muy similares a las ondas sonoras, empujan y jalan la roca casi como las ondas sonoras empujan y jalan el aire. Puedes ver el movimiento de una onda P si estiras un juguete de resorte y empujas un extremo. La energía se moverá a lo largo del resorte, empujando y jalando como una onda P.

Las ondas S (ondas secundarias, de cizalla, laterales o transversales) viajan mucho más lentamente que las ondas P. No se expanden a través de líquidos. Las ondas S

hacen que las partículas se muevan de un lado a otro. Su movimiento es perpendicular a la dirección en la que viaja la onda.

Agita el extremo de una cuerda lateralmente y observa cómo la onda viaja a lo largo de la cuerda. Así se ve una onda S.

Ondas superficiales

Las ondas de Love llevan el nombre de A.E. H. Love, un matemático británico que calculó el modelo matemático para este tipo de ondas en 1911. Las ondas de Love se mueven como una serpiente, sacudiendo el terreno de un lado a otro. Aunque viajan lentamente a partir de la fuente sísmica, son muy destructivas y son las que generalmente hacen que los edificios se derrumben durante un terremoto.

Las ondas de Rayleigh se llaman así en honor a Lord Rayleigh (John William Strutt), quien predijo matemáticamente la existencia de este tipo de ondas en 1885. Una onda de Rayleigh se mueve a lo largo del terreno como una ola viaja a través de un lago u océano. Mientras avanza, mueve al terreno tanto de arriba a abajo como de un lado a otro en la misma dirección en la que se mueve la onda. La mayor parte de la sacudida que se siente durante un terremoto se debe a las ondas de Rayleigh.

Aunque las ondas superficiales son por lo general las más destructivas, la mayoría de los geólogos están aún más interesados en las ondas internas. Como éstas viajan a través de la tierra, pueden proporcionar mucha información sobre su estructura. Entre otras cosas, pueden ayudar a los geólogos a localizar capas de roca que podrían contener petróleo, gas y otros minerales valiosos.

INSTRUMENTOS

SismómetrosUn sismómetro o sismógrafo, es un instrumento que mide el movimiento de la corteza terrestre. Funciona con un mecanismo suspendido de un resorte. El mecanismo tiene una pluma que marca el movimiento hacia arriba y hacia abajo sobre un cilindro rotatorio. La altura de las marcas indica la fuerza del movimiento de la corteza y por tanto la fuerza del terremoto. Algunos sismómetros son tan sensibles que pueden detectar movimientos tan pequeños como de 1/10,000,000 de centímetro, casi tan pequeños como el espacio entre átomos.

Medidores de tensiónLos medidores de tensión miden la tensión en áreas particulares de la corteza terrestre, usualmente una falla. Los medidores de presión funcionan al medir el movimiento entre dos puntos distantes. Por ejemplo, si la distancia entre dos puntos situados a un kilómetro de distancia cambia por un milímetro, la tensión resultante es considerada como de una micra de tensión. Los medidores de tensión suelen medir los cambios entre posiciones en los pozos de la superficie de la tierra.

MediciónMedición de los Sismos

En los últimos años, la investigación sismológica ha tenido avances significativos, gracias a las evidencias, cada día mayores, que suministran los archivos sismográficos, es por ello que el avance científico depende en gran medida de la calidad de éstos datos. Uno de los objetivos principales de un Centro de Investigación Sismológica es tener capacidad de vigilancia sísmica de la red y su fiabilidad, que permita realizar una notificación rápida de los parámetros del terremoto (o del movimiento del suelo), y así poder hacer de la red un instrumento eficaz en la mitigación de riesgos sísmicos; además permite un buen banco de datos de óptima calidad para los usuarios técnicos y científicos que contribuya al avance de la investigación básica y aplicada, y así desarrollar exitosas estrategias para la prevención sísmica. Actualmente se utiliza estaciones sismológicas para registrar cualquier evento sísmico, la misma está conformada por:Pilar sismométrico: Es el lugar o asiento del Sismómetro o Sensor; el mismo es una columna de concreto, introducida en el interior de la Capa estratigráfica superior terrestre, y su función principal  es evitar que el Sensor detecte los ruidos producidos en la superficie terrestre, lo ideal es que el Sismómetro sólo detecte los movimientos que se producen en el interior de la Tierra, es decir, que detecte únicamente los Sismos que se producen a una profundidad determinada, figura  1. Es oportuno señalar, que algunas veces es conveniente utilizar un pilar sismométrico natural, es decir utilizar una roca o suelo lo suficientemente consolidado para colocar el sismómetro o sensor sobre ella.

  Figura 1. Fotografía de los elementos básicos de la estación sismólogica Cumaná,

ubicada en el CENTRO DE SISMOLOGIA.

Sismómetro: es el corazón de una Estación Sismológica. Sirve para detectar todas las ondas que produce un foco sísmico, el principio de funcionamiento del sismómetro se puede apreciar en la  Figura 2.Una masa suspendida de un marco apoyado en el suelo, cuando el marco se mueve por las ondas de un terremoto, la inercia de la masa hace que ésta quede estacionaria con respecto al movimiento del marco, de modo que este movimiento relativo es el registrado en un tambor que gira o mostrado en el monitor de la computadora. El marco es una bobina que produce un campo magnético, que al interactuar en la masa, que tiene un campo eléctrico, el sistema produce una señal electromagnética.

 Figura 2. Diagramas esquemáticos del funcionamiento de un Sismometro que registra las tres componentes del movimiento: Dos horizontales y uno vertical.

COMPONENTES ELECTRÓNICOS Y TELEMÉTRICOS DE LA RED  SISMOLÓGICA DE LA UDO

La Red Sismológica de la UDO (RESUDO), está integrada por nueve (9) estaciones sismológicas, las cuales se encuentran distribuidas en la región nororiental, con la finalidad de detectar cualquier movimiento sísmico que se origine a lo largo de las diferentes fallas tectónicas que entrelazan esta región y zonas circunvecinas.             Cada estación, cuenta con un sismómetro para cada componente en forma vertical, transversal y longitudinal, los cuales son sensibles a cualquier movimiento. El sismómetro está conectado al Oscilador Controlado por Voltaje, VCO, que amplifica y modula, la señal. El VCO es a su vez conectado a un transmisor de banda VHF y este a una antena transmisora. Es de notar que la frecuencia del VCO se modula con la frecuencia del transmisor. Además, existen estaciones que funcionan como estaciones sismológicas repetidoras (es decir, son las que sirven de punto de enlace), Estación Campeare.  Debido a la gran distancia

a la que se encuentran las estaciones con respecto a la central en el Centro de Sismología. Estas estaciones constan de los mismos equipos mencionados anteriormente más un radio receptor, una antena receptora y un mezclador. Todos estos equipos funcionan con una batería de 12V, que son conectados a un cargador o un panel solar de 12V y 13A.            Las estaciones de la red sismológica se trasmiten en la  banda de frecuencia VHF comprendida entre los 229 y 234.75 MHz. Cada una de ellas tienen diferentes frecuencias de banda base (VCO) que oscilan entre los 680 y 3060 Hz, teniendo ganancias de 60 decibeles.            La estación central; ubicada en el Centro de Sismología de la UDO, posee una antena receptora para cada estación con su respectivo radio receptor, también de la banda VHF. Estos receptores van conectados a un RACK de discriminadores, los cuales están centrados a la frecuencia del VCO. Los discriminadores demodulan la señal del VCO de las diferentes estaciones, las cuales “dividen” para luego llevarlas a su correspondiente atenuador y registrador. LOS SISTEMAS DE REGISTROS

El Sistema Analógico consta de un tambor registrador, el cual gira a un periodo fijo regulado, sobre el cual se coloca el papel termosensitivo y una aguja térmica que gráfica el movimiento del suelo, produciendo así el sismograma; quien suministra la mayor información valiosa a los efectos de realizar alguna ubicación epicentral.El Sistema de Registro Digital (Seislog), consta de 64 canales de energía y cada canal almacena cuentas en un segundo con una resolución de 12 a 24 bits. La digitalización de la data sismológica se logra a través de una tarjeta electrónica que logra almacenar en el disco de la computadora los diferentes buffer de archivo binario y luego es transformado en formato ASC II, a fin de ser analizado en un sismo dado.

INTENSIDAD Y MAGNITUD DE LOS SISMOS

Escalas de Intensidad.

La intensidad sísmica mide cualitativamente los efectos de un terremoto y delimita las áreas con efectos similares. La intensidad se mide por el grado de daños a las construcciones realizadas por el hombre, la cantidad de perturbaciones en la superficie del suelo y el alcance de la reacción animal en la sacudida. La primera escala de intensidad en los tiempos modernos fue desarrollada por Rosi, de Italia, y Florel, de Suiza, en el año 1880. Esta escala que todavía es utilizada algunas veces para describir un terremoto tiene un intervalo de valores de I a X. Una escala más refinada, con 12 valores, fue construida en 1902 por el sismólogo y vulcanólogo italiano Mercalli, llamada escala de intensidad Mercalli modificada abreviada. La valoración de la intensidad sísmica es mediante una escala descriptiva, no depende de la medida del movimiento del suelo con instrumentos, sino que depende de las observaciones reales de los efectos en la zona macrosísmica.ESCALA DE INTENSIDADES DE MERCALLI MODIFICADA

I. No es sentido. Sólo lo registran los sismógrafos.II. Es sentido por personas que se hallan en reposo, en edificios altos o en lugares que favorecen la percepción.III. Es sentido en el interior de las habitaciones. Los objetos colgantes se balancean. La vibración es parecida al paso de un camión ligero. Es posible estimar su duración. Puede no ser considerado como un sismo.IV. Los objetos colgantes se balancean. Vibración, semejante al paso de camiones pesados, o se percibe una sensación como si una pelota pesada golpeara las paredes. Los carros estacionados se mecen. Las ventanas, los platos y las puertas traquetean. Los vasos tintinean. Los cacharros chocan. En el rango superior de IV las paredes y armazones de madera rechinan.V. Es sentido fuera de las casas; puede estimarse su dirección. Las personas dormidas despiertan. Los líquidos experimentan alteraciones; algunos se derraman. Los objetos inestables y pequeños se mueven, así como las celosías y los cuadros. Los relojes de péndulo se detienen, echan a andar o cambian de velocidad.VI. Es sentido por todos. Muchas personas se asustan y salen corriendo de sus casas. Se dificulta caminar. Las ventanas, platos y objetos de vidrio se rompen. Adornos, libros, etc., caen de los estantes. Los cuadros se desprenden de las paredes. El mobiliario se mueve o cae. Se agrieta el yeso débil y las construcciones

tipo D. Suenan las campanas pequeñas (iglesias, escuela). Los árboles y los arbustos se sacuden (visiblemente) o se escucha la agitación de sus ramas y hojas.VII. Es díficil permanecer de pie. Los automovilistas sienten cómo se agita el piso. Los objetos colgantes vibran. Se rompen los muebles. Daños a construcciones tipo D, incluyendo grietas. Las chimeneas débiles se parten al nivel del techo. Se produce caída de yeso, de ladrillos sueltos, de piedras, de tejas, de cornisas, de parapetos sin apoyo y de ornamentos arquitectónicos. Se abren algunas grietas en las construcciones tipo C. Se observan olas en los estanques; el agua se enturbia con lodo. Hay derrumbes y aludes en los bancos de arena o grava. Tañen las campanas grandes. Los canales de irrigación quedan dañados.VIII. Se dificulta conducir un vehículo y quizá hasta se pierde el control del auto. Daños a las construccicones tipo C; colapso parcial. Algunos deterioros en las construcciones B; ninguno en las construcciones A. Caída de estuco y de algunas paredes de ladrillo. Torcedura y caída de chimeneas (casas y fábricas), monumentos, torres, tanques elevados. Las casas de armazón son movidas de sus cimientos si no están aseguradas a ellos. Se rompen las ramas de los árboles. Cambios en el flujo o la temperatura de manantiales y pozos. Grietas en terreno húmedo y en pendientes empinadas.IX. Pánico general. Las construccciones son destruidas: las de tipo C quedan gravemente dañadas o, a veces, se caen del todo y las de tipo B quedan dañadas seriamente. Averías generales a los cimientos, y muy serias a las cisternas y presas. Las tuberías subterráneas quedan rotas. Grietas conspicuas en el terreno. En las zonas aluviales, la arena y el lodo son arrojados a las orillas, surgen las llamadas fuentes de terremoto y se abren cráteres de arena.X. La mayor parte de las construcciones de mampostería y de armazón, así como sus cimientos son destruidos. Algunas estructuras y puentes, cuidadosamente construidos caen. Hay daños serios en presas, diques y terraplenes. Se producen grandes aludes. El agua es arrojada a la orilla de canales, ríos, lagos, etc. La arena y el lodo son desplazados horizontalmente en playas y terrenos planos. Los rieles de las vías de ferrocarril se doblan levemente.XI. Los rieles quedan doblados considerablemente, y las tuberías subterráneas completamente fuera de servicio.XII. La destrucción es casi total. Grandes masas de roca son desplazadas. Las líneas de nivel quedan distorsionadas. Los objetos son arrojados al aire.Construcciones A: Trabajo, concreto y diseño buenos; reforzadas, en especial lateralmente, y amarradas usando acero, concreto, etc.; diseñadas para resistir fuerzas laterales.Construcciones B: Trabajo y concreto buenos; reforzadas, pero no diseñadas especialmente para resistir fuerzas laterales.Construcciones C: Trabajo y concreto ordinarios; sin debilidades extremas, como falta de amarres en las esquinas, pero tampoco reforzadas ni diseñadas contra fuerzas horizontales.Construcciones D: Materiales débiles como adobe; concreto pobre; baja calidad de mano de obra; débiles horizontalmente. 

Ejemplos de Intensidad